王欣 丁华

摘 要：水准仪广泛应用于国家高程控制测量、工程勘测、施工控制测量及变形监测等领域，长途运输及经常野外施工作业以及温度、湿度等环境因素影响，会直接影响测量结果的观测精度，因此在仪器作业前必须对仪器进行故障排除及必要的检验。该文对光学水准仪常见故障及其成因进行阐述，并结合自己的工作经验，提供水准仪常见故障的检验及排除方法，供大家参考。

关键词：光学水准仪 故障 检验

中图分类号：TH761 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0099-01

水准仪是一种以仪器的水平视线为基准，对高差进行测量的仪器，在工程勘测、施工控制测量、变形监测和国家高程控制测量等多个领域都有广泛的应用。测量仪器在出厂时，虽然各零部件及轴系都按照国家相关规范进行检验，保证了仪器的精度，但由于长途运输及经常野外施工作业以及温度、湿度等环境因素影响，仪器的零部件会产生松动、损伤、生锈等现象而且仪器的轴系之间的相对位置会发生变化，这样会直接影响测量结果的观测精度，因此在仪器作业前必须对仪器进行故障排除及必要的检验。

1 光学水准仪外观故障及排除方法

如果仪器的光学零部件出现霉点、油污或者仪器表面出现灰尘而造成仪器的松动、卡滞或者转动不灵活，从而影响仪器正常使用，可以通过更换部件、上油、清洗等方式进行处理。如果出现基座的脚螺旋过松，则是因为没有压紧松紧螺母或者是安平螺旋杆和枣形螺母相互磨损，可以通过调节底座的松紧螺钉来处理。如果出现安平螺旋卡滞，往往是因为螺纹碰伤螺母或者是螺纹上有污垢，对于前者可以用氧化铬对磨，然后清洗零件、加油装配，最后再检查并对脚螺旋进行手动调节直到合适松紧，若是后者则只需要对螺纹进行清洗并重新加油即可。有些仪器的底板和三角压板之间间隔太小，也会造成安平教螺旋转动紧，只要适当调整其间隔螺丝即可解决。

2 光学水准仪望远镜故障及处理

2.1 水准仪的目镜

对于目镜调焦螺旋过紧的现象（主要由于视度环螺纹沾有灰尘或油污）可卸下目镜清洗、上油，重新安装调试；对于目镜调焦螺旋过松的现象（主要由于视度环螺纹长期使用磨损或缺油）可以按照一般的故障，对机器零件进行排除；如果没有装正屈光度环，造成和目镜外筒的摩擦，应该选用止头螺丝调正屈光度环。

2.2 水准仪的物镜

对于望远镜的物镜表面起雾，长霉斑，脱胶或破裂等现象，会使望远镜成像模糊，这时只需通过清洁，去霉，重新上胶或更换镜片即可解决。如果望远镜视距乘常数不等于100，会造成测量数据不准确，此时应予以调整。先将水准仪安置在距离标尺100 m的地方（可用钢尺丈量），则望远镜上、下视距丝在标尺上截取的间距，应等于100 cm，否则需校正。若所读间距小于100 cm，说明物镜离十字丝分划板的距离大了一些，需要缩短，反之需延长。对于第一种情况可先取下物镜筒，取出视距乘常数调节圈，放在平铺的细砂纸上磨薄一些；对于第二种情况，就需将调节圈加厚，通常是用薄铜片做成同样大小的圆圈，套在物镜筒座上即可。

2.3 调焦螺旋部分

（1）调焦螺旋转动过紧或有响声。原因是螺旋缺油，或调焦齿轮沾有灰沙、油垢或是齿合太紧。只要将调焦手轮拆下来清洗干净，在摩擦和转动部分涂上适当的油脂即可。（2）调焦螺旋转动过松或时有晃动现象。其原因是调焦齿轮与齿条之间磨损较大或齿合太松所致。可将调焦手轮拆下，用汽油将齿轮、齿条清洗干净并涂上浓度较大的脂，复装时，不要使齿轮、齿条齿合太松即可消除故障。（3）调焦螺旋失效。原因是调焦齿轮和齿条没有齿合好。此时，可将调焦手轮拆下来重新安装，使齿轮、齿条靠紧，固紧调焦手轮座，将调焦弹簧座右旋，使齿轮、齿条齿合好即可。

2.4 符合水准器部分

（1）水准器分划线的影像因为错开而不在同一条直线上。具体原因为棱镜组没有在水准管的纵向上找到准确的位置。可以通过旋松位于棱镜盒上的固定螺丝进行调整，把棱镜盒沿着水准器的轴线进行移动，直至两影像位于同一条直线后，把螺钉固定紧。（2）气泡影像过窄或过密。出现这种现象的原因是两棱镜内侧没有在水准器轴线的正上方进行安置，而是偏离了轴线。出现这种情况时，首先应该旋松棱镜盒上的固定螺钉，把棱镜盒沿着与轴线相垂直的方向移动，直到出现合适的气泡影像，最后固定好螺钉。其中，影像过窄，向内移动；影像过宽，向外移动。（3）分界限影像和气泡倾斜。出现这种情况往往是因为两棱镜相接的棱和直角棱镜的棱不相互平行。对于这种情况，应该旋松直角棱镜座的固定螺钉，调整直角棱镜位置，当两个棱平行时，固紧螺钉。（4）气泡分界线影像错开或过宽。出现这种情况的原因是有缝隙在两棱镜的相接处。这时应该贴紧两棱镜的相接棱，使其成为一条直线。

3 基座部分故障及排除

（1）脚螺旋失效。其原因是脚螺母的凸起部分与脚螺丝套缺口未配合，使得螺母与螺丝杆同步转动。调整时，可将脚螺母的凸起部分与脚螺丝套缺口相配合，安装好调节螺母即可。

（2）脚螺丝杆弯曲的修理。先找出弯曲的一面，给弯曲两端垫上一块硬木，再用条形木垫到弯曲的中央，用榔头敲击条形木上端，直到弯曲部分伸直为止。

4 水平制动螺旋失效的故障分析及排除

水准仪水平制动螺旋失效是较常见的故障之一，其原因有以下几种。（1）制动螺旋间滑动造成制动失效。出现这种情况时，应该松开扳把上的夹紧螺丝，使用起子向里拧动制动螺旋，直至刚好制动；再把扳把放在处于制紧时的位置，最后旋紧扳把上的夹紧螺丝即可。（2）旋的顶杆长度不够或顶杆、制动块丢失，只需重配顶杆或制动块即可消除故障。（3）螺旋与螺母之间产生滑丝，也会引起制动失效，只需重配制动旋即可。

5 水平微动螺旋失效的分析和排除

（1）弹簧套的尖头或者微动螺旋的顶针没有顶在微动杆的圆窝内，从而造成微动螺旋失效，此时可将整个微动螺旋拆下来重新安装，使顶针和弹簧套的尖头对准微动杆上的圆窝即可。（2）微动套松动，微动手轮旋转时带动微动套同步旋转，甚至可将整个微动螺旋部件旋下。原因是紧固微动套的锥端螺钉松动。排除时，只需将紧固微动套的锥端螺钉拧紧。（3）微动螺旋使用日久后弹力不足。此时，可将弹簧取出伸长一些或更换新的弹簧。（4）磨擦制动环太松，也会造成微动螺旋失效，这时需要适当的旋进一磨擦制动环松紧调节螺丝。

6 微倾螺旋的故障和排除

水准仪的微动螺旋和微倾螺旋具有相似的结构，因此具有基本相同的故障分析和排除方法。但是微倾螺旋还有微倾顶针、微倾俯仰板、微倾弹簧板等部分。相应的常见故障为微倾顶针针尖磨损或其他联接部分松动，微倾俯仰板转轴螺丝被扭断，微倾弹簧板固定螺丝松动。如果微倾螺旋在转动时出现望远镜跳动，一般式因为磨平了微倾弹簧板和顶针调节螺丝的圆窝，或者是磨秃了顶针的针尖，根据故障的程度和部位进行调整（钻深圆窝或磨尖针头）。另外，没有选取合适的微倾螺旋范围也会造成失效的情况，这时可以通过俯仰板上的顶针调节螺丝多顶针的高低进行调整，使符合水准器泡符合即可。

7 结语

水准仪是精密的光学仪器，修理人员在修理前，应先了解仪器故障部位、故障的现象及产生原因和经过。并对仪器的各个部位进行全面的体检，以掌握仪器的完损情况。出现故障的部位不同，需要拆卸修理的范围也不同。除了必须拆卸的部位之外，应该尽可能少的拆卸零部件。另外，还需要认真的检定已经修复好了的仪器，保证各检测项目均可达到检定规程中的技术要求，这有这有才能认定仪器是合格的。

参考文献

[1] 翟俊良.测量仪器及检修[M].北京：煤炭工业出版社，2006.

[2] 黄涛，张文美.水准仪、立式光学计使用与维修[M].北京：中国计量出版社，2002.