读数显微镜的使用、校准与调整

zlshn830

读数显微镜由于用途不同，其外形结构亦有所不同，本文着重谈谈单独使用的读数显微镜，如图1所示。                                     登录/注册后可看大图 图1  读数显微镜外形图   一、仪器使用方法及注意事项     将仪器置于被测物体上，使被测部分有均匀但不刺眼的光线(可以是自然光线或灯光)照明，然后调节目镜，使视场中能同时看清分划板像和被测物体像。     1.如何测量     (1)孔径类测量     这里主要指测量小圆孔或硬度试验的圆形压痕等。如图2所示，测量时调整仪器位置，使分划板横丝大致穿过圆心，转动鼓轮使竖丝与一边相切并记录读数(如1.255mm)，继续转动鼓轮与另一边相切并记录读数(如2.460mm)，则该圆的直径为2.460-1.255=1.205mm。                                     登录/注册后可看大图 图2  孔径类测量示意图     (2)线值类测量     这里主要指刻线宽度、刻线间距的测量。如图3所示，现以刻线间距为例简述如下，图中虚线为被测对象。第一步调整仪器，使仪器横丝(竖丝)与刻线间距方向平行(垂直)。                                     登录/注册后可看大图   图3  线值类测量示意图     第二步进行测量，众所周知，刻线有一定宽度，在显微镜下这一点表现得更为明显，那么应该用刻线的哪个位置表征该线的位置呢？答案是刻线左边缘与右边缘读数的平均值。转动测微鼓轮瞄准第一条刻线a的左侧边读数得a1，继续瞄准右侧边读数得a2，同样瞄准第二条刻线的左右边读数得b1和b2，则刻线间距为                                     登录/注册后可看大图     2.测量中需注意的问题     (1)注意仪器的稳固性     测量过程中，一定要确保仪器与被测对象之间不能有任何方向的位移，因此，测量时应设法将仪器与被测对象固定在一起。可采用某些夹具，也可用橡皮泥等固定，总之视具体情况而定。     (2)注意消除仪器回程误差的影响     任何螺旋测微类量仪都或多或少地存在回程误差，主要表现在对同一目标瞄准时，从左侧瞄准的读数与从右侧瞄准的读数存在一定差值，这个值一般就称为回程误差。为此，在同一个测量过程中，应确保测微鼓轮的旋转方向为一个方向，即开始时为顺时针方向则整个测量过程都是顺时针方向，反之亦然。如果旋转过了头，则要反方向多退回一定距离再重新按原方向旋转瞄准。    二、仪器的校准与调整     1.鼓轮零刻线与分划板零位的校准与调整     (1)对鼓轮零刻线与分划板零位的校准     JJG571-2004之5.3.4对仪器的要求是，当十字丝竖丝对准毫米刻度尺的零刻线时，测微鼓轮的零位应对准指标线，其偏移量不超过                                 登录/注册后可看大图 个分度，即0.2格。     校准时只需旋转测微鼓轮使十字丝竖丝与毫米刻度尺零刻度线重合，读取测微鼓轮的读数，≤0.2格时合格，>0.2格时则需进行调整。     (2)鼓轮零刻线与分划板零位的调整     当测微鼓轮零位不符合要求时，先旋转测微鼓轮将视场内十字丝竖丝与毫米刻度尺零位重合，然后，在保持鼓轮不转动的状态下，用合适的螺丝刀旋松鼓轮上对称排列的3个止紧螺丝；松开后将鼓轮的零位轻轻转到指标线上，先轻微拧紧止紧螺丝，再次确认视场内位置正确，就可以将止紧螺丝拧紧了。     调整后需再次校准，不合格时重复上述步骤，直至合格。     2.示值误差校准与调整     (1)示值误差的校准     JJG571-2004之4.8中的表1规定，分度值大于0.001mm的仪器，其示值误差应小于等于分度值，即分度值为0.01mm，则示值误差≤10μm。     具体校准方法参见JJG571-2004之6.3.12，这里不再赘述。     (2)示值误差的调整     经上述步骤校准后，如果结果示值仍超差，需先对校准数据进行分析，如果示值误差随受检点尺寸增加而单方向增大或单方向减小，则可判断为仪器物镜的放大倍数不正确，并且此时才可以进行调整。如果示值误差随受检点尺寸增加而变化无常、忽正忽负，则是仪器本身有问题，不属于调整范围。     为了说明物镜的放大倍数，笔者制作了如图4所示的几何光路图，AB为被测物，A1B1为物镜，F ′物为物镜像方焦点，A′B′为分划板和目镜的物方焦点，f ′物为物镜的像方焦距，Δ为物镜与目镜的光学间隔，经简单的数学推导得出物镜的放大倍数M物可由下式求得:                                     登录/注册后可看大图 图4  几何光路示意图                                     登录/注册后可看大图     由于物镜焦距f ′物基本不可调整，要调整M物只能改变Δ值，需增大M物，就增大Δ值，也就是增大物镜与目镜的间距，反之亦然。     判断仪器示值误差超差是M物过大还是过小，方法很简单，根据示值误差校准结果，正示值误差表示M物大，需减小M物；负示值误差表示M物小，需增大M物。     本文讨论的仪器(见图1)，物镜与物镜筒一般由螺纹连接，连接处垫有垫圈。如果需减小M物，则需减小垫圈厚度；要增加M物，则要增加垫圈厚度。但需特别强调的是，调整的量一般很小，且不好量化，所以调整时需要一点点来。每调整一次，就要粗略校准一次，直至合格。     3.物距位置的校准     正常的仪器应该是当调整目镜至清晰看到分划板后，将仪器置于被测物平面上时，被测物像也能同样清晰地成像在分划板上。怎样才算是最清晰，在此介绍一个简单的判断方法:使眼睛在目镜上轻微地左右摆动，看物体的像和分划板间有无位移现象，如果有，说明有视差，物距不正确，需调整物距，直至调到物体的像和分划板间无位移现象(即无视差)才为最清晰。     如图1所示的仪器镜筒底座与镜筒间由螺纹连接，并有3个对称的止紧螺丝。当物距不对时，可旋松止紧螺丝，旋转底座调整物镜至被测物的间距，直至物体像最清晰为止，然后拧紧止紧螺丝，仪器的物距调整完毕。

xianpeng.Liu

很详细，很多年没有摸显微镜了，当初还是在学生物理论的时候接触的，好多年了，，呵呵，怀念 啊，记得那时候都是用来观察人民币的，呵呵