顯微鏡的使用方法及注意事項

讀數顯微鏡由於(yu) 用途不同，其外形結構亦有所不同，本文著重談談單獨使用的讀數顯微鏡，如圖1所示。

　　圖1讀數顯微鏡外形圖

　　一、儀(yi) 器使用方法及注意事項

　　將儀(yi) 器置於(yu) 被測物體(ti) 上，使被測部分有均勻但不刺眼的光線(可以是自然光線或燈光)照明，然後調節目鏡，使視場中能同時看清分劃板像和被測物體(ti) 像。

　　1.如何測量

　　(1)孔徑類測量

　　這裏主要指測量小圓孔或硬度試驗的圓形壓痕等。如圖2所示，測量時調整儀(yi) 器位置，使分劃板橫絲(si) 大致穿過圓心，轉動鼓輪使豎絲(si) 與(yu) 一邊相切並記錄讀數(如1.255mm)，繼續轉動鼓輪與(yu) 另一邊相切並記錄讀數(如2.460mm)，則該圓的直徑為(wei) 2.460-1.255=1.205mm。

　　圖2孔徑類測量示意圖

　　(2)線值類測量

　　這裏主要指刻線寬度、刻線間距的測量。如圖3所示，現以刻線間距為(wei) 例簡述如下，圖中虛線為(wei) 被測對象。*步調整儀(yi) 器，使儀(yi) 器橫絲(si) (豎絲(si) )與(yu) 刻線間距方向平行(垂直)。

　　圖3線值類測量示意圖

　　第二步進行測量，*，刻線有一定寬度，在顯微鏡下這一點表現得更為(wei) 明顯，那麽(me) 應該用刻線的哪個(ge) 位置表征該線的位置呢?答案是刻線左邊緣與(yu) 右邊緣讀數的平均值。轉動測微鼓輪瞄準*條刻線a的左側(ce) 邊讀數得a1，繼續瞄準右側(ce) 邊讀數得a2，同樣瞄準第二條刻線的左右邊讀數得b1和b2，則刻線間距為(wei)

　　2.測量中需注意的問題

　　(1)注意儀(yi) 器的穩固性

　　測量過程中，一定要確保儀(yi) 器與(yu) 被測對象之間不能有任何方向的位移，因此，測量時應設法將儀(yi) 器與(yu) 被測對象固定在一起。可采用某些夾具，也可用橡皮泥等固定，總之視具體(ti) 情況而定。

　　(2)注意消除儀(yi) 器回程誤差的影響

　　任何螺旋測微類量儀(yi) 都或多或少地存在回程誤差，主要表現在對同一目標瞄準時，從(cong) 左側(ce) 瞄準的讀數與(yu) 從(cong) 右側(ce) 瞄準的讀數存在一定差值，這個(ge) 值一般就稱為(wei) 回程誤差。為(wei) 此，在同一個(ge) 測量過程中，應確保測微鼓輪的旋轉方向為(wei) 一個(ge) 方向，即開始時為(wei) 順時針方向則整個(ge) 測量過程都是順時針方向，反之亦然。如果旋轉過了頭，則要反方向多退回一定距離再重新按原方向旋轉瞄準。

　　二、儀(yi) 器的校準與(yu) 調整

　　1.鼓輪零刻線與(yu) 分劃板零位的校準與(yu) 調整

　　(1)對鼓輪零刻線與(yu) 分劃板零位的校準

　　JJG571-2004之5.3.4對儀(yi) 器的要求是，當十字絲(si) 豎絲(si) 對準毫米刻度尺的零刻線時，測微鼓輪的零位應對準指標線，其偏移量不超過 

個(ge) 分度，即0.2格。 

　　校準時隻需旋轉測微鼓輪使十字絲(si) 豎絲(si) 與(yu) 毫米刻度尺零刻度線重合，讀取測微鼓輪的讀數，≤0.2格時合格，>0.2格時則需進行調整。

　　(2)鼓輪零刻線與(yu) 分劃板零位的調整

　　當測微鼓輪零位不符合要求時，先旋轉測微鼓輪將視場內(nei) 十字絲(si) 豎絲(si) 與(yu) 毫米刻度尺零位重合，然後，在保持鼓輪不轉動的狀態下，用合適的螺絲(si) 刀旋鬆鼓輪上對稱排列的3個(ge) 止緊螺絲(si) ;鬆開後將鼓輪的零位輕輕轉到指標線上，先輕微擰緊止緊螺絲(si) ，再次確認視場內(nei) 位置正確，就可以將止緊螺絲(si) 擰緊了。

　　調整後需再次校準，不合格時重複上述步驟，直至合格。

　　2.示值誤差校準與(yu) 調整

　　(1)示值誤差的校準

　　JJG571-2004之4.8中的表1規定，分度值大於(yu) 0.001mm的儀(yi) 器，其示值誤差應小於(yu) 等於(yu) 分度值，即分度值為(wei) 0.01mm，則示值誤差≤10μm。

　　具體(ti) 校準方法參見JJG571-2004之6.3.12，這裏不再贅述。

　　(2)示值誤差的調整

　　經上述步驟校準後，如果結果示值仍超差，需先對校準數據進行分析，如果示值誤差隨受檢點尺寸增加而單方向增大或單方向減小，則可判斷為(wei) 儀(yi) 器物鏡的放大倍數不正確，並且此時才可以進行調整。如果示值誤差隨受檢點尺寸增加而變化無常、忽正忽負，則是儀(yi) 器本身有問題，不屬於(yu) 調整範圍。

　　為(wei) 了說明物鏡的放大倍數，筆者製作了如圖4所示的幾何光路圖，AB為(wei) 被測物，A1B1為(wei) 物鏡，F ′物為(wei) 物鏡像方焦點，A′B′為(wei) 分劃板和目鏡的物方焦點，f ′物為(wei) 物鏡的像方焦距，Δ為(wei) 物鏡與(yu) 目鏡的光學間隔，經簡單的數學推導得出物鏡的放大倍數M物可由下式求得:

　　圖4幾何光路示意圖

　　由於(yu) 物鏡焦距f ′物基本不可調整，要調整M物隻能改變Δ值，需增大M物，就增大Δ值，也就是增大物鏡與(yu) 目鏡的間距，反之亦然。

　　判斷儀(yi) 器示值誤差超差是M物過大還是過小，方法很簡單，根據示值誤差校準結果，正示值誤差表示M物大，需減小M物;負示值誤差表示M物小，需增大M物。

　　本文討論的儀(yi) 器(見圖1)，物鏡與(yu) 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。但需特別強調的是，調整的量一般很小，且不好量化，所以調整時需要一點點來。每調整一次，就要粗略校準一次，直至合格。

　　3.物距位置的校準

　　正常的儀(yi) 器應該是當調整目鏡至清晰看到分劃板後，將儀(yi) 器置於(yu) 被測物平麵上時，被測物像也能同樣清晰地成像在分劃板上。怎樣才算是zui清晰，在此介紹一個(ge) 簡單的判斷方法:使眼睛在目鏡上輕微地左右擺動，看物體(ti) 的像和分劃板間有無位移現象，如果有，說明有視差，物距不正確，需調整物距，直至調到物體(ti) 的像和分劃板間無位移現象(即無視差)才為(wei) zui清晰。

　　如圖1所示的儀(yi) 器鏡筒底座與(yu) 鏡筒間由螺紋連接，並有3個(ge) 對稱的止緊螺絲(si) 。當物距不對時，可旋鬆止緊螺絲(si) ，旋轉底座調整物鏡至被測物的間距，直至物體(ti) 像zui清晰為(wei) 止，然後擰緊止緊螺絲(si) ，儀(yi) 器的物距調整完畢。