摘 要：當(dāng)前，很多機(jī)械加工企業(yè)都購置了光柵式萬能測長儀，以取代老式的萬能測長儀。盡管光柵式萬能測長儀的光柵式讀數(shù)裝置具有讀數(shù)準(zhǔn)確、沒有人為讀數(shù)誤差、精度高以及反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，但是它作為一種新型的讀數(shù)裝置，內(nèi)含精密光柵尺和光電元器件，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。使用人不是專業(yè)人員，不會維修保養(yǎng)，遇到問題就束手無策。筆者從這些年的檢測維修工作中積累了一些經(jīng)驗(yàn)，給大家分享。

關(guān)鍵詞：光柵式萬能測長儀；原理；常見故障；維護(hù)保養(yǎng)

1 光柵式萬能測長儀光柵尺的原理

光柵式萬能測長儀的光柵一般為透射式光柵。其光柵尺即光柵位移移傳感器，由光源、動尺（指示光柵）和靜尺（標(biāo)尺光柵）、光電檢測器件及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。光源發(fā)出的光，透射過由光柵尺的動尺和靜尺組成的光柵副后，被光電檢測器的光敏元件接收，轉(zhuǎn)換成電信號輸出。光柵的動尺每移動一個柵距，光電檢測器輸出的電信號便有一個周期性的變化，經(jīng)過處理后以數(shù)字形式顯示在顯示器件上。有的光柵式萬能測長儀還配有專門的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析及處理等工作。光柵式萬能測長儀的光柵式讀數(shù)裝置的測量準(zhǔn)確度，取決于標(biāo)尺刻線劃分度的質(zhì)量，柵線的邊緣尤其要清晰，另外，光電檢測器和信號電路也影響測量精度。

2 光柵式萬能測長儀光柵尺的常見故障

2.1 光柵尺光源的故障

由于光柵式萬能測長儀光柵尺需要光線透射光柵副并由光電檢測器接收光信號，所以光源發(fā)生故障時會導(dǎo)致光柵尺不能正常工作。

2.2 光柵尺的動尺（指示光柵）或定尺（標(biāo)尺光柵）受到污染

由于光柵式萬能測長儀的光柵尺屬于精密裝置，一般的操作和保管人員不會輕易去維護(hù)和保養(yǎng)，時間一長就會受到灰塵或水分的影響，其表面會沾上灰塵或者發(fā)霉。這就會導(dǎo)致光柵尺的光電檢測器接收不到動尺的移動產(chǎn)生的位移信號，或者接收到的信號沒有規(guī)律性。就會出現(xiàn)當(dāng)動尺移動時，儀器的顯示裝置沒有數(shù)據(jù)變化或者顯示的數(shù)據(jù)混亂。

2.3 光柵尺的動尺（指示光柵）與靜尺（標(biāo)尺光柵）不平行或者其間隙不均勻

由于操作人員的操作不慎或儀器的轉(zhuǎn)移以及環(huán)境的震動等影響，可能會使光柵式萬能測長儀的動尺和靜尺的相對位置發(fā)生改變，導(dǎo)致動尺和靜尺不平行，動尺和靜尺之間的夾角超出規(guī)定值。這種現(xiàn)象會導(dǎo)致儀器的顯示裝置發(fā)生顯示數(shù)據(jù)混亂或者儀器的測量誤差超出規(guī)定值。

2.4 光柵尺的動尺（指示光柵）的接線出現(xiàn)異常

當(dāng)光柵尺的動尺的接線出現(xiàn)脫落或接觸不良或屏蔽不好時，會造成儀器的顯示裝置不顯示或者顯示數(shù)據(jù)混亂。

2.5 當(dāng)光柵尺的光電檢測器的元器件損壞時，也會導(dǎo)致顯示故障。

3 光柵式萬能測長儀光柵尺的維護(hù)保養(yǎng)和故障排除

光柵式萬能測長儀屬于精密儀器，其光柵尺是精密部件，在精密幾何量測量中有重要作用，且價(jià)值較高，一定要重視對它的使用維護(hù)和保養(yǎng)。光柵式萬能測長儀光柵尺的動尺和靜尺一旦受到灰塵或其他雜質(zhì)的污染，就要對其進(jìn)行清洗。在清洗光柵尺的過程中要認(rèn)真細(xì)致，千萬不要劃傷光柵尺。清洗時，用干凈的長絲綿或綢布蘸一點(diǎn)酒精或乙醚，順著尺的方向輕輕擦拭，注意擦拭時朝一個方向，以避免光柵尺遭到二次污染。

光柵式萬能測長儀光柵尺的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且各部件相對位置精度較高，一旦變動，很難恢復(fù)到原狀。一般情況下不要拆卸光柵尺，如果確認(rèn)非要拆卸光柵尺，要提前規(guī)劃好拆卸安裝計(jì)劃和步驟，認(rèn)真細(xì)致的按要求一步一步進(jìn)行，否則會造成光柵尺的損壞，不能恢復(fù)，得不償失。如果經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)標(biāo)尺上有劃痕，就要更換全新的標(biāo)尺。當(dāng)發(fā)現(xiàn)動尺的接線電纜脫落、接觸不良或者表皮層破裂、屏蔽層破損時要更換全新的接線電纜。光柵尺的光源發(fā)生故障時，要更換光源。光柵式萬能測長儀的使用環(huán)境要求較高，除了對溫度和濕度的要求外，還要求較高的防塵措施以及一定的防震措施。在移動光柵式萬能測長儀時一定要在專業(yè)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行。

在使用光柵式萬能測長儀時，一定要遵守相關(guān)操作規(guī)程，認(rèn)真細(xì)致地操作。平時的維護(hù)保養(yǎng)一定要及時。對光柵尺的維修要慎之又慎，避免在維修時造成更大的損失。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來光柵式萬能測長儀在精密測量中得到廣泛應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中一旦部分元件被污染或是由于操作不當(dāng)導(dǎo)致部分構(gòu)件移位或是損壞，均會導(dǎo)致故障問題的出現(xiàn)。基于此，光柵式萬能測長儀使用時，必須規(guī)范開展維修保養(yǎng)工作，包括清洗、防塵、防震以及部分構(gòu)件的更換等，切實(shí)保證其測量精確性與使用可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉波.直線光柵尺的安裝與維護(hù)[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2010（6）：5-8.

[2]裘偉，張學(xué)能.新一代JDY-4型萬能測長儀[J].機(jī)械工人：冷加工，1993（1）：22-22.

[3]周娜，安志勇，何秉高.激光萬能測長儀控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[C]//全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議，2007.

作者簡介：

黃申懋（1974- ），男，工程師，本科，主要從事計(jì)量檢測等工作。