讀數(shù)顯微鏡檢定過程中的常見問題與注意事項(xiàng)

摘 要：讀數(shù)顯微鏡是常用的一種光學(xué)計(jì)量儀器。它廣泛應(yīng)用在科研、生產(chǎn)以及教學(xué)中。讀數(shù)顯微鏡結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，可以應(yīng)用于位移的精密測量或微小物體長度測量，如可測定光柵常數(shù)、刻線寬度等，同時(shí)還可作為觀察顯微鏡，對物體進(jìn)行低倍放大后觀察分析。本文介紹了讀數(shù)顯微鏡的檢定方法，本人通過多年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了讀數(shù)顯微鏡檢定過程的常見問題以及處理方法，并在此基礎(chǔ)上提出了讀數(shù)顯微鏡檢定過程的注意事項(xiàng)，以便于更好地為企業(yè)服務(wù)，使得計(jì)量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、可信。

關(guān)鍵詞：讀數(shù)顯微鏡 檢定 問題 經(jīng)驗(yàn)

1、概述

讀數(shù)顯微鏡屬于光學(xué)機(jī)械式計(jì)量儀器，主要作為幾何量計(jì)量儀器中的瞄準(zhǔn)定位讀數(shù)裝置，也可單獨(dú)用于刻線寬度、間距等長度量的測量； 測量顯微鏡、小型、大型和萬能顯微鏡都屬于工具顯微鏡類光學(xué)計(jì)量儀器，主要用于測量精密機(jī)械零件的長度、角度、錐度、形狀和螺紋參數(shù)等。

2、讀數(shù)顯微鏡檢定方法

依據(jù)JJG 571-2004 《讀數(shù)、測量顯微鏡檢定規(guī)程》和JJG 56—2000 《工具顯微鏡檢定規(guī)程，把標(biāo)準(zhǔn)刻線尺放置在硬度計(jì)（或顯微鏡）的工作臺上，檢查時(shí)先調(diào)好焦距，使在目鏡視野內(nèi)或投影屏上能清晰地看到標(biāo)準(zhǔn)刻線尺的刻線，并調(diào)整到與目鏡內(nèi)的刻線重合，然后將讀數(shù)顯微鏡的刻線與標(biāo)準(zhǔn)刻線尺的刻線進(jìn)行比較，應(yīng)至少在整個(gè)測量范圍的5個(gè)間隔段進(jìn)行測量，各間隔段比較，3次！ 取3次比較結(jié)果的平均值，其相對誤差，按下式進(jìn)行計(jì)算：

式中：

--相對誤差（%）；

--讀數(shù)顯微鏡的比較段所測出的長度（mm）；

--標(biāo)準(zhǔn)刻線尺的比較段的實(shí)際長度（mm）。

3、讀數(shù)顯微鏡檢定過程中的常見問題

3.1 示值誤差超差

JG 571-2004《讀數(shù)顯微鏡檢定規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)分度值大于0.001mm 的儀器，其示值誤差應(yīng)小于等于分度值；即當(dāng)分度值為 0.01mm，則示值誤差小于等于10μm。

3.1.1 讀數(shù)顯微鏡零位不當(dāng)導(dǎo)致的示值誤差超差

當(dāng)十字刻線的豎線對準(zhǔn)毫米刻度尺的零刻線時(shí)，測微鼓輪的零位沒有對準(zhǔn)指標(biāo)線，偏移量超過1/5個(gè)分度。方法： 先使十字刻線的豎線與毫米刻度尺的零刻線重合，再用合適的螺絲刀松開測微鼓輪一圈上對稱排列的三個(gè)定位固緊螺絲，將測微鼓輪零位調(diào)整至與指標(biāo)線對準(zhǔn)，使其偏移量在1/5個(gè)分度以內(nèi)，再固緊螺絲。調(diào)整后重新檢定，合格為止。

3.1.2 放大倍數(shù)不合適導(dǎo)致的示值誤差超差

（1） 放大倍數(shù)不合適導(dǎo)致示值偏大，也就是讀數(shù)顯微鏡刻度值比標(biāo)準(zhǔn)刻度尺刻度值呈線性增大，需減小放大倍數(shù)。方法：調(diào)整目鏡與物鏡之間的距離，最簡便的方法是將物鏡頭與物鏡筒之間的距離調(diào)小，若鏡筒接頭松動(dòng)，則需重新緊固鏡筒接頭。若固緊后示值依然大，但大的不多可將它們之間螺紋連接處的墊圈用砂紙一點(diǎn)點(diǎn)打磨至合適尺寸，如果大的太多則需更換薄一點(diǎn)的墊圈再調(diào)整至合適尺寸，使示值誤差至允許范圍內(nèi)。

（2）放大倍數(shù)不合適導(dǎo)致示值偏小，也就是讀數(shù)顯微鏡刻度值比標(biāo)準(zhǔn)刻度尺刻度值呈線性減小，則需增大放大倍數(shù)。方法：調(diào)整目鏡與物鏡之間的距離，可以用膠片剪一些物鏡筒直徑尺寸的薄墊圈墊入物鏡頭與物鏡筒之間螺紋連接處裝墊圈的位置，將它們之間的距離適當(dāng)增大，調(diào)整示值誤差至允許范圍內(nèi)即可。

3.2 視場內(nèi)十字絲豎絲與毫米刻度尺零位不重合

鼓輪標(biāo)尺零位對準(zhǔn)調(diào)零基準(zhǔn)線時(shí)，排除方法：先旋轉(zhuǎn)測微鼓輪，將視場內(nèi)十字絲豎絲與毫米刻度尺零位重合，然后，在保持鼓輪不轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下，用合適的螺絲刀旋松鼓輪上均勻分布的3個(gè)止緊螺釘，松開后將鼓輪標(biāo)尺零位輕輕轉(zhuǎn)到調(diào)零基準(zhǔn)線上，先輕微擰緊止緊螺絲，再次確認(rèn)視場內(nèi)位置正確，最后均勻擰緊止緊螺釘。

3.3 讀數(shù)顯微鏡刻度值與標(biāo)準(zhǔn)尺刻度不重合

主要原因：物鏡鏡頭松動(dòng)或物鏡鏡頭與鏡筒連接處墊圈丟失，焦距變化所致。排除方法：將物鏡鏡頭緊固，若墊圈丟失，應(yīng)經(jīng)過反復(fù)調(diào)試其厚度。

3.4 光線影響顯微鏡的精確性。

在自然光線條件下，透光孔進(jìn)入的光線是有限的，如果光線不充足是不能夠看清楚壓痕及其邊緣處，無法精確測量壓痕直徑的。排除方法：使用的時(shí)候盡可能的使鏡筒開口的部分對著光源，最佳效果是增加照明燈。

4、讀數(shù)顯微鏡的檢定經(jīng)驗(yàn)

4.1 物鏡放大倍數(shù)的選擇

由于大、小型和萬能工具顯微鏡有1×、1.5×、3×、5×四種放大倍數(shù)的物鏡組可以更換使用；測量顯微鏡有4×、10×、40×三種放大倍數(shù)的物鏡組可以調(diào)換使用。所以在檢定儀器示值誤差時(shí)，要注意選擇安裝放大倍數(shù)與玻璃刻度尺相適應(yīng)的物鏡，使被放大了的玻璃刻度尺的刻線像與儀器成像面上相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)刻線相當(dāng)。因此，大、小型和萬能工具顯微鏡要選用放大倍數(shù)為3×的物鏡；測量顯微鏡要選用放大倍數(shù)為4×的物鏡。

4.2 使用標(biāo)準(zhǔn)刻線尺時(shí)的安放方式

使用標(biāo)準(zhǔn)刻線尺檢定時(shí)，其刻線表面朝著顯微鏡物鏡安放或背著物鏡安放得到的檢定結(jié)果是不相同的。前者是刻線不經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)刻線尺的厚度而直接進(jìn)入顯微鏡得到的；后者則是刻線先經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)刻線尺的厚度然后再進(jìn)入顯微鏡所得。由于后者標(biāo)準(zhǔn)刻線尺非刻線表面的平面度會影響光束的折射而造成誤差，故二者的安放方式不同，得到的檢定結(jié)果也是不相同的。因此，在使用標(biāo)準(zhǔn)刻線尺檢定儀器示值誤差時(shí)，一定要注意它的使用安放方式應(yīng)該與其檢定證書中注明的檢定安放方式一致。

5、結(jié)論

本文作者結(jié)合多年的讀數(shù)顯微鏡檢定工作，圍繞檢定規(guī)程JJG 571-2004 《讀數(shù)、測量顯微鏡》，總結(jié)說明了讀數(shù)顯微鏡在示值誤差檢定中需要注意的事項(xiàng)。檢定人員需要多與操作人員溝通，了解使用中的常見問題，有的放矢，注意公平每個(gè)問題，在檢定操作過程中發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定解決方案，力求使讀數(shù)顯微鏡的檢定工作更加完善，確保讀數(shù)顯微鏡檢定能夠更加科學(xué)、準(zhǔn)確。

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[5]李梅.讀數(shù)顯微鏡的使用、校準(zhǔn)與調(diào)整.中國計(jì)量，2010.

作者簡介：

冀紅 性別：女 出生年月：1968年11月20日 職稱：工程師 工作單位：沈陽計(jì)量測試院 研究方向：測繪儀器、光學(xué)儀器、驗(yàn)光設(shè)備。