顯微鏡的使用方法及注意事項

讀數顯微鏡由于用途不同，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、儀器使用方法及注意事項

　　將儀器置于被測物體上，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，然后調節目鏡，使視場中能同時看清分劃板像和被測物體像。

　　1.如何測量

　　(1)孔徑類測量

　　這里主要指測量小圓孔或硬度試驗的圓形壓痕等。如圖2所示，測量時調整儀器位置，使分劃板橫絲大致穿過圓心，轉動鼓輪使豎絲與一邊相切并記錄讀數(如1.255mm)，繼續轉動鼓輪與另一邊相切并記錄讀數(如2.460mm)，則該圓的直徑為2.460-1.255=1.205mm。

　　圖2孔徑類測量示意圖

　　(2)線值類測量

　　這里主要指刻線寬度、刻線間距的測量。如圖3所示，現以刻線間距為例簡述如下，圖中虛線為被測對象。*步調整儀器，使儀器橫絲(豎絲)與刻線間距方向平行(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明顯，那么應該用刻線的哪個位置表征該線的位置呢?答案是刻線左邊緣與右邊緣讀數的平均值。轉動測微鼓輪瞄準*條刻線a的左側邊讀數得a1，繼續瞄準右側邊讀數得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

　　2.測量中需注意的問題

　　(1)注意儀器的穩固性

　　測量過程中，一定要確保儀器與被測對象之間不能有任何方向的位移，因此，測量時應設法將儀器與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，總之視具體情況而定。

　　(2)注意消除儀器回程誤差的影響

　　任何螺旋測微類量儀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，從左側瞄準的讀數與從右側瞄準的讀數存在一定差值，這個值一般就稱為回程誤差。為此，在同一個測量過程中，應確保測微鼓輪的旋轉方向為一個方向，即開始時為順時針方向則整個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、儀器的校準與調整

　　1.鼓輪零刻線與分劃板零位的校準與調整

　　(1)對鼓輪零刻線與分劃板零位的校準

　　JJG571-2004之5.3.4對儀器的要求是，當十字絲豎絲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 

個分度，即0.2格。 

　　校準時只需旋轉測微鼓輪使十字絲豎絲與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十字絲豎絲與毫米刻度尺零位重合，然后，在保持鼓輪不轉動的狀態下，用合適的螺絲刀旋松鼓輪上對稱排列的3個止緊螺絲;松開后將鼓輪的零位輕輕轉到指標線上，先輕微擰緊止緊螺絲，再次確認視場內位置正確，就可以將止緊螺絲擰緊了。

　　調整后需再次校準，不合格時重復上述步驟，直至合格。

　　2.示值誤差校準與調整

　　(1)示值誤差的校準

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

　　具體校準方法參見JJG571-2004之6.3.12，這里不再贅述。

　　(2)示值誤差的調整

　　經上述步驟校準后，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，則可判斷為儀器物鏡的放大倍數不正確，并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，則是儀器本身有問題，不屬于調整范圍。

　　為了說明物鏡的放大倍數，筆者制作了如圖4所示的幾何光路圖，AB為被測物，A1B1為物鏡，F ′物為物鏡像方焦點，A′B′為分劃板和目鏡的物方焦點，f ′物為物鏡的像方焦距，Δ為物鏡與目鏡的光學間隔，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

　　由于物鏡焦距f ′物基本不可調整，要調整M物只能改變Δ值，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

　　正常的儀器應該是當調整目鏡至清晰看到分劃板后，將儀器置于被測物平面上時，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，在此介紹一個簡單的判斷方法:使眼睛在目鏡上輕微地左右擺動，看物體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，直至調到物體的像和分劃板間無位移現象(即無視差)才為zui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個對稱的止緊螺絲。當物距不對時，可旋松止緊螺絲，旋轉底座調整物鏡至被測物的間距，直至物體像zui清晰為止，然后擰緊止緊螺絲，儀器的物距調整完畢。