讀數(shù)顯微鏡檢定過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題與注意事項(xiàng)

摘 要：讀數(shù)顯微鏡是常用的一種光學(xué)計(jì)量?jī)x器。它廣泛應(yīng)用在科研、生產(chǎn)以及教學(xué)中。讀數(shù)顯微鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可以應(yīng)用于位移的精密測(cè)量或微小物體長(zhǎng)度測(cè)量，如可測(cè)定光柵常數(shù)、刻線(xiàn)寬度等，同時(shí)還可作為觀察顯微鏡，對(duì)物體進(jìn)行低倍放大后觀察分析。本文介紹了讀數(shù)顯微鏡的檢定方法，本人通過(guò)多年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了讀數(shù)顯微鏡檢定過(guò)程的常見(jiàn)問(wèn)題以及處理方法，并在此基礎(chǔ)上提出了讀數(shù)顯微鏡檢定過(guò)程的注意事項(xiàng)，以便于更好地為企業(yè)服務(wù)，使得計(jì)量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、可信。

關(guān)鍵詞：讀數(shù)顯微鏡 檢定 問(wèn)題 經(jīng)驗(yàn)

1、概述

讀數(shù)顯微鏡屬于光學(xué)機(jī)械式計(jì)量?jī)x器，主要作為幾何量計(jì)量?jī)x器中的瞄準(zhǔn)定位讀數(shù)裝置，也可單獨(dú)用于刻線(xiàn)寬度、間距等長(zhǎng)度量的測(cè)量； 測(cè)量顯微鏡、小型、大型和萬(wàn)能顯微鏡都屬于工具顯微鏡類(lèi)光學(xué)計(jì)量?jī)x器，主要用于測(cè)量精密機(jī)械零件的長(zhǎng)度、角度、錐度、形狀和螺紋參數(shù)等。

2、讀數(shù)顯微鏡檢定方法

依據(jù)JJG 571-2004 《讀數(shù)、測(cè)量顯微鏡檢定規(guī)程》和JJG 56—2000 《工具顯微鏡檢定規(guī)程，把標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺放置在硬度計(jì)（或顯微鏡）的工作臺(tái)上，檢查時(shí)先調(diào)好焦距，使在目鏡視野內(nèi)或投影屏上能清晰地看到標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺的刻線(xiàn)，并調(diào)整到與目鏡內(nèi)的刻線(xiàn)重合，然后將讀數(shù)顯微鏡的刻線(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺的刻線(xiàn)進(jìn)行比較，應(yīng)至少在整個(gè)測(cè)量范圍的5個(gè)間隔段進(jìn)行測(cè)量，各間隔段比較，3次！ 取3次比較結(jié)果的平均值，其相對(duì)誤差，按下式進(jìn)行計(jì)算：

式中：

--相對(duì)誤差（%）；

--讀數(shù)顯微鏡的比較段所測(cè)出的長(zhǎng)度（mm）；

--標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺的比較段的實(shí)際長(zhǎng)度（mm）。

3、讀數(shù)顯微鏡檢定過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題

3.1 示值誤差超差

JG 571-2004《讀數(shù)顯微鏡檢定規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)分度值大于0.001mm 的儀器，其示值誤差應(yīng)小于等于分度值；即當(dāng)分度值為 0.01mm，則示值誤差小于等于10μm。

3.1.1 讀數(shù)顯微鏡零位不當(dāng)導(dǎo)致的示值誤差超差

當(dāng)十字刻線(xiàn)的豎線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)毫米刻度尺的零刻線(xiàn)時(shí)，測(cè)微鼓輪的零位沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)指標(biāo)線(xiàn)，偏移量超過(guò)1/5個(gè)分度。方法： 先使十字刻線(xiàn)的豎線(xiàn)與毫米刻度尺的零刻線(xiàn)重合，再用合適的螺絲刀松開(kāi)測(cè)微鼓輪一圈上對(duì)稱(chēng)排列的三個(gè)定位固緊螺絲，將測(cè)微鼓輪零位調(diào)整至與指標(biāo)線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)，使其偏移量在1/5個(gè)分度以?xún)?nèi)，再固緊螺絲。調(diào)整后重新檢定，合格為止。

3.1.2 放大倍數(shù)不合適導(dǎo)致的示值誤差超差

（1） 放大倍數(shù)不合適導(dǎo)致示值偏大，也就是讀數(shù)顯微鏡刻度值比標(biāo)準(zhǔn)刻度尺刻度值呈線(xiàn)性增大，需減小放大倍數(shù)。方法：調(diào)整目鏡與物鏡之間的距離，最簡(jiǎn)便的方法是將物鏡頭與物鏡筒之間的距離調(diào)小，若鏡筒接頭松動(dòng)，則需重新緊固鏡筒接頭。若固緊后示值依然大，但大的不多可將它們之間螺紋連接處的墊圈用砂紙一點(diǎn)點(diǎn)打磨至合適尺寸，如果大的太多則需更換薄一點(diǎn)的墊圈再調(diào)整至合適尺寸，使示值誤差至允許范圍內(nèi)。

（2）放大倍數(shù)不合適導(dǎo)致示值偏小，也就是讀數(shù)顯微鏡刻度值比標(biāo)準(zhǔn)刻度尺刻度值呈線(xiàn)性減小，則需增大放大倍數(shù)。方法：調(diào)整目鏡與物鏡之間的距離，可以用膠片剪一些物鏡筒直徑尺寸的薄墊圈墊入物鏡頭與物鏡筒之間螺紋連接處裝墊圈的位置，將它們之間的距離適當(dāng)增大，調(diào)整示值誤差至允許范圍內(nèi)即可。

3.2 視場(chǎng)內(nèi)十字絲豎絲與毫米刻度尺零位不重合

鼓輪標(biāo)尺零位對(duì)準(zhǔn)調(diào)零基準(zhǔn)線(xiàn)時(shí)，排除方法：先旋轉(zhuǎn)測(cè)微鼓輪，將視場(chǎng)內(nèi)十字絲豎絲與毫米刻度尺零位重合，然后，在保持鼓輪不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下，用合適的螺絲刀旋松鼓輪上均勻分布的3個(gè)止緊螺釘，松開(kāi)后將鼓輪標(biāo)尺零位輕輕轉(zhuǎn)到調(diào)零基準(zhǔn)線(xiàn)上，先輕微擰緊止緊螺絲，再次確認(rèn)視場(chǎng)內(nèi)位置正確，最后均勻擰緊止緊螺釘。

3.3 讀數(shù)顯微鏡刻度值與標(biāo)準(zhǔn)尺刻度不重合

主要原因：物鏡鏡頭松動(dòng)或物鏡鏡頭與鏡筒連接處墊圈丟失，焦距變化所致。排除方法：將物鏡鏡頭緊固，若墊圈丟失，應(yīng)經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試其厚度。

3.4 光線(xiàn)影響顯微鏡的精確性。

在自然光線(xiàn)條件下，透光孔進(jìn)入的光線(xiàn)是有限的，如果光線(xiàn)不充足是不能夠看清楚壓痕及其邊緣處，無(wú)法精確測(cè)量壓痕直徑的。排除方法：使用的時(shí)候盡可能的使鏡筒開(kāi)口的部分對(duì)著光源，最佳效果是增加照明燈。

4、讀數(shù)顯微鏡的檢定經(jīng)驗(yàn)

4.1 物鏡放大倍數(shù)的選擇

由于大、小型和萬(wàn)能工具顯微鏡有1×、1.5×、3×、5×四種放大倍數(shù)的物鏡組可以更換使用；測(cè)量顯微鏡有4×、10×、40×三種放大倍數(shù)的物鏡組可以調(diào)換使用。所以在檢定儀器示值誤差時(shí)，要注意選擇安裝放大倍數(shù)與玻璃刻度尺相適應(yīng)的物鏡，使被放大了的玻璃刻度尺的刻線(xiàn)像與儀器成像面上相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)相當(dāng)。因此，大、小型和萬(wàn)能工具顯微鏡要選用放大倍數(shù)為3×的物鏡；測(cè)量顯微鏡要選用放大倍數(shù)為4×的物鏡。

4.2 使用標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺時(shí)的安放方式

使用標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺檢定時(shí)，其刻線(xiàn)表面朝著顯微鏡物鏡安放或背著物鏡安放得到的檢定結(jié)果是不相同的。前者是刻線(xiàn)不經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺的厚度而直接進(jìn)入顯微鏡得到的；后者則是刻線(xiàn)先經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺的厚度然后再進(jìn)入顯微鏡所得。由于后者標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺非刻線(xiàn)表面的平面度會(huì)影響光束的折射而造成誤差，故二者的安放方式不同，得到的檢定結(jié)果也是不相同的。因此，在使用標(biāo)準(zhǔn)刻線(xiàn)尺檢定儀器示值誤差時(shí)，一定要注意它的使用安放方式應(yīng)該與其檢定證書(shū)中注明的檢定安放方式一致。

5、結(jié)論

本文作者結(jié)合多年的讀數(shù)顯微鏡檢定工作，圍繞檢定規(guī)程JJG 571-2004 《讀數(shù)、測(cè)量顯微鏡》，總結(jié)說(shuō)明了讀數(shù)顯微鏡在示值誤差檢定中需要注意的事項(xiàng)。檢定人員需要多與操作人員溝通，了解使用中的常見(jiàn)問(wèn)題，有的放矢，注意公平每個(gè)問(wèn)題，在檢定操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定解決方案，力求使讀數(shù)顯微鏡的檢定工作更加完善，確保讀數(shù)顯微鏡檢定能夠更加科學(xué)、準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

冀紅 性別：女 出生年月：1968年11月20日 職稱(chēng)：工程師 工作單位：沈陽(yáng)計(jì)量測(cè)試院 研究方向：測(cè)繪儀器、光學(xué)儀器、驗(yàn)光設(shè)備。