度盘

在经纬仪中是量测角度的标准器

度盘在经纬仪中是量测角度的标准器，通常所谓度盘都是指刻线度盘，它的精确程度直接影响测角的精度。在度盘表面一定直径的圆周上，均匀地刻出等角距的分划线并顺时针按度注记。任意两条分划线间的角值就是标准角值，两相邻分划线间的角值称为度盘的格值。

结构及分类

度盘的材料用金属的称为金属度盘，用玻璃材料制成的为玻璃度盘或称光学度盘。除个别低精度仪器外，现代的经纬仪中应用金属度盘的已经越来越少了，而普遍采用的是玻璃度盘，这是光学工艺发展的结果，特别是度盘制造中普遍采用了照相复制镀铬工艺，使得制造玻璃度盘的效率提高，成本降低，而且度盘刻线精度还可以通过母盘的选择得到保证。

在刻划面的全圆周上刻有等间隔的分划线。度盘上相邻格线对于度盘中心的夹角称为度盘格值。格值的大小根据仪器的精度高低有所不同，精度高的仪器，格值小些，如用于一、二等三角测量的J07级仪器，水平度盘格值为4'，三、四等三角测量用的J2级仪器为20'，地形测量用的J6级仪器一般为60'。我国生产的仪器都是采用“60分制”，即全圆360°，1°=60′，1'=60″。

从制造及装校的观点来看，在读数精度要求相同的情况下，小格值的度盘比较有利。这一原则同样适用于用显微镜测微器和光学测微器为读数装置的仪器中，它可以降低对测微机构中零件的要求，同时可以简化读数方法。但是，由于格值减小将使度盘刻线数罢增加。显然，这对刻度工艺是不利的。对于皮盘格线的位置精度而言，盘度直径大一些是有利些。但是，从另一角度看，度盘直径的大小，在很大程度上决定了仪器的体积和重量。

金属度盘

金属度盘上的刻线是刻在银合金环的表面，而银合金环是镶嵌在铜合金的圆盘上，由于银层比较致密，可以刻出粗细为0.01毫米的格线，但银层比较软，而且使用部位是在银层内圆的尖口处，与游标几乎接触，在使用过程中，一不小心弄上灰砂等物，容易把度盘擦坏，在维修过程中更应加倍注意，严防碰坏。度盘上有脏物及氧化层，在清洁时要细心。用料一定要纯净，揩擦用力要均匀，且不能过大。万一度盘有碰缺口的现象，可以采用银锡合金（纯银亦可），用一般电烙铁进行焊补，然后进行磨平和加补刻线，这都是些精细的手工活，宜边试边干。

光学度盘

光学度盘－玻璃度盘，一般用光学玻璃或优质的窗户玻璃制成，对玻璃质量要求比较高，透明度要好，各部分结构应均匀，内应力要小，加工的平面性及两个面的平行性均有一定的要求，一般平行性容许偏差为5″－10″。表面光洁度要求很高，用放大100倍的显微镜检查，在分划部位不能有可察觉的条痕及斑点等。所以在使用和维修过程中，要特别注意防止碰撞和擦伤。在拧度盘固定螺丝时，用力不要过大而且要均匀，不然会引起度盘出变形，甚至碎裂。

刻度方法

直刻法

在圆刻线机上用合金刀或金钢石刀直接在度盘上进行刻度，然后对刻度进行着色，此法可以刻出较细的分划线，线粗可达2－3微米，即0.002－0.003毫米，这么细的刻线，又要在刻线中填入涂料是不容易的，即算刻线较粗，填入的涂料也是容易擦掉的，所以在清洁度盘时要注意，不能用过多的酒精、汽油等溶液去清洗。绝大多数的金属度盘均是直刻的。

刻保护层法

刻刀直接在度盘上刻，特别是在玻璃度盘上刻，刀尖很容易磨损，造成度盘刻线粗细不均匀，人们在生产实践中改为在度盘上涂一薄薄的保护层，如沥青、地腊等。同样将带有保护层的度盘装在圆刻线机上，刻刀只需刻破保护层，使刻线部分的度盘露出来，然后用腐蚀剂将刻线腐蚀出来（玻璃度盘可用氢氟酸，银质度盘可用硝酸等进行腐蚀），再对腐蚀的分划线着色。但这并没有解决刻线中的涂料易擦掉的问题，如北光厂在1970年前生产的“红旗Ⅱ号”经纬仪，度盘是采用腐蚀着色的，分划线内的涂料容易擦掉，而且重新着色相当团难，清洁度盘时需注意。

印相复制法

此法基本原理同一缎的人像照片复印一样的，将待复制的度盘清洁处理后，在待刻面流布薄薄一层感光膜（分有底层和无底层两种），烘干后与底板（有分划线的母盘）紧贴进行曝光，然后显影、定影，有底层感光胶的度盘复制到此即告完成。为了防止带有刻线的感光胶层被擦坏，在胶层上加盖一圈保护玻璃，这样复制度盘比上述方法快而省，但要求感光胶层透明度高，放大100倍检查，不能有脏点，这是不易做到的，加之由感光形成的度盘分划线，日久后慢慢褪色，以致读数困难，沙漠拉纪厂出的J6级经纬仪“4150型”、西德的芬奈厂出的平板仪，其度盘均为有底层印相复制的，清洁维修时要特别注意，清洁液刁；能渗入度盘与保护玻璃圈的胶合部位，否则度盘将造成报废。无底层印相真空镀铬法复制度盘，原理同前，不过感光胶层不同，这种感光胶的特点是感光部分硬化，而未感光的分划线部分在显影时被显影液溶解掉，形成待复制度数只有分划线（包括分划线端的数字注记）部分暴露在外，其余部分均被硬化的感光胶层所保护，经检查后进行真空镀铬，然后用硝酸盐溶液将其硬化的感光胶层清洗掉。由于铬粒子与玻璃附着力很强，因而度盘上留下的分划线和注记不易脱落。不难理解这种划分线是凸起的，不象上述两种方法度盘分划线是凹下去而且还需着色。为了使用和维修上的方便，这种镀铬度盘一般亦加一保护玻璃圈。

上述第二种刻保护层的办法，刻好的度盘亦可不用腐蚀剂腐蚀出分划线，而采用真空镀铬的方法。我国生产的仪器都是采用刻保护层真空镀铬或者印相真空镀铬，后者是一种多、快、好、省的刻度方法。

误差原因措施

产生度盘分划线误差的原因可以归纳为如下三个方面：

度盘偏心差

度盘刻划线的几何中心称为度盘的刻线中心，而度盘旋转轴的中心称为度盘的旋转中心，在理论上要求两者重合，但是由于制造或装配的误差，使它们不能完全重合，此不重合偏差称为度盘偏心差；度盘的旋转中心在制造时也因为有误差而和照准部的旋转中心不重合，称为度盘转轴偏心差，因此照准部旋转中心与度盘刻划中心也将不重台，此不重合偏差称为照准部偏心差。在经纬仪水平度盘的一个位置上读数，这三个中心不重合，就会在读数中引入误差。在大多数经纬仪中，水平度盘是可以单独旋转的，这样，照准部偏心差就随度盘位置的不同而改变，在某一个位置照准部偏心差将达到最大值。

刻划线的误差

对于单个度盘零件而言，刻划线误差自然是对于其刻划中心而言的，但是，装在仪器上的度盘，其刻划线的误差应当是对于其工作中心的，度盘的工作中心有时就是度盘的旋转中心（例如许多经纬仪的竖直度盘），有时却是读数设备照准部的旋转中心（例如经纬仪的水平度盘）。

度盘刻划线对其工作中心的方向误差称为度盘的分划误差，把所有分划误差顺序排列起来或者把它们展绘在坐标纸上，我们将发现它们是有规律可找的，其中有系统误差，也有偶然误差，在系统误差中，有重复周期长的（周期在几十度以上），也有重复周期短的（周期自几十分至几度），前者被称为长周期误差，后者被称为短周期误差，为了研究问题的方便，我们把度盘自0°－360°作为一个大周期来看待，而认为度盘的分划误差就是一个以360°为周期的函数。

度盘直径误差

度盘（或照准部）的偏心差有这样的特点，相隔180°的两分划线（即直径方向上的两分划线）偏心误差的符号是相反的。因此，如果在直径方向两端各设置一个读数设备，在直径两端同时读数，然后取两个读数的平均值，那末在平均读数值中就可以消除度盘偏心误差的影响，这样的读数方法称为双面读数。在双面读数的情况下不但偏心误差即级数的一倍项可以被消除，而且级数中的所有奇倍项都可以被消除。在取对径读数的平均数时，读数值受度盘划分误差的影响也为对径分划误差的平均数，它被称为直径方向分划平均误差，一般简称为直径误差。

直径系统误差与直径偶然误差合起来就称为直径全误差，在度盘刻制中，往往用控制直径全误差最大值的方法来保证度盘的刻划精度。在现有刻度工艺条件下，高精度度盘的直径全误差最大值可以不超过±1″，直径偶然误差的最大值不超过±0.5″。

度盘的精度指标也经常用直径全中误差来表示，它是直径全误差的中误差，在数值上约为直径全误差的40－60%。

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