光学仪器维修培训.ppt
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1、维修专题,仪器维修与保养,一.水准仪部分,.水准器 用来将仪器的某一轴线或平面安置于水平或垂直位置.水准仪可以借助它将望远镜的视线 安置水平.测量仪器上所用的水准器,按其形状可分为两类,即长水准器和圆水准器. 1.微倾式水准仪 通过圆水准器来安平仪器,通过符合长水准器来安平视线.在测量中,就仪器自身而言,测量 精度除竖轴影响外,还与水准器灵敏度的高低有很大关系.具体体现在: 水准器格值影响 格值越小灵敏度越高 所用液体的性质 常用的封装液体有乙醇和乙醚.由于乙醚对玻璃内壁的附着力比乙醇小,在同样的条件下,水 准器灌注乙醚要比灌注乙醇灵敏度高些.实际上,很多精密水准器都是注入乙醚的,然而,乙醚
2、的沸点(+35)太低,热膨胀系数大,气泡的长度受气温变化的影响太烈.所以中低精度的水 准器,多采用乙醇和乙醚的混合液.,温度变化的影响 主要是气泡的变化,在外业观测中可以看到,当玻璃管和内部液体在太阳辐射影响下而变热 时,则气泡移向太阳一边,因此,夏天在野外施测时,要打遮阳伞.更明显而又直观的是,由于温 度变化而引起气泡长度的改变对水准管灵敏度的影响.水准器内灌注的酒精和乙醚,都是冰 点低挥发性大的液体,对温度的变化非常敏感.当气温升高时,液体迅速膨胀,气泡体积缩小, 长度变短,因此灵敏度降低.在实际中,要注意防止由于温度的变化而对测量结果的影响. 2.自动安平水准仪 从以上分析可知,直到目前
3、为止,水准器还是测量仪器上的一个薄弱环节.它要求既严格,制 造又麻烦,受外界条件变化的影响又大.而在作业过程中,要使气泡居中也是一件费时的工作. 尤其在精密水准测量时,为了使气泡精确地符合,往往要花费观测的大部分时间.观测时间一 拉长,由于外界条件的变化,又给观测成果带来了不良影响.这一直是测量工作的一个难题. 为此,自动安平水准仪就应运而生. 自动安平的原理 1.可动十字丝型 仪器倾斜的同时,设法使十字丝相对于仪器作反方向摆动,使视准轴保持在水平方向,不受 仪器倾斜的影响,实现自动安平. 特点: 用吊丝将十字丝板悬吊起来,相对仪器做反方向摆动。 2.改变视线型 仪器倾斜的同时,通过悬吊的补偿
4、棱镜,使正确的标尺读数平移到十字丝上,实现自动安平. 特点: 在物镜与十字丝之间用吊丝悬吊反射棱镜.应用最广泛.,3.其它 用簧片,轴承和液体作为补偿器的灵敏元件.应用比较少. .水准仪的检验和校正 水准仪主要有几条轴线:视准轴Z,水准管轴L,仪器旋转轴(竖轴)V和圆水准轴Y.对水准仪进 行校正,实际上就是对这些轴线的检验校正.水准仪各轴线应满足的条件: 视准轴Z平行于水准管轴L,圆水准轴Y平行于竖轴V,十字丝横丝垂直于竖轴V. 水准仪检验校正应按照以下顺序. 1.圆水准轴Y平行于竖轴V(圆水泡是否居中检验和校正) 调整脚螺旋手轮使圆水准气泡居中,将仪器转动180,圆水泡应在中间,否则,按以下
5、方法 校正:旋转脚螺旋手轮使圆水准气泡向刻划圈中心移动,偏移量1/2,调整水泡校正螺钉,使气 泡移至中心.重复以上步骤,直至圆水泡在任意位置都居中位置,这时,两轴就平行了. 2.十字丝横丝垂直于竖轴V的检验和校正 将仪器整平后,用横丝的一端瞄准一个明显的固定点A,用微动螺旋使望远镜缓慢水平转动, 并观察A点是否总在横丝上移动.校正时拨动十字丝,使A点总在横丝上移动即可. 3.视准轴Z平行于水准管轴L(i角的检验和校正) 安置仪器于标尺A,B中间位置,A,B标尺相距约100m,读数分别为a1,b1,将仪器移至距A约 2m处,读数分别为a2,b2,计算b2=a2-(a1-b1),如果b2=b2,说
6、明视线水平.否则,应 按以下方法校正,仪器瞄准B标尺,调整分划板校正螺钉(微倾式调整符合水准器校正螺丝),使 视距丝中丝与b2重合.重复以上检校步骤,直至b2- b2的绝对值小于3mm. 由于这项检校不要求i角正好为零,而容许在规定范围之内.因此,经过校正后,一般仍有残余I 角存在.如水准测量中前后视尺距相差过大.此残余I角将导致测得的高差中含有不可忽略的 误差,这就是水准测量时要求前后视尺距尽量相等的原因.,.水准仪的维护与保养 水准仪应精心维护保养,以保证仪器精度及使用效率. 1.测量工作完成后,将仪器各部表面清洁干净,放入仪器箱内. 2.光学零件表面使用软毛刷和专用的镜头纸清洁擦拭,切忌
7、用手指触摸镜片. 3.仪器如有故障或损坏,须由熟悉仪器结构并有一定修理经验的技术人员进行检修, 或送往专业的维修机构修理. 4.仪器箱内的干燥剂,如日久失效,可进行烘烤后再用或更换新干燥剂,必须保证仪 器箱内干燥. 5.仪器应存储于干燥,清洁,通风良好的地方. 6.每次测量作业时,应进行常规项目的检查,使用时严格按照操作规程,使用间隔一 段时间后,应进行系统的检校,此项工作有专业人员完成.,.水准仪常见故障与检修 竖轴部分 水准仪照准部分的转动,要求轻松自如,平滑均匀,没有紧涩,卡死或松紧不一,晃动等现象.照 准部旋转时出现的故障,多系竖轴部分的故障所引起. 1.照准部转动出现紧涩或卡死现象
8、一.竖轴或轴套内缺油,用油不当或脏污引起 可以将竖轴拨出,用汽油清洁干净,加上特5号精密仪表油或其它轴系专用油即可 二.竖轴与轴套的接触面有锈斑 可以将竖轴拨出,用扁形竹签蘸煤油刮除,然后用棉签把锈末清洁干净,再用研磨膏抛光,最 后再用汽油把竖轴和轴套清洁干净,加油装上即可 三.制动环缺油或脏污 可以将制动环拆下来清洁干净,加油装上即可 四.竖轴位置高低不合适 可以通过竖轴轴套底部的调节螺丝来调整竖轴位置的高低来解决 五.摩擦制动环松紧螺钉旋的太紧 可以调整摩擦制动环松紧调节螺丝,调到照准部旋转时不太紧涩,而微动螺旋又能起作用止 六.竖轴或轴套变形 当变形量很小时,可以用研磨竖轴或轴套的方法修
9、复,若变形量大,更换竖轴和轴套 2.照准部转动出现晃动现象 一.竖轴或轴套因磨损而致间隙加大 可以将竖轴拨出,清洁后换上粘度较大的精密仪表油 二.竖轴与托架的连接螺丝松动,或轴套与基座连接螺丝松动,拧紧即可,制动螺旋部分 1.扳把与制动螺旋之间产生滑动引起制动失效 将扳把上的夹紧螺丝松开,用起子把制动螺旋向里拧到刚好能制动时为准,再把扳把放在处 于制紧时的位置,然后旋紧扳把上的夹紧螺丝即可 2.制动螺旋的顶杆长度不够或制动块丢失,都会使制动失效,只需重配即可 微动螺旋部分 1.微动螺旋失效 一.微动螺旋的顶针和弹簧套的尖头,没顶在微动杆的圆窝内,引起微动失效 只要将微动螺旋和弹簧套拆下来重装,
10、使顶针和弹簧套的尖头对准微动杆上的圆窝即可 二.微动螺旋的枣形螺母没固定住,而随微动螺杆一起转动引起微动螺旋失效 将整个微动螺旋拆下重装即可 三.竖轴转动过紧或卡死,也会引起微动螺旋失效 四.微动弹簧使用日久后弹性不足,也会引起微动螺旋失效 五.摩擦制动环太松而没有起到制动的作用时,微动螺旋也会失效 只要将摩擦制动环松紧调节螺丝适当旋进一些即可 2.微动螺旋转动时过紧或卡死 一.微动螺旋的螺杆与螺母缺油,脏污或进入灰沙等所引起 只要卸下来刷洗干净,上油重装即可 二.松紧调节罩位置不合适 三.竖轴转动过紧或卡死,也会引起微动螺旋顶杆的推进,导致微动旋转紧涩 四.螺杆或螺母变形,螺纹碰伤所引起 3
11、.微动螺旋转动过松或晃动 螺纹磨损较大,松紧调节罩没调节好所引起.拆下来清洁干净,加上较稠的油脂,并将松紧调 节罩调好,一般故障即可消除,.微倾螺旋部分 与微动螺旋机构相似,其故障排除方法也相同.另外还多了弹簧板,俯仰板,顶针等微倾部分 机构.当转动微倾螺旋时,望远镜有跳动现象或弹簧板有”叭叭”响声时,多半是顶针的针尖磨 秃或顶针调节螺丝及微倾弹簧板上的圆窝磨平了,可视故障产生的部位和程度进行修整(如 将顶针的针尖磨尖,或将圆窝再钻深一点等).此外,微倾螺旋因微倾范围不合适而失效时,可 以用俯仰板上的顶针调节螺丝来调整顶针的高低,使符合水准器泡符合即可 .脚螺旋部分 1.脚螺旋旋转时过紧或卡死
12、 一般是螺杆与螺母缺油,过于脏污或进入灰沙,松紧调节罩位置不当,螺杆或螺母变形,以及 螺纹碰伤等.故障的排除与处理方法,与微动螺旋部分相同 2.脚螺旋旋转时过松或晃动 一般是螺母与螺杆之间的磨损较大,或者是松紧调节罩没调好 3.脚螺旋旋转时,忽松忽紧,松紧不一 一般是脚螺旋受到碰撞使螺杆变弯 4.脚螺旋旋转时不起升降作用(失效) 一般是螺母与螺杆一起转动,即脚螺旋的枣形螺母没固定住. .调焦螺旋部分 1.调焦螺旋转动时过紧或有响声. 拆下重装 2.调焦螺旋转动时过松或有晃动现象 调焦齿轮与齿条之间磨损较大或啮合太松所引起,涂上粘度较大的油脂,重装即可 3.调焦滑筒在望远镜内运行过松或过紧 磨损
13、变大或变形,把调焦滑筒拔除,调整上面的弹性凸块或弹性板条. 4.调焦螺旋转动时不起调焦作用(失效) 调焦齿轮与齿条没啮合好,拆下重装,.望远镜光学部分 1.望远镜成像不清晰 望远镜由物镜,调焦镜,十字丝板和目镜等四部分组成,不管在哪部分,只要其中有一光学零件 脏污,长霉,起雾,脱胶,错位和破裂,都会使望远镜成像模糊.所以既要找出原因,判断问题在哪 一部位,又要对每一光学零件进行仔细检查,以便处理. 2.望远镜视距乘常数不等于100的校正 检验时,将仪器置于距离标尺100米之处,则望远镜上下视距丝在标尺上所截取的间距,应等 于100cm,否则需要校正.若所读间距数值小于100cm,则说明物镜离十
14、字丝板的距离大了一 些,需要缩短.方法是先取下物镜筒,再取出视距乘常数调节圈,放在铺平的细砂纸上适当磨薄 些,要边磨边测试,直到符合要求为止. .符合水准器部分 符合水准器气泡影象应符合下列几点要求 1.长水准器两端的分划线应重合成一直线(没有可分划线的无此要求) 2.左右气泡的影象宽度应相等,其气泡两头的符合影象基本为圆弧性 3.左右气泡的分界线要细而清晰,影象要明晰而不能有暗影. 调整时,只要动相应的直角棱镜和符合棱镜,就可以排除故障,二.光学经纬仪部分,光学经纬仪与水准仪在构造上有不少相同之处,特别是望远镜系统和仪器的机械部分, 基本上是相同的而最明显的区别,则是光经增加了一组光学读数设
15、备即光路 指标水准器 垂直角测量时,望远镜绕横轴做俯仰转动,竖盘跟着转动但指标是固定不动的,因此 ,其俯仰角可以通过指标表示出来然而,指标本身位置必须严格正确(在铅垂或水平的 位置),为此,把指标与指标水准器连成一体,借助于水准器的气泡居中来使指标指在正 确位置 .竖盘指标自动归零 大多数光学经纬仪的指标是固定的,要实现竖盘指标自动归零,只需将指标与竖盘之间 的光学棱镜悬吊起来,使倾斜后的指标影象自动归于的铅垂位置,即实现自动归零 用经纬仪观测角度时,首先要在测站上安置仪器,包括对中和整平 (一)对中 对中的目的,是使经纬仪水平度盘中心安置在过测站点上的铅垂线上用脚螺旋对中 (二)整平 整平的
16、目的是使仪器竖轴居于铅垂位置,即水平度盘水平用脚架整平 实际上,对中整平常常结合起来,达到快速安置仪器,为测量做准备,.光学经纬仪的检验和校正 由测角原理可知:经纬仪的水平度盘应处于水平位置,纵转望远镜时,视准轴应扫成一 个铅垂面要满足上述两个条件,经纬仪的几条主要轴线应满足以下的条件: .水准管轴应垂直于竖轴(气泡偏离度/格) 先使水准管平行于任意两个脚螺旋的连线,转动这两个脚螺旋使气泡居中,再将照准部 旋转,如气泡居中,说明水准管轴与竖轴垂直,否则按以下方法进行校正:用改 针拨动水准管的校正螺旋,使气泡退回偏离格数的一半,旋转脚螺旋使气泡居中,重复以 上步骤,直到长水准气泡在任意位置都居中
17、为止 十字丝竖丝应垂直于横轴 同水准仪的检验和校正 .横轴应垂直于竖轴(横轴误差) 横轴不垂直于竖轴,是由于望远镜横轴的两个支架不等高引起的可以采用盘左盘右取 平均值的办法,来消除横轴误差对观测结果的影响 由于此项校正复杂,一般由专业的维修人员完成 .视准轴应垂直于横轴() 影响水平角读数,维修时常采用改动十字丝的水平两个螺钉来校正,.竖盘指标差的校正( ) 影响垂直角读数,校正时分为: 一北光,苏光, 调整时,先旋下左支架一侧的一个小盖板,即可看到里面有上下两个调整螺丝用改针 按“松一紧一”的方法来拨动螺丝,即能达到调整指标差的目的 二,厂, 通过升降符合长水准管的一端接触处上下螺丝来调整指
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