光學經緯儀光路常見故障分析與排除方法

● 晉中市質量技術監督檢驗測試所 郭淵章

光學經緯儀是一種精密測角的計量器具，它主要由望遠鏡、讀數系統、水準器和機械部分組成。其中望遠鏡是瞄準部分，讀數系統是對度盤作精確讀數從而獲得角度值，水準器保證儀器安置到正確測量位置。機械部分是把整個儀器連接構成一個整體，同時又通過各機械零部件本身的運動和固定來達到測量的目的。

光學系統是經緯儀在整個儀器測量中重要的成像讀數系統。經緯儀在日常使用過程中由于使用環境差及使用不當等諸多因素的影響，難免會出現一些故障，現以TDJ2光學經緯儀為例，探討經緯儀光學系統中常見的故障、分析、校正及排除方法。

光學系統

經緯儀在日常使用過程中因受到溫度、濕度及工作環境的影響，光學系統中光學元件和分劃板表面會出現灰塵、生霉、生霧或潤滑油蒸發依附著于元件表面、振動儀器內腔中不潔物附著于元件表面等現象。排除方法是：首先要判斷光學系統中不潔面位置，要想正確地拆卸光學元件，在拆卸過程中必須要熟練掌握光學系統的組成、要求及特點。使用脫脂和清潔液乙醚、乙醇按1:3配制，除去灰塵及油污等，特別注意在裝配過程中嚴禁用手接觸光學元件。建議儀器在使用1～2年后最好能清洗1次。

測微系統

測微系統自滑的原因是彈簧過軟，拉力不夠，測微手輪與導軌齒條吻合過松，導軌磨損使之配合間隙變大。排除方法是：把導軌齒條向外移，加長3根自滑彈簧，把導軌滑塊向里靠攏，適當加注潤滑脂；

測微手輪與導軌配合間隙大可適當把測微輪座向里靠，把導軌齒條向外移即可；

導軌變形或油脂干枯，需重新研配、更換、清洗，加適當黏稠度和厚度的油脂；

測微器與光軸不垂直，造成讀數窗視場內上（下）窗光線暗，可把測微器下端向外（內）側少量移動至測微器與光軸垂直為止；

測微尺與指標線有視差，調整測微尺與小棱鏡之間過大的間隙消除視差。

水平度盤、豎直度盤光路的故障

平、豎光路的故障不外乎棱鏡和透鏡位置的走動、長霉、脫落、破碎、光軸中心改烴及棱鏡和透鏡不正確的位置，反映在視場上主要表現為：（1）完全無光；（2）有光有像但像質較差；（3）有光無像（包括無主像或無副像）；（4）有光有像但底盤的線條位置不正確（包括長短不勻、傾斜）。排除這些故障可按光路走向采取分段檢查分段排除的方法，即肯定一部分光路否定一部分光路，有針對性地予以排除。在故障中屬于透鏡或棱鏡松動、走動、錯位或脫落的，要調整、固緊、復位或黏合，發霉的要除霉或更換，脫銀的要鍍銀或更換。

光學對點器的視準軸與數軸不同軸

光學對中器分劃板十字線交點不再豎軸中心上，導致光學對中器視軸與數軸不同軸，在偏離大于1mm時必須校正。可通過松緊4個調節螺釘來移動分劃板十字絲中心以改變視軸方向，若十字絲不可調時，則應調整直角轉向棱鏡，使其作扇形轉動或改變其俯仰角，調整量應為其偏差的一半。

豎盤指標差過大

光學經緯儀精確整平后，望遠鏡視軸在水平位置時豎直度盤的0~180°刻線或90~270°刻線與鉛垂線之間的夾角為豎直指標差。JJG414-2003《光學經緯儀》檢定規程中要求指標差超過16"時必須校正。當指標差小于10"時，對水準泡式結構的需調整水準泡，對補償器式結構需調整平板玻璃的傾角，當指標差大于10"小于20"時需調整側棱鏡的位置，對補償器式結構的需調整望遠鏡分劃板上的上下固緊螺釘，當指標差大于3'時應重新安裝豎直度盤并校正偏心。

橫軸與豎軸垂直度偏大

當橫軸與豎軸的垂直度超過15"時根據規程要求必須校正。當誤差在1'~5'時調整橫軸上偏心環，松開偏心環上的3個固緊螺釘，通過2個M3長螺釘一松一緊來校正。當誤差大于5'時在數軸與望遠鏡相平行方向上加墊片來校正。

經緯儀在正倒鏡測量時讀數位置不一致，應調整橫軸直角棱鏡使之趨于一致。