船舶动力装置安装工艺及常用工具

对于拉线法和光学仪器测量法，测定点、线、面常用的工具有拉线工具、各种光学仪器以及一系列的划线工具。现将各种工具介绍如下。

1）拉线工具

在船舶的施工过程中，尤其是轴系安装，往往需要在船体内建立一条直线，比较简单的方法是拉线法。用拉线法测轴系中心线是几十年来一直沿用的传统工艺方法。这种方法一般是在工作区域的首、尾两端竖立两个拉线架，其上装有拉线工具（如图1．1和图1．2所示），从而建立所需要的轴系中心线。

图1．1　钢丝固定端拉线工具

1—手柄；2—固定螺栓；3—钢丝；4—压板；5—移动架；6—手柄；7—移动架

图1．2　活动端拉线工具

1—方榫；2—滑轮；3—钢丝；4—方榫；5—重物

图1．1所示为钢丝固定端拉线工具。钢丝3通过固定螺栓2和压板4固定在移动架5上，摇动手柄6可使移动架5水平移动，摇动手柄1可使移动架7垂直移动，所以通过摇动手柄可改变钢丝在空间的位置。

图1．2所示为活动端拉线工具。钢丝3绕过滑轮2后下面挂有重物5拉紧钢丝，以减小钢丝的下垂度，摇动方榫4可使滑轮2横向移动，摇动方榫1可使滑轮连同支架一起上下移动，所以可以通过摇动方榫来改变钢丝在空间的位置。

此外，为了建立垂直线，常采用铅坠，即用吊挂的方法建立垂直线。

拉线法不需要特殊的设备，且操作简单方便，所以至今仍被船厂采用。但是，由于钢丝自重下垂造成测量误差，且钢丝在空间测量较困难，其测量精度在很大程度上依赖于操作者的技术水平，所以一般应用于轴系长度小于20m的小船上，或用于要求不高的部件装配中。

2）常用量具

（1）千分尺

①内径千分尺

内径千分尺是用来测量内孔直径、槽宽等尺寸的工具，有普通形式（见图1．3）和杆式（见图1．4）两种。

测量孔径小于40mm时，可用普通内径千分尺。这种千分尺的刻线方向与外径千分尺相反，当微分筒顺时针转动时，测微螺杆带动卡脚移动，测距越来越大。

测量大孔时，可用杆式内径千分尺。这种千分尺由两部分组成，一是尺头部分，二是接长杆。接长杆有多种长度规格，可根据被测工件孔的尺寸大小选用不同规格的接长杆，并装在尺头上。

图1．3　普通内径千分尺

图1．4　杆式内径千分尺

1—固定套筒；2—微分筒；3—锁紧装置；4—测量面；5—接长杆

②深度千分尺

深度千分尺用于测量阶梯孔、凹槽、盲孔的深度，其结构与内径千分尺相同，但它的测微螺杆可根据工件尺寸不同进行调换（见图1．5）。

图1．5　深度千分尺

图1．6　螺纹千分尺

1，2—量头

图1．7　数字显示千分尺

③螺纹千分尺

螺纹千分尺用来测量普通螺纹的螺纹中径，测量中径范围有0～25mm，25～50mm，50～75mm，可测量螺纹的螺距为0．4～6mm。它有两个特殊的可调换的量头1和2，量头的角度车螺纹牙形角相同（见图1．6）。

④数字显示千分尺

图1．7所示是一种新型千分尺，即数字显示千分尺。当零件上量得尺寸时，这个尺寸就会在微分筒窗口中显示出来，因此使用比较方便。

（2）百分表

百分表是利用齿轮－齿条传动机构，把测头的直线移动转变成指针的转动进行测量的一种量仪。百分表是以指针指示出测量结果的，因其最小读数值为1mm的百分之一（0．01mm）而称为百分表。国产百分表的测量范围有0～3mm，0～5mm，0～10mm等多种。

百分表可测量工件尺寸、形状和位置的微量偏差，其主要优点是方便、可靠、迅速。百分表的结构如图1．8所示。

图1．8　百分表的结构

1—触头；2—齿杆；3—16齿的小齿轮；4—100齿的大齿轮；5—10齿的小齿轮；6—长指针；7—大齿轮；8—短指针；9—表盘；10—表圈；11—拉簧

①百分表的使用方法及注意事项

a）百分表在使用时应安装在专用的表架上（如图1．9（a）所示）。表架有“H”形底座，且安置在平板或某一平整位置上，使底面能很好地与平台或基面贴合，使用时较为稳定。百分表在表架上的上、下、前、后位置可以任意调节。

图1．9　百分表的使用

b）测量前，应检查表盘、指针和测量头有无松动现象，以及检查指针的灵敏性和稳定性。

c）测量时，测量杆应垂直零件表面，如要测圆柱，测量杆还应对准圆柱轴中心（如图1．9（b）所示）。测量头与被测表面接触时，测量杆应预先有0．3～1mm的压缩量，并保持一定的初始测力，以免由于存在负偏差而测不出值。

d）当测量空间比较小时，用百分表测量会有困难，这时常用测量头体积比较小的杠杆百分表测量（如图1．10和图1．11所示）。

图1．10　杠杆百分表

图1．11　杠杆百分表测量示意图

1—工件1；2—V形块；3，5—杠杆百分表；4—工件2

e）百分表用完后应把测量杆等部位上油，放入专用盒内保管。

②内径百分表

内径百分表可用来测量孔径和孔的形状误差，尤其测量深孔时极为方便。内径百分表的外形和结构如图1．12（a）和（b）所示。其在测量头端部有可换测头1和活动测头2；测量内孔时，孔壁使活动测头2向左移动而推动摆块3，摆块3使杆件4向上，推动百分表量杆6，使百分表指针转动而指出读数；测量完毕时，在弹簧5的作用下量杆回到原位。

图1．12　内径百分表

1—可换测头；2—活动测头；3—摆块；4—杆件；5—弹簧；6—量杆（百分表触头）

通过更换可换触头1，可改变内径百分表的测量范围。内径百分表的测量范围有6～10mm，10～18mm，18～35mm，35～50mm，50～100mm，100～160mm，160～200mm等。

内径百分表的示值误差较大，因此在每次测量前都必须用千分尺校对尺寸。内径百分表的使用方法如图1．12（c）所示，测量时应将其放正，测量过程中来回摆动读得的最大值为正确值。

（3）万能游标量角器

万能游标量角器（游标角度尺）可以测量工件和样板的内外角度，其测量范围为0°～320°，按游标的测量精度分为2′和5′两种。现介绍测量精度为2′的万能游标量角器。

①万能游标量角器的结构

万能游标量角器的结构如图1．13所示，其由主尺1和固定在扇形板2上的游标副尺3所组成。扇形板2可以在主尺1上回转移动，形成和游标卡尺相似的结构；直角尺5可用套箍4固定在扇形板2上，且直尺6和直角尺5都可以滑动，如拆下直角尺5，也可将直尺6固定在扇形板上。可以对万能游标量角器自由装卸和改变装法，万能游标量角器按不同安装方式所能测量的范围有0°～50°，50°～140°，140°～230°，230°～320°等几种。

图1．13　万能游标量角器的结构

1—主尺；2—扇形板；3—副尺（游标）；4—套箍；5—直角尺；6—直尺

②万能游标量角器刻线原理及读法

万能游标量角器的主尺刻线每格1°，副尺刻线是将主尺上29°的弧长等分为30格，每格所对的角度为29°／30，因此副尺1格与主尺1格相差

1°－29°／30＝1°／30＝60′／30＝2′

即万能游标量角器的测量精度为2′。

万能游标量角器的读数方法与游标卡尺相似，即先从主尺上读出副尺零线前的整度数，再从副尺上读出角度“分”的数值，两者相加就是被测工件的角度数值。

③万能游标量角器的使用方法及注意事项

a）使用前应检查零位。

b）测量时，应使万能游标量角器的两个测量面与被测件表面在全长上保持良好接触，然后拧紧制动器上的螺母即可读数。

c）测量角度在0°～50°范围内时，应装上直角尺和直尺；在50°～140°范围内时，应装上直尺；在140°～230°范围内时，应装上直角尺；在230°～320°范围内时，不装直角尺和直尺（如图1．14所示）。

图1．14　不同安装方式所能测量的范围

d）万能角度尺用完后应擦净上油，放入专用盒内保管。

（4）量块

量块是由两个相互平行的测量面之间的距离来确定其工作长度的高精度量具，量块的长度为计量器具的长度标准。通过对计量仪器、量具和量规等示值误差的检定等方式，可使机械加工中各种制成品的尺寸能够溯源到长度基准。

量块是用不易变形的耐磨钢材（如铬锰钢）制成的长方形块状六面体，有两个精密平行的测量面和四个侧面。

图1．15　成套量块装盒

量块一般做成一套，装在特制的木盒内，并在盒上标明出厂时的级别、编号。成套量块装盒如图1．15所示。量块具有较高的研合性，把量块的测量面相互推合后即可牢固地研合在一起，因此可选用各种不同尺寸量块组合来得到需要的尺寸。在一套量块中都备有若干保护块，在使用时放在量块组的两端以减少量块的磨损，可起到保护量块的作用。

选用量块时，为减少积累误差，应尽可能采用最少的块数组成量块组（一般不希望超过4块）。在计算时，选取的第一块应根据组合尺寸的最后一位数字选取，后面各块依次类推。

利用量块附件和量块组测量外径、内径和高度的方法如图1．16所示。为了保持量块的精度并延长其使用寿命，除测量一些精度要求高的工件外，一般不允许用量块直接测量工件。

图1．16　量块附件的使用方法

图1．17　塞尺

（5）塞尺

塞尺是测定两个工件的缝隙以及平板、直角尺和工作物间的缝隙时所使用的片状量规。塞尺由不同厚度的薄钢片所组成，在每一片钢片上都刻有厚度的尺寸数字，并在一端像扇子般那样钉在一起（如图1．17所示）。塞尺的长度有50mm，100mm，200mm三种。厚度是0．03～0．1mm时，中间每片间隔为0．01mm；厚度是0．1～1mm时，中间每片间隔为0．05mm。

使用时，将适当厚度的塞尺插进被测定工件的缝隙里做测定，如没有适当厚度时，可组成数片进行测定（一般不超过3片），以钢片在隙缝内既能活动，而钢片两面又稍有轻微的摩擦为宜。例如用0．3mm的间隙片可插工件缝隙，而0．35mm的间隙片插不进去，这说明零件的缝隙在0．3～0．35mm之间。

（6）水平仪

水平仪主要用于检验工件平面的平直度、机械相互位置的平行度和设备安装的相对水平位置等。

①普通水平仪

普通水平仪有条式和框式两种（如图1．18所示）。其中，框式水平仪是由四个相互垂直的框架和水准器组成，框架的测量面制成“V”形槽状，水准器有纵向、横向两个。水准器是一个封闭的弧形玻璃管，内装乙醚或酒精，并留有气泡，管子内壁磨成具有一定的曲率半径，且管上刻有与内壁曲率半径相应的刻度线，间距约2mm（如图1．19（a）所示）。当放置水平位置时，水准器的气泡正好在中间位置；当放置倾斜面上时，水准器的气泡就向左或向右移动到最高点。框式水平仪的规格有150mm×150mm，200mm×200mm，300mm×300mm三种，最常用的是200mm×200mm，精度有0．02mm／m和0．05mm／m两种。

图1．18　普通水平仪

例如，将一读数精度为0．02mm／m、规格为200mm×200mm的框式水平仪置于长1000mm的平尺左端表面上，平尺右端抬高0．02mm，这时框式水平仪内的气泡正好移动1格（如图1．19（b）所示）。(www.xing528.com)

框式水平仪与平尺的倾斜角θ的大小可由下式求出：

图1．19　框式水平仪的刻线原理

从上式可知，精度为0．02mm／m、规格为200mm×200mm的水平仪，气泡每移动1格，其倾斜角度值为4″。这时在离左端200mm处的高度a值可由下式求出：

因此，精度为0．02mm／m、规格为200mm×200mm的框式水平仪，它的每一格误差值为0．004mm。

弧形玻璃管上的刻度距离是按下面原理来计算（以精度为0．02mm／m，θ＝4″为例）：已知玻璃管的弯曲半径R约为103m，当水平仪倾斜4″时气泡移动1格的数值为

刻线1格弧长

即0．02mm／m，θ＝4″精度水平仪的玻璃管刻线间格为2mm。

②水平仪测量实例

用框式水平仪测量长度为1600mm的平面导轨在垂直面内的直线度误差，已知框式水平仪规格为200mm×200mm，精度为0．02mm／m。

a）导轨初步校平

将被测量的导轨置于可调整的支承平面上，再置水平仪于该导轨的两端或中间位置，初步校平导轨（目的是便于观察水平仪的格数）。

b）分段测量

将导轨分成8段，使每段与框式水平仪的规格相适应。现测得如下8档数据读数：＋1，＋1，＋2，0，－1，0，－1，－0．5（如图1．20所示）。

图1．20　平面导轨分段测量图

c）作直线度误差坐标图

根据上述测得的8档读数，作出如图1．21所示的坐标图。即取坐标纸的10小格表示水平仪气泡移动1格（y坐标）的数值，取坐标纸20小格表示水平仪的测量段数，每段为200mm（x坐标）。根据测得的每档读数绘出图中所示的曲线，该曲线即为导轨的直线度误差曲线。从图中可以看出导轨的直线度误差最大为3．5格，而且呈现中间凸的情况（凸的部位在导轨的600～800mm段）。需要说明的是，以两端连线法确定误差时，当曲线在连线之上（凸）时，误差是以误差曲线与端点连线之间的最大纵坐标差值计。

图1．21　导轨直线度误差坐标图

d）框式水平仪格数的换算方法

通常人们并不习惯用水平仪的格数来表示允差值，而习惯于用mm为单位，因此需将水平仪的格数换算成mm。例如：采用200mm×200mm、精度0．02mm／m的框式水平仪，参阅前述，它的每一格误差值为0．004mm，即可将图1．21所示的误差值3．5格换算为0．004×3．5＝0．014（mm）。

③光学合像水平仪

a）结构和工作原理

光学合像水平仪能检验工件表面微小的倾斜度、直线度、平面度，其比普通水平仪有更高的测量精度，并能直接读出测量结果。

光学合像水平仪的外观及结构原理如图1．22所示。水准器5安装在水平仪内部杠杆7上，其水平位置可通过转动旋钮4，并通过下面连接的丝杠、螺母使杠杆7移动进行调节得到。水准器在调节进行中主要起指零作用。

图1．22　光学合像水平仪的外观及结构原理图

1，6—弹簧；2—指针；3—刻度；4—旋钮；5—玻璃管（水准器）；7—杠杆

b）合像原理与测量方法

光学合像水平仪的合像原理如图1．23所示。它是利用棱镜1，2使气泡的a，b两头经过二次反射后复合在一个视场内，棱镜1，2的接触线cc′成为气泡的界线，再经过棱镜3、放大镜4而被人眼所看到。因为人眼对两线重合的估计有较高的精度，因而提高了水平仪的精度。

图1．23　合像原理图

1，2，3—棱镜；4—放大镜；5—水准器（玻璃管）

使用水平仪时如不在水平位置，两端会有高度差，A，B两半个气泡就不重合（如图1．23所示）。此时，转动旋钮4进行调节，当玻璃管处于水平位置时A，B两半个气泡就会重合。这时可记下指针2所指的刻线（一般为零），然后再看刻度旋钮上的格数（每格表示1m长度内误差为0．01mm）。

例如：指针2的刻线读数是1mm，刻度旋钮为16格，那么它的高度差读数就是1．16mm（1＋0．01×16＝1．16）。如果工件长度不是1m，而是500mm，那么在500mm长度内的高度差是1．16／2＝0．58（mm）。

由于光学合像水平仪的玻璃管的位置可以调整，而且视场像采用了光学放大，并以双像（即两半个气泡）重合来提高对准精度，可使玻璃管的曲率半径减小，因此测量时气泡达到稳定的时间短，其测量范围要比框式水平仪大。

各种水平仪都存在一个共同的问题，即温度对气泡影响很大。故在使用前，一定要消除仪器和被测工件之间的温差，并与热源隔开。

3）光学量仪

光学量仪具有精度高、性能稳定、通用性好，并可将被测件或刻线尺进行一定倍数放大且便于观察等优点，在制造工业中得到广泛应用。

（1）自准直仪

自准直仪是根据光学的自准直原理制造的测量仪器，其基本原理如图1．24所示。

图1．24　光学的自准直原理

①平行光管

如图1．24（a）所示，光源S发出的光照亮了位于物镜焦面上O点的像，经物镜后成平行光束射出，这样的简单光学装置称为平行光管。

②自准直

在上述光学装置中垂直于光轴安放一反射镜M，则平行光束反射回来，通过物镜仍在焦面上原来位置成一实像（见图1．24（a））；若反射镜倾斜一个微小角度α时，反射回来的光束就倾斜2α角度（见图1．24（b））。这种现象就称为“自准直”。

③自准直仪及光路图

自准直仪又称自准直平行光管，其外观如图1．25所示，图1．26所示为其光路系统图。从光源7发出的光线经聚光镜6照明分划板8上的十字线，由半透明棱镜12折向测量光轴，经物镜组9，10成平行光束出射，再经目标反射面11反射回来，把十字线成像于分划板4，5的刻线面上。由鼓轮1通过测微丝杆2移动照准双刻线（刻在可动分划板4上），由目镜3观察，使双刻线与十字线重合，然后在鼓轮1上读数。

图1．25　自准直量仪外观图

图1．26　自准直量仪光路系统图

1—鼓轮；2—测微丝杆；3—目镜；4，5—分划板；6—聚光镜；7—光源；8—分划板；9，10—物镜组；11—目标反射面；12—棱镜

自准直仪的国产型号有42J，JZC等，其主要技术数据大致相同：测微鼓轮示值读数每格为1″，测量范围为0～10′，测量工作距离为0～9m。

（2）测微准直望远镜

图1．27所示为测微准直望远镜的光路系统，用来提供一条测量用的光学基准视线。物镜1固定在镜管上，调焦透镜2可移动且设置于物镜1的后面；通过调焦透镜的作用，可使物镜前的目标聚焦在十字线平板3上，形成倒立的像；再通过后面的四个透镜4，使得十字线平板上的倒立像正立（透镜组中的第四个透镜将正像放大）。国产GJ10Ⅰ型测微准直望远镜的示值读数每格为0．02mm，测微准直望远镜的光轴与外镜管口轴线的同轴度误差不大于0．005mm，平行度误差不大于3″，这样，以外镜管为基准安装定位时，既严格确定了光轴位置，也确定了基准视线位置。

图1．27　测微准直望远镜光路系统

1—物镜；2—调焦透镜；3—十字线平板；4—四个透镜

建立测量基准线的基本方法是依靠光学量仪提供一条光学视线，同时合理选择靶标，并将靶标中心与量仪光学视线中心调至重合（如图1．28所示），此时在量仪与靶标之间便建立起一条测量基准线，然后把工件置于靶标之间测量或校正。

图1．28　利用两个靶标建立基准线

（3）经纬仪

经纬仪是一种高精度的光学测角仪器。图1．29所示为国产J2型经纬仪的外形结构，其原理与测微准直望远镜没有本质区别，特点是具有竖轴和横轴，可使瞄准望远镜管在水平方向作360°的转动，也可在垂直平面内作大角度的俯仰。其水平面和垂直面的转角大小可分别由水平度盘和垂直度盘示出，并由测微尺细分，测角精度为2″。

图1．29　J2型经纬仪的外形结构

1—望远镜物镜；2—望远镜调焦手轮；3—读数显微镜目镜；4—望远镜目镜；5—水准器；6—照准部自动手轮；7—望远镜制动手轮；8—光学瞄准器；9—测微手轮；10—读数显微镜镜管；11—换像手轮；12—望远镜微动手轮；13—照准部微动手轮；14—换盘手轮护盖；15—换盘手轮；16—脚螺旋；17—三角基座底板；18—竖盘照明反光镜；19—水平度盘照明反光镜；20—三角基座制动手轮；21—固紧螺母

（4）激光准直仪

普通的自准直仪能测量出0．02mm的尺寸偏差和几秒以内的角度偏差，精度高，适应性好。但这种仪器也存在一定的缺陷，如在观察远距离目标时成像清晰度欠佳；仪器瞄准误差人为影响较大；长时间观察，人眼比较疲劳，特别是在应用这种仪器进行设备调整时，调整工作是在观察者指挥下被动进行的，因而装调效率受到一定的影响。激光技术出现后，由于激光具有亮度高、方向性好、相干性好的特点，可以利用激光器制成良好的准直工具。

激光准直仪的原理与常用的自准直仪相似，只是以激光光源代替了普通光源。激光束通过光学发射望远镜系统放射出一束直径为2～10mm的可见红色光束，且光束传播到相当远的距离仍是一束平行光。在—定条件下，相当长的距离内光束各断面的能量分布是一致的，能量分布中心的连线构成一条相当理想的直线，成为准直测量中应用的一条基准线。

测量时，若准直精度要求高，可采用光电接收目标（如图1．30所示）。光电接收目标包括目标本体和指示装置。光电接收目标本体的中心有硅光电池，它分为四个象限形成四块大小一样的光电池，成对地分别接入到一个运算电路中。这四块光电池的电中心与目标的机械外圆是同心的，这样上下一对的光电池可用来测量目标相对于激光束在垂直方向上的位置偏差。当光电接收目标中心与激光束能量中心重合时，成对的两个光电池接收的光能量相同，因此输出的光电信号相等，彼此完全平衡，指示仪表指针为零；如果光电接收目标中心与激光束能量中心不重合，成对的光电池输出的电信号不相等，此时有差值信号输出，通过运算放大器、指示电表便可以进行读数，其值在一定范围内和光束的偏移量成线性关系。

图1．30　光电接收目标原理图

1—光电池；2—运算放大器；3—指示仪表

图1．31　波带片

若测量要求不高时，直接用人眼对光学工具中采用的目标进行对准就够了。这种情况下，我们可以采用带波带片的激光准直仪。激光准直仪的前面装有波带片（如图1．31所示），当光线通过它时会出现明暗相间的图案，从而判断其中心。

激光准直仪目前还存在一些问题，主要是激光束的方向漂移问题，在进行高精度测量时尤为明显。由于激光发生器是一个放电管，工作时放出热量，使得镜管周围形成不均匀的温度场，最后导致了镜管的弯曲变形，使激光束发生方向偏移。因此激光准直仪在使用前常常需要一定时间的预热，并随时予以校正，待其稳定后再作测量，以保证精度。另外，激光束所经过路线上的空气温度梯度也会导致激光束发生飘移，故激光准直仪工作时在其附近区域，尤其是激光束的经过路线周边禁止进行电焊、火工校正等产生较高温度场的明火作业，以保证激光束通过区域中的空气介质密度—致，确保光线的直线传播。

（5）光学测微器的结构和原理

光学仪器内位移光板的刻度值每格为0．5～1mm，一般人的视力可看清1／5格，即0．10～0．20mm，而这是不够精确的。为了把位移值看得更精确，必须在望远镜前面安装光学测微器，安装以后可以看清至0．015mm。

光学测微器实际是由两块圆形可倾斜的厚玻璃组成的，通常也称为双平面镜。这两块厚玻璃可倾斜方向互成90°，光线通过倾斜的厚玻璃后，即沿原来的方向平行偏移一个V值（如图1．32所示）。根据几何关系可得

图1．32　双平面镜原理图

式中，d——玻璃厚度；

α——倾斜角；

n——玻璃的折射系数。

若d和n为已知值，再知道α即可求得V，该V值即为测微器外之旋钮刻度数值。测量时先将平面镜置于中间位置，如观察时发现被测物中心与望远镜成像面上的十字线有偏移，即调整测微器之旋钮，使十字线与被测物中心重合。这时所得V值即为微调值。

图1．33表示的是光学测微器读数的例子。图中，当测微玻璃平板垂直于光轴时，光线瞄准于3．00～4．00之间，为了读出小数，可以通过一个标有刻度的测微鼓轮转动测微玻璃平板，当转动了一个角度时瞄准线便与3．00重合了，再看鼓轮上的刻度是0．73，由此便得整个读数为3．00＋0．73＝3．73。

利用测微准直望远镜对准和测量微小位移时，用两个测微器是为了进行垂直和水平两个方向上的测微，但在某些型号的测微准直望远镜中，实际上只用一块测微平板玻璃来实现两个坐标方向上的测量。其原理是利用这块测微玻璃可以绕相互垂直的两个坐标轴转动来进行两个方向上的测微工作。

图1．33　光学测微器读数

1—标尺；2—测微玻璃平板；3—物镜

（6）五棱镜

在工作中往往需要建立相互垂直的直线，即直角光学视线，它可以通过一系列的反射面偏转而成。最简单的办法是采用一个平面反射镜，但这种方法存在的最大问题就是要求光学视线必须精确的同平面反射镜成45°角，否则光学视线转折后不与原线成90°角。视线转折的角度误差等于视线相对于平面反射镜45°夹角的误差的两倍，如此使得采用平面反射镜非常不便。

直角光学视线可以通过另一种方法精确建立，这就是五棱镜偏转的方法。当光学视线在顶棱的垂直平面内，即五棱镜的主截面内，不论光学视线在何种方位，经五棱镜都被转折90°（如图1．34所示）。所谓顶棱，就是五棱镜两个反射面的交线。当光学视线不在与顶棱相垂直的平面内时，视线转折就不成90°。

图1．34　五棱镜光路图

1—入射光；2—折射光；3—所含光学平面；4—顶棱