光学经纬仪调修注意事项及常见故障调修方法介绍

孙建

摘 要：本文主要对光学经纬仪调修前应当注意的事项以及常见故障的调修方法进行介绍，由于光学经纬仪的型号较多，调修时对该仪器的结构和工作原理要充分的了解和分析，不同类型的经纬仪可能需要不同的调修方法，本文在实际调修工作中有较大的实用性。

关键词：光学经纬仪;结构原理;注意事项;常见故障;使用调修

中图分类号：TH76.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）09-0134-02

光学经纬仪的型号种类较多，对于不同型号的经纬仪，对于不同型号的光学经纬仪调修方法也会各有不同。对光学经纬仪调修注意事项及常见故障调修介绍如下。

1光学经纬仪调修需要注意的事项

光学经纬仪调修前需要了解该仪器的结构原理，并且必须要熟悉仪器的有关计量性能。光学经纬仪所有光学零件都安置在金属壳体之中，许多零件用螺钉紧固，而没有销子定位。调修前要用小刷子清擦表面灰尘，检查各个制动手轮，微调手轮动作是否可靠。将三个脚螺旋在中间部位，避免使用螺旋的两端，尤其要避免三个脚螺旋在不同的极端部位。使用三脚架时要特别注意脚螺旋的位置。有竖盘指标自动补偿器的仪器，要将吊丝松开，呈现自由悬挂状态。使用制动手轮时不要制动过紧。根据仪器检定结果，查找仪器不合格原因，尤其要查出仪器故障的部位。只有查明原因和部位之后，才能确定仪器的调修方案，切忌盲目拆卸和调修仪器。在拆卸仪器时，要根据仪器调修的先后次序，按步骤进行。同时只拆卸有故障的部位，与故障无关的部位不要拆卸。仪器拆卸一次，对仪器零部件之间的位置不可能完全恢复到原有状态。有时还会降低仪器的准确度或使光路系统发生变化。对于精密的机械部分，如轴系等也应特别注意。调修光路系统，要了解光线经过每一个光学零件后成像位置的变化。拆卸时要注意零件的相互位置关系，最好在拆卸之前划上明显的装配记号，以便装配时不致弄错。拆下的零件要依次放入搪瓷盘或培养皿中，然后对各零件要认真清洗，擦拭光学零件时，防止清洁液进入胶合面。对于光胶合的零件，光胶合部分如未脱开，则尽量不要将其分开。轴系的润滑要正确使用润滑油，用油不宜过多，以避免双周期变化的误差，油的性能，要保证在-25℃～+45℃范围内，仪器能正常在野外使用。轴系或测微器手轮等因磨损松动，切忌用羊毛脂填塞仪器，经过调修完毕装配零件时，要按照先拆的零件后装，后拆的零件先装的原则，逐步装配，同时逐步检查装配的正确性，使每道工序都正确无误。避免造成返工装好的仪器，要检查各制动手轮、微动手轮作用的可靠性。调修好的仪器，根据修理情况，要重新进行部分项目或全部项目的检定。在进行部分项目的检定时，相关项目也要检定，修理后依据检定规程的要求需要对横轴与竖轴垂直度进行检定，也要视准轴与横轴的垂直度进行检定。

2光学经纬仪常见故障的调修举例

2.1望远镜成像不清晰故障的调修

望远镜成像不清晰，会直接影响照准目标，这是在光学经纬仪使用中常见故障之一。望远镜成像不清晰的因素很多，主要因素及其调修方法如下。

（1）仪器光学零件表面如果有灰尘、手印、水跡、油迹、霉雾等弊病，有的霉雾沿十字分划线边缘长出，使十字分划线变得既粗且毛，无法照准目标。当润滑油流到光学零件表面时，有油污的地方亮度下降，也会影响照准目标。遇到上述情况，应当拆卸望远镜的有关部分，擦拭光学零件表面的油污和灰尘，除去霉雾。长期在户外使用的经纬仪，沙尘将目镜表面摩擦发毛，造成成像不清晰，此时就应当需要更换相应的零件。

（2）透镜或分划板的胶合表面开胶，使望远镜成像不清，此时，可将开胶零件卸下，重新胶合或更换新的零件。

（3）望远镜中光学零件之间的位置不正确，例如零件装装反等，造成望远镜成像不清晰，此时，应重新装配位置不正确的零件。

（4）零件装配时压圈未压紧，使零件有松动;或压圆压得过紧，使零件变形，产生像差，都会使成像不清晰。此时，应调节压圈，使其松紧适度影响望远镜成像质量的因素很多，有些能马上找出原因，有些故障则不易分析，拆卸时应慎重。

2.2读数系统故障的调修

（1）仪器水平或竖直度盘中部分刻线看不见，看不见刻线的部位亮度下降。这种故障多半是润滑油流到度盘表面所致，可通过擦洗度盘表面来排除。

（2）仪器度盘刻线歪斜或脱开，在光路系统中，棱镜是决定成像位置的主要零件，因此度盘刻线歪斜或脱开（不能和带尺重合），应通过调整相应的棱镜予以解决。

2.3水准器轴与竖轴的垂直度的调修

检定水准器轴与竖轴的垂直度时，首先应将竖轴调整到铅垂位置，此时如果水准气泡仍未居中，其位置超过规程中所规定的技术指标，则需要调整水准气泡，不要在未调好竖轴铅垂之前调水准器。

2.4行差和视差的调修

行差和视差是光学经纬仪的常见故障，视差不合格，是由于度盘分划线像未能成像于指标面，这将影响观测效果，甚至无法观测，行差不合格，会影响测量结果的正确性，发生上述问题，应当即时调整光路系统，直至合格为止，行差和视差的调整相互关联，故简称行视差，调整行视差时，应将仪器分成三类，分别对待。

一类是单面读数经纬仪、水平度盘和竖直度盘光路分别走向的仪器，例如TDJ6型仪器，为水平度盘与竖直度盘光路分别走向，这种仪器由于两条光路分别走向，行视差都比较容易调整。水平度盘行视差不合格时，调整水平度盘显微物镜组。物距和像距的改变，会使放大倍数改变，也就是行差改变。所以调整两个物镜会使行差和视差都发生变化。为了使二者都符合要求，首先要了解和掌握一定的规律，然后进行调整，一般来说，调整靠近物体的透镜，对视差影响较大，调整靠近指标面（读数窗）的物镜，对行差影响较大。如果行差不合格，视差合格，则应当根据行差的检定结果是大于零还是小于零，将物镜组一起上下移动。再根据行差视差变化情况，调整其中的一个物镜，直至检定合格为止。如果行差合格，视差不合格，则应当将物镜组相对移近或移远，然后根据行视差的变化情况，作进一步调整，直至检定合格为止。如果行视差均不合格则应当视其不合格情况，反复进行调整，直至检定合格为止。对于竖直度盘行视差的调整，应当通过调整竖直度盘物镜前组和后组来解决，调整方法与水平度盘类同。

另外一类是单面读数经纬仪、水平度盘和竖直度盘光路同时行进的仪器，例如J6-1型仪器，为水平度盘与竖直度盘光路同时行进。竖直度盘分划线像通过竖直度盘显微物镜组将竖直度盘分划线成像在水平度盘的刻划面上。此后水平度盘和竖直度盘分划线像一起经聚光镜、底反棱镜及水平物镜组到达单平板玻璃测微器，再经过棱镜成像于读数窗（指标面）上。可以看出水平物镜组既影响水平度盘分划线的行视差，又影响竖直度盘的行视差，因此当水平度盘竖直度盘行视差均不合格或水平度盘行视差不合格时，先调物镜组，方法如前。使水平度盘的行视差合格。然后观察竖直度盘的行视差是否合格，如不合格，可调竖盘物镜组，直至竖直度盘行视差合格为止。如果只有竖直度盘行视差不合格，水平度盘行视差合格，则只需调整竖盘物镜组，直至合格为止。

第三类是双面读数（对径符合读数）经纬仪度盘或竖直度盘行视差不合格时，按第一类所述方法进行调整，主像或副像行视差之一不合格，或主副像行视差相差过大，均不合格时，其调整方法为水平度盘主像行视差不合格，调整水平度盘物镜组。副像行视差不合格，调整水平转像物镜组。主副像行差相差过大，均不合格时，则应当先调整水平度盘显微物镜组，使主像行视差合格，然后调整水平转像物镜组，使副像行视差合格。竖直度盘行视差的调整方法与水平度盘相同，只是通过竖直度盘显微物镜组和竖直转像物镜组来进行。

2.5望远镜竖丝铅垂度的调修

望远镜十字分划板的竖丝与横丝，在加工中，垂直度会有一定的误差。当竖丝铅垂时，横丝并不完全水平，经纬仪在使用中主要使用水平度盘。对十字分划线就要求竖丝铅垂。当竖丝不铅垂时，就要进行调整。分划板一般是胶合于分划板座中，分划板座用4个螺钉拉着（或顶着）与目镜接管联接。目镜接管用4个螺钉固定在望远镜接头座上，当望远镜竖丝不铅垂时，可将接头座上4个螺钉略微松开，轻轻旋转分划板座，直到检定合格为止。

2.6横轴与竖轴垂直度的调修

横轴是望远镜和竖直度盘的旋转轴，竖直度盘的刻划中心应与横轴中心重合。因此，横轴轴线是竖直角的基准线。对横轴运转的要求一般与竖轴同。只是横轴在结构上较竖轴简单。橫轴是一般的柱形轴，安于轴承中。横轴与竖轴的垂直度是经纬仪的重要技术指标。对保证仪器准确度十分重要。在仪器生产过程中，采用下列几种方法保证其垂直度要求。一是将右轴承做成偏心，当横轴与竖轴的垂直度不合格时，可以转动右轴承来调整。这种方法的缺点是转动偏心轴承会影响左右轴承的同心度，使横轴转动不灵活。二是靠加工工艺来保证。例如采用高准确度的机床，来提高零件加工准确度，保证其垂直度合格。在使用中，当横轴与竖轴的垂直度不合格时，靠修刮支架来调整。横轴与轴承磨损后，会使它们之间的间隙过大，从而产生径向晃动，径向晃动会使垂直度的检定结果不稳定，此时最好是更换新的轴承。

2.7视准轴与横轴垂直度的调修

影响照准差的因素很多，当照准差不合格时，要尽可能找出不合格的原因，然后进行调整。查找原因时首先要检查望远镜紧固螺钉是否松动，横轴是否有轴向窜动。当望远镜上的紧固螺钉松动，转动望远镜时就会晃动，横轴有轴向窜动时，也会影响照准差，上述两个原因会使照准差检定结果数据不稳定。望远镜未固紧时，可拧紧望远镜紧固螺钉。如果是横轴有轴向窜动，则应更换横轴上的修正圈（又称调节环），当照准差超差很小，例如仅在几秒范围时，也可调整望远镜十字分划板竖丝，但仅限于用在4个螺钉顶住目镜接管的仪器。调整方法是将上面一个螺钉略微松开，用左右手分别拿一根拨棍，拨动左右螺钉，使其一进一退，直到使十字分划板竖丝移动一个C值为止。然后拧紧上面的一个螺钉。上述三个部位的调整，均和视准轴与横轴的垂直度直接相关，同时影响望远镜调焦运行误差。在照准差调整合格之后，还要检定视准轴与横轴的垂直度和望远镜调焦运行误差。除望远镜和横轴之外，还有前述的各种误差因素，也要依次检查，并调整修理。

2.8偏心差的调修

当水平度盘偏心差不合格或者转动水平度盘时，照准差的变动量不合格，则应当调整水平度盘偏心。当竖直度盘偏心差不合格或者指标差的变动量不合格时，则应当调整竖直度盘的偏心。调整度盘偏心需要在度盘偏心检查仪上进行，度盘偏心检查仪上有两个高倍的读数显微镜，分别对准度盘的对径方向，检查时，一边旋转度盘观察读数一边调整，直到检定合格为止。