讀數(shù)顯微鏡檢定裝置改進(jìn)綜述

楊云濤?張少杰

摘 要 本文研究了讀數(shù)顯微鏡檢定裝置和檢定方法，對原讀數(shù)顯微鏡檢定裝置進(jìn)行了改進(jìn)，增加了固定調(diào)焦機(jī)構(gòu)、視場照明機(jī)構(gòu)、微動工作臺和螺旋測微讀數(shù)機(jī)構(gòu)，改善了讀數(shù)環(huán)境，提高了顯微鏡調(diào)焦和測量標(biāo)準(zhǔn)器的找正效率，延長標(biāo)準(zhǔn)器的使用壽命，提升工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 微動工作臺;微動調(diào)整;視場照明;螺旋測微

引言

讀數(shù)顯微鏡是常用的光學(xué)儀器，既可測量長度，也可作為低倍數(shù)放大觀察使用，如測孔距、直徑、線距及線寬等。近年來，讀數(shù)顯微鏡在企業(yè)中數(shù)量和使用量逐年增加，精度要求也相應(yīng)提高，傳統(tǒng)讀數(shù)顯微鏡檢定方式是借用光切顯微鏡測量臂架，采用人工定位測量標(biāo)準(zhǔn)的方式進(jìn)行讀數(shù)顯微鏡的測量，該裝置沒有專用的對焦調(diào)節(jié)和標(biāo)準(zhǔn)器固定功能，對焦較慢，不便于標(biāo)準(zhǔn)器固定和測量基準(zhǔn)的找正，該方法效率低下、準(zhǔn)確度不高，已不能滿足企業(yè)科研生產(chǎn)需求，因此提升讀數(shù)顯微鏡的檢定效率是一個急需解決的問題。

1讀數(shù)顯微鏡檢定方法

按照J(rèn)JG 571-2004《讀數(shù)、測量顯微鏡檢定規(guī)程》，讀數(shù)顯微鏡示值誤差測量采用比較測量方法，將讀數(shù)顯微鏡測示值與標(biāo)準(zhǔn)玻璃線紋尺的標(biāo)準(zhǔn)值比較而得到讀數(shù)顯微鏡示值誤差。傳統(tǒng)的檢定方式如圖1所示，采用人工手持讀數(shù)顯微鏡與標(biāo)準(zhǔn)玻璃線紋尺直接接觸的檢定方式，改進(jìn)后的檢定方式如圖2所示，通過增加固定調(diào)焦機(jī)構(gòu)、視場照明機(jī)構(gòu)、微動工作臺和螺旋測微讀數(shù)機(jī)構(gòu)，改善了讀數(shù)環(huán)境，提高顯微鏡調(diào)焦和測量標(biāo)準(zhǔn)器的找正速度，增加標(biāo)準(zhǔn)器的使用壽命，提升工作質(zhì)量。

1.1 傳統(tǒng)檢定方式

在實(shí)際的讀數(shù)顯微鏡檢定工作中，一般無專用的讀數(shù)顯微鏡測量裝置，常采用如圖1所示的檢定方法，該方法測量標(biāo)準(zhǔn)器與測量顯微鏡直接接觸，容易使標(biāo)準(zhǔn)器工作面磨損，影響標(biāo)準(zhǔn)器使用壽命，另一方面，標(biāo)準(zhǔn)器的定位為人為輔助固定，讀數(shù)顯微鏡采用人工手持定位，定位方式的穩(wěn)定性和可靠性不高，容易引起人為因素帶來的測量誤差，影響測量的可靠性[1]。

1.2 改進(jìn)后檢定方式

本文對讀數(shù)顯微鏡的檢定裝置進(jìn)行了改進(jìn)如圖2所示。通過設(shè)計(jì)底光照明裝置、微調(diào)裝置、標(biāo)準(zhǔn)器固定和螺旋測微讀數(shù)機(jī)構(gòu)等功能的讀數(shù)顯微鏡檢定裝置，實(shí)現(xiàn)了讀數(shù)顯微鏡的非接觸式測量，提高了讀數(shù)顯微鏡安裝的可靠性，解決人為因素對測量結(jié)果的影響，達(dá)到提高工作效率和檢測準(zhǔn)確度的目的，確保量值傳遞可靠，提升工作質(zhì)量。

2讀數(shù)顯微鏡檢定裝置的改進(jìn)

針對讀數(shù)顯微鏡檢定項(xiàng)目，設(shè)計(jì)制造了對焦調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、視場照明機(jī)構(gòu)、微動工作臺和螺旋測微讀數(shù)機(jī)構(gòu)，對讀數(shù)顯微鏡檢定裝置進(jìn)行了改進(jìn)。

2.1 讀數(shù)顯微鏡固定調(diào)焦機(jī)構(gòu)

如圖2所示固定調(diào)焦機(jī)構(gòu)用于被檢讀數(shù)顯微鏡的裝夾固定，使用手輪調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡上下的位置，可實(shí)現(xiàn)快速調(diào)焦，操作簡單方便。

2.2 微動工作臺

微動工作臺用來固定標(biāo)準(zhǔn)玻璃線紋尺，如圖3所示，在后側(cè)面設(shè)計(jì)可動調(diào)節(jié)支點(diǎn)，使用尼龍材料制成，彈簧支撐，可防止劃傷標(biāo)準(zhǔn)器，通過調(diào)節(jié)螺釘和微動可調(diào)支點(diǎn)快速實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)器的安裝固定和標(biāo)準(zhǔn)線紋尺在工作臺上的相對位置，并能在讀數(shù)顯微鏡的檢定時，很便捷的實(shí)現(xiàn)測量基準(zhǔn)的快速找正，節(jié)約檢定工時，采用微動工作臺可減少原裝置由于標(biāo)準(zhǔn)器的不固定所引起的測量誤差問題。

2.3 微動螺旋測微讀數(shù)機(jī)構(gòu)

在讀數(shù)顯微鏡的檢定過程中，測量基準(zhǔn)的找正、定位是十分關(guān)鍵的要素，關(guān)系到測量誤差的大小和測量結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性[2]。

如圖4所示，使用改進(jìn)后的讀數(shù)顯微鏡檢定裝置，通過微動工作臺可以提高讀數(shù)顯微鏡刻線基準(zhǔn)和測量標(biāo)準(zhǔn)器標(biāo)準(zhǔn)刻線的平行性，使用微動螺旋測微讀數(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行測量讀數(shù)，可減少測量誤差，提高測量結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性。

2.4 視場照明機(jī)構(gòu)

如圖5所示，在標(biāo)準(zhǔn)玻璃線紋尺的下面增加了視場底光照明機(jī)構(gòu)，改善了讀數(shù)環(huán)境，增強(qiáng)了視場的亮度，提高刻線的清晰度，減少讀數(shù)顯微鏡的對線誤差，從而達(dá)到提高工作質(zhì)量的效果。

3結(jié)束語

本文采用微動工作臺可提高讀數(shù)顯微鏡刻線基準(zhǔn)和測量標(biāo)準(zhǔn)器標(biāo)準(zhǔn)刻線的平行性，使用微動螺旋測量機(jī)構(gòu)進(jìn)行測量讀數(shù)提高讀數(shù)的分辨率，增加照明裝置，增強(qiáng)了視場的亮度，提高刻線的清晰度，提高讀數(shù)顯微鏡的對線準(zhǔn)確度，可減少測量誤差。本裝置可應(yīng)用于讀數(shù)顯微鏡的入廠驗(yàn)收、周期檢定、維修后的檢定，亦可推廣至讀數(shù)放大鏡的檢定。

本文所改進(jìn)的檢定裝置解決了讀數(shù)顯微鏡檢定過程中標(biāo)準(zhǔn)器快速找正、裝夾標(biāo)準(zhǔn)器易損壞和讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦效率低的問題，提升了讀數(shù)顯微鏡的檢定效率。

參考文獻(xiàn)

[1] JJG 571-2004.讀數(shù)、測量顯微鏡檢定規(guī)程[S].北京：國計(jì)量出版社，2005.

[2] 張玉文.陳照聚.幾何量儀檢定/校準(zhǔn)技術(shù)[M]. 北京：中國計(jì)量出版社，2004：22.

作者簡介

楊云濤（1974-），男，陜西省西安人;高級工程師，現(xiàn)就職單位：西安航空發(fā)動機(jī)（集團(tuán)）有限公司，研究方向：幾何量儀器檢定/校準(zhǔn)和維修。