光学经纬仪光路常见故障分析与排除方法

● 晋中市质量技术监督检验测试所 郭渊章

光学经纬仪是一种精密测角的计量器具，它主要由望远镜、读数系统、水准器和机械部分组成。其中望远镜是瞄准部分，读数系统是对度盘作精确读数从而获得角度值，水准器保证仪器安置到正确测量位置。机械部分是把整个仪器连接构成一个整体，同时又通过各机械零部件本身的运动和固定来达到测量的目的。

光学系统是经纬仪在整个仪器测量中重要的成像读数系统。经纬仪在日常使用过程中由于使用环境差及使用不当等诸多因素的影响，难免会出现一些故障，现以TDJ2光学经纬仪为例，探讨经纬仪光学系统中常见的故障、分析、校正及排除方法。

光学系统

经纬仪在日常使用过程中因受到温度、湿度及工作环境的影响，光学系统中光学元件和分划板表面会出现灰尘、生霉、生雾或润滑油蒸发依附着于元件表面、振动仪器内腔中不洁物附着于元件表面等现象。排除方法是：首先要判断光学系统中不洁面位置，要想正确地拆卸光学元件，在拆卸过程中必须要熟练掌握光学系统的组成、要求及特点。使用脱脂和清洁液乙醚、乙醇按1:3配制，除去灰尘及油污等，特别注意在装配过程中严禁用手接触光学元件。建议仪器在使用1～2年后最好能清洗1次。

测微系统

测微系统自滑的原因是弹簧过软，拉力不够，测微手轮与导轨齿条吻合过松，导轨磨损使之配合间隙变大。排除方法是：把导轨齿条向外移，加长3根自滑弹簧，把导轨滑块向里靠拢，适当加注润滑脂；

测微手轮与导轨配合间隙大可适当把测微轮座向里靠，把导轨齿条向外移即可；

导轨变形或油脂干枯，需重新研配、更换、清洗，加适当黏稠度和厚度的油脂；

测微器与光轴不垂直，造成读数窗视场内上（下）窗光线暗，可把测微器下端向外（内）侧少量移动至测微器与光轴垂直为止；

测微尺与指标线有视差，调整测微尺与小棱镜之间过大的间隙消除视差。

水平度盘、竖直度盘光路的故障

平、竖光路的故障不外乎棱镜和透镜位置的走动、长霉、脱落、破碎、光轴中心改烃及棱镜和透镜不正确的位置，反映在视场上主要表现为：（1）完全无光；（2）有光有像但像质较差；（3）有光无像（包括无主像或无副像）；（4）有光有像但底盘的线条位置不正确（包括长短不匀、倾斜）。排除这些故障可按光路走向采取分段检查分段排除的方法，即肯定一部分光路否定一部分光路，有针对性地予以排除。在故障中属于透镜或棱镜松动、走动、错位或脱落的，要调整、固紧、复位或黏合，发霉的要除霉或更换，脱银的要镀银或更换。

光学对点器的视准轴与数轴不同轴

光学对中器分划板十字线交点不再竖轴中心上，导致光学对中器视轴与数轴不同轴，在偏离大于1mm时必须校正。可通过松紧4个调节螺钉来移动分划板十字丝中心以改变视轴方向，若十字丝不可调时，则应调整直角转向棱镜，使其作扇形转动或改变其俯仰角，调整量应为其偏差的一半。

竖盘指标差过大

光学经纬仪精确整平后，望远镜视轴在水平位置时竖直度盘的0~180°刻线或90~270°刻线与铅垂线之间的夹角为竖直指标差。JJG414-2003《光学经纬仪》检定规程中要求指标差超过16"时必须校正。当指标差小于10"时，对水准泡式结构的需调整水准泡，对补偿器式结构需调整平板玻璃的倾角，当指标差大于10"小于20"时需调整侧棱镜的位置，对补偿器式结构的需调整望远镜分划板上的上下固紧螺钉，当指标差大于3'时应重新安装竖直度盘并校正偏心。

横轴与竖轴垂直度偏大

当横轴与竖轴的垂直度超过15"时根据规程要求必须校正。当误差在1'~5'时调整横轴上偏心环，松开偏心环上的3个固紧螺钉，通过2个M3长螺钉一松一紧来校正。当误差大于5'时在数轴与望远镜相平行方向上加垫片来校正。

经纬仪在正倒镜测量时读数位置不一致，应调整横轴直角棱镜使之趋于一致。