广东工业大学测绘工程系广东工业大学测绘工程系第八章 设备安装检校测量和工业测量工程测量学工程测量学-ENGINEERING GEODESYn 精密安装控制网的建立精密安装控制网的建立n 设备安装的传统方法设备安装的传统方法n 定线定位方法定线定位方法本章主要内容和教学目标本章主要内容和教学目标主要内容主要内容目标目标 通过本章的学习，熟悉和掌握精密安装控制网的建立方法和过程；了解设备安装的传统方法以及精密定位和定线方法。 根据设计和工艺的总要求，将大量的工艺设备构件按规定的精度和工艺流程的需要安装到设计的位置、轴线、曲面上，同时在设备运转过程中进行必要的检测和校准测量。 工业设备安装和检校中工程测量的主要工作工业设备安装和检校中工程测量的主要工作8.1 8.1 概述概述工程测量在设备安装和检校测量中的优势计量设备不适应的安装计量设备不适应的安装/ /检校情况检校情况 a. 若要求在一个较大尺度范围内保持各部件的 相对精度，一般计量设备难以满足 b. 计量设备量程不够 c. 安装现场不适合计量设备 工程测量的优势工程测量的优势: : a. 可通过精密控制网保持大尺度整体相对精度 b. 测量的量程大，适合各种场地 c. 无接触工程测量已用于设备安装和检校情况 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 飞机、船舶的整体安装 大型天线的安装与检测 汽车车身的检测 8.2 8.2 设备安装检校的控制测量设备安装检校的控制测量 a.直伸三角形网 b.环形控制网 c.三维控制网 d.微型高程网小型设备：只需设立几个参考点大型设备：分区、分段时要建立控制网微型安装网类型微型安装网类型直伸三角形网直伸三角形网用于线状设备，或直线度、同轴度要求较高的设备安装中一般为边角网可用激光跟踪仪测边图图7-1-1 7-1-1 直伸边角控制网直伸边角控制网 （a)直伸大地四边形控制网直伸大地四边形控制网(b)(b)直伸三角形控制网直伸三角形控制网对于图对于图(b)(b)情况情况, ,如果方位角近似为零如果方位角近似为零, ,上面公式可简化为上面公式可简化为? ?例 1 北京正负电子对撞机的直伸三角形网 直线加速器部分的安装控制网为直伸三角网直线加速器墙上标墙上标志志地板上地板上标志标志直伸网的布点直伸网的布点用全站仪测量直伸网用全站仪测量直伸网用激光跟踪仪测量直伸网用激光跟踪仪测量直伸网北京正负电子对撞机的直伸三角形网测量结果北京正负电子对撞机的直伸三角形网测量结果环形控制网环形控制网 用于环形加速器磁件安装:径向相对误差为0.1-0.15mm类型：测高环形三角网 和大地四边形环锁 (a)测高环形网测高环形网(b)四边形环形网四边形环形网测高环形网测高环形网 测边、测高代替用经纬仪测角使角度的精度大大提高aS1chS2bS3(b)(b)测高三角形测高三角形 在加速器工程中，采用专用铟瓦测距仪Distinvar测距，精度可达0.030.05mm ，用专用工具丈量三角形之高 ，计算的转角精度为0.25” (a)测高环形网测高环形网测高三角形的角度计算精度测高三角形的角度计算精度aS1chS2bS3(b)(b)测高三角形测高三角形 某环形加速器工程 ，s1=24.4m，h=1.28m ，ms=0.06mm，mh=0.03mm 可算得m=0.28” H=1.28m,三条边的测量中误差均为0.04毫米,则结论结论: : 用狭长三角形三边长推求角度的精度不高;而测量两条短边和底边的高来求内角的方案是最佳的.大地四边形环锁大地四边形环锁 图形结构强,需测量全部的边,工作量大,同时要求具备4种不同长度的铟瓦尺。四边形环形网四边形环形网精度评定：精度评定： 一般要求给出切向误差和径向误差。如果在直角坐标系下平差，平差结果需要转换为切向误差和径向误差极坐标情况可直接得到径向误差三维控制网三维控制网三维网三维网利用水平角、垂直角、斜距、坐标向量（GPS,激光跟踪仪)观测值进行整体平差的控制网。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（x、y、z）。ABcCBXYZ12s2s3s1注意：注意：垂直角观测时要对向观测三维控制网的优点三维控制网的优点： （1）利用水平角、垂直角、斜距进行整体平差获取三维 坐标，在布网、精度方面有一定优势 （2）三维的优势在高差较大的工业场地显得较为明显 （3）激光跟踪仪的应用需要按三维网平差意义：意义：（1 1）避免了二次布网、观测和平差的繁琐工作（2）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。一、精密定线的方法 （1）经纬仪外插定线AB111”28.3 设备安装检校中的若干测量（自学） （2）经纬仪内插定线 当A或B可设仪器时，方法同外插法。 当A、B都不可设仪器时，需用归化法归化法（又叫“正倒镜投点”法)逐次归化法逐次归化法如上面归化过程一次不能完成，可采用逐次归化法机械法准直测量机械法准直测量机械法准直测量：机械法准直测量： 是在二个给定的基准点间吊挂一条引张线，利用垂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。如：如：北京正负电子对撞机工程，直线段的准直精度要求0.2mm一般测角满足不了要求，可采用精密准直测量方法。 仪器和目标对中误差（偏心观测） 采用强制对中装置 望远镜调焦误差 （1）互瞄十字丝 （2）互瞄内觇标 经纬仪垂轴倾斜误差 （1）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 （3）双轴补偿功能对垂直轴倾斜进行自动改正短边方位传递短边方位传递主要误差来源及对策主要误差来源及对策系统误差偶然误差短边方位传递短边方位传递短边方位传递一般采用三台仪器同时作业的角导线互瞄法：AB123451 互瞄十子丝2 互瞄内占标（望远镜内安装内占标，精度4秒）8.4 8.4 设备安装检校测量设备安装检校测量 ( (自学自学) )天线安装天线安装/ /检测的方法：检测的方法： 一、传统方法一、传统方法 传统方法主要有机械测量法、光学测量法和电学测量法等。 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。 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、微波测距法和小车测量法等。1旋转样板法：旋转样板法：制作抛物线模板，并安装在天线轴心线上，当他旋转一周，测量样板与天线抛物面的间隙，就可对天线作出评价。2 固定样板法：固定样板法：8.5 8.5 三维工业测量系统三维工业测量系统( (自学自学) )8.6 8.6 大型天线的安装检校测量实例大型天线的安装检校测量实例( (自学自学) )