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顯微鏡的使用方法及注意事項(xiàng)
[ 2015/8/3 9:29:07 ] [轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源:就是要儀器網(wǎng)]

  讀數(shù)顯微鏡由于用途不同,其外形結(jié)構(gòu)亦有所不同,本文著重談?wù)剢为?dú)使用的讀數(shù)顯微鏡,如圖1所示。

   

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  圖1讀數(shù)顯微鏡外形圖

  一、儀器使用方法及注意事項(xiàng)

  將儀器置于被測(cè)物體上,使被測(cè)部分有均勻但不刺眼的光線(可以是自然光線或燈光)照明,然后調(diào)節(jié)目鏡,使視場(chǎng)中能同時(shí)看清分劃板像和被測(cè)物體像。

  1.如何測(cè)量

  (1)孔徑類測(cè)量

  這里主要指測(cè)量小圓孔或硬度試驗(yàn)的圓形壓痕等。如圖2所示,測(cè)量時(shí)調(diào)整儀器位置,使分劃板橫絲大致穿過圓心,轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪使豎絲與一邊相切并記錄讀數(shù)(如1.255mm),繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪與另一邊相切并記錄讀數(shù)(如2.460mm),則該圓的直徑為2.460-1.255=1.205mm。

   

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  圖2孔徑類測(cè)量示意圖

  (2)線值類測(cè)量

  這里主要指刻線寬度、刻線間距的測(cè)量。如圖3所示,現(xiàn)以刻線間距為例簡(jiǎn)述如下,圖中虛線為被測(cè)對(duì)象。第一步調(diào)整儀器,使儀器橫絲(豎絲)與刻線間距方向平行(垂直)。

   

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  圖3線值類測(cè)量示意圖

  第二步進(jìn)行測(cè)量,眾所周知,刻線有一定寬度,在顯微鏡下這一點(diǎn)表現(xiàn)得更為明顯,那么應(yīng)該用刻線的哪個(gè)位置表征該線的位置呢?答案是刻線左邊緣與右邊緣讀數(shù)的平均值。轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微鼓輪瞄準(zhǔn)第一條刻線a的左側(cè)邊讀數(shù)得a1,繼續(xù)瞄準(zhǔn)右側(cè)邊讀數(shù)得a2,同樣瞄準(zhǔn)第二條刻線的左右邊讀數(shù)得b1和b2,則刻線間距為

   

 

  2.測(cè)量中需注意的問題

  (1)注意儀器的穩(wěn)固性

  測(cè)量過程中,一定要確保儀器與被測(cè)對(duì)象之間不能有任何方向的位移,因此,測(cè)量時(shí)應(yīng)設(shè)法將儀器與被測(cè)對(duì)象固定在一起??刹捎媚承A具,也可用橡皮泥等固定,總之視具體情況而定。

  (2)注意消除儀器回程誤差的影響

  任何螺旋測(cè)微類量?jī)x都或多或少地存在回程誤差,主要表現(xiàn)在對(duì)同一目標(biāo)瞄準(zhǔn)時(shí),從左側(cè)瞄準(zhǔn)的讀數(shù)與從右側(cè)瞄準(zhǔn)的讀數(shù)存在一定差值,這個(gè)值一般就稱為回程誤差。為此,在同一個(gè)測(cè)量過程中,應(yīng)確保測(cè)微鼓輪的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橐粋€(gè)方向,即開始時(shí)為順時(shí)針方向則整個(gè)測(cè)量過程都是順時(shí)針方向,反之亦然。如果旋轉(zhuǎn)過了頭,則要反方向多退回一定距離再重新按原方向旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)。

  二、儀器的校準(zhǔn)與調(diào)整

  1.鼓輪零刻線與分劃板零位的校準(zhǔn)與調(diào)整

  (1)對(duì)鼓輪零刻線與分劃板零位的校準(zhǔn)

  JJG571-2004之5.3.4對(duì)儀器的要求是,當(dāng)十字絲豎絲對(duì)準(zhǔn)毫米刻度尺的零刻線時(shí),測(cè)微鼓輪的零位應(yīng)對(duì)準(zhǔn)指標(biāo)線,其偏移量不超過 

個(gè)分度,即0.2格。 

 

  校準(zhǔn)時(shí)只需旋轉(zhuǎn)測(cè)微鼓輪使十字絲豎絲與毫米刻度尺零刻度線重合,讀取測(cè)微鼓輪的讀數(shù),≤0.2格時(shí)合格,>0.2格時(shí)則需進(jìn)行調(diào)整。

  (2)鼓輪零刻線與分劃板零位的調(diào)整

  當(dāng)測(cè)微鼓輪零位不符合要求時(shí),先旋轉(zhuǎn)測(cè)微鼓輪將視場(chǎng)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對(duì)稱排列的3個(gè)止緊螺絲;松開后將鼓輪的零位輕輕轉(zhuǎn)到指標(biāo)線上,先輕微擰緊止緊螺絲,再次確認(rèn)視場(chǎng)內(nèi)位置正確,就可以將止緊螺絲擰緊了。

  調(diào)整后需再次校準(zhǔn),不合格時(shí)重復(fù)上述步驟,直至合格。

  2.示值誤差校準(zhǔn)與調(diào)整

  (1)示值誤差的校準(zhǔn)

  JJG571-2004之4.8中的表1規(guī)定,分度值大于0.001mm的儀器,其示值誤差應(yīng)小于等于分度值,即分度值為0.01mm,則示值誤差≤10μm。

  具體校準(zhǔn)方法參見JJG571-2004之6.3.12,這里不再贅述。

  (2)示值誤差的調(diào)整

  經(jīng)上述步驟校準(zhǔn)后,如果結(jié)果示值仍超差,需先對(duì)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,如果示值誤差隨受檢點(diǎn)尺寸增加而單方向增大或單方向減小,則可判斷為儀器物鏡的放大倍數(shù)不正確,并且此時(shí)才可以進(jìn)行調(diào)整。如果示值誤差隨受檢點(diǎn)尺寸增加而變化無常、忽正忽負(fù),則是儀器本身有問題,不屬于調(diào)整范圍。

  為了說明物鏡的放大倍數(shù),筆者制作了如圖4所示的幾何光路圖,AB為被測(cè)物,A1B1為物鏡,F(xiàn) ′物為物鏡像方焦點(diǎn),A′B′為分劃板和目鏡的物方焦點(diǎn),f ′物為物鏡的像方焦距,Δ為物鏡與目鏡的光學(xué)間隔,經(jīng)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出物鏡的放大倍數(shù)M物可由下式求得:

   

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  圖4幾何光路示意圖

   

 

  由于物鏡焦距f ′物基本不可調(diào)整,要調(diào)整M物只能改變?chǔ)ぶ?,需增大M物,就增大Δ值,也就是增大物鏡與目鏡的間距,反之亦然。

  判斷儀器示值誤差超差是M物過大還是過小,方法很簡(jiǎn)單,根據(jù)示值誤差校準(zhǔn)結(jié)果,正示值誤差表示M物大,需減小M物;負(fù)示值誤差表示M物小,需增大M物。

  本文討論的儀器(見圖1),物鏡與物鏡筒一般由螺紋連接,連接處墊有墊圈。如果需減小M物,則需減小墊圈厚度;要增加M物,則要增加墊圈厚度。但需特別強(qiáng)調(diào)的是,調(diào)整的量一般很小,且不好量化,所以調(diào)整時(shí)需要一點(diǎn)點(diǎn)來。每調(diào)整一次,就要粗略校準(zhǔn)一次,直至合格。

  3.物距位置的校準(zhǔn)

  正常的儀器應(yīng)該是當(dāng)調(diào)整目鏡至清晰看到分劃板后,將儀器置于被測(cè)物平面上時(shí),被測(cè)物像也能同樣清晰地成像在分劃板上。怎樣才算是最清晰,在此介紹一個(gè)簡(jiǎn)單的判斷方法:使眼睛在目鏡上輕微地左右擺動(dòng),看物體的像和分劃板間有無位移現(xiàn)象,如果有,說明有視差,物距不正確,需調(diào)整物距,直至調(diào)到物體的像和分劃板間無位移現(xiàn)象(即無視差)才為最清晰。

  如圖1所示的儀器鏡筒底座與鏡筒間由螺紋連接,并有3個(gè)對(duì)稱的止緊螺絲。當(dāng)物距不對(duì)時(shí),可旋松止緊螺絲,旋轉(zhuǎn)底座調(diào)整物鏡至被測(cè)物的間距,直至物體像最清晰為止,然后擰緊止緊螺絲,儀器的物距調(diào)整完畢。

 

 

 

 

 

 

 

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