测角仪

请教SG011测角仪的使用方法，谢谢！

        你谈到的“SG011测角仪”，正确的型号应为“SG01.1精密测角仪”，该仪器为德国蔡司生产，其示值误差较大，一般讲其示值误差≥7″（该仪器示值误差最高为2″，一般讲根本达不到），不适合检定2级及以上等级的角度块。

       要谈SG01.1精密测角仪的使用方法，不是几句话就能讲清楚的，这需要你们查看仪器使用说明书。下面就使用该仪器以望远镜与平行光管瞄准定位法（直接法）检测角度块，简略的谈一下该仪器的使用：
       检测时将角度块放置在仪器工作台上，调整望远镜位置，使其与平行光管组成一个合适而又较小的角度，然后固定之。旋转仪器的度盘（连同仪器的工作台），使平行光管发出的平行光束经角度块一个工作面反射后，在瞄准望远镜中成像并使平行光管的单十字影像正好位于望远镜观察管双十字线的正中间。此时，角度块这一工作面与两光管光轴所夹锐角之平分线垂直。这时在读数显微镜中读取度盘上的示值θ1，然后旋转度盘并工作台，使被测角度块另一工作面反射，与第一次操作相同，在读数显微镜中读取度盘上的示值θ2，由于度盘及工作台转过的是被测角的补角，则被测角度块工作角的角值为 β＝180°－∣θ2－θ1∣。

        SG01.1精密测角仪的使用方法简单介绍如上，你们想详细的了解精密测角仪的调整及使用方法，还是需要详细的看一下该仪器出厂说明书。由于此SG01.1精密测角仪在我们国家进口的数量比较多，所以，有某单位专门将其英文说明书翻译成了中文说明书，且铅印的数量不少，你们自己查找一下吧。


补充内容 (2016-11-7 22:58):
SG01.1精密测角仪使用说明书是英文版的。国家计量院长度处于1973年将其翻译为中文版小册子，免费发放。现在要获得该小册子，估计要有偿了。

renkai 发表于 2016-11-8 07:23
你说这仪器误差较大，不适合检定2级及以上精度等级的角度块，那么这仪器还有什么用呢？ ...

         之所以讲SG01.1精密测角仪不适合检定2级及以上等级的角度块，这是由于现行有效的JJG70-2004角度块规程相对于过去版本的角度块规程做了较大的修订所讲的。旧版本的角度块规程要求：对于2级角度块采用5″级的测角仪取一个位置进行检定；而JJG70-2004角度块规程修订为：对于2级角度块采用2″级的测角仪取一个位置进行检定。如此内容较大的修订，主要是考虑测量结果的不确定度要满足2级角度块工作角值的测量要求。而SG01.1精密测角仪往往根本达不到2″级，甚至相当数量的该仪器示值误差基本都在7″以上，当然也就无法满足2级角度块工作角值的测量要求了。

        楼主提及的“这仪器还有什么用呢”的疑问，应该讲，其用途还是有的，可以检测要求比较低的但有反射能力的工件、光学棱镜等工作角值而使用。我们的该仪器已做封存停用处理。因为我们有准确度更高，使用更为方便的“光栅数显分度头”来检测各级角度块及其它圆分度器件。

        你关注的测角仪使用方法，实际上也就是测角仪的调整和使用方法，这个你们可以看一下JJG70-2004角度块规程中6.3.4条款的文字描述，规程中给出的a～c的文字描述及图4就是讲的SG01.1精密测角仪的调整：
        
        规程中的上述文字描述应该讲对你们是有参考价值的。

你说这仪器误差较大，不适合检定2级及以上精度等级的角度块，那么这仪器还有什么用呢？

xqbljc 发表于 2016-11-8 13:29
之所以讲SG01.1精密测角仪不适合检定2级及以上等级的角度块，这是由于现行有效的JJG70-2004角度 ...

调整好了使用还比较简单的，关键就是在调整上面，仪器上每个旋钮都是起什么作用的，要是不清楚的话那就是盲目地在动了。

用的时候平行光管上的镜头盖子为什么不用打开？要是打开后又会是怎么样的？

xqbljc 发表于 2016-11-8 13:29
之所以讲SG01.1精密测角仪不适合检定2级及以上等级的角度块，这是由于现行有效的JJG70-2004角度 ...

可不可以麻烦你把你们的光栅式数显分度头拍张照片给我看看，谢啦！

renkai 发表于 2016-11-8 21:52
调整好了使用还比较简单的，关键就是在调整上面，仪器上每个旋钮都是起什么作用的，要是不清楚的话那就是 ...

         你谈到“关键就是在调整上面”，此话是对的。你们可能对“仪器上每个旋钮都是起什么作用的”搞不清楚，还是看一下说明书吧。规程中给出的图4只是个示意性质的，可能与你们的SG01.1精密测角仪并不完全相符。如果你们对仪器的测量原理搞清楚了，对规程中的a～c有关仪器调整的文字描述真的看懂了，那么仪器上每个旋钮都是起什么作用的也就基本上搞清楚了。无非就是多个锁紧旋钮，平行光管与望远镜的竖直调整旋钮，工作台调整及锁紧旋钮，微动鼓轮读数旋钮等等。

        你在6楼谈及的“用的时候平行光管上的镜头盖子为什么不用打开”的疑问，让人看不明白。平行光管上的物镜护盖在使用时肯定要打开，此所谓的平行光管是专用的，其没有目镜，也就不存在目镜的护盖了。

renkai 发表于 2016-11-8 07:23
你说这仪器误差较大，不适合检定2级及以上精度等级的角度块，那么这仪器还有什么用呢？ ...

　　我认为，JJG70-2004角度块规程提供的检定方法是一种切实可行的方法，但不是唯一的方法。分析检定方法可信与否或可靠与否还是应该进行测量不确定度评定，用评定结果按是否满足1/3原则来判定。
　　规程的4.1条的表1规定了0、1、2级角度块的工作角允差分别为±3″、±10″、±30″，按1/3原则和JJF1094的规定要求，所用测量设备（计量标准）引入的不确定度分别为1″、3″、10″，这个计量要求导出结果是没问题的。检定使用的测角仪分为四个准确度等级，分别是1″级、2″级、5″级、10″级。规程6.3.5.1条规定：
　　检定0级角度块用1″级测角仪使用其均匀分布的5个位置检定，取平均值，根据不确定度评定方法得测角仪引入的不确定度分量为(2/√3)×1″/√5＝0.9″＜1″，因此满足计量检定要求。但如果不是均匀分布5个位置，而是3个位置行不行呢？(2/√3)×1″/√3＝1.2″＞1″，因此有的人想均匀分布3个位置检定取平均值以提高检定效率不能满足0级角度块检定要求。
　　检定1级角度块用2″级测角仪使用其均匀分布的3个位置检定，取平均值，根据不确定度评定方法得测角仪引入的不确定度分量为(2/√3)×2″/√3＝1.4″＜3″，因此满足计量检定要求。
　　检定2级角度块用2″级测角仪使用其1个位置检定，根据不确定度评定方法得测角仪引入的不确定度分量为(2/√3)×2″/√1＝2.3″＜10″，因此满足计量检定要求。如果改为用5″级测角仪使用其1个位置检定(2/√3)×5″/√1＝6″＜10″，也还是满足检定要求的，但10″级的测角仪肯定不满足要求。如果用10″级测角仪使用其均匀分布的3个位置检定，取平均值，(2/√3)×10″/√3＝7″＜10″，也还是满足检定要求，无非是要花3倍的工作量完成检定，大大降低了检定工作效率。

         为了蓄意误导计量新人，信口开河瞎讲一气竟然到了乐此不疲的程度，想想也是让人醉了！

xqbljc 发表于 2016-11-8 22:58
你谈到“关键就是在调整上面”，此话是对的。你们可能对“仪器上每个旋钮都是起什么作用的”搞 ...

我在用的时候平行光管物镜的保护盖没有取下，照样能在望远镜中看到十字线。

xqbljc 发表于 2016-11-8 13:29
之所以讲SG01.1精密测角仪不适合检定2级及以上等级的角度块，这是由于现行有效的JJG70-2004角度 ...

老师，您好！
     你说的数显分度头是新天公司的还是哪里的？能否把信息告诉我，我们也想买一台。现在有没有其他能检定1-2级角度块的测角仪卖呢？谢谢！

renkai 发表于 2016-11-9 07:59
我在用的时候平行光管物镜的保护盖没有取下，照样能在望远镜中看到十字线。 ...

        “平行光管物镜的保护盖没有取下，照样能在望远镜中看到十字线”，这不可能吧？十字像是由平行光管发出，平行光管靠近测角仪工作台一端的是物镜，“物镜的保护盖没有取下”，也就意味着有十字像的一束平行光并没有射到角度块工作面上，那你如何能在“望远镜中看到十字线（像）”呢？莫非你将望远镜中的“双十字线”（瞄准使用）当做了经反射而成的“十字像”？要搞清楚，望远镜中瞄准使用的“双十字线”与经反射而成的“十字像”不是同一件事情。请看JJG70-2004规程中的图8：
        
         图8是望远镜的视场，其中长十字像是反射成像，双十字线是用来瞄准长十字像的，双十字线是望远镜视场内分划板上固有的。

        时间关系，加之生产“数显光栅分度头的制造商”发生了较大的变化，你在7楼提出的要求及12楼量友yushiping 提出的要求，我将在尽短的时间内给你们回复。

xqbljc 发表于 2016-11-9 09:46
“平行光管物镜的保护盖没有取下，照样能在望远镜中看到十字线”，这不可能吧？十字像是由平行光 ...

我再仔细看看。

这台测角仪是这个牌子，好像不是蔡司的。

renkai 发表于 2016-11-9 14:54
这台测角仪是这个牌子，好像不是蔡司的。

         你质疑的“好像不是蔡司的”的话，也是有道理的。查看了一下你提供的仪器“牌子”，这个标识应该是当年“东德弗莱伯格精密机械厂（也称弗莱堡）”的商标，但东、西德合并后，某个历史时期，东德弗莱伯格精密机械厂也曾归在德国蔡司的旗下，你看“牌子”下方的三角形（中间1），这是“优等品”的标识，这与蔡司“优等品”的标识高度相似，这与当年德国合并前的东德“奥普同”与西德“莱茨”实际上某个历史时期是一家是同样的事情。只是由于当年我们国家曾与西德并没有外交关系，所以，购买了西德“莱茨”的仪器，考虑到东德（民德）才是社会主义国家，往往也是贴上东德“奥普同”的商标再进口到中国来（三坐标等）。为了更为准确一些，该SG01.1精密测角仪还是称为东德（或德国）弗莱伯格精密机械厂制造吧。

      上个世纪的70年代，我们国家进口了许多德国制造的SG01.1精密测角仪，主要也是用来进行角度块的量值传递。根据你们对该仪器不够熟悉的情况，猜测你们是买的二手产品。上个世纪的九十年代末，使用该仪器进行2级及以上等级角度块进行量值传递的已经很少了，这与JJG70规程的修订，以及该仪器示值误差实际过大（＞7″）有很大关系。我们是在上个世纪的80年代初，在经比较严格的误差分析后，并考虑到对检定人员的视力保护，新购进了国产数显光栅分度头（价格大约为5～6万元），并停用了SG01.1精密测角仪，也就是在《角度块检定装置》这个社会公用计量标准中，更换了主标准器。

        你们的SG01.1精密测角仪编号为：61748，我们的仪器编号为：54416，估计都是上个世纪70年代的同批进口仪器。我们省的同类仪器编号都是5位数。这个仪器在省、市级计量部门以及老的三线国防（军工）企业还是比较多的。这台SG01.1精密测角仪带有的一个100×100mm的“四方铁”附件，这个附件是很重要的，其四个工作角的偏差均不大于2″，是进行JJG70规程中 b）与c）调整步骤的重要标准器。

        我们在上个世纪80年代初购置的国产数显光栅分度头，当时的价格记得约为5～6万元，仪器型号是“JJF-1”，制造商为当时的上海机械学院附属工厂，仪器的档案文字资料还带有文革的色彩。现在仪器的价格不详，仪器型号改为“SJJF-1”及“SJJF-0.5”两种，制造商由当时的上海机械学院附属工厂随着年代的逐渐发展，已逐步由原上海机械学院附属工厂━━原上海理工大学附属工厂━━现今的上海天核机电有限公司。下面将查到的数显光栅分度头的相关资料图片粘贴如下，供楼主及12楼量友yushiping 参考：
            
     这个图片与我们的“JJF-1”型完全一样，但看不出分度头的工作台是刮研还是磨削的（我们的仪器是刮研的），数字显示箱及上面的对准指针、置零按键完全一样。现在的数字显示箱可能会与此有所不同，也就是在电箱的面板上增加了不少按键，可能把后面的某些开关也放在了前面板按键上。
            
            
            
          至于“SJJF-0.5”型 数显光栅分度头，就是仪器的最小分辨力0.01″，最大示值误差：峰峰值≤0.5″，这样的准确度是否可信，不得而知。我们国家生产的精密测角仪是新添厂，也是仿制德国SG01.1型的，该仪器的准确度估计也好不到哪里去。至于“有没有其他能检定1-2级角度块的测角仪”的问题 ？我个人不是很清楚，感觉好像没有，毕竟“JJF-1”型数显光栅分度头在全国的销量有600台左右，包括国家院也是使用该仪器。

         另外需要说明一点，使用“JJF-1”型数显光栅分度头做为角度块量值传递的主标准器，还需要有一台自准直仪做配套设备。我们使用的是英国Higer Watts生产的TA53型光电自准直仪，应该说有点高配，毕竟自准直仪只起一个定位作用，一般光学自准直仪也可以满足使用要求。主标准器及瞄准读数还是数显光栅分度头，但定位作用使用光电自准直仪，明显减轻了劳动强度，其码视力得到了保护。

        上述资料介绍，仅供参考。




补充内容 (2016-11-11 00:49):
将“SJJF-0.5”型 数显光栅分度头，就是仪器的最小分辨力0.01″，改为“SJJF-0.5”型 数显光栅分度头，就是仪器的最小分辨力0.05″

　　首先感谢15楼至17楼提供的资料，可以看出提供这些资料也是花费了不少心血的，可供新增角度检测设备是参考。对于3楼的疑问SG01.1精密测角仪“误差较大，不适合检定2级及以上精度等级的角度块，那么这仪器还有什么用呢？”的回答，我认为：
　　角度块的检定还是依据JJG70检定规程规定，不要管测角仪是什么型号，2级角度块用2″级测角仪使用其1个位置检定即可，只要达到2″级检定合格，使用一个位置检定即可。如果达不到2″级，而是5″级或10″级检定合格，可参照1级和0级角度块检定方法使用其５个或３个均匀分布位置检定，不确定度分别是(2/√3)×5″/√3＝3.4″，(2/√3)×10″/√５＝5.2″，3.4″和5.2″均不超过10″，满足规程表１对角度块检定方法不确定度的要求。我们要用科学的不确定度评定方法确定所用计量标准的仪器和检定方法，不应拘泥于一定买什么高档仪器。

xqbljc 发表于 2016-11-10 13:53
我们在上个世纪80年代初购置的国产数显光栅分度头，当时的价格记得约为5～6万元，仪器型号是“JJF- ...

我们也用过多齿分度台配合自准直仪来测过角度块，不知和数显分度头比起来哪个精度更高一些。

xqbljc 发表于 2016-11-10 13:53
我们在上个世纪80年代初购置的国产数显光栅分度头，当时的价格记得约为5～6万元，仪器型号是“JJF- ...

感谢专家的资料。这种数显分度头，新天公司也有。如何用这种分度头检角度块呢，角度块咋放置啊，不是需要一个平台吗？您们检定角度块时是比较测量还是直接测量？谢谢。

renkai 发表于 2016-11-10 17:35
我们也用过多齿分度台配合自准直仪来测过角度块，不知和数显分度头比起来哪个精度更高一些。 ...

         由于多齿分度台的最大分度间隔误差分别为0.2″、0.5″和2.0″，其分别对应的准确度等级分别为0级、1级和2级。所以使用“多齿分度台配合自准直仪来测过角度块”在理论上是没有问题的。但在实际工作中确实没见过这样做的，估计还是在可行性上存有某些不方便或其它因素吧。

        ①. 多齿台在使用过程中，需要将上、下齿盘变换不同啮合位置，也就是上齿盘脱开下齿盘升起并转动后，再下落与下齿盘啮合，这个升起旋转后再下落的过程，如果不对受检角度块给以固定，很可能造成角度块与上齿盘工作台面相对位置的变动，这将给检测结果带来很大的非期望的影响。而对放置在工作台面上的受检角度块给以固定，相对来讲还是比较麻烦的，毕竟受检角度块是非工作面与上齿盘工作台面接触，很可能会影响受检角度块工作面与非工作面的垂直度，而影响自准直仪的瞄准读数；

        ②.角度块一般有7块/36块/94块组的（如果再包括某位任性的随意扔掉几块，则规格更多），其各种带有度、分、秒的工作角大约有10～120多个；而多齿台一般有360齿/391齿/552齿/和720齿的，很难做到满足带有度、分、秒的工作角大约有10～120多个所组成的标准角，计算麻烦易出错先不讲，在检测过程中，很有可能要使用到自准直仪的示值，毕竟此时，自准直仪已经不是仅起一个定位作用了，也就是讲，这样的检测方法，除多齿台外，自准直仪也同为主标准器，那很有可能一般准确度的光学自准直仪已经满足不了检测要求了。而高准确度的光电自准直仪一般讲测量范围都比较小，像我们有的英国Higer Watts生产的TA53型光电自准直仪，测量范围为0～10′，TA80型光电自准直仪测量范围为0～20″。由此可见，理论可行，或某些特殊角度可行，并不能代表所有受检角度块10～120多个工作角都可行！

        ③. 由②所述，我们不难分析出，为了满足所有受检角度块10～120多个工作角都可行，那很有可能检测角度块的主标准器多齿台要360齿/391齿/552齿/和720齿甚至包括1440齿的都要有（没仔细分析过），那么，这很可能多达数个的主标准器会给我们造成外检、维护保养、使用中变换、调整不同的多齿台等许多的麻烦，所以可行性非常重要！

       ④. 当然多齿台也有带细分装置的，但能否可行并满足检测要求，也是并不好讲。我们的一台720齿带细分装置的多齿台就因为种种原因而停用了，详细原因我在这里不想多谈，反正对其产品质量及售后服务不敢恭维。
        ......................................................................................................................

       你提及的问题，由于没有做过详细的分析和实验，只能从可行性角度粗略的谈一下，几条意见供你参考吧。讲的不对的地方，欢迎指正并给以包涵。

yushiping 发表于 2016-11-10 17:36
感谢专家的资料。这种数显分度头，新天公司也有。如何用这种分度头检角度块呢，角度块咋放置啊，不是需要 ...

        你谈及的“数显分度头，新天公司也有”，这个情况我们也是调研过的，但其“数显分度头”，当年并非是光栅的，而是纯光学非数字化的，再讲，其仪器调整（包括微调）、任意位置置零、电表箱指示微调对准等功能可能相对JJF-1型在可靠、方便、稳定等方面还是有所区别的。这些方面，我们不去做过多的评价，以避嫌。

       你提及的“如何用这种分度头检角度块呢，角度块咋放置啊，不是需要一个平台吗”的疑问，还是看一下JJF-1型的第一个图片，图片中此分度头主体的工作台面是垂直水平面床身的。但仪器主轴位置（俯仰），从水平到垂直位置，可任意调整，仪器主轴位置（俯仰）的粗调（摇手柄）和紧固后的微调（旋钮）很简单，也有游标在0～90°刻度盘做参考（最小5′的刻度）。当将分度头主体的工作台面调整至与水平面床身平行的位置，并将已处水平位置的分度头主体的工作台面上的莫氏四号顶尖卸掉，则水平位置的工作台面上不就可以放置受检角度块了吗。第一个图片是示意图，而非照片，卸掉莫氏四号顶尖后，分度头主体的工作台面是水平位置，且是有多条T形槽的工作平面（方便紧固受检工件），放置受检角度块没有问题。自准直仪我们是放置在分度头床身上的合适高度垫块上（花岗石材质），使自准直仪的主光轴能够通过受检角度块工作面中心，分度头主体的工作台面与回转轴的垂直度（也有称塔差）调整需要使用光仪检具中的四方铁，具体在多个180°对径位置如何调整，以及自准直仪视场中反射成像与双刻线的平行性调整（从双刻线两头调），我就不需多说了，做为同行你肯定是很清楚的。另外，某些编码器及角度工件的校准/检测，我们也是做一个专用的夹具在光栅分度头上进行的（分度头主体的工作台呈水平位置），应该讲，还是比较方便、可行的。

       我们检测角度块一般都是采用直接测量，而不使用比较测量，后者比较测量的主标准器应是标准角度块，既然直接测量可以满足测量要求，就没必要去简就繁了。另外我们对1级角度块采用三位置检测后取平均值的方法（数量很少），2级角度块都是一个位置的直接测量，对于数量极其少的0级角度块（每年最多1～2付）采用五位置检测后取平均值的方法。

       以上谈到的个人意见，仅供你参考吧。有不对的地方，希望你给以指正。

仪器上配备了这一个东西，里面是一块玻璃，这是不是调整仪器用的？

xqbljc 发表于 2016-11-10 22:31
由于多齿分度台的最大分度间隔误差分别为0.2″、0.5″和2.0″，其分别对应的准确度等级分别为0 ...

感谢老师的详细解答！

renkai 发表于 2016-11-11 11:06
仪器上配备了这一个东西，里面是一块玻璃，这是不是调整仪器用的？

         我们的测角仪没有这样一个附件，这台仪器的附件不多，记得好像就是若干个备用灯泡、保险管、变压器等。订购国外的仪器，一般对附件是单独定购。但我在16楼谈到的SG01.1精密测角仪带有的一个100×100mm的“四方铁”附件，这个附件是仪器自带的，无需单独定购，也是很重要的附件，其四个工作角的偏差均不大于2″，是进行JJG70规程中 b）与c）调整步骤的重要标准器。