測長機的故障分析與修理

孫建浦

（沈陽機床有限責任公司計量理化部，遼寧沈陽 110142）

0 引言

測長機是進行長度測量的光學機械計量儀器，用于直接測量或者間接測量大尺寸的精密量檢具。主要用來檢定大尺寸的量塊，檢棒和試料的外尺寸、內尺寸，既可以作絕對測量的檢定，直接給出試料的尺寸，也可以用量塊或標準檢棒等作為基準進行相對測量，判斷試料是否加工合格。并且還可以借助高一級的量塊做基準，采用比較的方法檢定低一級的量塊，根據國家量值傳遞得到基準量塊的修正量，計算被檢量塊的誤差值。

1 測長機光學系統中光學元器件松動

當測長機由于移動或者搬遷過程中，因為儀器受到嚴重外力或使用過程中的強烈碰撞，使測長機本身的光學鏡組發生竄動，改變了原來的光路，在投影屏上成像位置發生改變，嚴重時影響測量的精度，所以必須對移動后的儀器重新拆卸安裝，重新調整儀器零位，定期進行周期檢定。

（1）分米刻度尺的雙夾線與毫米刻度尺刻線像相對位置變動。如果所有分米刻度尺的雙夾線像都偏高或偏低，與毫米刻度尺不能相夾，在檢定過程中無法讀數。這個故障造成的原因是測量座內的平行光管中的折射鏡與尾座當中平行光管的折射鏡發生位置移動，造成視場中影像移位，需要調整棱鏡的相對位置。如果不是所有分米刻度尺雙夾線位置偏離，只是個別現象，應該對個別分米刻度尺基座重新調整，調整后應重新檢定該項示值誤差。

（2）分米刻度尺的雙夾線在視場中斜向運動。在檢定過程中，由于尾座輕微移動造成雙夾線在視場中位置不正確，原因是分米刻度尺安裝時位置傾斜或者是刻度尺下面的尺座位置發生偏移，調整方法是：在測量座和尾座的平行光路中有一對平行的直角棱鏡，如果這對棱鏡位置發生偏移則雙夾線影像會在投影屏中傾斜，如果視場中的雙夾線影像左側低右側高，說明測量座的棱鏡高于尾座的棱鏡，將測量座的棱鏡逆時針旋轉同時尾座棱鏡跟隨其同樣轉動，直到在視場中看到雙夾線夾住毫米刻線，并且位置正確為止。同樣如果視場中的影像左側高右側低，一樣的方法相反方向旋轉棱鏡直到合格。經反復調整后，尾座移動雙夾線影像不再傾向運動為止。

（3）毫米刻度尺的影像清晰，而分米刻度尺的影像不清晰。造成這種現象的原因是光路有污漬或者油漬，應該對光路的鏡組進行清洗，如果清洗后清晰度仍然不見改善就要對鏡組的焦距進行調整。使焦距變短要將測量座的棱鏡擰進尾座的棱鏡擰出，焦距變長要將測量座的棱鏡擰出尾座的棱鏡擰進，反復調整直到投影屏中有清晰的影像為止。

（4）毫米刻度尺在視場中影像傾斜，一端高另一端低，或者一端清晰另一端模糊不清。產生這種現象的主要原因，是刻度尺與導軌水平方向垂直方向不一致造成的。首先調整刻度尺的水平方向，刻度尺左側有一個螺釘是調整刻度尺左側上下運動的，輕輕移動可以使基準尺與導軌在水平方向一致。基準尺的前面有一個螺釘可調整尺與導軌之間垂直距離，調整后基準尺與導軌在垂直方向距離一致。尺的右側有一個偏心軸可以使基準尺繞導軌旋轉，調整偏心軸使基準尺轉動直到視場中有影像與導軌運動方向一致，并且毫米刻度尺（0～100）㎜全程范圍內同樣清晰。

（5）微米刻度尺影像在微動手輪移動時斜向運動。由于微米刻度尺在使用過程中發生竄動，使鏡組與反射鏡擺動方向不一致，這時需要調整微動手輪方向并對測桿反射鏡進行調整，使微米刻度尺位置方向與棱鏡反射鏡組移動方向平行，視場中刻線影像與指標線平行。

（6）通過調整目鏡焦距微米刻度尺影像始終不清晰，指標線清晰。這時需要對測微鏡組的光學鏡片進行擦拭，并且緊固光學鏡片防止因為鏡組松動帶來誤差。如果以上工作不能使影像得到改善，就需要對微米鏡座進行上下左右的輕微移動，直到在投影屏中看到清晰的像為止。

（7）視場中微米刻線和指標線都不清晰。由于微米刻度尺光學系統中投影物鏡和刻度尺相對運動時，就調整投影物鏡的工作距離。如果是微米投影系統放大比中反射鏡的移動或有污漬，霉點造成成像不清晰，應及時調整反射鏡組的位置或擦拭或更換光學鏡組。

（8）微米刻度尺刻線影像在視場中不居中，或高或低。由于微米刻度尺光學系統中反光棱鏡位置竄動，應調整棱鏡位置或者緊固棱鏡，對于刻度尺尺座和平行光中心偏離，應對刻度尺尺座作平行移動，不能帶角度，以免物鏡焦距偏離，調整到正確位置后看視場中的像是否符合要求。

2 測量座和尾座放大比不一致造成示值誤差超差

由于放大比不一致造成的誤差直接影響儀器的正常使用，焦距的誤差必須控制在一定的范圍內，因為測量座或者尾座發生偏離焦距的現象，使測量座和尾座物鏡焦距不一致，引起放大不一致，規定要求偏離焦距測量點位置是：0，200㎜，500㎜，900㎜進行檢測，由測得的偏離焦距數值來判斷方向，根據實際數值測量鏡旋轉圈數，相應的測量座和尾座也要有位置變動。

3 毫米刻度尺示值誤差超差

毫米刻度尺示值超差主要原因是溫濕度控制的不合格，溫度應控制在（20±1）℃，室溫變化≤0.3℃/h，而且儀器主體一定要與量塊等溫，如果室內溫度控制誤差大，將直接影響儀器讀數值。除以上原因外，儀器導軌變形也容易引起測量座變形，直接導致示值不合格，還有儀器投影箱變形引起毫米玻璃刻度尺發生變形和位移，這些原因都需要修理調試。

4 分米刻度尺示值超差

由于儀器導軌變形，導軌直線度超差，導致安裝在導軌上的分米刻度尺發生松動和位移，使分米刻度尺示值誤差超差，可以通過調整分米刻度尺平板玻璃的前后位置達到要求。當示值誤差為正值時，可將該長度相對應的刻度尺松開，左側鎖緊螺釘向外松開，右側鎖緊螺釘向里擰緊，使玻璃刻度尺發生一個角度的旋轉，使視場中雙刻線影像發生偏移，從而達到修正示值的目的。相反如果示值誤差為負值時，相對應刻度尺松開后，將鎖緊螺母向相反方向旋轉達到修正示值的目的。

5 示值變動性超差

這是由于尾管內鎖緊鎖絲松動和微動機構不穩定造成的。這時應檢查微動絲桿和絲母配合是否有間隙，是否在運動時有晃動的現象。將絲桿從微動機構中抽出，卸下頭部附件，檢查附件中絲桿和絲母的緊固程度，也可能由于調整彈簧長期使用造成彈力失效，使尾管運動不平穩，從而使變動性超差，可以更換彈簧緊固絲母，以達到調整示值變動性的要求。

6 結束語

以上是對測長機常見故障的分析及修理辦法，并對該儀器的微米、毫米、分米刻度尺分別進行闡述，對縮短修理周期有很大幫助，對標準器配套設備的維護保養提供理論依據。