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HC99型數(shù)顯精密測(cè)微自準(zhǔn)直儀

設(shè)備概述：

HC99型數(shù)顯精密測(cè)微自準(zhǔn)直儀是一種高精度測(cè)量?jī)x器，該儀器主要用于小角度的精密測(cè)量，如多面棱體、多齒分度臺(tái)的檢定，也可測(cè)量高精度導(dǎo)軌等精密零件的直線性、平行性、垂直性及相對(duì)位置。在精密測(cè)量和儀器檢定中還可用于非接觸式定位，可作自動(dòng)測(cè)量。該儀器具有精度高、穩(wěn)定性好、安裝簡(jiǎn)單、使用方便等特點(diǎn)，是精密機(jī)械測(cè)量、儀器制造及相關(guān)科研、計(jì)量部門必不可少的檢測(cè)儀器。

設(shè)備用途：

該儀器是一種應(yīng)用光學(xué)自準(zhǔn)直成象測(cè)微原理的高精度測(cè)角儀器，它利用光學(xué)自準(zhǔn)直法，把角度量變成線值量，由微型線位移光柵傳感器測(cè)出線值變化量，間接地把角度變化量測(cè)出來(lái)。它廣泛用于小角度的精密測(cè)量。如：配合多面棱體用來(lái)檢驗(yàn)各種分度圓（多點(diǎn)分度臺(tái)、光學(xué)分度臺(tái)、轉(zhuǎn)臺(tái)、測(cè)角儀等）的分度誤差；測(cè)量導(dǎo)軌的直線度、精密平板的平面度、基面之間的垂直度和平行度、精密軸系的晃動(dòng)誤差等；同時(shí)還可以用來(lái)測(cè)量各種棱鏡的角度差和平鏡的平行差以及測(cè)量檢驗(yàn)各種棱鏡、平鏡與裝配基準(zhǔn)面之間的角度誤差。因此該儀器可以在機(jī)械制造業(yè)、精密儀器制造業(yè)、計(jì)量室、光學(xué)實(shí)驗(yàn)室、光學(xué)冷加工車間及光學(xué)儀器的裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)等多方面廣泛得到應(yīng)用。

設(shè)備結(jié)構(gòu)：

1.目鏡2.光電頭3.光源調(diào)節(jié)蓋4.燈座5.光管座6.基座調(diào)節(jié)釘7.頂緊螺釘8.物鏡9.反射鏡10.調(diào)零旋鈕11.功能鍵12.測(cè)試指示燈13.測(cè)量指示燈v

性能特點(diǎn)：

1）單方向測(cè)量和顯示，將自準(zhǔn)直光管旋轉(zhuǎn)90°可測(cè)另一方向；

2）視場(chǎng)大，可以通過(guò)目鏡觀察經(jīng)被測(cè)物反射的反射像，測(cè)量過(guò)程有直觀性；

3）數(shù)字化的測(cè)量結(jié)果，小范圍內(nèi)具有調(diào)零功能；

4）測(cè)量精度高，測(cè)量分辨率高，測(cè)量靈敏度高；

5）體積小、重量輕、方便攜帶，適于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量；

工作原理：

（一）光機(jī)部分

本機(jī)運(yùn)用自準(zhǔn)直法為基本原理,通過(guò)光電瞄準(zhǔn)對(duì)被測(cè)件的角位移進(jìn)行精密測(cè)量。其光學(xué)系統(tǒng)如圖v

1.光源2.毛玻璃3.聚光鏡4.十字分劃板5.立方棱鏡6.物鏡組7.反射鏡8.立方棱鏡9.刻度分化板10.目鏡組11.振動(dòng)狹縫12振子13聚光鏡14光敏電阻

當(dāng)光源透過(guò)位于物鏡焦平面上的十字線，并通過(guò)物鏡后，成一束與光軸平行的平行光射向平面反射鏡。當(dāng)反射鏡垂直于光軸時(shí)，光線仍按原路返回，經(jīng)物鏡后仍成象在原十字線象上，與原目標(biāo)重合。當(dāng)反射鏡位置與光軸產(chǎn)生傾斜，則反射回來(lái)的十字線象就產(chǎn)生相應(yīng)一個(gè)位移量Δｓ，由Δｓ可得出反射鏡的傾斜量Δα。按反射定律和幾何光學(xué)原理，光線經(jīng)反射鏡后其偏轉(zhuǎn)是反射鏡傾斜角的２倍（如圖所示）

（二）電路原理

電路原理如圖四所示：

電路系統(tǒng)主要由振蕩器、主放大器、相敏檢波器、單片機(jī)電路、實(shí)驗(yàn)電路等部分組成。

振蕩器產(chǎn)生38HZ信號(hào)，這是儀器的工作信號(hào)，它提供振子的振蕩信號(hào)，相敏檢波器的參考信號(hào)及實(shí)驗(yàn)電路的輸入信號(hào)。

主放大器對(duì)原始測(cè)量信號(hào)進(jìn)行放大及濾波，其放大倍數(shù)可變，并根據(jù)輸入信號(hào)的大小自動(dòng)控制。

檢波電路實(shí)現(xiàn)對(duì)包含在測(cè)量信號(hào)中角度信號(hào)的提取，并送Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換。

單片機(jī)電路完成對(duì)測(cè)量信號(hào)的最終處理及顯示，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)主放大器放大倍數(shù)的自動(dòng)控制。其RS232接口可輸出測(cè)量結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)電路可產(chǎn)生與被測(cè)工件的偏轉(zhuǎn)相當(dāng)?shù)男盘?hào)，使電表顯示正、負(fù)及零三種信號(hào)，相似于被測(cè)件的偏左、偏右及對(duì)中三種情況。利用這個(gè)信號(hào)可以方便地檢查校對(duì)儀器，使整個(gè)電路在沒(méi)有光電信號(hào)的情況下能正常工作。

技術(shù)指標(biāo)：

標(biāo)準(zhǔn)配置：

1、 儀器主機(jī)1套

2、 光管1套

3、 自準(zhǔn)器光管管架1臺(tái)

4、 底腳3只

5、 數(shù)顯電箱1個(gè)

6、 大反射鏡　1個(gè)

7、 LED發(fā)光二極管1只

8、 0．5A保險(xiǎn)絲2只

9、 隨機(jī)文件1份

選配附件：

1、 微機(jī)與軟件（自選）

2、 泰山青花崗巖工作臺(tái)（自選）

3、 找象器

4、 直角五棱鏡（25×25、40×40)兩種自選

5、 金屬多面棱體（自選）

6、 棱體心軸

7、 標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)角規(guī)（±10"）

8、 多齒分度臺(tái)（自選）

使用說(shuō)明：

1、在使用前首先布置好光管與被測(cè)件上反射鏡的相對(duì)位置，將光管的物鏡中心基本上對(duì)準(zhǔn)反射鏡中心，光管與反射鏡安置必須穩(wěn)定，并要求光管與被測(cè)件放在同一基座上。

2、將光管上六芯插頭插入電箱相應(yīng)的插座，再將電箱接上電源線，然后打開(kāi)電箱后面的電源開(kāi)關(guān)，即可進(jìn)行儀器初調(diào)。

3、上下移動(dòng)光管（有條件者可借助找像器在視場(chǎng)內(nèi)及時(shí)找到反射像），在目鏡視場(chǎng)中找到反射十字像，用肉眼觀察視場(chǎng)內(nèi)亮度照明是否均勻，如發(fā)現(xiàn)有明顯的明暗現(xiàn)象，則應(yīng)調(diào)正發(fā)光二極管位置。一手持調(diào)節(jié)蓋，一手左旋燈座，可旋松光源調(diào)節(jié)蓋（見(jiàn)圖1-3），前后適當(dāng)移動(dòng)燈頭，見(jiàn)視場(chǎng)亮度最大且比較均勻后旋緊光源調(diào)節(jié)蓋并鎖緊燈頭。請(qǐng)操作者注意視場(chǎng)亮度的強(qiáng)弱將直接影響光敏電阻接受能量的強(qiáng)弱，直接影響儀器靈敏度。當(dāng)反射鏡鏡面面積縮小時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)儀器示值不穩(wěn)定甚至不顯示，故光源位置的調(diào)整是儀器使用中的重要環(huán)節(jié)，要求視場(chǎng)越亮越好。如發(fā)現(xiàn)燈頭仍松動(dòng)，則表示與光電頭相聯(lián)的制緊螺母已松開(kāi)，此時(shí)應(yīng)將整個(gè)鎖緊燈頭擰緊，而后再松開(kāi)調(diào)節(jié)蓋重新調(diào)整燈頭位置并固緊。（注意：測(cè)量中必須固緊燈頭）。

4、對(duì)無(wú)經(jīng)驗(yàn)的計(jì)量人員，視場(chǎng)亮度的調(diào)整也可借助于功能鍵進(jìn)行。先將開(kāi)關(guān)關(guān)掉，并按住面板上的功能鍵，再開(kāi)電源開(kāi)關(guān)即進(jìn)入“光管功能”調(diào)整監(jiān)視功能，數(shù)字表將顯示表示光管相對(duì)“光學(xué)光能”的0——1024的數(shù)值，同時(shí)各指示燈以“流水式”循環(huán)亮暗作本特殊狀態(tài)指示。此時(shí)重復(fù)上面方法，前后左右調(diào)整燈頭位置和旋轉(zhuǎn)燈頭360°中至數(shù)顯值最大時(shí)為（光能最強(qiáng)的）最佳位置后鎖緊固定。按經(jīng)驗(yàn)一般儀器在大反射鏡（反射鏡鏡面直徑大于光管通光口徑）上調(diào)整時(shí)的“光學(xué)光能”數(shù)值應(yīng)在500以上。
5、實(shí)際檢測(cè)中應(yīng)首先調(diào)整光管位置使物鏡射出來(lái)的光束初瞄被測(cè)件的反射鏡面上，進(jìn)而調(diào)整被測(cè)件上的反射鏡反回去的光對(duì)準(zhǔn)自準(zhǔn)直光管的物鏡。最后通過(guò)目鏡觀察使十字象調(diào)至刻度分劃板十字線的中間處并大致重合時(shí)，電箱即有數(shù)值顯示。并請(qǐng)操作者注意在每次精密測(cè)試前必須考慮反射鏡面與光軸垂直，否則有可能產(chǎn)生較大測(cè)量誤差。最簡(jiǎn)單的調(diào)整方法是：當(dāng)調(diào)整完十字反射像與刻度分劃板像重合后，水平方向左右稍轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡（或光管部分），如果十字反射像的水平線沿讀數(shù)分劃板水平線移動(dòng)，則表示反射鏡鏡面與光軸垂直，反之不垂直。其后簡(jiǎn)便的方法是松開(kāi)光管頂緊螺釘左右微轉(zhuǎn)鏡筒，使上下已偏位的十字反射像水平線與讀數(shù)分劃板水平線相重合，然后重復(fù)水平方向左右轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡，直至兩水平線重合移動(dòng)位置，并鎖緊鏡筒，當(dāng)再調(diào)整兩個(gè)像重合后，儀器即可進(jìn)入正式工作。當(dāng)數(shù)顯表出現(xiàn)“----”時(shí)，則表示反射像已移出工作范圍或無(wú)反射像而停止工作。
6、按功能鍵，具有一般測(cè)量、平均值測(cè)量、測(cè)試（＋）、測(cè)試（０）、測(cè)試（－）共五個(gè)功能。其中綠燈亮表示一般正常測(cè)量按功能鍵，具有一般測(cè)量、平均值測(cè)量、測(cè)試（＋）、測(cè)試（０）、測(cè)試（－）共五個(gè)功能。其中綠燈亮表示一般正常測(cè)量值，接著按功能鍵,測(cè)量綠燈自動(dòng)閃爍，表示平均測(cè)量值（3秒內(nèi)8次采樣去掉最大和最小值后的平均測(cè)量值）。三個(gè)測(cè)試功能（紅燈亮）表示內(nèi)信號(hào)的工作穩(wěn)定性和左右對(duì)稱情況。一般出廠時(shí)內(nèi)信號(hào)已調(diào)至正、負(fù)對(duì)稱、零位基本是零，如有一定偏差也不影響測(cè)量狀態(tài)。
7、調(diào)零旋鈕，在某些測(cè)量工作狀態(tài)時(shí)，為便于使用者讀數(shù)、計(jì)算、調(diào)整等方便，在零位附近可以微調(diào)至零。平時(shí)使用者可將旋鈕調(diào)至中間為合適。一般調(diào)節(jié)旋鈕在（０）測(cè)試鍵工作時(shí)讀數(shù)為零的旋鈕位置是表的真實(shí)零位。
8、為了保證儀器工作的可靠性，在儀器正式使用前，先將儀器預(yù)熱半小時(shí)，然后即可進(jìn)行正式測(cè)量。對(duì)于不穩(wěn)定的電源系統(tǒng)，在儀器輸入電源前應(yīng)加一交流穩(wěn)壓器供電為妥。
9、99Ⅱ型數(shù)顯自準(zhǔn)直儀因物鏡焦距較短，故當(dāng)工作距離〉200mm時(shí)視場(chǎng)將會(huì)相應(yīng)減小。。
10、圖一為儀器檢測(cè)水平方向直線性和水平角的示意圖，對(duì)于垂直方向上的直線性和角值的測(cè)量可按圖1安裝位置，光管旋轉(zhuǎn)90°即可。
11、如有需要將光管從基座拉出時(shí)，只要松開(kāi)頂緊螺釘（圖1－7）即可。

注意事項(xiàng)：
(1)儀器及被測(cè)量零件應(yīng)放在較穩(wěn)定的工作臺(tái)上。工作環(huán)境應(yīng)力求溫度恒定，做測(cè)件與儀器中間不得有抖動(dòng)的氣流，如通風(fēng)口、暖氣片、電烙鐵、臺(tái)燈、人體溫度等，應(yīng)盡量避免其影響。
(2)觀察表而鍍反射膜的反射鏡自準(zhǔn)像應(yīng)選擇小功率燈泡，觀察表面未鍍反射膜的光學(xué)零件(如平行平板、棱鏡等)的自準(zhǔn)像則應(yīng)選擇功率大的燈泡，該儀器可使用6v5w以下的小燈泡。
(3)在可能的情況下每一個(gè)自準(zhǔn)像多次瞄準(zhǔn)所讀取的讀數(shù)取平均值計(jì)算可降低瞄準(zhǔn)誤差，提高儀器精度。一般取3～5次。

維護(hù)保養(yǎng)：
1.該儀器系精密光學(xué)儀器，應(yīng)該由專人保管。使用者應(yīng)了解儀器的原理、性能及使用方法。使用存放應(yīng)十分小心，防止碰撞及振動(dòng)。應(yīng)保持工作環(huán)境的消潔及溫度穩(wěn)定。
2.儀器出廠時(shí)各部份均保證了良好的性能，除可調(diào)部份一般不能隨意拆開(kāi)調(diào)整。如發(fā)生故障應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的人檢修或送回制造廠家檢修。
3.鏡頭及目鏡的外露玻璃部分切忌手摸，應(yīng)盡量少擦。如有灰塵可用軟毛刷輕輕掃掉。如有印跡可用脫脂棉或鏡頭紙蘸少量的酒精乙醚的混合物歧丙酮等進(jìn)行擦拭。
4.鏡管及其它外露表面可用溶劑汽油清擦干凈。儀器使用后應(yīng)蓋上護(hù)蓋，若長(zhǎng)時(shí)間不用應(yīng)裝入箱內(nèi)并放平于干燥、溫度適當(dāng)之處進(jìn)行保管。

5.光管的基座和反射鏡的基座保持清潔，用畢后應(yīng)擦凈并涂防銹油。

6.光學(xué)零件不能接觸油垢，一般不要隨意擦洗，特別是反射鏡表面嚴(yán)禁手摸。應(yīng)用吹氣球吹去灰塵或用毛筆輕輕拭去表面灰塵，然后用潔凈的脫脂棉沾少許無(wú)水乙醇輕輕擦拭。

7.儀器在搬運(yùn)和使用中應(yīng)小心防止碰撞，在使用中避免振動(dòng)。

8.在光電瞄準(zhǔn)時(shí)如發(fā)現(xiàn)視場(chǎng)內(nèi)光線暗淡儀器靈敏度明顯下降時(shí)，應(yīng)更換發(fā)光二極管。

9.光管及其電箱在出廠前是經(jīng)過(guò)精密調(diào)正和檢定過(guò)的，一般情況下不要隨意拆裝，應(yīng)由專業(yè)檢修人員進(jìn)行檢修。對(duì)于修理后的自準(zhǔn)直儀應(yīng)重新進(jìn)行檢定調(diào)正，合格后才能繼續(xù)使用。