數顯自準直儀

一、用途
   99數顯自準直儀是一種高精度測量儀器，該儀器主要用于小角度的精密測量，如多面棱體的檢定、多齒分度臺的檢定，也可測量高精度導軌等精密零件的直線性、平行性、垂直性及相對位置，在精密測量和儀器檢定中還可用于非接觸式定位。該儀器具有安裝、使用方便等特點，是精密機械、精密測量、儀器制造及相關科研、**的檢測儀器。儀器外形如見圖：
 

1.目鏡      2.光電頭   3.光源調節蓋  4.燈座   5.光管座  6. 基座調節釘    7.頂緊螺釘    8.物鏡    9.反射鏡   10.調零旋鈕   11.功能鍵    12.測試指示燈    13.測量指示燈v

二.技術規格

99數顯自準直儀有兩只規格，即99型和99Ⅱ型，具體見下表：

三、工作原理

（一） 光機部分

    99型運用自準直法為基本原理,通過光電瞄準對被測件的角位移進行精密測量。其光學系統如圖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.振動狹縫  12 振子  13聚光鏡  14光敏電阻

    當光源透過位于物鏡焦平面上的十字線，并通過物鏡后，成一束與光軸平行的平行光射向平面反射鏡。當反射鏡垂直于光軸時，光線仍按原路返回，經物鏡后仍成象在原十字線象上，與原目標重合。當反射鏡位置與光軸產生傾斜，則反射回來的十字線象就產生相應一個位移量Δｓ，由Δｓ可得出反射鏡的傾斜量Δα。按反射定律和幾何光學原理，光線經反射鏡后其偏轉是反射鏡傾斜角的２倍（如圖所示）

（二）電路原理

   電路原理如圖四所示：

  電路系統主要由振蕩器、主放大器、相敏檢波器、單片機電路、實驗電路等部分組成。

    振蕩器產生38HZ信號，這是儀器的工作信號，它提供振子的振蕩信號，相敏檢波器的參考信號及實驗電路的輸入信號。

    主放大器對原始測量信號進行放大及濾波，其放大倍數可變，并根據輸入信號的大小自動控制。

檢波電路實現對包含在測量信號中角度信號的提取，并送Ａ／Ｄ轉換。

單片機電路完成對測量信號的zui終處理及顯示，并可實現對主放大器放大倍數的自動控制。其RS232接口可輸出測量結果。

   實驗電路可產生與被測工件的偏轉相當的信號，使電表顯示正、負及零三種信號，相似于被測件的偏左、偏右及對中三種情況。利用這個信號可以方便地檢查校對儀器，使整個電路在沒有光電信號的情況下能正常工作。

四、使用說明

    1、在使用前首先布置好光管與被測件上反射鏡的相對位置，將光管的物鏡中心基本上對準反射鏡中心，光管與反射鏡安置必須穩定，并要求光管與被測件放在同一基座上。

    2、將光管上六芯插頭插入電箱相應的插座，再將電箱接上電源線，然后打開電箱后面的電源開關，即可進行儀器初調。

    3、上下移動光管（有條件者可借助找像器在視場內及時找到反射像），在目鏡視場中找到反射十字像，用肉眼觀察視場內亮度照明是否均勻，如發現有明顯的明暗現象，則應調正發光二極管位置。一手持調節蓋，一手左旋燈座，可旋松光源調節蓋（見圖1-3），前后適當移動燈頭，見視場亮度zui大且比較均勻后旋緊光源調節蓋并鎖緊燈頭。請操作者注意視場亮度的強弱將直接影響光敏電阻接受能量的強弱，直接影響儀器靈敏度。當反射鏡鏡面面積縮小時，就會出現儀器示值不穩定甚至不顯示，故光源位置的調整是儀器使用中的重要環節，要求視場越亮越好。如發現燈頭仍松動，則表示與光電頭相聯的制緊螺母已松開，此時應將整個鎖緊燈頭擰緊，而后再松開調節蓋重新調整燈頭位置并固緊。（注意：測量中必須固緊燈頭）。

   4、對無經驗的計量人員，視場亮度的調整也可借助于功能鍵進行。先將開關關掉，并按住面板上的功能鍵，再開電源開關即進入“光管功能”調整監視功能，數字表將顯示表示光管相對“光學光能”的0——1024的數值，同時各指示燈以“流水式”循環亮暗作本特殊狀態指示。此時重復上面方法，前后左右調整燈頭位置和旋轉燈頭360°中至數顯值zui大時為（光能zui強的）*位置后鎖緊固定。按經驗一般儀器在大反射鏡（反射鏡鏡面直徑大于光管通光口徑）上調整時的“光學光能”數值應在500以上。
   5、實際檢測中應首先調整光管位置使物鏡射出來的光束初瞄被測件的反射鏡面上，進而調整被測件上的反射鏡反回去的光對準自準直光管的物鏡。zui后通過目鏡觀察使十字象調至刻度分劃板十字線的中間處并大致重合時，電箱即有數值顯示。并請操作者注意在每次精密測試前必須考慮反射鏡面與光軸垂直，否則有可能產生較大測量誤差。zui簡單的調整方法是：當調整完十字反射像與刻度分劃板像重合后，水平方向左右稍轉動反射鏡（或光管部分），如果十字反射像的水平線沿讀數分劃板水平線移動，則表示反射鏡鏡面與光軸垂直，反之不垂直。其后簡便的方法是松開光管頂緊螺釘左右微轉鏡筒，使上下已偏位的十字反射像水平線與讀數分劃板水平線相重合，然后重復水平方向左右轉動反射鏡，直至兩水平線重合移動位置，并鎖緊鏡筒，當再調整兩個像重合后，儀器即可進入正式工作。當數顯表出現“----”時，則表示反射像已移出工作范圍或無反射像而停止工作。
    6、按功能鍵，具有一般測量、平均值測量、測試（＋）、測試（０）、測試（－）共五個功能。其中綠燈亮表示一般正常測量按功能鍵，具有一般測量、平均值測量、測試（＋）、測試（０）、測試（－）共五個功能。其中綠燈亮表示一般正常測量值，接著按功能鍵,測量綠燈自動閃爍，表示平均測量值（3秒內8次采樣去掉zui大和zui小值后的平均測量 值）。三個測試功能（紅燈亮）表示內信號的工作穩定性和左右對稱情況。一般出廠時內信號已調至正、負對稱、零位基本是零，如有一定偏差也不影響測量狀態。
7、調零旋鈕，在某些測量工作狀態時，為便于使用者讀數、計算、調整等方便，在零位附近可以微調至零。平時使用者可將旋鈕調至中間為合適。一般調節旋鈕在（０）測試鍵工作時讀數為零的旋鈕位置是表的真實零位。
    8、為了保證儀器工作的可靠性，在儀器正式使用前，先將      儀器預熱半小時，然后即可進行正式測量。對于不穩定的電      源系統，在儀器輸入電源前應加一交流穩壓器供電為妥。
    9、99Ⅱ型因物鏡焦距較短，故當工作距離〉200mm時視場將會相應減小。。
    10、圖一為儀器檢測水平方向直線性和水平角的示意圖，對于垂直方向上的直線性和角值的測量可按圖1安裝位置，光管旋轉90°即可。
    11、如有需要將光管從基座拉出時，只要松開頂緊螺釘（圖1－7）即可。

五、維護與保養

    1、光管的基座和反射鏡的基座保持清潔，用畢后應擦凈并涂防銹油。

    2、光學零件不能接觸油垢，一般不要隨意擦洗，特別是反射鏡表面嚴禁手摸。應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水乙醇輕輕擦拭。

    3、儀器再在搬運和使用中應小心防止碰撞 ，在使用中避免振動。

    4、在光電瞄準時如發現視場內光線暗淡儀器靈敏度明顯下降時，應更換發光二極管。

    5、光管及其電箱在出廠前是經過精密調正和檢定過的，一

般情況下不要隨意拆裝，應由專業檢修人員進行檢修。對于修理

后的自準直儀應重新進行檢定調正，合格后才能繼續使用。

六、儀器成套性

     光管                 1套

     自準器光管管架        1臺

   　底腳                 3只

     數顯電箱             1個

　　 大反射鏡　　　  　　  1個

     LED發光二極管        1只

     0．5A保險絲          2只

     產品合格證           1份

     產品說明書           1份

七、儀器選購附件（另訂）

   微機與軟件（自選）

   泰山青花崗巖工作臺（自選）

   找象器      

   直角五棱鏡（25×25、40×40）兩種自選

   金屬多面棱體（自選）

   棱體心軸                  

   標準光學角規（±10"）        

   多齒分度臺（自選）