導語：如何才能寫好一篇位移測量，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】家具 力學檢測 位移 精確測量

現(xiàn)階段，家具力學檢測中位移的精確測量項目主要應(yīng)用的測量原理有光柵式位移傳感器、三角法測試技術(shù)、磁柵式位移傳感器等三種，但是，在實際的使用中，卻由于使用不當而產(chǎn)生一定的測量誤差，因此，本文主要對這三種測量原理進行分析，并通過兩個試驗項目來對位移可信度低的問題進行分析。

1 家具力學檢測中位移可信度低的問題分析

在進行家具力學檢測中，主要面對的是板式家具、實木家具等木材家具，在實際的檢測中發(fā)現(xiàn)位移可信度存在過低的問題，造成這方面的原因有很多，下面主要以家具力學檢測中位移可信度低的問題進行試驗分析，具體如下。

1.1 對抽屜結(jié)構(gòu)強度的試驗

在木材家具中，抽屜是家具的重要結(jié)構(gòu)之一，對抽屜結(jié)構(gòu)強度的試驗，主要是按照規(guī)定的力度在推拉構(gòu)件的面板以及后板的內(nèi)側(cè)中部大約距離推拉構(gòu)建20mm高的位置，按照規(guī)范要求緩慢的增加推拉力度[1]。按照這個流程對其進行20次試驗，在第1次和第20次加載時，要根據(jù)相應(yīng)的要求分別對面板以及后板的水平位移進行測量。本次試驗中主要引用的條款為：GB/T 10357.5-2011 的7.5.5條款，ISO 7170-2005 的 7.5.5 條款。

對本次試驗位移可信度低的分析，主要引用GB/T 10357.3-2013、ISO7170-2005的力值范圍：40～70N，重復次數(shù)為20次[2]。本次試驗中家具主要應(yīng)用的材料為中纖板，常用的四種厚度中纖板如下，同時，在本次的試驗中，如果高度上受力均勻并且忽略高度為20mm加力影響的話，那么，針對本次試驗中使用四種厚度中纖板20次求的平均值如下（如表1所示），本次彈性模量的依據(jù)主要根據(jù)GB/T 17657-1999中的4.9條款對其進行測量的，并且也測得在70N下的應(yīng)變量值，根據(jù)公式推算家具檢測如下。

如果是采用70N對其沖擊一次的話，那么位移變化量大概為0.003mm左右，如果再對其沖擊20次的話，那么位移將會擴大至20倍左右，當然，如果等材料恢復性能之后實際達不到20倍，但從這個試驗數(shù)據(jù)中可以清楚的看出抽屜結(jié)構(gòu)精確測量中存在著誤差。

1.2 水平靜載荷對精確測量誤差的試驗

水平靜載荷試驗方法如下：首先，要利用擋塊將腿1和腿2進行固定，然后再向桌面上加載相應(yīng)的平衡載荷。其次，根據(jù)相應(yīng)的標準規(guī)定施加力，主要將其作用在桌面中心線一側(cè)的點位上，并對其進行水平加力20次，而且要保證每次加力不能少于10秒[3]。在整個試驗的過程中，要對第一次以及最后一次的加載和卸載位移值分別對其進行測量，這是對桌面上一個點位的位移測量，再利用同樣的方法，分別取三個點，并對這個三個點進行同樣的位移測量方式。其中主要引用的條款為：GB/T 10357.1-2013的5.1.2條款、ISO/DIS8019-1986。

通過以上的試驗對家具力學檢測中位移的精確測量誤差進行分析，試驗中主要采用的驗證方法為：GB/T 10357.1-2013，并且力值范圍為175-900 N，重復加載20次。在整個試驗的過程中，雖然主材為木材家具，但是，由于木材質(zhì)量以及性能上的差別，也使得在實際的測量過程中可能出現(xiàn)0-20mm的誤差。在正常的試驗中主要采用游標卡尺對其位移進行測量，但是，在實際的試驗測量中發(fā)現(xiàn)，一旦撤去力之后，覆面板與連接件之間會存在慣性的作用，從而導致位移會隨著時間的推移變小，因此，要確保位移測量精度的準確性，必須對位移進行瞬時測量，然而，游標卡尺在測量的過程中，是有一個較長時間的過程，從而導致對位移測量很難進行重復定位，致使位移測量出現(xiàn)誤差。

2 家具力學檢測中位移測量的原理

2.1 利用光柵式位移傳感器實施測量

光柵式位移傳感器在家具力學檢測中的應(yīng)用，主要是通過光學原理來實現(xiàn)對位移的精確測量。在測量的過程中，首先要將信號作為一種數(shù)字脈沖的形式進行檢測輸出，然后再根據(jù)信息反饋裝置接受數(shù)字脈沖的信號，從而對目標進行測量[4]。眾所周知，光的速度極快，那么光柵式位移傳感器利用光學原理也具有速度快的優(yōu)勢，另外，光柵式位移傳感器的應(yīng)用還具有精度高、檢測范圍大的特點，是當今家具力學檢測中位移精確測量的重要方式之一。

2.2 三角法測試技術(shù)

三角法測試技術(shù)是家具力學檢測中位移測量的重要技術(shù)之一，三角法測試技術(shù)主要是運用激光的方式來實施測量的，是激光測試技術(shù)中的一種，相對來說三角法測試技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛[5]。三角法測試技術(shù)運用的最大優(yōu)勢就是能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸的測量，相比于傳統(tǒng)的人為精確測量方法來說，三角法測試技術(shù)的應(yīng)用精確度要高很多，而且，該種位移檢測技術(shù)也是當今應(yīng)用極為廣泛的一種測量技術(shù)。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，激光測量技術(shù)的發(fā)展也極為迅速，激光器、光電掃描技術(shù)、陣列型光電探測器則是利用激光測量技術(shù)的原理而研制的高新測量技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的測量方式來說，具有測量速度快、結(jié)構(gòu)簡單、靈活性高、處理能力強、精度高等優(yōu)勢，為家具力學檢測位移中的精確測量工作創(chuàng)造更有利的測量條件。

2.3 磁柵式位移傳感器的測量

磁柵式位移傳感器主要是利用錄音技術(shù)與傳感器原理的結(jié)合來完成的。磁性尺在錄磁頭上將間隔相等的磁波錄制下來，再對這個磁性尺的波長進行分析，從而得出相應(yīng)的距離，也可以將這個過程稱之為錄磁[6]。磁柵式位移傳感器在運用的過程中，除了原理之外其他的都與光柵式位移傳感器工作室的測量方法、特點以及傳感器的結(jié)構(gòu)等有很大的相似之處。

3 家具力學檢測中位移精確測量原理的適用性

通過以上的分析，我們對三種家具力學位移測量原理有所了解，在實際的使用中，要根據(jù)實際的測量情況利用相應(yīng)的測量技術(shù)，如果是按照GB/T 10357.1- GB/T 10357.7對其進行逐條分析的話，那么得出的結(jié)果是每種測量原理都有著不同之處，而且也會根據(jù)對家具力學位移精度測量原理的不同而有著不同的適應(yīng)性（如表2所示）。

4結(jié)語

綜上所述，在對家具進行位移精度的檢測過程中，參考的測量原理主要有光柵式位移傳感器、三角法測試技術(shù)、磁柵式位移傳感器等，當然，每種測量原理的差異性，也導致在不同測量項目中有著不同的適用性。通過以上對家具力學檢測中位移的精確測量分析，作者主要利用兩項試驗方式來對家具力學位移測量誤差進行分析，并結(jié)合自身對家具位移的精確測量原理的了解，主要從以上三方面測量原理展開分析，希望通過本文的分析，對提高家具力學檢測中位移精確測量工作效率給予一定的幫助。

參考文獻：

[1]徐卓，張亞池，張立.木制品常用木材彈性常數(shù)測定方法的研究[J].家具，2013（03）.

[2]吳智慧，黃瓊濤，徐偉. 《家具表面軟/硬質(zhì)覆面材料剝離強度的測定》行業(yè)標準解讀[J]. 家具，2014（01）.

[3]古鳴.歐盟“床與床墊功能特性確定和評價標準的測試方法”標準解讀[J].家具，2014（06）.

[4]李田澤，趙艷雷，盛翠霞，趙云鳳，暴敏，趙敬.雙層側(cè)向位置敏感探測器的畸變研究[J]. 半導體光電，2012（06）.

篇2

關(guān)鍵詞：LVDT 信號調(diào)理 鎖相放大器 同步解調(diào)

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（b）-0062-02

LVDT是一種可以輸出位移信息的傳感器，內(nèi)部由一個初級線圈、兩個次級線圈、一個可自由移動的鐵芯以及線圈骨架、外殼等部件構(gòu)成。LVDT工作原理可以等效為一個鐵芯可動的變壓器，在初級線圈加一個固定頻率的激勵信號，當鐵芯位于兩個次級線圈中心位置時，次級線圈感應(yīng)的電壓相等，兩個次級線圈的電壓差是零；當鐵芯由中間向兩邊移動時，次級兩個線圈輸出電壓差與鐵芯位移成線性關(guān)系。由于可移動鐵芯和線圈不需直接接觸，LVDT一般可以用于比較嚴酷的工作環(huán)境[1]。

1 信號調(diào)理電路的設(shè)計

LVDT信號調(diào)理電路的基本工作方框圖如圖1所示。其中ADA2200是一款采用同步解調(diào)器和可調(diào)諧濾波器，可以在噪聲干擾幅度大于信號幅度的情況下實現(xiàn)小信號測量的芯片[2]。ADA2200的激勵信號頻率可通過SPI編程來設(shè)定，輸出的激勵信號RCLK用來控制電子開關(guān)ADG794，產(chǎn)生固定頻率的方波信號驅(qū)動LVDT的初級線圈。LVDT次級線圈輸出電壓的頻率與激勵信號相同，幅度與可移動鐵芯的位置有關(guān)。ADA2200采用內(nèi)部的鎖相放大器及可編程濾波器將這個與位移相關(guān)的特定頻率信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€與鐵芯位移成比例的直流電壓。電路中C7、R9、和R10等元件可降低輸出線圈的Q值，使電路不容易受LVDT輸出線圈電感和電阻的變化影響。R7、C9和R8、C8組成RC濾波器可以進一步濾除外部干擾信號，經(jīng)過濾波后的信號進入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1232。

2 整體電路設(shè)計

LVDT測量儀整體系統(tǒng)框圖如圖2所示。主要由前級信號調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、主控單片機、液晶顯示器、按鍵、調(diào)試下載接口以及供電電源等部分構(gòu)成。

2.1 主控制芯片

主控制芯片采用的是新唐M451MLC3AE微控制器。該系統(tǒng)中，M451用于設(shè)置ADA2200、ADS1232的工作狀態(tài)，同時讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1232輸出的與LVDT位移成線性關(guān)系的數(shù)字信號，再通過內(nèi)部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換計算后在液晶顯示器1602A上直接顯示位移值。

2.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器

模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用的是TI公司的ADS1232，該ADC是一款高度集成的24 bit delta-sigma模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可用于低電平、高精度測量，特別是廣泛用于衡量器應(yīng)用。此ADC由一個低漂移、低噪聲的儀表放大器和一個數(shù)字濾波器組成。內(nèi)部放大器的增益可設(shè)置為1、2、64、128，ADS1232輸出數(shù)據(jù)率可以設(shè)置為10 SPS或80 SPS，10 SPS時可以同時抑制50 Hz及60 Hz頻率的干擾信號，該系統(tǒng)中輸出數(shù)據(jù)率設(shè)置為10 SPS。

3 系統(tǒng)測試

為驗證位移測量儀的工作情況，采用標定儀對設(shè)計的電路進行測試，LVDT傳感器采用RDP公司的ACT1000。通過轉(zhuǎn)動標定儀中的千分尺，LVDT會產(chǎn)生相同的位移變化。記錄千分尺的位移數(shù)值，同時讀取LCD顯示的位移值可對位移測量儀做驗證。

4 結(jié)語

文章根據(jù)實際工作需要，研制完成了基于新唐M451微控制器的位移測量儀，并對電路進行了測量驗證。實測表明M451配合ADA2200在采用同步解調(diào)的方法處理LVDT位移信號方面具備一定的優(yōu)勢，可極大地簡化電路設(shè)計。檢測電路精度高、抗干擾能力強，具備一定的應(yīng)用推廣價值。

參考文獻

篇3

關(guān)鍵詞：CCD 位移測量 圖像 像素數(shù)

中圖分類號：TH744 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）10-0076-02

1 引言

自從非接觸測量受關(guān)注以來，基于激光[1，2]和超聲波[3]的測量技術(shù)是最常用的方法。但是基于激光和超聲波的測量方法的測量精度在很大程度上依賴于被測物表面的反射能力，如果測量表面不理想，那么測量系統(tǒng)通常會表現(xiàn)很差，由于測量系統(tǒng)存在這些問題會產(chǎn)生測量精度丟失，因此采用基于激光的測量儀器進行標定就會有一定的影響，而且這些測量方法在進行測量時對目標圖像的記錄存在一定的難度。于是基于圖像測量技術(shù)[4-6]的位移、距離以及從攝影圖像中獲取目標幾何特征的圖像測量技術(shù)應(yīng)運而生。本文基于數(shù)字圖像處理技術(shù)，提出了以圖像像素數(shù)來計算被測目標距離和位移的圖像測量方法。

2 位移測量方法

假設(shè)被測目標平面垂直于數(shù)碼相機光軸，且被測目標位于數(shù)碼相機光軸附近，那么就能進行位移測量。如圖1所示，測量目標表面同一水平直線上有兩參考點a、b，a、b兩點之間的實際距離為。平行移動測量目標距離，a、b兩點分別移動到a1、b1點，移動距離分別為、，那么==，、分別測量目標移動前后a、b兩點之間距離在圖像中的像素數(shù)，、分別為測量目標移動前后a、b點的像素數(shù)差，是該拍攝條件下數(shù)碼相機水平方向的最大像素數(shù)。

如果測量目標移動前后，拍攝條件沒有改變，那么我么可以得到以下關(guān)系式：

（1）

又 （2）

（3）

（4）

（5）

結(jié)合公式（1.1） （1.2） （1.3） （1.4）（1.5）可以得到測量目標移動的距離：

（6）

我們測量出a、b兩點之間的實際距離并得到a、b兩點之間的像素數(shù)，就可以計算出測量目標的實際移動距離（圖1）。

3 位移測量實驗數(shù)據(jù)分析

根據(jù)前面介紹的測量原理搭建一個中遠距離位移測量平臺，其硬件系統(tǒng)如（圖2）所示。

圖中，數(shù)碼相機：尼康D90，42882848pixels，曝光時間可調(diào)，感光度ISO 200-3200。

絲杠：單螺紋，螺距1mm。

測量時，環(huán)境光線要比較充足，如果環(huán)境較暗，可以開啟輔助光源，使被測目標保持光線充足；參考點需位于數(shù)碼相機的光軸附近，且導軌平面與數(shù)碼相機光軸垂直；通過轉(zhuǎn)動絲杠來控制導軌的平行移動；導軌的位移大小采用激光干涉儀進行標定測量。

實驗中采用高精密銑床加工的金屬板的頂點作為參考點進行測量。

3.1 不同距離位移測量實驗及距離對位移測量的影響

（表1）為不同測量距離下位移測量實驗的結(jié)果，兩參考點之間的距離為40mm，導軌每次移動30mm，測量距離為1m到20m之間變化，距離變化量為1m。

在前面位移測量公式的推導中，有Na=Nb，但是我們從（表1）中發(fā)現(xiàn)在實際測量中a、b兩點移動前后的像素數(shù)差并不相等，存在一定誤差，為了方便計算，在最后計算導軌實際位移時，我們?nèi)a與Na的平均值來計算導軌的實際位移值。

由于兩參考點之間的實際距離固定不變，因此隨著測量距離的增加，兩參考點之間的像素數(shù)越來越小，這表明單位像素對應(yīng)的實際位移值越來越大，因此兩參考點在圖像中也越來越小。當測量距離最夠遠時，參考點在圖像中的面積會只占幾個像素，而我們在前面提到的圖像處理方法計算參考點形心坐標時，選取特征區(qū)域灰度值為1-50的像素點所組成的圖形為參考點，所以在測量距離足夠遠的時參考點的形心的誤差會越來越大。例如，假設(shè)測量距離為1m時，導軌移動5mm得到的Na=50，此時1個像素對應(yīng)的實際位移為0.1mm，若Na由50變成51，造成的測量誤差為2%；測量距離為10m時，Na=5mm，此時1個像素對應(yīng)的實際位移為1mm，Na由5變成6，造成的測量誤差為20%。由此可以看出同樣1個像素的測量誤差在測量距離為1m時的誤差只有2%，而再測量距離為10m時達到了20%。表5-1和圖5-3也驗證了我們的推斷，通過表1我們發(fā)現(xiàn)測量距離從1m增加到20m時，a、b兩點之間的像素數(shù)從660.52減少到34.89，；從圖4可以看到位移測量百分比誤差隨著測量距離的增大，有逐漸增大的趨勢，在20m的測量距離內(nèi)，測量的最大誤差為4.87%，該測量發(fā)生在測量距離為18m處。

3.2 參考點間距對位移測量的影響

實驗考查參考點之間的距離對位移測量的影響，在這里考查兩參考點之間的分別取20mm和40mm，其他實驗條件不變進行位移測量實驗。

（表2）是參考點間距為20mm時，測量距離從1m到20m范圍內(nèi)位移測量的結(jié)果，將此結(jié)果與表1中參考點間距為40mm時的測量結(jié)果比較，我們可以發(fā)現(xiàn)，在測量距離小于10m時，位移測量的百分比誤差基本相當。當測量距離大于10m時，參考點間距為20mm的測量誤差增大的幅度相比參考點間距為40mm時隨著測量距離的增加變得越來越大，即如圖5所示。這是由于當測量距離較遠時，20mm間距所占的像素數(shù)越來越小，在圖像處理時，每一個像素的計算誤差的也越來越大，于是就會造成這種現(xiàn)象，因此在測量距離大于10m時，應(yīng)選取間距較大的參考點。

4 結(jié)語

本文基于像素數(shù)的圖像計算處理方法，通過實驗分析得出以下主要結(jié)論：

通過實驗得出測量距離從1m到20m變化，位移測量百分比誤差隨著測量距離的增大，有逐漸增大的趨勢，在20m的測量距離處，位移測量誤差在5%左右。

實驗分析了參考點間距對位移測量的影響，最后得出結(jié)論，在近距離測量時，參考點間距對測量的影響不大，當測量距離較大時，應(yīng)選取較大的測量間距來提高測量精度。

參考文獻

[1]H. Kazuya， M. Seiichi， Y. Hideo， A. Tsuyoshi， F. Tadahide， S. Tamotsu，H. Shigeru， and I. Tomonori， “Range finder system，” U.S. Patent4 123 650， Oct. 31， 1978.

[2]K. Osugi，K.Miyauchi， N. Furui， and H. Miyakoshi， “Development of thescanning laser radar for ACC system，”JSAE Rev.，vol. 20， no. 4， pp. 549 554，Oct.1999.

[3]F. Gueuning， M. Varlan，C.Eugene，and P.Dupuis，“Accurate distancemeasurement by an autonomous ultrasonic system combining time-offlightand phase-shift methods，”IEEE Trans. Instrum. Meas.，vol.46，no. 6， pp. 1236 1240，Dec.1997.

[4]曾浩，楊士中，曹海林.一種遠距離大目標微位移測量系統(tǒng)設(shè)計[J].儀器儀表學報，2008，1.

篇4

關(guān)鍵詞：升沉補償；位移量

中圖分類號：U667.5 文獻標識碼：A

Abstract： This paper takes a certain multi-purpose offshore construction vessel “HAIYANGSHIYOU 286” as an example to introduce the measuring method and procedure of load position deviation of heave compensation offshore crane.

Key words： Active and passive heave compensation；Position deviation

1 前言

隨著國家深海戰(zhàn)略的實施推進，水下作業(yè)海洋工程船舶的建造取得了快速的發(fā)展。水下作業(yè)海洋工程船舶一般需具備DP3能力，能在復雜海況環(huán)境條件進行多種深水水下施工作業(yè)，如：采油樹、PLEM、PLET、跨接管、CDU等。船舶起重機在進行以上施工作業(yè)時，吊重會因船舶受到波浪的作用而產(chǎn)生升沉及縱橫搖等復雜的相對運動，從而無法保持位置固定，這對于水下作業(yè)會帶來較大的安全風險，增加施工難度，因此具備波浪補償功能的重型船舶起重機越來越多地在海洋工程船舶上得到實際應(yīng)用。吊重位移偏移量作為具備波浪補償海洋起重機的重要指標，必須得到實際的檢測及測量。

2 波浪補償功能簡介

波浪補償功能主要由執(zhí)行機構(gòu)、相對運動檢測模塊和控制系統(tǒng)組成?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)相對運動參數(shù)檢測信號，包括船舶搖擺周期、振幅等信息，通過控制系統(tǒng)進行計算，根據(jù)計算出的結(jié)果給出控制信號，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)進而實現(xiàn)波浪補償。

波浪補償原理及受力載荷平衡圖，如圖1、圖2所示。

船舶在海洋中會隨著波浪產(chǎn)生相應(yīng)的振幅及加速度，吊重上下浮動，補償油缸的受力隨之減少或者增大，根據(jù)起重機MRU的檢測數(shù)據(jù)，自動調(diào)整氮氣及液壓油注入補償油缸的容量，增大或者減少補償油缸的伸縮行程，以達到減少吊重位移的目的。

3 吊重位移量的測量方法

3.1 補償系統(tǒng)試驗

3.1.1 試驗準備工作

進行此項試驗前需具備以下條件：

（1）波浪補償試驗時，船舶無其他能引起船舶搖擺的工作；

（2）選取試驗吊重；

（3）ROV的支持；

（4）單獨的水深測量設(shè)備，如HIPAP等；

（5）海況檢測裝置；

（6）適當?shù)乃睿?/p>

（7）船舶相關(guān)的抗橫傾系統(tǒng)試驗完畢。

補償系統(tǒng)試驗的目的是檢測起重機吊重的實際位移量，此數(shù)值理論上越小越好?！昂Ｑ笫?86”船配置HUISMAN產(chǎn)品OMC9000-400桅桿式起重機，技術(shù)指標中吊重位移量不大于15 cm。

為了保證吊重放入水中不會產(chǎn)生傾倒現(xiàn)象，吊重的設(shè)計及制作應(yīng)盡量設(shè)置成一個整體的構(gòu)件，同時整體的結(jié)構(gòu)形式也利于吊重沉入海底時克服淤泥的吸附力，如圖3所示。

測量繩在水中會因波浪及洋流處于浮動狀態(tài)，測量繩的浮動會造成偏移量測量的誤差較大。為此設(shè)計了以下的測試方案（見圖4）：圖中帶有刻度的測量繩長度一般長約15～20 m（采用紅、白油漆以5 cm為間距進行涂色，方便ROV水下攝像頭的觀察），一端連接浮球（浮球完全浸沒水中），另一端連接10～15 kg重物（此端落入海床底部），測量繩穿過眼環(huán)（眼環(huán)固定在吊重上）隨吊重一起放入海底。此方案可以保證吊重在上下位移的過程中始終保證眼環(huán)處測量點與海床之間的尼龍繩為直段，提高數(shù)據(jù)測量的準確性。

3.1.2 試驗步驟

下面以海洋石油286船為例，介紹試驗的詳細步驟：

（1）首先根據(jù)起重機廠家提供的負重曲線，選取適當?shù)踔亍?/p>

（2）參照起重機的設(shè)計參數(shù)、工作環(huán)境，選取適當?shù)暮r，如表1所列。

（3）確定以上參數(shù)之后，將船舶航行至相應(yīng)海域，測量實際海況、風速等信息，同時按照方案布置，圖4準備好所有的試驗工具，符合要求后，先進行波浪補償?shù)墓δ苄栽囼灒蛰d），步驟如下：

①根據(jù)起重機自身的MRU單元，記錄實際的海況信息，包括波高、波浪周期；

②檢查起重機各設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況是否正常；

③將鉤頭落入水中約50 m處，記錄起重機駕駛室屏幕顯示的鉤頭位置；

④開啟波浪補償模式，起重機進入波浪補償工作狀態(tài)；保持此狀態(tài)運行20分鐘，檢查系統(tǒng)的溫度、壓力、液位等；

⑤利用ROV監(jiān)測鉤頭的位置偏移量是否正常；

⑥提升鉤頭至主甲板，關(guān)閉AHC模式。

（ 4 ）功能試驗合格之后，進行負載試驗，步驟如下：

①將固定在主甲板的重物掛至鉤頭上，注意各索具卸扣的連接要符合吊裝工藝；

②提升重物，記錄空氣中吊重的數(shù)值；

③回轉(zhuǎn)吊臂，下放吊重至剛接觸水面的位置，重新設(shè)置起重機鋼絲繩里程表；

④下放鉤頭至水下約5 m處，記錄重物在水中的重量；

⑤繼續(xù)下放鉤頭，直至吊重距海床表面約10 m處；

⑥根據(jù)駕駛室顯示屏上讀數(shù)記錄水深、吊重數(shù)值；

⑦開啟起重機波浪補償模式，保持15分鐘；

⑧根據(jù)駕駛室顯示屏上的讀數(shù)，記錄下吊重的位置偏移量，同時ROV一直配合此項工作，在ROV控制室直觀監(jiān)測到吊重的位置偏移量，與起重機駕駛室讀數(shù)形成比較；

⑨繼續(xù)下放鉤頭，直至吊重落至海床上；保持運行5分鐘，重復步驟⑧，記錄數(shù)據(jù)；

⑩提升鉤頭至海床上約10 m處，保持運行5分鐘，重復步驟（⑧，記錄數(shù)據(jù)；

⑾關(guān)閉波浪補償模式，提升吊重，放至主甲板；

⑿吊重與鉤頭之間脫離，起重機吊臂放至吊臂托架上，試驗結(jié)束。

本船的試驗水深80 m，吊重選取100 t，波高約1.8 m。在此環(huán)境下進行了補償功能的測試。經(jīng)過實測，吊重的實際位置偏移量不大于15 cm，達到設(shè)計指標要求，相關(guān)海試圖片見圖5。

4 結(jié)束語

本文對吊重位移量試驗的前期準備、吊重工裝形式的設(shè)計、位移量的測量方案、測量步驟等進行了闡述，文中圖4的測量方案具有通用性，具備補償功能的起重機測試都可按照此方案進行補償功能試驗，但需特別注意，不同的起重機、吊重及海況的選取需嚴格按照各起重機的技術(shù)指標選取，否則將影響吊重位移量的測量精度。

篇5

關(guān)鍵詞：工程碎步測量點 平面偏移 糾正方法 分析

所謂的工程碎步測量方法就是測量工作人員在測量工程相關(guān)數(shù)據(jù)過程中，根據(jù)一定的數(shù)據(jù)比例和繪圖方法，按照相關(guān)控制點對工程地形特點也就是碎部點進行測量并描繪，并測出與施工相關(guān)的所有數(shù)據(jù)信息，如地貌、高層地理注記等等，這項工作不僅僅在其施工的準備階段，還體現(xiàn)在其是施工后的竣工交接階段，因此，可以說這項工程不僅僅關(guān)系到整個施工工藝、工序及進度的準確性及可行性，還關(guān)系到完工后交接的順利性，因此這項測量工作對建筑工程而言有著舉足輕重的地位。目前，在我國日常工程項目的碎步測量過程中，經(jīng)常會因為種種因素最終導致測量工作人員對其碎部點平面位置的確定發(fā)生偏差，而如果重新進行測量這些碎部點就會浪費大量的人力和物力財力，同時也會影響工期，因此，此時就必須適合采用碎部點的平面糾偏方法。

一、工程碎步測量點工作原理

對于建筑工程中碎步點的測量過程中，由于其圖面上面的測量點都是在多個測量位置進行測量而得出的數(shù)據(jù)，因此如果其測量點發(fā)生平面位移，也不會影響此測量點在整個圖面上的部位，也就是不會影響其碎步測量點的精卻獨，因此，對于工程碎步測量點位置偏移的糾正就應(yīng)該要在其相對獨立的位置或區(qū)域進行。一般來說，有幾種情況會導致其碎步測量點的測量平面位置發(fā)生誤差和偏移。

第一，如果其測量位置的定向點位置發(fā)生偏移時，就會導致其碎步測量點的平面位置和相對角度都發(fā)生偏移，這種情況有可能是因為其實地定向點位置變化或者是測量工作人員在其繪圖上控制點坐標弄錯導致的。

第二，如果其測量控制點的位置發(fā)生位移，也會影響其碎步測量點的位移偏差情況。

也就是說造成碎步測量點位置偏移的主要因素就是其測量站點的控制點及定向控制點的位置情況，一旦兩者之間的任何一種發(fā)生便宜都會導致其碎部點平面測量位置發(fā)生偏移。

二、工程碎步測量點發(fā)生平面偏移的糾正方法

根據(jù)上文所述的兩種原因?qū)е掳l(fā)生平面位移，然后進行假設(shè)分析：例如設(shè)定兩點甲乙兩地，并確定其相應(yīng)在圖紙上的電位，如果在甲地設(shè)站測量，然后以乙地位定向點，然后采用相關(guān)測量方法來確定其碎部點，如果甲地發(fā)生偏移或者乙地發(fā)生偏移，就會直接影響其參照物角度，從而使得其整置發(fā)生偏移，結(jié)合數(shù)學幾何知識進行計算，我們發(fā)現(xiàn)其實際測量點位置與其測量的位置之間的夾角和其距離與其測量版偏移角度沒有關(guān)系，也就是說只要甲地或者乙地的位置發(fā)生偏移，其造成的相關(guān)點的坐標量的增加數(shù)值都是一致的，因此，針對這種平面位移情況，就可以結(jié)合數(shù)學知識，采用旋轉(zhuǎn)其繪圖圖紙或者繪透的方法，直接將其偏移角度轉(zhuǎn)換為零即可。

采用繪透方法的具體操作就是：首先把相應(yīng)碎步測量點和控制點都在圖紙上標好位置，然后把利用透明繪圖紙來透繪其相應(yīng)兩點，并做好標記，然后連接透明紙上相應(yīng)兩點，并以這兩點之前的線作為方向線，從而清除其原來圖紙上的偏移點即可。

而采用旋轉(zhuǎn)圖紙方法的具體操作是：如果測量定向點的位置發(fā)生偏移，就可以在測圖紙上標出其準確定向點，然后連接其準確定向點與測站點，然后把透明紙上的定向點與側(cè)板上的定向點進行重合，固定這一點，然后以這一點為圓心進行旋轉(zhuǎn)，使得透明紙上的連線與測圖紙上的連線重合，最后，就把透明紙上的碎步測量點刺透到測量紙上即可。

同樣如果其測量點的位置發(fā)生偏移，也可以采用相關(guān)方法來進行旋轉(zhuǎn)和移動。

三、糾正其偏移的相關(guān)測量點的操作要求和要點

在進行糾偏過程中，對其透繪和旋轉(zhuǎn)的操作也有一定的要求，規(guī)范其操作可以提高其糾偏工作的準確度和精度。

首先，在測量糾偏人員利用透明紙進行透繪其定向、測量以及碎步點的位置時，應(yīng)當采用針孔較小的梅花針來進行。

其次，一般而言，透明紙不能夠放置過長，否則會導致其透明紙變形，從而影響其相關(guān)點透繪的位置的精準度，因此，一般為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象就要采用不易變形的透明紙來進行，例如聚酯薄膜等。

最后，對于相關(guān)定向點和測量點之間連線必須要筆直、細小，在測量紙和透明紙之間相關(guān)位置進行重合的過程中，一定要確保其重合的緊密型和準確性。與此同時，如果其使用測量儀的碎部點發(fā)生偏移，就可以利用相關(guān)程序軟件和數(shù)據(jù)在電腦計算中進行修改，從而得出準確的數(shù)據(jù)。以上就是其糾偏工作中嚴格要注意的地方，同時為了提高其糾偏工作的準確性，也可以讓多個員工同時進行，最后得出最佳的結(jié)論和數(shù)據(jù)。

結(jié)束語

根據(jù)上文分析，我們可以看出在建筑工程中，使用碎步測量方法極容易受到客觀條件和測量主觀因素的影響，也經(jīng)常會影響其測量環(huán)境和測量點坐標位置的不確定，影響其測量質(zhì)量，因此，采用碎步測量點的糾偏方法不及能夠改進其測量工作中的失誤和不足，還能夠提高建筑工程測量人員的工作水平和技術(shù)水平，也能夠為建筑工程的施工提供相應(yīng)的技術(shù)和數(shù)據(jù)保障，有利于施工的順利進行。與此同時，相關(guān)測量人員也應(yīng)該盡量在其測量過程中提高其工作責任心和謹慎性，從而降低其偏移的發(fā)生率。

參考文獻：

[1]袁松.求解高精度的WGS-84坐標中精密單點定位的應(yīng)用[J].江西建材， 2013（02）.

篇6

關(guān)鍵詞：三維激光掃描；隧道收斂；誤差分析

中圖分類號：U456.3；P234.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0118-02隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人們漸漸將對客觀事物的認知從平面二維層面轉(zhuǎn)向三維立體方向，測繪工程中的三維激光掃描技術(shù)應(yīng)運而生，實現(xiàn)了測繪過程中對物體三維層面的要求，擺脫了傳統(tǒng)測量儀器的局限性，是直接獲取所要高精度三維數(shù)據(jù)、實現(xiàn)可視化的三維重要手段，極大的降低了測量的成本，時間上更節(jié)約，使用更方便，而且范圍應(yīng)用的更廣，在森林和農(nóng)業(yè)、戰(zhàn)場仿真、文物保護、工程測量、變形監(jiān)測、醫(yī)學研究等領(lǐng)域都有很大的l展空間。三維激光掃描技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，大大地拓寬了測量的領(lǐng)域，提高了測量的效率，簡化了測量的強度，是目前迅猛發(fā)展并廣泛應(yīng)用的新技術(shù)之一。

1 三維激光掃描技術(shù)的原理

三維激光掃描儀含括了多種先進的測量技術(shù)，可以在不接觸物體的狀態(tài)下主動對物體進行測量，在獲取點云形式之后測量到復雜的地形及物體的表面，由點集成的三維數(shù)據(jù)，協(xié)同多種測距法的作用下計算出每個點的三維坐標，其中經(jīng)常用到的測距方法有三角測距法、脈沖測距法以及相位測距法。

三維激光掃描系統(tǒng)根據(jù)工作原理大致分為以下三類：

（1）徑向三維激光掃描儀。運用脈沖測距技術(shù)在固定中點順著視線進行距離測量，測量到的距離可超過100m，每秒可以測得大于1000個點。

（2）相位干涉法掃描系統(tǒng)。通過連續(xù)的激光發(fā)射波，利用光學干涉原理得到干涉相位的測量方法，此方法適合短距離的測量，測量范圍通常不超過50m，每秒鐘可以成功測的10000至50000個點。

（3）三角法掃描系統(tǒng)。在獲得兩條光線信息的基礎(chǔ)上，通過立體相機與機構(gòu)化的光源，建立出立體的投影關(guān)系。此方法適合短距離的測量，測量范圍在2m以內(nèi)，每秒可測得100個點。

2 三維激光掃描儀測量誤差分析及校檢

2.1 三維激光掃描儀測量誤差分析

三維激光掃描儀避免不了在測量過程中會產(chǎn)生誤差，其中可分為兩類分別為系統(tǒng)誤差與偶然誤差，系統(tǒng)誤差可以通過多種方式來削弱，但是偶然誤差是隨機發(fā)生的，沒有辦法控制只能進行多次的重復來減少發(fā)生這樣的誤差。

2.2 三維激光掃描儀的校檢

檢測激光掃描儀測量距離的精度，經(jīng)常用到的方法包括基線比較法和六段解析法?；€比較法的模型是對加常數(shù)和乘常數(shù)兩個參數(shù)同時進行解算。而六段解析法消除乘常數(shù)相關(guān)影響，加常數(shù)的檢測精度較高，但只能檢測加常數(shù)。

校檢的模型包括以下三類：六段解析模型（1971年由H.R.Schwendener首次提出，也叫做六段全組合法，這種方法不需要標準基線，通過全組合方式就能獲得觀測數(shù)據(jù)）；基線比較模型；角度校檢模型。

校檢的實驗測試分為以下幾個步驟：實驗儀器的準備以及校檢場的建立。校檢實驗在完成測距實驗、測角實驗、溫度環(huán)境實驗等才能對結(jié)果進行分析。

測距精度和測角精度是地面三維激光掃描儀掃描數(shù)據(jù)精度的兩個主要方面，在運用相關(guān)的校檢模型改正觀測量后，其測距與測角精度得到了明顯的提高，不同地方的環(huán)境因素對激光掃描儀的影響以及目標物體對觀測結(jié)果的影響還需要我們進一步的研究。

3 三維激光掃描技術(shù)在地鐵隧道收斂中應(yīng)用的基本思路

隧道收斂變形中用到的激光掃描技術(shù)其關(guān)鍵就是數(shù)據(jù)的處理，因此下面對數(shù)據(jù)處理研究進行側(cè)重介紹。其整個過程按照以下的技術(shù)路線進行：

3.1 數(shù)據(jù)的采集

（1）提前準備好導線與水準的測量方案，以激光掃描儀性能、參數(shù)和現(xiàn)場環(huán)境作為參照設(shè)計出掃描站的間距及掃描點的密度，得到一些掃描重疊的點。

（2）按照測量方案對隧道內(nèi)的導線及水準進行測量，將三維坐標進行傳遞。傳遞方式通過標靶進行，測量導線及水準與觀測標靶同時進行。

（3）對隧道進行三維激光掃描，同時取得隧道內(nèi)壁的三維點云數(shù)據(jù)，以及標靶點云數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)據(jù)的預處理

（1）對靶標的三維坐標進行計算：結(jié)合導線及水準測量結(jié)果，得到靶標的三維坐標。

（2）對點云產(chǎn)生的三維坐標數(shù)據(jù)進行歸算：建立統(tǒng)一的三維坐標系，將各個標靶的三維點云數(shù)據(jù)歸算到一起。

（3）將數(shù)據(jù)中的噪音除去：根據(jù)隧道設(shè)計數(shù)據(jù)，除去隧道中的噪音數(shù)據(jù)。

（4）將比較重要的管壁點云數(shù)據(jù)提取出來：關(guān)閉的點云數(shù)據(jù)密度并不均勻，可能是因為掃描的角度和掃描的距離造成的，我們在進行下一步數(shù)據(jù)處理之前，需要去掉那些點云密度大的范圍中一些可能多余的數(shù)據(jù)點，然后在根據(jù)一定的密度將某些點云數(shù)據(jù)提取出來，這樣可以大大提高進一步數(shù)據(jù)處理的速度。

3.3 三維模型的建立

以預處理之后的點云數(shù)據(jù)為參考生成地鐵隧道內(nèi)壁的三維模型。

3.4 成果的輸出

（1）根據(jù)地鐵隧道收斂變形測量要求，對指定管片（或每個管片、或一定間隔的管片）截取三維模型斷面，對斷面數(shù)據(jù)進行高次樣條（多項式）曲線擬合，將其與設(shè)計的斷面理論值進行比較，計算出管片一周的變化量曲線，將其中的特征點進行輸出，例如形變最小的的上、下、左、右或者是等角度處（如每隔10°）變形量的差值。（2）將包括每管片一周的收斂變形報告輸出。

3.5 成果的管理

三維激光掃描的成果管理最主要的形式之一就是建立數(shù)據(jù)庫，這樣不僅能對較大量的斷面數(shù)據(jù)、多次測量結(jié)果進行有效的管理，還能夠大大地提高成果管理的效率。將每個管片測量成果進行數(shù)據(jù)庫管理，并達到成果的瀏覽與分析效果。其主要的目的有以下幾點：

（1）該數(shù)據(jù)庫可以用于瀏覽每個管片斷面的變化量曲線及變形量差值。

（2）該數(shù)據(jù)庫中的測量成果可以通過地鐵隧道中軸線方向的變形影響整個趨勢，因此用來找到其他變形量大的區(qū)段。

（3）該數(shù)據(jù)庫可以建立歷史數(shù)據(jù)，幫助解決今后同一區(qū)段的變形趨勢的問題。

（4）可以根據(jù)變形的限值，建立分析預警的模型。

4 三維激光掃描技術(shù)在隧道收斂測量中的優(yōu)勢

4.1 傳統(tǒng)收斂測量方法的難點

隧道在發(fā)生形變之后，我們很難判斷其是相對形變還是絕對形變，所謂絕對形變是隧道環(huán)片相對于設(shè)計或者施工時各環(huán)片的絕對變化位移，這種情況是很難測定的；二相對形變是隧道的鋼體結(jié)構(gòu)相對于設(shè)計或者施工初期的相對變化位移，我們所介紹的隧道收斂變形測量指的就是測定隧道的相對形變量，來進一步判斷隧道形變的程度。

隧道收斂測量中經(jīng)常用到布設(shè)傳感器和使用全站儀測量收斂的方法，傳感器測量隧道收斂方法雖然精度較高，但是常常受到環(huán)境的影響，尤其是在環(huán)境光源比較暗的情況下，所測量的到的結(jié)果精度不夠，而且自動化程度不高。傳統(tǒng)收斂測量的方法利用布設(shè)導線進行坐標的傳遞，通常在一圈管片上均勻設(shè)置若干個觀測點，在通過全站儀對各點進行觀測后獲得的數(shù)據(jù)總結(jié)起來進行隧道的變形分析，傳統(tǒng)方法有許多難點進行克服，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）傳統(tǒng)方法在布點以及測量上無法保證各點嚴格地在同一條直線、共面，所以無法確定所測上下行線監(jiān)測環(huán)在同一三維激光掃描儀在隧道收斂測量中的應(yīng)用

高元勇1，2 崔龍1

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆疆海測繪院，新疆烏魯木齊 830002）

摘 要：三維激光掃描技術(shù)是一種高精度立體全自動的掃描技術(shù)，可以快速、有效、準確地獲取三維空間信息，全天候?qū)θ我馕矬w進行掃描并獲取高精度的物體表面點三維信息及反射率信息。隨著該項技術(shù)的成熟發(fā)展，三維激光掃描技術(shù)已在變形監(jiān)測、建立地面模型等方面得到了廣泛應(yīng)用，本文將對三維激光掃描儀測量誤差分析以及三維激光掃描儀在隧道收斂測量中的應(yīng)用進行系統(tǒng)綜述。

關(guān)鍵詞：三維激光掃描；隧道收斂；誤差分析

中D分類號：U456.3；P234.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0118-02橫斷面上。

（2）傳統(tǒng)方法效率較低、成本較高，并且不能保證每個管片都能觀測的到。

（3）傳統(tǒng)的收斂測量不能全方位的反映出隧道形變。

（4）傳統(tǒng)的方法對成果的分析較難，測量過程中涉及到的不可控環(huán)節(jié)較多，所測得的結(jié)果精度大幅降低。傳統(tǒng)方法不能進行大規(guī)模數(shù)據(jù)采集，更不能夠第一時間獲得成果上的指導。因此我們一定要采取發(fā)現(xiàn)新的測量技術(shù)。

4.2 三維激光掃描技術(shù)的應(yīng)用特點

三維激光掃描技術(shù)之所以被稱為“實景拷貝技術(shù)”，是因為它可獲取任何復雜的現(xiàn)場環(huán)境及空間目標的三維立體信息，還能夠快速重構(gòu)目標的三維模型及線、面、體、空間等各種帶有三維坐標的數(shù)據(jù)，從而再現(xiàn)客觀事物真實的形態(tài)特性。

（1）在現(xiàn)代工程建筑領(lǐng)域，快速準確獲取建筑三維數(shù)據(jù)，不但極大程度上豐富了三維數(shù)據(jù)展示的效果，由于其每個點都有三維坐標，可提供可量測的畫面數(shù)據(jù)，為建筑工程的檢測與分析提供新的手段；

（2）其非接觸的數(shù)據(jù)獲取方式可以有效地減少傳統(tǒng)操作中不必要的破壞和損傷，為檢測保護與維護施工提供準確、科學的數(shù)據(jù)，發(fā)揮高新技術(shù)的積極作用；該技術(shù)可以支撐一個快速、高效、節(jié)約成本的解決方案。

（3）三維掃描技術(shù)采集隧道點云數(shù)據(jù)，對點云數(shù)據(jù)快速分割生成切片，針對切片中的散亂點提出了一種多點坐標平差計算圓心方法擬合切片圓心，對擬合的圓環(huán)與設(shè)計值進行比較，分析變化情況。本文系統(tǒng)地提出了基于三維激光掃描的隧道點云的收斂變形分析方法，對三維掃描技術(shù)在隧道中的應(yīng)用有一定的意義。

4.3 掃描的數(shù)據(jù)用于斷面測量還將會在以下兩個方面得到更好的發(fā)展和應(yīng)用

（1）3D建模。根據(jù)預處理后的點云數(shù)據(jù)生成地鐵隧道內(nèi)壁（包括隧道內(nèi)目前已有的附屬設(shè)施）三維模型，為今后的隧道維護恢復提供相對原始的數(shù)據(jù)資料。

（2）軸線變化和趨勢預測。將軸線與設(shè)計值的三維關(guān)系進行比對，在測量標志球位置真實的三維坐標后，擬合得到的隧道軸線就相當于真實的軸線，進而可以對隧道軸線整體變化的情況趨勢進行預測。

5 結(jié)論與展望

三維激光掃描技術(shù)是一種高效、便捷、節(jié)約成本的技術(shù)，高于常規(guī)測量的收斂精度，能夠為隧道收斂測量提供準確、科學的依據(jù)。本文在介紹三維激光掃描儀原理、誤差產(chǎn)生及儀器校檢的基礎(chǔ)上，對三維激光掃描儀在隧道收斂測量中的應(yīng)用及優(yōu)勢進行了詳細闡述。應(yīng)用三維激光掃描技術(shù)在隧道的收斂方面，在保證掃描距離及點云密度的條件下，數(shù)據(jù)結(jié)果一般就能滿足隧道收斂的要求，而且該技術(shù)可以快速、完整的采集隧道內(nèi)部的表面數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)采集的速度及數(shù)據(jù)處理的效率，尤其是在隧道運營時間間斷不能過長的情況下，采用三維激光掃描技術(shù)快速實現(xiàn)作業(yè)目標。

參考文獻

[1]畢俊，馮瑣，顧星曄，等.三維激光掃描技術(shù)在地鐵隧道收斂變形監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J].測繪科學，2008（33）：4-6.

[2]耿直.3D激光掃描技術(shù)在地鐵隧道斷面收斂測量中的應(yīng)用[J].上海國土資源，2014，35（4）：102-104.

[3]劉燕萍，程效軍，賈東峰.基于三維激光掃描的隧道收斂分析[J].工程勘察，2013（3）：74-77.

[4]徐源強，高井祥，王堅.三維激光掃描技術(shù)[J].測繪信息與工程，2010，35（4）：5-6.

[5]劉紹堂，潘國榮.基于激光掃描的隧道變形監(jiān)測的誤差來源及變形分析[J].鐵道工程學報，2013（5）：69-74.

[6]黃茂華，謝義林.隧道收斂測量方法研究[J].北京測繪，2009，4（4）：14-16.

[7]王如路，劉建航.上海地鐵監(jiān)護實施[J].地下工程與隧道，2004（1）：27-32，35，57.

[8]張元智，胡廣洋，劉玉彤，王慶洲.基于工程應(yīng)用的3維繼光掃描系統(tǒng)[J].測繪通報，2002（1）.

篇7

Abstract： For the Shiya Line 500kV transmission line project， because the construction sit is located in the mountains， the basic design is the full range of high and low angle leg plug-in angle iron， so this paper used the theodolite and steel tape to test half with open half diagonal， then detect the slope distance of vertices inserted steel between any two base. The conventional detection method is limited by pulling foot mountainous terrain， it can not assure intervisibility and there exists inter-block ruler phenomenon， so it can not detect the slope distance of vertices inserted steel between any two base.

關(guān)鍵詞： 經(jīng)緯儀；任意點；斜距；測量

Key words： theodolite；any point；slope distance；measurement

中圖分類號：P213 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）25-0082-02

0 引言

常規(guī)檢測方法，是兩個人用鋼卷尺直接對任意兩基礎(chǔ)插鋼頂點進行拉距測量，但這種方法在檢測時，由于個別基礎(chǔ)所處地勢及自然生長植物等障礙因素，導致這個方法不能用，針對此情況，研究出利用鋼卷尺，經(jīng)緯儀及數(shù)學公式，將經(jīng)緯儀支架于基礎(chǔ)范圍內(nèi)（或外）適當距離任意一點，對任意兩基礎(chǔ)插鋼頂點之間的斜距尺寸進行檢測。

1 工程概況

石棉～雅安Ⅲ、Ⅳ回500kV線路工程1標段線路位于雅安市石棉縣和漢源縣境內(nèi)，線路全長45.75公里。本線路為常規(guī)型同塔雙回線路，共計基礎(chǔ)93基，其中直線塔52基，直線轉(zhuǎn)角4基，耐張轉(zhuǎn)角37基。全部為人工挖孔樁插入角鋼基礎(chǔ)。

2 基礎(chǔ)所處地形情況

如圖1，插入式角鋼簡圖示意：1）當基礎(chǔ)所處范圍內(nèi)無地形及自然生長植物限制，可直接拉尺測量任意兩個基礎(chǔ)插鋼頂點間斜距。如圖2，插入式角鋼簡圖示意。2）當基礎(chǔ)所處范圍內(nèi)有地形及自然生長植物限制，不可直接拉尺測量任意兩個基礎(chǔ)插鋼頂點間斜距。

3 余弦定理

如圖3所示。

a、b、c分別為角A、角B、角C所對應(yīng)的三邊。

余弦定理：

a2=b2+c2-2bc×cosA

4 余弦定理的靈活應(yīng)用

如圖4簡圖所示，將儀器架立在任意點A點，P點為儀器，將儀器整平后（任意點，無須對中），用望遠鏡照準M點，將水平角歸零，轉(zhuǎn)動照準N點，采用鋼尺測量儀器中心P點至角鋼頂點M點之間的斜距，讀取斜距PM，同樣，測出斜距PN。

則AB為PM的投影，AC為PN的投影，BC為MN的投影，∠MPA、∠NPA分別為M點和N點的儀器豎直角讀數(shù)，∠BAC為照準M點水平角歸零后，轉(zhuǎn)至N點的儀器水平角讀數(shù)，即∠MPN的水平角讀數(shù)。

MN為最終所求。

根據(jù)三角函數(shù)可知：

1）AB=PM×sin∠MPA；

2）AC=PN×sin∠NPA；

3）∠BAC為儀器水平角讀數(shù)。

則：BC2=AB2+AC2-2×AB×BC-cos∠BAC

將1）、2）、3）代入，開根號取正直，得到BC。

5 求MN兩點間的高差

5.1 方法一：經(jīng)緯儀、鋼卷尺計算法

如圖5簡圖所示，在PA上取F、E點，令ME∥AB，NF∥AC，則MEPA，NFPA。則FE為MN兩點之間的高差。

根據(jù)三角函數(shù)可知：

PE=PM×cos∠MPA

PF=PN×cos∠NPA

則EF=PE-PF。

5.2 方法二，塔尺測量法 如圖6簡圖所示，MC’∥BC，則NC’即為MN兩點之間的高差。

利用塔尺和經(jīng)緯儀，將塔尺立在M點記錄讀數(shù)，同樣，將塔尺立在N點記錄讀數(shù)，則MN兩點之間的讀數(shù)差的絕對值，即為MN兩點之間的高差。

根據(jù)勾股定理：

C2=a2+b2

MN2=BC2+EF2 或 MN2=BC2+ NC’2

開根號后取正值，得到MN。

6 結(jié)束語

在測量時，一般情況下，若基礎(chǔ)范圍內(nèi)無合適點，基礎(chǔ)5米內(nèi)一般都可以找到同時用儀器看到兩點而不影響拉尺的地方。要注意的是，因風的原因，或儀器與被測點距離長的原因，都會導致讀尺數(shù)字變大，這是導致誤差的關(guān)鍵。

通過實際測量對比數(shù)據(jù)，在沒有障礙物下時，利用本方法計算所得到的數(shù)據(jù)，和直接拉尺讀得的數(shù)據(jù)，誤差為1-2mm，即在遇有障礙物或地形限制的時候，可以用本方法檢測基礎(chǔ)任意兩點間數(shù)據(jù)。

參考文獻：

[1]張密太，侯宏錄，權(quán)貴秦.光電經(jīng)緯儀多站交會測量布站方法及仿真[J].西安工業(yè)學院學報，2005（01）.

篇8

關(guān)鍵詞：全站儀；三維地形圖；測繪

1 三維數(shù)字地形圖的特征

三維數(shù)字地形圖也是線劃地形圖，它把地形和地物都看成三維空間對象，用三維離散點表示地物和地貌的空間位置和立體形狀。三維數(shù)字地形圖具有如下特征：它既能反映制圖區(qū)域內(nèi)地球自然表面的高低起伏，又能反映其上地物立體形狀。它是用三維離散點表示地形或地貌以及地物空間立體形態(tài)的矢量地圖，在反映地物的平面位置或大小與豎直方向的高程或高度時，都是按1：1或同一比例尺表示的。它在反映空間地理信息時都是比較精確、細致和詳細的，用比例尺的概念表示就是大比例尺的，如1：500、1：1000和1：200，且通常都是小區(qū)域的。它只能是數(shù)字或電子形式的，不能是紙質(zhì)的。

2 全站儀棱鏡測量測繪三維數(shù)字地形圖的分析

2.1 全站儀棱鏡采集三維數(shù)據(jù)的內(nèi)容與特征

三維數(shù)字地形圖數(shù)據(jù)的采集方法較多，全站儀采集是諸多方法中的一種，但全站儀野外數(shù)據(jù)采集一般工作量比較大，要注意各種技術(shù)人員的密切合作，來提高工作的效率和質(zhì)量。該方法適用于大比例尺、精度要求高的三維空間數(shù)據(jù)，且作業(yè)面積范圍較小的工程。三維地形數(shù)據(jù)采集包括兩個階段，一是：外業(yè)采集，主要是利用全站儀采集地形點的三維空間數(shù)據(jù)。由于受通視條件、勞動強度等因素的影響，只能采集地形特征點的三維空間數(shù)據(jù)，地形特征點一般是指山谷點、山脊點、洼地、山腳點、山頂?shù)鹊?。由于這些特征點的密度不夠和分布不均勻。這樣在對有些地區(qū)的地表高低起伏就很難精確的表示。二是：內(nèi)業(yè)加密，就是將外業(yè)采集的數(shù)據(jù)，通過內(nèi)插的方法對特征點的密度和分布進行有效處理，獲得分布均勻，密度適當?shù)牡匦吸c及高程，使其更能詳細的反映地勢的走向。在利用全站儀野外獲取三維地物數(shù)據(jù)測量時，地物底部特征點數(shù)據(jù)的獲取是比較容易的，難點在于怎樣獲取地物頂部特征點數(shù)據(jù)。

2.2 全站儀棱鏡測量三維數(shù)字地形圖的方法

2.1 用全站儀測量水平距離和兩個豎直角，來求地物的高度

此方法在進行測量豎直角時，由于地物很高，受到全站儀望遠鏡仰角的限制，因此要將儀器架在離建筑物較遠的地方，才能進行測量。用全站儀來測量地物的頂部和底部的兩個豎直角和到地物的水平距離計算地物的高度。地物的高度H=h1+h2，其中：h1=s tan(v1)，h2=s tan(v2)。式中：v1-頂部豎直角，v2-底部豎直角，s-水平距離。此方法測量高度的精度取決于測距和角度測量精度，適合用在點狀地物、線狀地物和規(guī)則的面狀地物。

2.2 測量兩個斜距和一個平距，來求地物的高度

該方法在測距離時，同樣遇到如方法1中的影響。用全站儀來測量地物點的頂部和底部的兩個斜距，及到地物的水平距離，利用直角三角形的原理來計算地物的高度。地物高度是：H=h1+h2，其中

式中的s1-頂部斜距，s2-底部斜距，s-水平距離。該方法測量高度的精度取決于測距精度的要求，適合于有高度的點狀地物、線狀地物和規(guī)則的面狀地物。

2.3 全站儀棱鏡測量方法的實驗和精度分析

用全站儀測量因瓦合金尺的高度來進行精度的分析。因瓦合金尺是一等特種?特型專用精密因瓦水準標尺，它主要采用標準CH8008-92因瓦合金帶4J36，線膨脹系數(shù)≤1.3×10-6/℃；米間隔真長與名義差≤±0.02mm；米間隔平均真長≤0.008mm；分米分劃真長與名義長之差≤0.01mm，標尺基本與輔助常數(shù)差及零點高差≤0.015mm，標尺縱軸線與底平面垂直測定≤4″；底平面平直度≤0.015mm；尺身矢距≤2mm；數(shù)字注記為分米和厘米，分劃間隔為10mm和5mm，有正象和倒象兩種。由于它的性能和精度高，可以把它的尺長看作是真值，用全站儀對它進行測量，探討地物高度測量方法的精度。

2.3 測量水平距離和斜距的精度分析

本實驗中高度精度由測距精度影響，因此高度精度為：

式中ms-斜距中誤差，ml-平距中誤差。根據(jù)此公式對下列試驗數(shù)據(jù)進行精度分析。

表1：測量兩個斜距和一個平距來求地物高度的測量數(shù)據(jù)

根據(jù)方法1解算，得到的尺長為1.9988m，和真值相比相差0.0012m。其相對誤差是6/10000。

2.5 不同區(qū)域內(nèi)全站儀的數(shù)據(jù)采集方法

由于野外全站儀測量受到通視條件的限制，在地物比較稀疏的地區(qū)或者小范圍的測量區(qū)域，可以用全站儀采集地物底部特征點的數(shù)據(jù)，同時可以利用全站儀有棱鏡測量法對地物的高度進行測量，不會受到全站儀仰角的限制。在此區(qū)域的數(shù)據(jù)采集利用無棱鏡測量時，效率更高，工作量少，經(jīng)濟較低等特點。在城鎮(zhèn)或地物比較密集區(qū)域，用抽樣采集地物底部特征點法采集地物的頂部特征點的數(shù)據(jù)。此方法就是將全站儀設(shè)置在較高的地方，用無棱鏡測量模式抽樣采集數(shù)據(jù)，獲得上層不同高度頂部特征點的信息。此時進行數(shù)據(jù)采集時和地面上進行數(shù)據(jù)采集時的工作過程是一致的。因此獲取兩層空間數(shù)據(jù)：地物底部特征數(shù)據(jù)和地物頂部特征數(shù)據(jù)。

篇9

[關(guān)鍵詞]糖衣；維C銀翹片；維生素C；含量測定

[中圖分類號]R917 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-7210（2007）08（c）-105-01

維C銀翹片為中西藥結(jié)合的常用感冒藥，中國藥品標準規(guī)定了維生素C的含量測定。由于生產(chǎn)過程中維生素C不穩(wěn)定，目前市場上各個廠家的維C銀翹片質(zhì)量參差不齊，有的維生素C含量極低。本實驗研究了糖衣對該片劑中維生素C含量測定的影響，并對6個廠家的樣品進行了配對設(shè)計的t檢驗，結(jié)果P>0.05，表明糖衣對維C銀翹片中維生素C含量測定的影響無顯著性意義。

1 儀器與試藥

AG135電子天平（瑞士梅特勒公司）；冰醋酸為分析純；維生素C（抗壞血酸，黃石市三九藥廠，批號20050307，按中國藥典2000年版二部“維生素C”中含量測定項下測定其含量為99.8% ）；維C翹片均為市售品。

2 方法與結(jié)果

2.1 糖衣對含量測定的影響

取10片，剝糖衣，將剝下的糖衣研細，取相當于4片維C銀翹片所包含糖衣量，置100 ml量瓶中，加新沸的冷蒸餾水10 ml和稀醋酸10 ml，振搖使溶解，加水稀釋至刻度，搖勻；精密量取續(xù)濾液50 ml，置錐形瓶中，加淀粉指示液3 ml，用碘滴定液（0.1035 mol/L）滴定至藍色。共做了6個廠家，結(jié)果糖衣消耗碘滴定液（0.1035 mol/L）0.01~0.04 ml，折算成相當于維生素C的含量為0.09~0.36 mg，僅相當于標示量的0.01%~0.39%，且剝下的糖衣不可避免地會帶入一些維生素C，所以在實驗中基本可以忽略糖衣造成的誤差。

2.2 回收率試驗

精密稱取維生素C和不剝糖衣樣品于100 ml量瓶中，按文獻[1]方法測定含量，計算回收率。結(jié)果平均回收率為100.0%，RSD=0.35%，表明此法回收率高，測定結(jié)果準確（表1）。

2.3 剝糖衣與不剝糖衣進行維生素C含量測定的比較

取同一個廠家的樣品10片，剝糖衣；另取10片，不剝糖衣，照文獻[1]法測定含量。共做6個廠家，經(jīng)統(tǒng)計學[2]處理，得成對數(shù)據(jù)的 t檢驗的P>0.05（n=6），表明兩種方法測定的結(jié)果無顯著性差異（表2）。

3 討論

3.1 在糖衣對含量測定的影響試驗中，糖衣是從片劑上剝下的糖衣，解決了輔料來源問題，同時更接近實際操作狀態(tài)。

3.2 注意研磨充分，使樣品中糖衣分布均勻。

3.3 由于含PPA感冒藥屬禁用，故維C銀翹片使用量較大，但維C銀翹片在生產(chǎn)過程中維生素C容易氧化變質(zhì)，目前很多廠家中的維生素C含量很低，廠家出廠前需及時掌握質(zhì)量情況，但剝糖衣費時費力，建議廠家可不剝糖衣進行維生素C的含量測定，快速、省時。

[參考文獻]

[1]國家藥典委員會中藥標準處.維C銀翹片質(zhì)量標準[J].中國藥品標準,2003,4(4):25-26.

[2]裘雪友,孫定人,喻維新.藥師手冊[M].第2版.北京:人民軍醫(yī)出版社,1998.1147.

篇10

平方米是面積的公制單位。定義為邊長為1米的正方形的面積。在生活中平方米通常簡稱為“平米”或“平方”。港臺地區(qū)則稱為“平方公尺”。

“平方千米”是比“公頃”還大的面積單位，計算較大的土地面積一般用“平方千米”做單位。例如，我國國土的陸地面積大約是960萬平方千米。

土地測量的計算方法：

1、分幅量算各鄉(xiāng)總圖斑面積，用圖幅理論面積進行控制和平差；分鄉(xiāng)量算各村總圖斑面積，用鄉(xiāng)平差后的總圖斑面積進行控制和平差。

2、分村量算碎部（地類）面積，用村平差后的總圖斑面積進行控制和平差。當一幅圖的各類土地面積全部按規(guī)定量算后，就按本圖幅由碎部分逐級向上統(tǒng)計、匯總和校核。

3、當某一鄉(xiāng)的有關(guān)圖幅的面積全部按規(guī)定量算后，分地類按行政單位逐級向上統(tǒng)計、匯總量算的結(jié)果。