工业设备的安装和检校测量课件.ppt
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- 工业 设备 安装 测量 课件
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1、 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学工工 程程 测测 量量 学学 第八章第八章 工业设备的安装和检校测量工业设备的安装和检校测量 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学2第八章第八章 工业设备的安装和检校测量工业设备的安装和检校测量 为了进行工业设备的安装和检校,测量工作的主要为了进行工业设备的安装和检校,测量工作的主要任务是任务是根据设计和工艺的总要求,将大量的工艺设备根据设计和工艺的总要求,将大量的工艺设备构建按规定的精度和工艺流程的需要安置到设计的位构建按规定的精度和工艺流程的需要安置到设计的位置、轴线、曲面上,同时在设备运转过程中进行必要置、轴线、曲面上,同时在设备
2、运转过程中进行必要的检测和校准测量的检测和校准测量。工业设备的安装大到高能粒子加。工业设备的安装大到高能粒子加速器磁铁安装准直、大型水轮发电机组安装调试、民速器磁铁安装准直、大型水轮发电机组安装调试、民用客机整体安装、飞船对接,小到一般工业部件的组用客机整体安装、飞船对接,小到一般工业部件的组装等,针对不同的服务对象,安装测量涉及的测量仪装等,针对不同的服务对象,安装测量涉及的测量仪器、设备和方法也不相同,特别是会使用一些器、设备和方法也不相同,特别是会使用一些专用的专用的测量工具测量工具等。等。在测量难易程度、测量时间长短方面也存在很大的在测量难易程度、测量时间长短方面也存在很大的差异,在精
3、度方面,有些安装测量精度已经达到测量差异,在精度方面,有些安装测量精度已经达到测量甚至大尺寸计量的极限,安装工作伴随工程建设的全甚至大尺寸计量的极限,安装工作伴随工程建设的全过程,有时甚至需要几年的时间。过程,有时甚至需要几年的时间。本章节介绍本章节介绍安装测量的一般要求、方法和使用的仪安装测量的一般要求、方法和使用的仪器设备、精密定线和定向方法、三维工业测量系统以器设备、精密定线和定向方法、三维工业测量系统以及典型的安装测量实践及典型的安装测量实践。中国地质大学中国地质大学 工程学院工程学院 工程测量学工程测量学 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学3第八章第八章 工业设备的安装和
4、检校测量工业设备的安装和检校测量学习要点学习要点精密微型安装测量控制网的建立精密微型安装测量控制网的建立设备安装和检校测量仪器与方法设备安装和检校测量仪器与方法精密定线、短边方位传递和姿态准直精密定线、短边方位传递和姿态准直三维工业测量系统三维工业测量系统大型天线安装测量实践大型天线安装测量实践 中国地质大学中国地质大学 工程学院工程学院 工程测量学工程测量学 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.1 精密微型安装测量控制网的建立精密微型安装测量控制网的建立一、直伸三角形网一、直伸三角形网 在线状设备的安装,可建立直伸边角测量网在线状设备的安装,可建立直伸边角测量网,如高如高能粒子
5、加速器直线段的安装中,需要建立直线控制。能粒子加速器直线段的安装中,需要建立直线控制。当采用常规测角、测距方法时,可建立直伸边角测量当采用常规测角、测距方法时,可建立直伸边角测量网。如图网。如图8-1所示。所示。图图8-1 直伸边角控制网直伸边角控制网 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.1 精密微型安装测量控制网的建立精密微型安装测量控制网的建立二二.环形控制网环形控制网 测高环形三角网测高环形三角网 大地四边形环锁大地四边形环锁 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.1 精密微型安装测量控制网的建立精密微型安装测量控制网的建立三、三、3维控制网维控制网 采用全站仪
6、采用全站仪/激光跟踪仪可以同时获得精度相匹配激光跟踪仪可以同时获得精度相匹配的斜距、水平角、天顶距等观测元素,经过三维网整的斜距、水平角、天顶距等观测元素,经过三维网整体平差可一次性得到网中各待定点的三维坐标(体平差可一次性得到网中各待定点的三维坐标(x、y、z)。)。意义:避免了二次布网、观测和平差的繁琐工作意义:避免了二次布网、观测和平差的繁琐工作;也避免了一些相关元素分开处理在精度上、时间上;也避免了一些相关元素分开处理在精度上、时间上和信息上带来的损失,理论上更加完善。和信息上带来的损失,理论上更加完善。四、高程控制网四、高程控制网 安装测量的高程控制网一般仍布设成水准网的形安装测量的
7、高程控制网一般仍布设成水准网的形式式 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.2 设备安装和检校测量仪器与方法设备安装和检校测量仪器与方法一、传统的测量方法一、传统的测量方法 主要有主要有机械测量法机械测量法、光学测量法光学测量法和和电学测量法电学测量法等。等。机械测量法机械测量法是用机械的方法对天线进行检测,主是用机械的方法对天线进行检测,主要有样板法(旋转样板法和固定样板法)和数控机床法要有样板法(旋转样板法和固定样板法)和数控机床法两种,至今还为天线行业所应用;两种,至今还为天线行业所应用;光学测量法光学测量法主要有双五棱镜法、经纬仪钢带尺法主要有双五棱镜法、经纬仪钢带尺法和五
8、棱镜带尺法等;和五棱镜带尺法等;其他测量方法其他测量方法还有钢丝测距法、激光测距法、微波还有钢丝测距法、激光测距法、微波测距法和小车测量法等。测距法和小车测量法等。二、射电全息法二、射电全息法 是利用天线的远场复方向图与天线口面上的场分是利用天线的远场复方向图与天线口面上的场分布间的傅立叶变换关系,由远场方向图的测量来反推天布间的傅立叶变换关系,由远场方向图的测量来反推天线口面上的场分布(振幅和相位分布),并由天线口面线口面上的场分布(振幅和相位分布),并由天线口面上场的相位分布,用光线追迹得到天线表面相对于理想上场的相位分布,用光线追迹得到天线表面相对于理想抛物面偏差的信息。抛物面偏差的信息
9、。测量误差:接收机噪音、指向和跟踪误差、大气闪测量误差:接收机噪音、指向和跟踪误差、大气闪烁、天线馈源的相位响应和信号源的偏振效应等。在测烁、天线馈源的相位响应和信号源的偏振效应等。在测量小口径天线时的测量精度要低于光学测量系统。量小口径天线时的测量精度要低于光学测量系统。中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.2 设备安装和检校测量仪器与方法设备安装和检校测量仪器与方法三、坐标测量机测量原理:三、坐标测量机测量原理:将被测物置于三坐标测量机的测量空间,可获将被测物置于三坐标测量机的测量空间,可获得被测物上各点的坐标位置,根据这些点的空间坐标得被测物上各点的坐标位置,根据这些点的空间
10、坐标值,经过数学运算,求出被测物的几何尺寸、形状和值,经过数学运算,求出被测物的几何尺寸、形状和位置。位置。中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.3精密定线、短边方位传递和姿态准直测量精密定线、短边方位传递和姿态准直测量一.精密定线的方法外插定线:内插定线:归化法定线:中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.3精密定线、短边方位传递和姿态准直测量精密定线、短边方位传递和姿态准直测量一一.精密定线的方法精密定线的方法 机械法准直测量机械法准直测量:是在二个给定的基准点间吊挂一条引:是在二个给定的基准点间吊挂一条引张线,利用垂直投影仪测量各中间点偏离该引张线的偏离张线,利用垂
11、直投影仪测量各中间点偏离该引张线的偏离值,所以机械法准直也称为引张线法准直。值,所以机械法准直也称为引张线法准直。如果在测点处安装位移传感器(如电感位移传感器),如果在测点处安装位移传感器(如电感位移传感器),也可实现引张线测量的自动化:也可实现引张线测量的自动化:中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.3精密定线、短边方位传递和姿态准直测量精密定线、短边方位传递和姿态准直测量二、短边方位传递二、短边方位传递 主要误差来源及对策:主要误差来源及对策:u 仪器和目标对中误差采用强制对中仪器和目标对中误差采用强制对中u 望远镜调焦误差望远镜调焦误差 (1)互瞄十字丝)互瞄十字丝 (2)互
12、瞄内觇标)互瞄内觇标u 经纬仪垂轴倾斜误差经纬仪垂轴倾斜误差 (1)加入垂直轴倾斜改正)加入垂直轴倾斜改正 (2)在各测回之间,重新调整仪器汽泡居中)在各测回之间,重新调整仪器汽泡居中 (3)双轴补偿功能对垂直轴倾斜进行自动改正)双轴补偿功能对垂直轴倾斜进行自动改正 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.3精密定线、短边方位传递和姿态准直测量精密定线、短边方位传递和姿态准直测量三、卫星安装姿态准直测量方法三、卫星安装姿态准直测量方法(一)准直测量中各坐标系的定义:(一)准直测量中各坐标系的定义:1、星体坐标系、星体坐标系 由转台上的定位销由转台上的定位销w1、w2、w3确定。确定。
13、坐标系原点为三个定位销所确定的空间圆坐标系原点为三个定位销所确定的空间圆 之圆心之圆心o,w1、w2的连线确定某一轴线方的连线确定某一轴线方 向,一般为向,一般为Z轴正向;轴正向;w3到该连线的垂线到该连线的垂线 方向确定另一轴线方向,一般为方向确定另一轴线方向,一般为Y轴正向;轴正向;按照右手规则确定第三轴线方向。按照右手规则确定第三轴线方向。中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.3精密定线、短边方位传递和姿态准直测量精密定线、短边方位传递和姿态准直测量三、卫星安装姿态准直测量方法三、卫星安装姿态准直测量方法(一)准直测量中各坐标系的定义:(一)准直测量中各坐标系的定义:2、立方
14、镜坐标系、立方镜坐标系 由立方镜几何中心及表面法线确定,由立方镜几何中心及表面法线确定,坐标系原点为立方镜几何中心,以其中坐标系原点为立方镜几何中心,以其中 两个相互垂直的表面法线确定某两个坐两个相互垂直的表面法线确定某两个坐 标轴方向,右手规则确定第三轴。立方标轴方向,右手规则确定第三轴。立方 镜正面法线确定轴正向,左侧面法线确镜正面法线确定轴正向,左侧面法线确 定轴正向。定轴正向。中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.3精密定线、短边方位传递和姿态准直测量精密定线、短边方位传递和姿态准直测量三、卫星安装姿态准直测量方法三、卫星安装姿态准直测量方法(二)准直测量方法:(二)准直测
15、量方法:准直测量方法基于三台或三准直测量方法基于三台或三 台以上的高精度电子经纬仪测量台以上的高精度电子经纬仪测量 系统,通过系统定向和角度准直系统,通过系统定向和角度准直 测量,依据数学解算获取星体坐测量,依据数学解算获取星体坐 标系和立方镜坐标系的转换关系。标系和立方镜坐标系的转换关系。(三)立方镜坐标系的建立(三)立方镜坐标系的建立(四)星体坐标系建立(四)星体坐标系建立(五)立方镜坐标系与星体坐标系的转换(五)立方镜坐标系与星体坐标系的转换 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.4 三维工业测量系统三维工业测量系统一、极坐标测量系统一、极坐标测量系统测量原理测量原理sinc
16、oscossinsinXSYSZS 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.4 三维工业测量系统三维工业测量系统二、经纬仪交会测量系统1、测量原理、测量原理sincoscossinsinXSYSZS 中国地质大学中国地质大学 工程测量学工程测量学8.4 三维工业测量系统三维工业测量系统二、经纬仪交会测量系统二、经纬仪交会测量系统2、系统构成、系统构成 硬件主要由两台以上硬件主要由两台以上T2000/T3000/TM5100 电子经纬仪、多路串口转换卡、电子经纬仪、多路串口转换卡、T-LINK、基、基准尺、工业测量用脚架、联机电缆、激光目准尺、工业测量用脚架、联机电缆、激光目镜、照准标
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