光學(xué)水準(zhǔn)儀常見(jiàn)故障及其處理

王欣 丁華

摘 要：水準(zhǔn)儀廣泛應(yīng)用于國(guó)家高程控制測(cè)量、工程勘測(cè)、施工控制測(cè)量及變形監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，長(zhǎng)途運(yùn)輸及經(jīng)常野外施工作業(yè)以及溫度、濕度等環(huán)境因素影響，會(huì)直接影響測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)精度，因此在儀器作業(yè)前必須對(duì)儀器進(jìn)行故障排除及必要的檢驗(yàn)。該文對(duì)光學(xué)水準(zhǔn)儀常見(jiàn)故障及其成因進(jìn)行闡述，并結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，提供水準(zhǔn)儀常見(jiàn)故障的檢驗(yàn)及排除方法，供大家參考。

關(guān)鍵詞：光學(xué)水準(zhǔn)儀 故障 檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TH761 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）07（a）-0099-01

水準(zhǔn)儀是一種以儀器的水平視線為基準(zhǔn)，對(duì)高差進(jìn)行測(cè)量的儀器，在工程勘測(cè)、施工控制測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)和國(guó)家高程控制測(cè)量等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。測(cè)量?jī)x器在出廠時(shí)，雖然各零部件及軸系都按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)，保證了儀器的精度，但由于長(zhǎng)途運(yùn)輸及經(jīng)常野外施工作業(yè)以及溫度、濕度等環(huán)境因素影響，儀器的零部件會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)、損傷、生銹等現(xiàn)象而且儀器的軸系之間的相對(duì)位置會(huì)發(fā)生變化，這樣會(huì)直接影響測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)精度，因此在儀器作業(yè)前必須對(duì)儀器進(jìn)行故障排除及必要的檢驗(yàn)。

1 光學(xué)水準(zhǔn)儀外觀故障及排除方法

如果儀器的光學(xué)零部件出現(xiàn)霉點(diǎn)、油污或者儀器表面出現(xiàn)灰塵而造成儀器的松動(dòng)、卡滯或者轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，從而影響儀器正常使用，可以通過(guò)更換部件、上油、清洗等方式進(jìn)行處理。如果出現(xiàn)基座的腳螺旋過(guò)松，則是因?yàn)闆](méi)有壓緊松緊螺母或者是安平螺旋桿和棗形螺母相互磨損，可以通過(guò)調(diào)節(jié)底座的松緊螺釘來(lái)處理。如果出現(xiàn)安平螺旋卡滯，往往是因?yàn)槁菁y碰傷螺母或者是螺紋上有污垢，對(duì)于前者可以用氧化鉻對(duì)磨，然后清洗零件、加油裝配，最后再檢查并對(duì)腳螺旋進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)直到合適松緊，若是后者則只需要對(duì)螺紋進(jìn)行清洗并重新加油即可。有些儀器的底板和三角壓板之間間隔太小，也會(huì)造成安平教螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)緊，只要適當(dāng)調(diào)整其間隔螺絲即可解決。

2 光學(xué)水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡故障及處理

2.1 水準(zhǔn)儀的目鏡

對(duì)于目鏡調(diào)焦螺旋過(guò)緊的現(xiàn)象（主要由于視度環(huán)螺紋沾有灰塵或油污）可卸下目鏡清洗、上油，重新安裝調(diào)試；對(duì)于目鏡調(diào)焦螺旋過(guò)松的現(xiàn)象（主要由于視度環(huán)螺紋長(zhǎng)期使用磨損或缺油）可以按照一般的故障，對(duì)機(jī)器零件進(jìn)行排除；如果沒(méi)有裝正屈光度環(huán)，造成和目鏡外筒的摩擦，應(yīng)該選用止頭螺絲調(diào)正屈光度環(huán)。

2.2 水準(zhǔn)儀的物鏡

對(duì)于望遠(yuǎn)鏡的物鏡表面起霧，長(zhǎng)霉斑，脫膠或破裂等現(xiàn)象，會(huì)使望遠(yuǎn)鏡成像模糊，這時(shí)只需通過(guò)清潔，去霉，重新上膠或更換鏡片即可解決。如果望遠(yuǎn)鏡視距乘常數(shù)不等于100，會(huì)造成測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，此時(shí)應(yīng)予以調(diào)整。先將水準(zhǔn)儀安置在距離標(biāo)尺100 m的地方（可用鋼尺丈量），則望遠(yuǎn)鏡上、下視距絲在標(biāo)尺上截取的間距，應(yīng)等于100 cm，否則需校正。若所讀間距小于100 cm，說(shuō)明物鏡離十字絲分劃板的距離大了一些，需要縮短，反之需延長(zhǎng)。對(duì)于第一種情況可先取下物鏡筒，取出視距乘常數(shù)調(diào)節(jié)圈，放在平鋪的細(xì)砂紙上磨薄一些；對(duì)于第二種情況，就需將調(diào)節(jié)圈加厚，通常是用薄銅片做成同樣大小的圓圈，套在物鏡筒座上即可。

2.3 調(diào)焦螺旋部分

（1）調(diào)焦螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)緊或有響聲。原因是螺旋缺油，或調(diào)焦齒輪沾有灰沙、油垢或是齒合太緊。只要將調(diào)焦手輪拆下來(lái)清洗干凈，在摩擦和轉(zhuǎn)動(dòng)部分涂上適當(dāng)?shù)挠椭纯伞＃?）調(diào)焦螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)松或時(shí)有晃動(dòng)現(xiàn)象。其原因是調(diào)焦齒輪與齒條之間磨損較大或齒合太松所致。可將調(diào)焦手輪拆下，用汽油將齒輪、齒條清洗干凈并涂上濃度較大的脂，復(fù)裝時(shí)，不要使齒輪、齒條齒合太松即可消除故障。（3）調(diào)焦螺旋失效。原因是調(diào)焦齒輪和齒條沒(méi)有齒合好。此時(shí)，可將調(diào)焦手輪拆下來(lái)重新安裝，使齒輪、齒條靠緊，固緊調(diào)焦手輪座，將調(diào)焦彈簧座右旋，使齒輪、齒條齒合好即可。

2.4 符合水準(zhǔn)器部分

（1）水準(zhǔn)器分劃線的影像因?yàn)殄e(cuò)開而不在同一條直線上。具體原因?yàn)槔忡R組沒(méi)有在水準(zhǔn)管的縱向上找到準(zhǔn)確的位置。可以通過(guò)旋松位于棱鏡盒上的固定螺絲進(jìn)行調(diào)整，把棱鏡盒沿著水準(zhǔn)器的軸線進(jìn)行移動(dòng)，直至兩影像位于同一條直線后，把螺釘固定緊。（2）氣泡影像過(guò)窄或過(guò)密。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是兩棱鏡內(nèi)側(cè)沒(méi)有在水準(zhǔn)器軸線的正上方進(jìn)行安置，而是偏離了軸線。出現(xiàn)這種情況時(shí)，首先應(yīng)該旋松棱鏡盒上的固定螺釘，把棱鏡盒沿著與軸線相垂直的方向移動(dòng)，直到出現(xiàn)合適的氣泡影像，最后固定好螺釘。其中，影像過(guò)窄，向內(nèi)移動(dòng)；影像過(guò)寬，向外移動(dòng)。（3）分界限影像和氣泡傾斜。出現(xiàn)這種情況往往是因?yàn)閮衫忡R相接的棱和直角棱鏡的棱不相互平行。對(duì)于這種情況，應(yīng)該旋松直角棱鏡座的固定螺釘，調(diào)整直角棱鏡位置，當(dāng)兩個(gè)棱平行時(shí)，固緊螺釘。（4）氣泡分界線影像錯(cuò)開或過(guò)寬。出現(xiàn)這種情況的原因是有縫隙在兩棱鏡的相接處。這時(shí)應(yīng)該貼緊兩棱鏡的相接棱，使其成為一條直線。

3 基座部分故障及排除

（1）腳螺旋失效。其原因是腳螺母的凸起部分與腳螺絲套缺口未配合，使得螺母與螺絲桿同步轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)整時(shí)，可將腳螺母的凸起部分與腳螺絲套缺口相配合，安裝好調(diào)節(jié)螺母即可。

（2）腳螺絲桿彎曲的修理。先找出彎曲的一面，給彎曲兩端墊上一塊硬木，再用條形木墊到彎曲的中央，用榔頭敲擊條形木上端，直到彎曲部分伸直為止。

4 水平制動(dòng)螺旋失效的故障分析及排除

水準(zhǔn)儀水平制動(dòng)螺旋失效是較常見(jiàn)的故障之一，其原因有以下幾種。（1）制動(dòng)螺旋間滑動(dòng)造成制動(dòng)失效。出現(xiàn)這種情況時(shí)，應(yīng)該松開扳把上的夾緊螺絲，使用起子向里擰動(dòng)制動(dòng)螺旋，直至剛好制動(dòng)；再把扳把放在處于制緊時(shí)的位置，最后旋緊扳把上的夾緊螺絲即可。（2）旋的頂桿長(zhǎng)度不夠或頂桿、制動(dòng)塊丟失，只需重配頂桿或制動(dòng)塊即可消除故障。（3）螺旋與螺母之間產(chǎn)生滑絲，也會(huì)引起制動(dòng)失效，只需重配制動(dòng)旋即可。

5 水平微動(dòng)螺旋失效的分析和排除

（1）彈簧套的尖頭或者微動(dòng)螺旋的頂針沒(méi)有頂在微動(dòng)桿的圓窩內(nèi)，從而造成微動(dòng)螺旋失效，此時(shí)可將整個(gè)微動(dòng)螺旋拆下來(lái)重新安裝，使頂針和彈簧套的尖頭對(duì)準(zhǔn)微動(dòng)桿上的圓窩即可。（2）微動(dòng)套松動(dòng)，微動(dòng)手輪旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)微動(dòng)套同步旋轉(zhuǎn)，甚至可將整個(gè)微動(dòng)螺旋部件旋下。原因是緊固微動(dòng)套的錐端螺釘松動(dòng)。排除時(shí)，只需將緊固微動(dòng)套的錐端螺釘擰緊。（3）微動(dòng)螺旋使用日久后彈力不足。此時(shí)，可將彈簧取出伸長(zhǎng)一些或更換新的彈簧。（4）磨擦制動(dòng)環(huán)太松，也會(huì)造成微動(dòng)螺旋失效，這時(shí)需要適當(dāng)?shù)男M(jìn)一磨擦制動(dòng)環(huán)松緊調(diào)節(jié)螺絲。

6 微傾螺旋的故障和排除

水準(zhǔn)儀的微動(dòng)螺旋和微傾螺旋具有相似的結(jié)構(gòu)，因此具有基本相同的故障分析和排除方法。但是微傾螺旋還有微傾頂針、微傾俯仰板、微傾彈簧板等部分。相應(yīng)的常見(jiàn)故障為微傾頂針針尖磨損或其他聯(lián)接部分松動(dòng)，微傾俯仰板轉(zhuǎn)軸螺絲被扭斷，微傾彈簧板固定螺絲松動(dòng)。如果微傾螺旋在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡跳動(dòng)，一般式因?yàn)槟テ搅宋A彈簧板和頂針調(diào)節(jié)螺絲的圓窩，或者是磨禿了頂針的針尖，根據(jù)故障的程度和部位進(jìn)行調(diào)整（鉆深圓窩或磨尖針頭）。另外，沒(méi)有選取合適的微傾螺旋范圍也會(huì)造成失效的情況，這時(shí)可以通過(guò)俯仰板上的頂針調(diào)節(jié)螺絲多頂針的高低進(jìn)行調(diào)整，使符合水準(zhǔn)器泡符合即可。

7 結(jié)語(yǔ)

水準(zhǔn)儀是精密的光學(xué)儀器，修理人員在修理前，應(yīng)先了解儀器故障部位、故障的現(xiàn)象及產(chǎn)生原因和經(jīng)過(guò)。并對(duì)儀器的各個(gè)部位進(jìn)行全面的體檢，以掌握儀器的完損情況。出現(xiàn)故障的部位不同，需要拆卸修理的范圍也不同。除了必須拆卸的部位之外，應(yīng)該盡可能少的拆卸零部件。另外，還需要認(rèn)真的檢定已經(jīng)修復(fù)好了的儀器，保證各檢測(cè)項(xiàng)目均可達(dá)到檢定規(guī)程中的技術(shù)要求，這有這有才能認(rèn)定儀器是合格的。

參考文獻(xiàn)

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