光栅式万能测长仪光栅尺的维护和保养

摘 要：当前，很多机械加工企业都购置了光栅式万能测长仪，以取代老式的万能测长仪。尽管光栅式万能测长仪的光栅式读数装置具有读数准确、没有人为读数误差、精度高以及反应快等优点，但是它作为一种新型的读数装置，内含精密光栅尺和光电元器件，结构较为复杂。使用人不是专业人员，不会维修保养，遇到问题就束手无策。笔者从这些年的检测维修工作中积累了一些经验，给大家分享。

关键词：光栅式万能测长仪；原理；常见故障；维护保养

1 光栅式万能测长仪光栅尺的原理

光栅式万能测长仪的光栅一般为透射式光栅。其光栅尺即光栅位移移传感器，由光源、动尺（指示光栅）和静尺（标尺光栅）、光电检测器件及数据处理系统组成。光源发出的光，透射过由光栅尺的动尺和静尺组成的光栅副后，被光电检测器的光敏元件接收，转换成电信号输出。光栅的动尺每移动一个栅距，光电检测器输出的电信号便有一个周期性的变化，经过处理后以数字形式显示在显示器件上。有的光栅式万能测长仪还配有专门的数据处理软件进行各种数据统计、分析及处理等工作。光栅式万能测长仪的光栅式读数装置的测量准确度，取决于标尺刻线划分度的质量，栅线的边缘尤其要清晰，另外，光电检测器和信号电路也影响测量精度。

2 光栅式万能测长仪光栅尺的常见故障

2.1 光栅尺光源的故障

由于光栅式万能测长仪光栅尺需要光线透射光栅副并由光电检测器接收光信号，所以光源发生故障时会导致光栅尺不能正常工作。

2.2 光栅尺的动尺（指示光栅）或定尺（标尺光栅）受到污染

由于光栅式万能测长仪的光栅尺属于精密装置，一般的操作和保管人员不会轻易去维护和保养，时间一长就会受到灰尘或水分的影响，其表面会沾上灰尘或者发霉。这就会导致光栅尺的光电检测器接收不到动尺的移动产生的位移信号，或者接收到的信号没有规律性。就会出现当动尺移动时，仪器的显示装置没有数据变化或者显示的数据混乱。

2.3 光栅尺的动尺（指示光栅）与静尺（标尺光栅）不平行或者其间隙不均匀

由于操作人员的操作不慎或仪器的转移以及环境的震动等影响，可能会使光栅式万能测长仪的动尺和静尺的相对位置发生改变，导致动尺和静尺不平行，动尺和静尺之间的夹角超出规定值。这种现象会导致仪器的显示装置发生显示数据混乱或者仪器的测量误差超出规定值。

2.4 光栅尺的动尺（指示光栅）的接线出现异常

当光栅尺的动尺的接线出现脱落或接触不良或屏蔽不好时，会造成仪器的显示装置不显示或者显示数据混乱。

2.5 当光栅尺的光电检测器的元器件损坏时，也会导致显示故障。

3 光栅式万能测长仪光栅尺的维护保养和故障排除

光栅式万能测长仪属于精密仪器，其光栅尺是精密部件，在精密几何量测量中有重要作用，且价值较高，一定要重视对它的使用维护和保养。光栅式万能测长仪光栅尺的动尺和静尺一旦受到灰尘或其他杂质的污染，就要对其进行清洗。在清洗光栅尺的过程中要认真细致，千万不要划伤光栅尺。清洗时，用干净的长丝绵或绸布蘸一点酒精或乙醚，顺着尺的方向轻轻擦拭，注意擦拭时朝一个方向，以避免光栅尺遭到二次污染。

光栅式万能测长仪光栅尺的内部结构比较复杂，且各部件相对位置精度较高，一旦变动，很难恢复到原状。一般情况下不要拆卸光栅尺，如果确认非要拆卸光栅尺，要提前规划好拆卸安装计划和步骤，认真细致的按要求一步一步进行，否则会造成光栅尺的损坏，不能恢复，得不偿失。如果经检查发现标尺上有划痕，就要更换全新的标尺。当发现动尺的接线电缆脱落、接触不良或者表皮层破裂、屏蔽层破损时要更换全新的接线电缆。光栅尺的光源发生故障时，要更换光源。光栅式万能测长仪的使用环境要求较高，除了对温度和湿度的要求外，还要求较高的防尘措施以及一定的防震措施。在移动光栅式万能测长仪时一定要在专业人员的指导下进行。

在使用光柵式万能测长仪时，一定要遵守相关操作规程，认真细致地操作。平时的维护保养一定要及时。对光栅尺的维修要慎之又慎，避免在维修时造成更大的损失。

4 结语

综上所述，近年来光栅式万能测长仪在精密测量中得到广泛应用，其结构相对复杂，在实际应用中一旦部分元件被污染或是由于操作不当导致部分构件移位或是损坏，均会导致故障问题的出现。基于此，光栅式万能测长仪使用时，必须规范开展维修保养工作，包括清洗、防尘、防震以及部分构件的更换等，切实保证其测量精确性与使用可靠性。

参考文献：

[1]王晓波.直线光栅尺的安装与维护[J].汽车实用技术，2010（6）：5-8.

[2]裘伟，张学能.新一代JDY-4型万能测长仪[J].机械工人：冷加工，1993（1）：22-22.

[3]周娜，安志勇，何秉高.激光万能测长仪控制系统设计[C]//全国信息获取与处理学术会议，2007.

作者简介：

黄申懋（1974- ），男，工程师，本科，主要从事计量检测等工作。