測角儀

請教SG011測角儀的使用方法，謝謝！

        你談到的“SG011測角儀”，正確的型號應為“SG01.1精密測角儀”，該儀器為德國蔡司生產，其示值誤差較大，一般講其示值誤差≥7″（該儀器示值誤差最高為2″，一般講根本達不到），不適合檢定2級及以上等級的角度塊。

       要談SG01.1精密測角儀的使用方法，不是幾句話就能講清楚的，這需要你們查看儀器使用說明書。下面就使用該儀器以望遠鏡與平行光管瞄準定位法（直接法）檢測角度塊，簡略的談一下該儀器的使用：
       檢測時將角度塊放置在儀器工作臺上，調整望遠鏡位置，使其與平行光管組成一個合適而又較小的角度，然后固定之。旋轉儀器的度盤（連同儀器的工作臺），使平行光管發出的平行光束經角度塊一個工作面反射后，在瞄準望遠鏡中成像并使平行光管的單十字影像正好位于望遠鏡觀察管雙十字線的正中間。此時，角度塊這一工作面與兩光管光軸所夾銳角之平分線垂直。這時在讀數顯微鏡中讀取度盤上的示值θ1，然后旋轉度盤并工作臺，使被測角度塊另一工作面反射，與第一次操作相同，在讀數顯微鏡中讀取度盤上的示值θ2，由于度盤及工作臺轉過的是被測角的補角，則被測角度塊工作角的角值為 β＝180°－∣θ2－θ1∣。

        SG01.1精密測角儀的使用方法簡單介紹如上，你們想詳細的了解精密測角儀的調整及使用方法，還是需要詳細的看一下該儀器出廠說明書。由于此SG01.1精密測角儀在我們國家進口的數量比較多，所以，有某單位專門將其英文說明書翻譯成了中文說明書，且鉛印的數量不少，你們自己查找一下吧。


補充內容 (2016-11-7 22:58):
SG01.1精密測角儀使用說明書是英文版的。國家計量院長度處于1973年將其翻譯為中文版小冊子，免費發放。現在要獲得該小冊子，估計要有償了。

renkai 發表于 2016-11-8 07:23
你說這儀器誤差較大，不適合檢定2級及以上精度等級的角度塊，那么這儀器還有什么用呢？ ...

         之所以講SG01.1精密測角儀不適合檢定2級及以上等級的角度塊，這是由于現行有效的JJG70-2004角度塊規程相對于過去版本的角度塊規程做了較大的修訂所講的。舊版本的角度塊規程要求：對于2級角度塊采用5″級的測角儀取一個位置進行檢定；而JJG70-2004角度塊規程修訂為：對于2級角度塊采用2″級的測角儀取一個位置進行檢定。如此內容較大的修訂，主要是考慮測量結果的不確定度要滿足2級角度塊工作角值的測量要求。而SG01.1精密測角儀往往根本達不到2″級，甚至相當數量的該儀器示值誤差基本都在7″以上，當然也就無法滿足2級角度塊工作角值的測量要求了。

        樓主提及的“這儀器還有什么用呢”的疑問，應該講，其用途還是有的，可以檢測要求比較低的但有反射能力的工件、光學棱鏡等工作角值而使用。我們的該儀器已做封存停用處理。因為我們有準確度更高，使用更為方便的“光柵數顯分度頭”來檢測各級角度塊及其它圓分度器件。

        你關注的測角儀使用方法，實際上也就是測角儀的調整和使用方法，這個你們可以看一下JJG70-2004角度塊規程中6.3.4條款的文字描述，規程中給出的a～c的文字描述及圖4就是講的SG01.1精密測角儀的調整：
        
        規程中的上述文字描述應該講對你們是有參考價值的。

你說這儀器誤差較大，不適合檢定2級及以上精度等級的角度塊，那么這儀器還有什么用呢？

xqbljc 發表于 2016-11-8 13:29
之所以講SG01.1精密測角儀不適合檢定2級及以上等級的角度塊，這是由于現行有效的JJG70-2004角度 ...

調整好了使用還比較簡單的，關鍵就是在調整上面，儀器上每個旋鈕都是起什么作用的，要是不清楚的話那就是盲目地在動了。

用的時候平行光管上的鏡頭蓋子為什么不用打開？要是打開后又會是怎么樣的？

xqbljc 發表于 2016-11-8 13:29
之所以講SG01.1精密測角儀不適合檢定2級及以上等級的角度塊，這是由于現行有效的JJG70-2004角度 ...

可不可以麻煩你把你們的光柵式數顯分度頭拍張照片給我看看，謝啦！

renkai 發表于 2016-11-8 21:52
調整好了使用還比較簡單的，關鍵就是在調整上面，儀器上每個旋鈕都是起什么作用的，要是不清楚的話那就是 ...

         你談到“關鍵就是在調整上面”，此話是對的。你們可能對“儀器上每個旋鈕都是起什么作用的”搞不清楚，還是看一下說明書吧。規程中給出的圖4只是個示意性質的，可能與你們的SG01.1精密測角儀并不完全相符。如果你們對儀器的測量原理搞清楚了，對規程中的a～c有關儀器調整的文字描述真的看懂了，那么儀器上每個旋鈕都是起什么作用的也就基本上搞清楚了。無非就是多個鎖緊旋鈕，平行光管與望遠鏡的豎直調整旋鈕，工作臺調整及鎖緊旋鈕，微動鼓輪讀數旋鈕等等。

        你在6樓談及的“用的時候平行光管上的鏡頭蓋子為什么不用打開”的疑問，讓人看不明白。平行光管上的物鏡護蓋在使用時肯定要打開，此所謂的平行光管是專用的，其沒有目鏡，也就不存在目鏡的護蓋了。

renkai 發表于 2016-11-8 07:23
你說這儀器誤差較大，不適合檢定2級及以上精度等級的角度塊，那么這儀器還有什么用呢？ ...

　　我認為，JJG70-2004角度塊規程提供的檢定方法是一種切實可行的方法，但不是唯一的方法。分析檢定方法可信與否或可靠與否還是應該進行測量不確定度評定，用評定結果按是否滿足1/3原則來判定。
　　規程的4.1條的表1規定了0、1、2級角度塊的工作角允差分別為±3″、±10″、±30″，按1/3原則和JJF1094的規定要求，所用測量設備（計量標準）引入的不確定度分別為1″、3″、10″，這個計量要求導出結果是沒問題的。檢定使用的測角儀分為四個準確度等級，分別是1″級、2″級、5″級、10″級。規程6.3.5.1條規定：
　　檢定0級角度塊用1″級測角儀使用其均勻分布的5個位置檢定，取平均值，根據不確定度評定方法得測角儀引入的不確定度分量為(2/√3)×1″/√5＝0.9″＜1″，因此滿足計量檢定要求。但如果不是均勻分布5個位置，而是3個位置行不行呢？(2/√3)×1″/√3＝1.2″＞1″，因此有的人想均勻分布3個位置檢定取平均值以提高檢定效率不能滿足0級角度塊檢定要求。
　　檢定1級角度塊用2″級測角儀使用其均勻分布的3個位置檢定，取平均值，根據不確定度評定方法得測角儀引入的不確定度分量為(2/√3)×2″/√3＝1.4″＜3″，因此滿足計量檢定要求。
　　檢定2級角度塊用2″級測角儀使用其1個位置檢定，根據不確定度評定方法得測角儀引入的不確定度分量為(2/√3)×2″/√1＝2.3″＜10″，因此滿足計量檢定要求。如果改為用5″級測角儀使用其1個位置檢定(2/√3)×5″/√1＝6″＜10″，也還是滿足檢定要求的，但10″級的測角儀肯定不滿足要求。如果用10″級測角儀使用其均勻分布的3個位置檢定，取平均值，(2/√3)×10″/√3＝7″＜10″，也還是滿足檢定要求，無非是要花3倍的工作量完成檢定，大大降低了檢定工作效率。

         為了蓄意誤導計量新人，信口開河瞎講一氣竟然到了樂此不疲的程度，想想也是讓人醉了！

xqbljc 發表于 2016-11-8 22:58
你談到“關鍵就是在調整上面”，此話是對的。你們可能對“儀器上每個旋鈕都是起什么作用的”搞 ...

我在用的時候平行光管物鏡的保護蓋沒有取下，照樣能在望遠鏡中看到十字線。

xqbljc 發表于 2016-11-8 13:29
之所以講SG01.1精密測角儀不適合檢定2級及以上等級的角度塊，這是由于現行有效的JJG70-2004角度 ...

老師，您好！
     你說的數顯分度頭是新天公司的還是哪里的？能否把信息告訴我，我們也想買一臺。現在有沒有其他能檢定1-2級角度塊的測角儀賣呢？謝謝！

renkai 發表于 2016-11-9 07:59
我在用的時候平行光管物鏡的保護蓋沒有取下，照樣能在望遠鏡中看到十字線。 ...

        “平行光管物鏡的保護蓋沒有取下，照樣能在望遠鏡中看到十字線”，這不可能吧？十字像是由平行光管發出，平行光管靠近測角儀工作臺一端的是物鏡，“物鏡的保護蓋沒有取下”，也就意味著有十字像的一束平行光并沒有射到角度塊工作面上，那你如何能在“望遠鏡中看到十字線（像）”呢？莫非你將望遠鏡中的“雙十字線”（瞄準使用）當做了經反射而成的“十字像”？要搞清楚，望遠鏡中瞄準使用的“雙十字線”與經反射而成的“十字像”不是同一件事情。請看JJG70-2004規程中的圖8：
        
         圖8是望遠鏡的視場，其中長十字像是反射成像，雙十字線是用來瞄準長十字像的，雙十字線是望遠鏡視場內分劃板上固有的。

        時間關系，加之生產“數顯光柵分度頭的制造商”發生了較大的變化，你在7樓提出的要求及12樓量友yushiping 提出的要求，我將在盡短的時間內給你們回復。

xqbljc 發表于 2016-11-9 09:46
“平行光管物鏡的保護蓋沒有取下，照樣能在望遠鏡中看到十字線”，這不可能吧？十字像是由平行光 ...

我再仔細看看。

這臺測角儀是這個牌子，好像不是蔡司的。

renkai 發表于 2016-11-9 14:54
這臺測角儀是這個牌子，好像不是蔡司的。

         你質疑的“好像不是蔡司的”的話，也是有道理的。查看了一下你提供的儀器“牌子”，這個標識應該是當年“東德弗萊伯格精密機械廠（也稱弗萊堡）”的商標，但東、西德合并后，某個歷史時期，東德弗萊伯格精密機械廠也曾歸在德國蔡司的旗下，你看“牌子”下方的三角形（中間1），這是“優等品”的標識，這與蔡司“優等品”的標識高度相似，這與當年德國合并前的東德“奧普同”與西德“萊茨”實際上某個歷史時期是一家是同樣的事情。只是由于當年我們國家曾與西德并沒有外交關系，所以，購買了西德“萊茨”的儀器，考慮到東德（民德）才是社會主義國家，往往也是貼上東德“奧普同”的商標再進口到中國來（三坐標等）。為了更為準確一些，該SG01.1精密測角儀還是稱為東德（或德國）弗萊伯格精密機械廠制造吧。

      上個世紀的70年代，我們國家進口了許多德國制造的SG01.1精密測角儀，主要也是用來進行角度塊的量值傳遞。根據你們對該儀器不夠熟悉的情況，猜測你們是買的二手產品。上個世紀的九十年代末，使用該儀器進行2級及以上等級角度塊進行量值傳遞的已經很少了，這與JJG70規程的修訂，以及該儀器示值誤差實際過大（＞7″）有很大關系。我們是在上個世紀的80年代初，在經比較嚴格的誤差分析后，并考慮到對檢定人員的視力保護，新購進了國產數顯光柵分度頭（價格大約為5～6萬元），并停用了SG01.1精密測角儀，也就是在《角度塊檢定裝置》這個社會公用計量標準中，更換了主標準器。

        你們的SG01.1精密測角儀編號為：61748，我們的儀器編號為：54416，估計都是上個世紀70年代的同批進口儀器。我們省的同類儀器編號都是5位數。這個儀器在省、市級計量部門以及老的三線國防（軍工）企業還是比較多的。這臺SG01.1精密測角儀帶有的一個100×100mm的“四方鐵”附件，這個附件是很重要的，其四個工作角的偏差均不大于2″，是進行JJG70規程中 b）與c）調整步驟的重要標準器。

        我們在上個世紀80年代初購置的國產數顯光柵分度頭，當時的價格記得約為5～6萬元，儀器型號是“JJF-1”，制造商為當時的上海機械學院附屬工廠，儀器的檔案文字資料還帶有文革的色彩。現在儀器的價格不詳，儀器型號改為“SJJF-1”及“SJJF-0.5”兩種，制造商由當時的上海機械學院附屬工廠隨著年代的逐漸發展，已逐步由原上海機械學院附屬工廠━━原上海理工大學附屬工廠━━現今的上海天核機電有限公司。下面將查到的數顯光柵分度頭的相關資料圖片粘貼如下，供樓主及12樓量友yushiping 參考：
            
     這個圖片與我們的“JJF-1”型完全一樣，但看不出分度頭的工作臺是刮研還是磨削的（我們的儀器是刮研的），數字顯示箱及上面的對準指針、置零按鍵完全一樣。現在的數字顯示箱可能會與此有所不同，也就是在電箱的面板上增加了不少按鍵，可能把后面的某些開關也放在了前面板按鍵上。
            
            
            
          至于“SJJF-0.5”型 數顯光柵分度頭，就是儀器的最小分辨力0.01″，最大示值誤差：峰峰值≤0.5″，這樣的準確度是否可信，不得而知。我們國家生產的精密測角儀是新添廠，也是仿制德國SG01.1型的，該儀器的準確度估計也好不到哪里去。至于“有沒有其他能檢定1-2級角度塊的測角儀”的問題 ？我個人不是很清楚，感覺好像沒有，畢竟“JJF-1”型數顯光柵分度頭在全國的銷量有600臺左右，包括國家院也是使用該儀器。

         另外需要說明一點，使用“JJF-1”型數顯光柵分度頭做為角度塊量值傳遞的主標準器，還需要有一臺自準直儀做配套設備。我們使用的是英國Higer Watts生產的TA53型光電自準直儀，應該說有點高配，畢竟自準直儀只起一個定位作用，一般光學自準直儀也可以滿足使用要求。主標準器及瞄準讀數還是數顯光柵分度頭，但定位作用使用光電自準直儀，明顯減輕了勞動強度，其碼視力得到了保護。

        上述資料介紹，僅供參考。




補充內容 (2016-11-11 00:49):
將“SJJF-0.5”型 數顯光柵分度頭，就是儀器的最小分辨力0.01″，改為“SJJF-0.5”型 數顯光柵分度頭，就是儀器的最小分辨力0.05″

　　首先感謝15樓至17樓提供的資料，可以看出提供這些資料也是花費了不少心血的，可供新增角度檢測設備是參考。對于3樓的疑問SG01.1精密測角儀“誤差較大，不適合檢定2級及以上精度等級的角度塊，那么這儀器還有什么用呢？”的回答，我認為：
　　角度塊的檢定還是依據JJG70檢定規程規定，不要管測角儀是什么型號，2級角度塊用2″級測角儀使用其1個位置檢定即可，只要達到2″級檢定合格，使用一個位置檢定即可。如果達不到2″級，而是5″級或10″級檢定合格，可參照1級和0級角度塊檢定方法使用其５個或３個均勻分布位置檢定，不確定度分別是(2/√3)×5″/√3＝3.4″，(2/√3)×10″/√５＝5.2″，3.4″和5.2″均不超過10″，滿足規程表１對角度塊檢定方法不確定度的要求。我們要用科學的不確定度評定方法確定所用計量標準的儀器和檢定方法，不應拘泥于一定買什么高檔儀器。

xqbljc 發表于 2016-11-10 13:53
我們在上個世紀80年代初購置的國產數顯光柵分度頭，當時的價格記得約為5～6萬元，儀器型號是“JJF- ...

我們也用過多齒分度臺配合自準直儀來測過角度塊，不知和數顯分度頭比起來哪個精度更高一些。

xqbljc 發表于 2016-11-10 13:53
我們在上個世紀80年代初購置的國產數顯光柵分度頭，當時的價格記得約為5～6萬元，儀器型號是“JJF- ...

感謝專家的資料。這種數顯分度頭，新天公司也有。如何用這種分度頭檢角度塊呢，角度塊咋放置啊，不是需要一個平臺嗎？您們檢定角度塊時是比較測量還是直接測量？謝謝。

renkai 發表于 2016-11-10 17:35
我們也用過多齒分度臺配合自準直儀來測過角度塊，不知和數顯分度頭比起來哪個精度更高一些。 ...

         由于多齒分度臺的最大分度間隔誤差分別為0.2″、0.5″和2.0″，其分別對應的準確度等級分別為0級、1級和2級。所以使用“多齒分度臺配合自準直儀來測過角度塊”在理論上是沒有問題的。但在實際工作中確實沒見過這樣做的，估計還是在可行性上存有某些不方便或其它因素吧。

        ①. 多齒臺在使用過程中，需要將上、下齒盤變換不同嚙合位置，也就是上齒盤脫開下齒盤升起并轉動后，再下落與下齒盤嚙合，這個升起旋轉后再下落的過程，如果不對受檢角度塊給以固定，很可能造成角度塊與上齒盤工作臺面相對位置的變動，這將給檢測結果帶來很大的非期望的影響。而對放置在工作臺面上的受檢角度塊給以固定，相對來講還是比較麻煩的，畢竟受檢角度塊是非工作面與上齒盤工作臺面接觸，很可能會影響受檢角度塊工作面與非工作面的垂直度，而影響自準直儀的瞄準讀數；

        ②.角度塊一般有7塊/36塊/94塊組的（如果再包括某位任性的隨意扔掉幾塊，則規格更多），其各種帶有度、分、秒的工作角大約有10～120多個；而多齒臺一般有360齒/391齒/552齒/和720齒的，很難做到滿足帶有度、分、秒的工作角大約有10～120多個所組成的標準角，計算麻煩易出錯先不講，在檢測過程中，很有可能要使用到自準直儀的示值，畢竟此時，自準直儀已經不是僅起一個定位作用了，也就是講，這樣的檢測方法，除多齒臺外，自準直儀也同為主標準器，那很有可能一般準確度的光學自準直儀已經滿足不了檢測要求了。而高準確度的光電自準直儀一般講測量范圍都比較小，像我們有的英國Higer Watts生產的TA53型光電自準直儀，測量范圍為0～10′，TA80型光電自準直儀測量范圍為0～20″。由此可見，理論可行，或某些特殊角度可行，并不能代表所有受檢角度塊10～120多個工作角都可行！

        ③. 由②所述，我們不難分析出，為了滿足所有受檢角度塊10～120多個工作角都可行，那很有可能檢測角度塊的主標準器多齒臺要360齒/391齒/552齒/和720齒甚至包括1440齒的都要有（沒仔細分析過），那么，這很可能多達數個的主標準器會給我們造成外檢、維護保養、使用中變換、調整不同的多齒臺等許多的麻煩，所以可行性非常重要！

       ④. 當然多齒臺也有帶細分裝置的，但能否可行并滿足檢測要求，也是并不好講。我們的一臺720齒帶細分裝置的多齒臺就因為種種原因而停用了，詳細原因我在這里不想多談，反正對其產品質量及售后服務不敢恭維。
        ......................................................................................................................

       你提及的問題，由于沒有做過詳細的分析和實驗，只能從可行性角度粗略的談一下，幾條意見供你參考吧。講的不對的地方，歡迎指正并給以包涵。

yushiping 發表于 2016-11-10 17:36
感謝專家的資料。這種數顯分度頭，新天公司也有。如何用這種分度頭檢角度塊呢，角度塊咋放置啊，不是需要 ...

        你談及的“數顯分度頭，新天公司也有”，這個情況我們也是調研過的，但其“數顯分度頭”，當年并非是光柵的，而是純光學非數字化的，再講，其儀器調整（包括微調）、任意位置置零、電表箱指示微調對準等功能可能相對JJF-1型在可靠、方便、穩定等方面還是有所區別的。這些方面，我們不去做過多的評價，以避嫌。

       你提及的“如何用這種分度頭檢角度塊呢，角度塊咋放置啊，不是需要一個平臺嗎”的疑問，還是看一下JJF-1型的第一個圖片，圖片中此分度頭主體的工作臺面是垂直水平面床身的。但儀器主軸位置（俯仰），從水平到垂直位置，可任意調整，儀器主軸位置（俯仰）的粗調（搖手柄）和緊固后的微調（旋鈕）很簡單，也有游標在0～90°刻度盤做參考（最小5′的刻度）。當將分度頭主體的工作臺面調整至與水平面床身平行的位置，并將已處水平位置的分度頭主體的工作臺面上的莫氏四號頂尖卸掉，則水平位置的工作臺面上不就可以放置受檢角度塊了嗎。第一個圖片是示意圖，而非照片，卸掉莫氏四號頂尖后，分度頭主體的工作臺面是水平位置，且是有多條T形槽的工作平面（方便緊固受檢工件），放置受檢角度塊沒有問題。自準直儀我們是放置在分度頭床身上的合適高度墊塊上（花崗石材質），使自準直儀的主光軸能夠通過受檢角度塊工作面中心，分度頭主體的工作臺面與回轉軸的垂直度（也有稱塔差）調整需要使用光儀檢具中的四方鐵，具體在多個180°對徑位置如何調整，以及自準直儀視場中反射成像與雙刻線的平行性調整（從雙刻線兩頭調），我就不需多說了，做為同行你肯定是很清楚的。另外，某些編碼器及角度工件的校準/檢測，我們也是做一個專用的夾具在光柵分度頭上進行的（分度頭主體的工作臺呈水平位置），應該講，還是比較方便、可行的。

       我們檢測角度塊一般都是采用直接測量，而不使用比較測量，后者比較測量的主標準器應是標準角度塊，既然直接測量可以滿足測量要求，就沒必要去簡就繁了。另外我們對1級角度塊采用三位置檢測后取平均值的方法（數量很少），2級角度塊都是一個位置的直接測量，對于數量極其少的0級角度塊（每年最多1～2付）采用五位置檢測后取平均值的方法。

       以上談到的個人意見，僅供你參考吧。有不對的地方，希望你給以指正。

儀器上配備了這一個東西，里面是一塊玻璃，這是不是調整儀器用的？

xqbljc 發表于 2016-11-10 22:31
由于多齒分度臺的最大分度間隔誤差分別為0.2″、0.5″和2.0″，其分別對應的準確度等級分別為0 ...

感謝老師的詳細解答！

renkai 發表于 2016-11-11 11:06
儀器上配備了這一個東西，里面是一塊玻璃，這是不是調整儀器用的？

         我們的測角儀沒有這樣一個附件，這臺儀器的附件不多，記得好像就是若干個備用燈泡、保險管、變壓器等。訂購國外的儀器，一般對附件是單獨定購。但我在16樓談到的SG01.1精密測角儀帶有的一個100×100mm的“四方鐵”附件，這個附件是儀器自帶的，無需單獨定購，也是很重要的附件，其四個工作角的偏差均不大于2″，是進行JJG70規程中 b）與c）調整步驟的重要標準器。