時(shí)間:2023-03-15 15:06:47
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1.1懸澆施工控制
(1)箱梁水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)從0#、1#塊頂板水準(zhǔn)點(diǎn)利用鋼尺引測(cè)到左右箱室人孔旁所做高程點(diǎn),測(cè)算出所布設(shè)高程點(diǎn)的高程,用以作為以后底模標(biāo)高測(cè)量的后視水準(zhǔn)點(diǎn)。(2)底模標(biāo)高測(cè)量在每個(gè)塊段底腹板澆筑前,測(cè)算出底模最外緣側(cè)的模板高程,按照監(jiān)控單位發(fā)放的施工指令中給出的立模標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核,調(diào)整。(3)底模高程點(diǎn)標(biāo)高測(cè)量在每個(gè)塊段底腹板澆筑前和澆筑完成后,各測(cè)出左右箱室焊設(shè)的模板高程點(diǎn)的高程,算出其變化量。(4)頂板高程點(diǎn)標(biāo)高測(cè)量在每個(gè)塊段頂板張拉前和張拉完成后,各測(cè)出頂板焊設(shè)的模板高程點(diǎn)的高程,算出焊設(shè)的測(cè)點(diǎn)的撓度變化量。
1.2箱梁合攏控制
(1)在各孔的邊跨合攏塊施工前,對(duì)各懸臂箱梁高程進(jìn)行聯(lián)測(cè)。(2)合攏段施工的高程觀測(cè)按以下6個(gè)工況實(shí)測(cè):①安裝模板前;②澆筑混凝土前;③澆筑混凝土后;④張拉部分縱向預(yù)應(yīng)力鋼束后;⑤拆除臨時(shí)支撐后;⑥張拉完所有預(yù)應(yīng)力鋼束后。(3)對(duì)于連續(xù)箱梁的中孔合攏,還應(yīng)在主墩臨時(shí)支座拆除的前后對(duì)各測(cè)控點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2對(duì)稱平衡施工
施工中嚴(yán)格按照平衡施工的要求進(jìn)行,最大混凝土澆筑重量誤差不得大于該梁段自重的30%,并在混凝土澆筑過(guò)程中實(shí)施監(jiān)控,確保箱梁自重誤差不大于設(shè)計(jì)要求的3%,控制梁段上的施工堆積物并及時(shí)清理箱梁中的施工垃圾,以避免由于施工荷載和橋面雜物的不平衡引起測(cè)量數(shù)據(jù)的不正確。
3質(zhì)量保證措施
3.1抓好事前控制
3.1.1抓好人的質(zhì)量施工測(cè)量放樣工作是靠人干出來(lái)的,人是工作質(zhì)量的決定因素,因此提高自身的思想水平、業(yè)務(wù)技術(shù),工作能力、工作責(zé)任是極其重要的,同時(shí)必須了解和管理好所管轄內(nèi)測(cè)量人員,有利于開(kāi)展工作,必要時(shí)做好配合工作。3.1.2抓好測(cè)量?jī)x器的質(zhì)量測(cè)量放樣必須有符合精度的儀器設(shè)備,才能確保精度和速度,除必要按規(guī)定進(jìn)行鑒定,還必須在使用中時(shí)刻注意儀器的性能和狀態(tài),發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)校正。3.1.3抓好基準(zhǔn)點(diǎn)的精度平面高程控制點(diǎn)是實(shí)施施工放樣的基準(zhǔn)點(diǎn),它的精度優(yōu)劣直接影響放樣精度。因此,施工前必須對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè),并根據(jù)建筑物的分布,為便于放樣,還需進(jìn)行加密。施工階段確保控制點(diǎn)的穩(wěn)定完好,有破壞變動(dòng),應(yīng)及時(shí)補(bǔ)埋補(bǔ)測(cè)。3.1.4抓好設(shè)計(jì)圖紙的復(fù)核按設(shè)計(jì)圖紙的數(shù)據(jù)進(jìn)行施工,是我們的職責(zé),設(shè)計(jì)單位要求對(duì)圖紙進(jìn)行復(fù)核是我們的義務(wù),也是為了我們確保施工放樣數(shù)值的準(zhǔn)確。在復(fù)核發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)地向設(shè)計(jì)單位反映。3.1.5學(xué)好規(guī)范、掌握規(guī)范、執(zhí)行好規(guī)范規(guī)范是我們判別測(cè)放精度施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),要養(yǎng)成嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范的習(xí)慣,為此全面地學(xué)好規(guī)范,深刻地理解規(guī)范,認(rèn)真地執(zhí)行規(guī)范。在保證質(zhì)量的前提下,把好執(zhí)行規(guī)范,不斷地總結(jié)提高。
3.2抓好事中控制
在檢查時(shí)盡可能用自己的儀器自己測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決,有些問(wèn)題應(yīng)及時(shí)匯報(bào)給相關(guān)的專業(yè)工程師。并有嚴(yán)格報(bào)驗(yàn)制度。3.2.1平面位置控制設(shè)站檢查:全站儀對(duì)中整平后設(shè)置氣象元素棱鏡常數(shù),輸入站點(diǎn)后視點(diǎn)坐標(biāo),后視定向后要測(cè)距測(cè)坐標(biāo),一般誤差控制在3mm以內(nèi)。對(duì)每個(gè)放樣點(diǎn)的檢查,一般采用極坐標(biāo)法,即以方位角定向、距離定點(diǎn),再測(cè)坐標(biāo)作校對(duì)。當(dāng)檢查點(diǎn)較多或時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),要及時(shí)地復(fù)查后視點(diǎn)。當(dāng)測(cè)放水中樁或不能直接定樁時(shí),可放輔樁,但要標(biāo)明輔樁與主樁的關(guān)系(方向和距離)。檢查結(jié)束后,應(yīng)到點(diǎn)位處一看一量,看所放的點(diǎn)組成的線形是否與設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)相符,量各樁間距是否與設(shè)計(jì)值相同。護(hù)欄的放樣應(yīng)保證其線形流暢,保證橋面寬度,其線形要確保不出現(xiàn)折角。3.2.2高程檢查首先要經(jīng)常檢查水準(zhǔn)儀的i角,確保其良好的性能,還需檢查腳架及塔尺接頭是否完好。檢查時(shí)須從一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)到另一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn),這樣可以:①發(fā)現(xiàn)所觀測(cè)的是否閉合;②水準(zhǔn)點(diǎn)是否變動(dòng);③水準(zhǔn)儀有無(wú)問(wèn)題。當(dāng)要引測(cè)結(jié)構(gòu)物上部或下部時(shí)可采用鋼尺倒掛法,鋼尺必須要垂角,最好用正、倒掛尺校檢。
3.3事后總結(jié)
(1)平面控制方面目前采用的坐標(biāo)系:①WGS-84大地坐標(biāo)系;②1980西安坐標(biāo)系;③1954北京系。(2)高程控制方面國(guó)家規(guī)定:采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)點(diǎn),它與1956黃海高程系的關(guān)系式:1985國(guó)家高程基準(zhǔn)時(shí)1956年黃海高程值0.0286m。蘇南地區(qū)采用吳淞值高程系,它與1956黃海高程系的關(guān)系式:吳淞系1956年黃海高程系值+1.8971.6972.097,根據(jù)不同地區(qū)而定。(3)加密控制對(duì)被破壞的不穩(wěn)定的點(diǎn)必須重新埋測(cè)。橋梁處的點(diǎn)必須穩(wěn)定可靠,并作為以后聯(lián)測(cè)的起訖點(diǎn)。復(fù)測(cè)時(shí)設(shè)計(jì)路線不宜太長(zhǎng),盡量控制在2-3km,以減少誤差的積累。(4)導(dǎo)線平差中對(duì)X、Y的fx、fy分配,可應(yīng)僅考慮距離而應(yīng)當(dāng)按方位角距離的聯(lián)合影響來(lái)分配。(5)采用全站儀用極坐標(biāo)放樣最大距離的控制國(guó)家規(guī)定最大誤差是中誤差的2倍,以J2級(jí)測(cè)一個(gè)單角,其精度約在10″左右,而放樣橋梁樁、柱的平面位置,則最大要求<5mm。S=ρ″/10″×5mm=103m,最好控制在100m以內(nèi)。
4結(jié)語(yǔ)
在利用激光進(jìn)行的三維測(cè)量中應(yīng)用最廣泛的測(cè)量方法主要有三種:干涉法、飛行時(shí)間法和三角法。1.1干涉法干涉法測(cè)量是利用激光的干涉原理來(lái)完成對(duì)物體測(cè)量的一種方法,其原理是將一束相干光通過(guò)分光系統(tǒng)分成測(cè)量光和參考光,通過(guò)測(cè)量光波與參考光波相干疊加產(chǎn)生的干涉條紋變化量來(lái)獲得物體表面的深度信息。干涉法的測(cè)量精度高,在100m范圍內(nèi)可以獲得0.1mm的分辨率。1.2飛行時(shí)間法飛行時(shí)間法是通過(guò)測(cè)量脈沖光束的飛行時(shí)間來(lái)測(cè)量距離的一種測(cè)量方法,其原理是通過(guò)測(cè)量發(fā)射和接收激光脈沖信號(hào)的時(shí)間差來(lái)間接獲得被測(cè)目標(biāo)的距離。飛行時(shí)間法以時(shí)間分辨率來(lái)?yè)Q取距離測(cè)量精度,精度相對(duì)較低,一般在1mm左右,精度高的測(cè)量頭可達(dá)亞毫米級(jí),常用于大尺度遠(yuǎn)距離測(cè)量。1.3三角法三角法是光學(xué)測(cè)量中最常見(jiàn)的一種測(cè)量方法。它是將待測(cè)點(diǎn)的深度坐標(biāo),通過(guò)不同的檢測(cè)元件,利用幾何三角關(guān)系轉(zhuǎn)換為相對(duì)于光學(xué)基準(zhǔn)的偏移量進(jìn)而計(jì)算出該點(diǎn)深度值。根據(jù)具體照明方式的不同,光學(xué)三角法可分為兩大類:被動(dòng)三角法和主動(dòng)三角法。激光三角法測(cè)量是基于激光的主動(dòng)三角法,是近年來(lái)研究較多、發(fā)展比較成熟的一種測(cè)距方法。其測(cè)量原理是:由光源發(fā)出的光照射到被測(cè)物體表面上,反射后在檢測(cè)器(如:CCD)上成像,物體表面的位置改變,檢測(cè)器上成的像也隨之改變,由幾何三角關(guān)系即可通過(guò)對(duì)像移的檢測(cè)和計(jì)算出實(shí)際高度。激光三角法測(cè)量的精度取決于感光設(shè)備的敏感程度、與被測(cè)表面的距離、被測(cè)物表面的光學(xué)特性等,適合于近距測(cè)量,精度一般在絲米級(jí)。
2測(cè)量方法的選擇
船板的形狀尺寸測(cè)量是一個(gè)典型的外表面三維曲面測(cè)量。由于船板是一個(gè)連續(xù)而光滑的曲面,因此,可以將整個(gè)曲面離散成m×n個(gè)點(diǎn),通過(guò)測(cè)量得到這些點(diǎn)的坐標(biāo)值后,即可通過(guò)軟件擬合出整個(gè)曲面。由于傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量,存在探頭易磨損,需要人工干預(yù),價(jià)格昂貴,對(duì)使用環(huán)境有一定要求,測(cè)量速度慢,效率低等問(wèn)題,因此,雖然其有較高的測(cè)量精度,但確并不適合應(yīng)用在船板多點(diǎn)成形在線測(cè)量中。對(duì)比三種常用的激光測(cè)量方法,測(cè)量精度均能滿足船板的測(cè)量要求。本著實(shí)用而不浪費(fèi)的原則,由于干涉法測(cè)量所需的測(cè)量設(shè)備成本較另外兩種方法高出很多,并且使用時(shí)需反射鏡,現(xiàn)場(chǎng)在線使用不方便,速度慢效率低,因此,采用飛行時(shí)間法或三角法的激光測(cè)量傳感器比較適合船板三維測(cè)量,其設(shè)備價(jià)格較低,對(duì)測(cè)量表面的要求不高,并且可直接測(cè)量,使用靈活方便。
3掃描裝置
掃描裝置是激光測(cè)量頭的安裝平臺(tái),其作用是帶動(dòng)激光測(cè)量頭沿X軸和Y軸運(yùn)動(dòng),完成對(duì)整個(gè)測(cè)量表面的掃描,并在測(cè)量的同時(shí)給出測(cè)量點(diǎn)的X方向和Y方向的坐標(biāo)值。為了提高測(cè)量效率,最終確定掃描裝置采用多點(diǎn)方式,這樣可以大大提高船板多點(diǎn)成形的生產(chǎn)效率。由于多點(diǎn)測(cè)量方式使用的激光測(cè)量頭數(shù)量較多,因此,在滿足測(cè)量精度要求的前提下,選擇了價(jià)格相對(duì)較低的飛行時(shí)間法激光測(cè)量頭。掃描系統(tǒng)由電動(dòng)滑臺(tái)、聯(lián)軸器、接軸、減速機(jī)、伺服電機(jī)、測(cè)量架、測(cè)頭等部分組成(見(jiàn)圖1)。電動(dòng)滑臺(tái)和減速機(jī)通過(guò)架子固定在上模座上,伺服電機(jī)與減速機(jī)相連,并通過(guò)接軸與電動(dòng)滑臺(tái)連接,測(cè)量架固定在電動(dòng)滑臺(tái)上。測(cè)量時(shí),在伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下,電動(dòng)滑臺(tái)帶動(dòng)測(cè)量架沿X方向移動(dòng),每走一個(gè)步長(zhǎng)測(cè)頭測(cè)量當(dāng)前X坐標(biāo)下各點(diǎn)的Z坐標(biāo)值,直到測(cè)量完整個(gè)板材表面點(diǎn)陣(見(jiàn)圖2)。
4結(jié)束語(yǔ)
地籍測(cè)量必須準(zhǔn)確定位每一項(xiàng)土地接線,繪制精準(zhǔn)的地籍圖。一般地籍測(cè)量中要求數(shù)據(jù)單位為厘米,通過(guò)GPS-RTK測(cè)量技術(shù)測(cè)繪地籍信息,然后保存到GPS內(nèi),用于構(gòu)成精準(zhǔn)的地籍信息圖[2]。GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在多項(xiàng)工具的支持下,實(shí)現(xiàn)細(xì)化測(cè)繪。所以,主要在基準(zhǔn)站、測(cè)繪作業(yè)以及內(nèi)業(yè)處理三方面,分析GPS-RTK在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用。
1.1選定基準(zhǔn)站
基準(zhǔn)站是GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的核心,支撐測(cè)量技術(shù)的順利進(jìn)行。準(zhǔn)確選定基準(zhǔn)站的位置,有利于GPS-RTK發(fā)揮測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì),因此,針對(duì)基準(zhǔn)站的選擇,提出三點(diǎn)要求:(1)確保基準(zhǔn)站的高度,基準(zhǔn)站發(fā)射信號(hào)時(shí),需借助天線電臺(tái),為避免傳輸受阻,盡量保障足夠高的選址;(2)避開(kāi)反射作業(yè)區(qū),部分水域、建筑對(duì)傳輸系統(tǒng)造成影響,導(dǎo)致GPS-RTK的測(cè)量信息無(wú)法順利傳輸,丟失諸多信息數(shù)據(jù),基準(zhǔn)站在安置時(shí),必須在無(wú)反射物的環(huán)境中;(3)基準(zhǔn)站安置在無(wú)線電通信穩(wěn)定地區(qū),如果選定地區(qū)存在信號(hào)干擾,需根據(jù)地籍測(cè)量的需求,重新選定基準(zhǔn)站的位置,用于控制基準(zhǔn)站的測(cè)量環(huán)境,避免產(chǎn)生電波干擾。
1.2基于GPS-RTK的測(cè)繪作業(yè)
GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在地籍中的測(cè)繪作業(yè),也稱為外業(yè)測(cè)量,分配測(cè)繪人員。一般測(cè)繪由兩名測(cè)繪人員構(gòu)成,一人留守在基準(zhǔn)站處,另一人實(shí)行定點(diǎn)測(cè)繪,即:記錄每一個(gè)測(cè)繪點(diǎn)的數(shù)據(jù),便于繪制測(cè)量圖。規(guī)劃GPS-RTK在測(cè)繪作業(yè)中的具體應(yīng)用流程如下。第一,確定GPS-RTK所使用的坐標(biāo)系,可以根據(jù)地籍測(cè)繪的需求設(shè)定,也可直接采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)級(jí)坐標(biāo)系,再規(guī)劃投影參數(shù),如:GPS-RTK確定地籍測(cè)量的已知點(diǎn),規(guī)定中央子午線,如果子午線為已知,直接選定,如為未知,則需選擇合適的子午線,以地籍測(cè)繪的當(dāng)?shù)丨h(huán)境為主。第二,關(guān)閉GPS-RTK測(cè)量裝置的參數(shù),設(shè)置基準(zhǔn)站?;鶞?zhǔn)站同樣分為已知、未知兩種,兩種布設(shè)方式主要取決于基準(zhǔn)站的設(shè)置點(diǎn):(1)已知點(diǎn)處基準(zhǔn)站進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)時(shí),需要經(jīng)過(guò)人工操作,通過(guò)Tab功能存儲(chǔ)基準(zhǔn)點(diǎn)并命名,所有待測(cè)點(diǎn)的目標(biāo)值輸入完成后,提取存取的基準(zhǔn)點(diǎn),規(guī)劃GPS-RTK的測(cè)量時(shí)間,完成基準(zhǔn)站的布設(shè);(2)未知點(diǎn)與已知點(diǎn)存在明顯差異,其在定位基準(zhǔn)站坐標(biāo)時(shí),需以高程為主,盡量拉近高程值,由此才可確定基準(zhǔn)站的布設(shè)效果。第三,實(shí)質(zhì)操作,促使GPS-RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)入工作狀態(tài),測(cè)量人員根據(jù)操作項(xiàng)目,執(zhí)行地籍測(cè)量。基準(zhǔn)點(diǎn)中包含GPS-RTK的測(cè)量結(jié)果,根據(jù)對(duì)應(yīng)按鍵,測(cè)量人員準(zhǔn)確獲取測(cè)量結(jié)果,必要時(shí)可實(shí)行轉(zhuǎn)換參數(shù),如果測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)存在較大誤差,GPS-RTK還需執(zhí)行重測(cè),控制誤差在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
1.3內(nèi)業(yè)處理
測(cè)繪作業(yè)中得出的測(cè)量參數(shù)組成GPS-RTK的數(shù)據(jù)庫(kù),無(wú)法直接應(yīng)用在地籍繪圖上,所以還需轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)格式,轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)格式需要與所用的繪制軟件保持一致,促使測(cè)量人員迅速完成地籍繪制[3]。比較常用的繪制軟件為CASS5.0,GPS-RTK數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化時(shí),可以該軟件為主,保障地籍測(cè)量的真實(shí)性。由此,提高測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用能力,確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)的可用程度,不會(huì)出現(xiàn)無(wú)用數(shù)據(jù),發(fā)揮GPS-RTK數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)。
2GPS-RTK在地籍測(cè)量中的質(zhì)量控制
GPS-RTK在地籍測(cè)量中的應(yīng)用,有效提高測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精準(zhǔn)度,成為地籍測(cè)量中不可缺少的技術(shù)。GPS-RTK在應(yīng)用的過(guò)程中,必須依靠科學(xué)的質(zhì)量控制措施,才能完善地籍測(cè)量。
2.1構(gòu)建控制網(wǎng)約束測(cè)量數(shù)據(jù)
控制網(wǎng)是GPS-RTK在地籍測(cè)量中的基礎(chǔ),由傳統(tǒng)GPS測(cè)量技術(shù)獲取相關(guān)數(shù)據(jù),用于檢測(cè)地籍測(cè)量中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)??刂凭W(wǎng)在檢測(cè)數(shù)據(jù)的同時(shí),控制GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的準(zhǔn)確度,重點(diǎn)檢測(cè)轉(zhuǎn)換、輸入中的測(cè)量數(shù)據(jù),以免干預(yù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度??刂凭W(wǎng)可以控制GPS-RTK測(cè)量技術(shù)在任何情況下的測(cè)量質(zhì)量,基本不會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差,完善GPS-RTK在地籍測(cè)量中的各個(gè)數(shù)據(jù)鏈。
2.2排除干擾控制測(cè)量誤差
雖然控制基準(zhǔn)站的位置,但是難免會(huì)出現(xiàn)不同情況的誤差干擾,通過(guò)質(zhì)量控制的方式,主動(dòng)解決地籍測(cè)量中的誤差,排除干擾。GPS-RTK在地籍測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用,基本會(huì)產(chǎn)生誤差,證實(shí)質(zhì)量控制的重要性,測(cè)量人員在排除誤差時(shí),以手簿為主,通過(guò)核實(shí)、觀測(cè)的方式,判斷測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)價(jià)值,還可在測(cè)量點(diǎn)上實(shí)行重復(fù)測(cè)量,分析多次測(cè)量的結(jié)構(gòu),得出最準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)[4]。GPS-RTK在地籍測(cè)量中的質(zhì)量控制,有利于穩(wěn)定測(cè)繪結(jié)果,體現(xiàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的價(jià)值,規(guī)避地籍測(cè)量中的誤差。防止由于測(cè)量誤差引發(fā)地籍糾紛,保障地籍測(cè)量的質(zhì)量。
3結(jié)束語(yǔ)
首先將已標(biāo)定過(guò)的螺線管和HWR腔安裝就位,并且用三維可調(diào)機(jī)構(gòu)反復(fù)調(diào)節(jié)各元件至理論位置,其實(shí)際安裝精度見(jiàn)表1.然后將測(cè)微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡所用十字絲目標(biāo)及其支架,安裝在冷質(zhì)量元件上,并將其對(duì)準(zhǔn)至設(shè)計(jì)位置.
2配置偏心距和旋轉(zhuǎn)角
由于測(cè)微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡低溫下監(jiān)測(cè),只能透過(guò)觀察窗向真空室內(nèi)部的光學(xué)靶觀測(cè).而光的傳播存在折射和衍射,會(huì)對(duì)光學(xué)觀測(cè)產(chǎn)生誤差.采用數(shù)字水平儀調(diào)平望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸,并且借助激光跟蹤儀事先將遠(yuǎn)近兩處的基準(zhǔn)靶和望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸中心調(diào)整至統(tǒng)一高程面,可以消弱光透過(guò)空氣和玻璃觀察窗不同介質(zhì)時(shí)的折射誤差.為了避免光的衍射誤差,可以人為將不同十字絲目標(biāo)的上下左右配置在±0.2mm以內(nèi)不同偏心距上(見(jiàn)圖4).由于六個(gè)十字絲之間間隔太小,為了便于觀測(cè),可以將不同十字絲目標(biāo)配置不同的旋轉(zhuǎn)角(30度和60度),間隔放置在螺線管和超導(dǎo)腔下方(見(jiàn)圖4).
3理論模擬
在低溫壓力容器的元件中,除了承受由載荷(壓力、外載)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力外,由于在運(yùn)行過(guò)程中元件的溫度場(chǎng)發(fā)生變化,還將承受熱應(yīng)力的作用[5].為了確定腔體、磁體、支撐以及氦容器在重力和冷縮變形時(shí)的補(bǔ)償量和熱應(yīng)力,以減小或消除應(yīng)力和變形.必須采用有限元方法,模擬低溫下所有冷質(zhì)量組件的熱應(yīng)力和冷縮變形.本文采用SOLID-WORKS建模,使用ANSYS進(jìn)行熱應(yīng)力模擬.
3.1有限元模型及其材料屬性
冷質(zhì)量及其支撐組件的有限元模型如圖3所示.模型中磁體、氦槽及其本身焊接連接支架采用316LSS不銹鋼材料,HWR腔及其本身焊接連接支架為鈦材,冷質(zhì)量支撐組件和腔體的6根橫梁采用鈦材料,準(zhǔn)直支架及十字絲目標(biāo)采用G10材料.模型中支撐桿室溫端為球鉸接,支撐桿低溫端與鈦架之間為綁定.不同接觸材料之間采用螺栓連接,模擬為不同接觸材料之間可相互滑動(dòng)且不分離.所有冷質(zhì)量材料的機(jī)械特性見(jiàn)表2.
3.2邊界條件與模擬結(jié)果
實(shí)測(cè)的兩次試驗(yàn)采用液氮降溫,模型中支撐室溫端球鉸鏈接觸面為300K室溫,所建模型腔體、氦容器以及超導(dǎo)磁體接觸面處為80K,80K表面熱負(fù)荷0.1W/m2.80K下豎直和橫向位移計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3,螺線管和HWR底部上移約2.0mm,橫向向中心收縮約1mm.
4實(shí)測(cè)分析
4.1低溫監(jiān)測(cè)
先用WYLER電子水平儀,將測(cè)微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸調(diào)平,精度控制在0.05mm/m內(nèi)[6].再調(diào)焦至遠(yuǎn)處基準(zhǔn)靶,使用旋轉(zhuǎn)按鈕,擺動(dòng)鏡筒使其對(duì)齊遠(yuǎn)處目標(biāo)中心(見(jiàn)圖5第1步);然后調(diào)整焦距瞄準(zhǔn)近處基準(zhǔn)靶,使用平移工作臺(tái),移動(dòng)鏡筒至近處目標(biāo)中心(見(jiàn)圖5第2步).重復(fù)上述兩步“遠(yuǎn)旋轉(zhuǎn)移”多次,調(diào)整鏡筒至兩基準(zhǔn)靶偏心線上,控制其直線度誤差在0.1mm以內(nèi).圖5中虛線矩形框代表已旋轉(zhuǎn)的測(cè)微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡,實(shí)線矩形框代表已平移的測(cè)微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡,圓形目標(biāo)為MAT基準(zhǔn)靶.由于同軸十字絲目標(biāo)存在加工誤差,所以需要使用測(cè)微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡,借助可調(diào)絲扣,調(diào)整六個(gè)十字絲中心上下左右至設(shè)計(jì)偏心線位置.由于光學(xué)儀器不可避免地存在瞄準(zhǔn)誤差,而且瞄準(zhǔn)誤差的大小與距離成正比,呈正態(tài)分布.所以為了提高測(cè)量精度,應(yīng)該采用多次測(cè)量取平均值,和盡量縮短瞄準(zhǔn)距離的方法[7].
4.2數(shù)據(jù)分析
兩次試驗(yàn)降至液氮溫區(qū)時(shí)跟蹤儀和望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖6和7.80K時(shí)豎直方向上跟蹤儀監(jiān)測(cè)到2號(hào)螺線管向上移動(dòng)1.8mm,望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測(cè)到2號(hào)螺線管向上移動(dòng)1.9mm;80K時(shí)橫向跟蹤儀監(jiān)測(cè)到2號(hào)螺線管向中心移動(dòng)1mm,望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測(cè)到2號(hào)螺線管向中心移動(dòng)0.9mm.
5結(jié)論
推動(dòng)著各公司和機(jī)構(gòu)提高了對(duì)影像測(cè)量技術(shù)的重視,影像測(cè)量?jī)x的品種和規(guī)模也不斷擴(kuò)大[2-4]。國(guó)外影像測(cè)量?jī)x技術(shù)的由于起步早,技術(shù)發(fā)展比較成熟,因此市場(chǎng)占有比例高,產(chǎn)品知名度和普及度也較高。美國(guó)OGP公司設(shè)計(jì)的VidicomQualifier863,是首個(gè)使用固態(tài)CID相機(jī)和灰度圖像處理技術(shù)的現(xiàn)代影像檢測(cè)系統(tǒng)。該公司在影像測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域擁有著多項(xiàng)核心技術(shù)和專利。德國(guó)蔡司(ZEISS)公司旗下的高端三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)處于行業(yè)先進(jìn)水平,代表性產(chǎn)品為光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)O-INSPECT系列。其他生產(chǎn)影像測(cè)量?jī)x公司如日本MITUTOYO、NIKON,瑞典HEXAGON等也有著雄厚的技術(shù)力量。國(guó)內(nèi)的影像測(cè)量技術(shù)由于起步晚,技術(shù)力量薄弱,但隨著國(guó)家的重視和科研經(jīng)費(fèi)投入的加大,相關(guān)技術(shù)水平持續(xù)提高,研究成果也不斷涌現(xiàn)。智泰集團(tuán)(3DFAMILY)代表性的VMC250S型影像儀使用XYZ全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng);采用了自主研發(fā)的OVMPro全自動(dòng)光學(xué)測(cè)量系統(tǒng),并具有SPC報(bào)表分析功能,提高了批量檢測(cè)的效率,但難以測(cè)量高度尺寸。天準(zhǔn)公司于2007年自主開(kāi)發(fā)了一款二維自動(dòng)影像測(cè)量?jī)x,打破了國(guó)外廠家的技術(shù)壟斷。其他新興企業(yè)如冶信、新天等生產(chǎn)的影像測(cè)量?jī)x器和設(shè)備也逐漸在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上嶄露頭角,占據(jù)著一席之地。
2影像測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)分類與特點(diǎn)
影像測(cè)量?jī)x主要由機(jī)械主體、標(biāo)尺系統(tǒng)、影像探測(cè)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)以及測(cè)量軟件等組成。影像測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)型式主要有柱式、固定橋式和移動(dòng)橋式。柱式一般用于小量程的機(jī)器,橋式一般用于中大量程的機(jī)器。
2.1柱式影像測(cè)量?jī)x
柱式結(jié)構(gòu)底部為基座,二維工作臺(tái)分別沿X和Y向移動(dòng),影像探測(cè)系統(tǒng)可在固定立柱上沿Z向運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)牢固、精度高,不過(guò)工件的重量對(duì)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)有影響,不能承載過(guò)重工件,適合于中小行程影像測(cè)量?jī)x。
2.2固定橋式影像測(cè)量?jī)x
固定橋式測(cè)量?jī)x的X、Y、Z軸相互正交并沿著各自導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),其中Z軸上安裝有影像探頭并可以相對(duì)Y軸做垂直運(yùn)動(dòng),而Y軸則安裝在基座上。Z軸部分和Y軸部分的總成牢固裝在機(jī)座兩側(cè)的橋架上端。每軸都由電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng),可確保位置精度,但不適合手動(dòng)操作,該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、整機(jī)剛性好。
2.3移動(dòng)橋式影像測(cè)量?jī)x
移動(dòng)橋式結(jié)構(gòu)是目前大量程影像測(cè)量?jī)x中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。其中,工作臺(tái)固定,其中一個(gè)橋框由導(dǎo)軌帶動(dòng)在工作臺(tái)上沿X軸移動(dòng),同時(shí)由另一個(gè)導(dǎo)軌帶動(dòng)滑板在橋框上沿Y軸移動(dòng),主軸則沿Z軸移動(dòng)。被測(cè)工件安放在工作臺(tái)上,影像探測(cè)部件安裝在主軸上。這種形式的影像測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,剛度好,具有較開(kāi)闊的空間。
3展望
(1)GPS-RTK測(cè)量應(yīng)用范圍,首先用在控制測(cè)量,一般用在四等以下測(cè)量與工程測(cè)量。其次用在地形測(cè)量,用GPS-RTK測(cè)量時(shí)輔以測(cè)圖軟件,可測(cè)繪各種地形圖,如:帶狀地形圖與數(shù)字地形圖等。最后用在放樣測(cè)量。用GPS-RTK測(cè)量有效把放樣工作與設(shè)計(jì)方案結(jié)合,提高工作效率。(2)GPS-RTK系統(tǒng)土地測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)。PTK動(dòng)態(tài)測(cè)量是繼GPS定位技術(shù)后,測(cè)量領(lǐng)域的技術(shù)變革。有以下優(yōu)點(diǎn):①觀測(cè)點(diǎn)無(wú)需通視。精度高,有效距離遠(yuǎn),可減少測(cè)量時(shí)間和經(jīng)費(fèi),使地形點(diǎn)位選擇更靈活。②操作簡(jiǎn)便與自動(dòng)化高。PTK測(cè)量所需人員少與時(shí)間短,效率高,且測(cè)量成果為獨(dú)立觀測(cè)值,不像常規(guī)測(cè)量積累誤差。③觀測(cè)時(shí)間短。通常使用PTK測(cè)量中已達(dá)到幾秒就可測(cè)定一點(diǎn)位。能對(duì)坐標(biāo)實(shí)時(shí)計(jì)算,因此可提高效率。(3)RTK技術(shù)。實(shí)時(shí)測(cè)量技術(shù)以載波觀測(cè)量為依據(jù)的差分GPS技術(shù)。GPS測(cè)量模式有多種,如靜態(tài)、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)與動(dòng)態(tài)定位等。但用這些模式,如不和傳輸系統(tǒng)結(jié)合,定位結(jié)果需通過(guò)測(cè)后處理獲得,無(wú)法實(shí)時(shí)得出定位結(jié)果,無(wú)法實(shí)時(shí)審核基準(zhǔn)站與用戶站數(shù)據(jù)質(zhì)量,長(zhǎng)致使重測(cè)。動(dòng)態(tài)測(cè)量思想是,安置一GPS接收機(jī)于基準(zhǔn)站,對(duì)可見(jiàn)GPS衛(wèi)星連續(xù)觀測(cè),將觀測(cè)數(shù)據(jù)用無(wú)線電設(shè)備,實(shí)時(shí)發(fā)送用戶觀測(cè)站。在該站上,GPS接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí),通過(guò)接收設(shè)備,接收基準(zhǔn)站觀測(cè)數(shù)據(jù),再根據(jù)定位原理,實(shí)時(shí)計(jì)算與顯示用戶站坐標(biāo)與其精度。
2GPS-RTK測(cè)量控制要點(diǎn)
(1)控制點(diǎn)確定。設(shè)計(jì)測(cè)量控制點(diǎn)收集,根據(jù)需要,收集高級(jí)控制點(diǎn)參心坐標(biāo)、高程成果與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)等。其次確定平面控制點(diǎn),把平面控制點(diǎn)劃分等級(jí)成:一級(jí)、二級(jí)與三級(jí)。其三確定高程控制點(diǎn),按精度可分成五等。最后布設(shè)平面控制點(diǎn),用逐級(jí)布設(shè)與越級(jí)布設(shè)結(jié)合方式,爭(zhēng)取控制點(diǎn)保證一個(gè)以上等級(jí)點(diǎn)和其通視。(2)測(cè)量方法。GPS-RTK測(cè)量用參考站RTK與網(wǎng)絡(luò)RTK兩種方法。通信困難時(shí),可用后處理測(cè)量模式測(cè)量。(3)平面控制點(diǎn)測(cè)量。用GPS-RTK測(cè)平面控制點(diǎn),先應(yīng)該用流動(dòng)站采集觀測(cè)數(shù)據(jù),用數(shù)據(jù)鏈接收參考站數(shù)據(jù),系統(tǒng)中組成差分值實(shí)時(shí)處理,用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換將觀測(cè)地心坐標(biāo)轉(zhuǎn)為坐標(biāo)系平面坐標(biāo)。其次獲取坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)時(shí),直接用已知參數(shù)。最后,GPS-RTK測(cè)量起算點(diǎn)應(yīng)均勻,且能控制測(cè)區(qū)。轉(zhuǎn)換時(shí)根據(jù)測(cè)區(qū)與具體情況,檢驗(yàn)起算點(diǎn),采用數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行點(diǎn)組合式分別計(jì)算與優(yōu)選。
3GPS-RTK測(cè)量土地測(cè)量中應(yīng)用
(1)技術(shù)路線。土地開(kāi)發(fā)所要求繪圖比例為1∶10000或1∶2000,這對(duì)一定范圍精度達(dá)到厘米的GPS-RTK測(cè)量將完全達(dá)到要求。準(zhǔn)備工作。測(cè)量前檢查儀器能否正常;精度檢驗(yàn);項(xiàng)目地基處理與行政界線等資料收集,為保證精度,在控制網(wǎng)中選取已知點(diǎn)求轉(zhuǎn)換參數(shù),校正應(yīng)選4個(gè)以上校正點(diǎn),且待測(cè)點(diǎn)位于校正點(diǎn)范圍內(nèi)。(2)數(shù)據(jù)采集。測(cè)量要素與綜合取舍可能和普通測(cè)量不同,具體需參照指導(dǎo)書(shū)。外業(yè)采集時(shí)徐繪制草圖。每天外業(yè)完成后要及時(shí)把觀測(cè)數(shù)據(jù)輸?shù)接?jì)算機(jī)。一般主要有兩種采集,即連續(xù)測(cè)量與非連續(xù)測(cè)量。(3)GPS數(shù)據(jù)處理階段。開(kāi)展傳輸時(shí)把電腦與測(cè)控設(shè)備放一起,就能把當(dāng)天信息與內(nèi)容融匯,以表格展示出來(lái),非常便利。(4)圖形編輯。用AutoCAD編輯圖形,參照外業(yè)草圖或外業(yè)點(diǎn)記錄編號(hào)把測(cè)量區(qū)地物按實(shí)際連接與形成矢量圖,等高線生成與地類符號(hào)等作業(yè)。(5)圖幅整飾與面積統(tǒng)計(jì)。依據(jù)規(guī)范與指導(dǎo)書(shū)要求,將繪制土地現(xiàn)狀圖圖號(hào)、坐標(biāo)系、制圖單位與其他說(shuō)明上圖。(6)界址點(diǎn)放樣與埋設(shè)界樁。界址點(diǎn)放樣測(cè)量方法,用接收機(jī)在放站為固定站,用RTK移動(dòng)站放樣和定位時(shí)。按這幾個(gè)步驟:①建立項(xiàng)目與坐標(biāo)管理。選擇參考橢球與參數(shù)輸入,選擇和輸入投影帶等。②移動(dòng)站頻率選擇。根據(jù)無(wú)線電頻率。選一理想頻率,移動(dòng)站與基準(zhǔn)站要使用一個(gè)頻率。③坐標(biāo)輸入。將界址坐標(biāo)及控制點(diǎn)坐標(biāo)輸入建立項(xiàng)目作為放樣與檢查使用。(7)測(cè)量菜單選擇RTK形式,并初始化,完成后啟動(dòng)RTK,然后進(jìn)行測(cè)量。(8)定位放樣。從手薄中調(diào)出項(xiàng)目放樣點(diǎn)坐標(biāo),手簿屏幕上放樣點(diǎn)距移動(dòng)站方位與距離,背著接收機(jī),它會(huì)提醒走到放樣點(diǎn)位置,迅速與方便。移動(dòng)站正對(duì)放樣點(diǎn)時(shí),手簿有提示聲,表明該點(diǎn)定位成功。然后挖坑和埋設(shè)界樁,埋設(shè)時(shí)不斷糾正界樁位置到達(dá)到誤差要求。良好條件下,PTK初始化需時(shí)間幾十秒;不良條件下,先進(jìn)PTK需幾分鐘或十幾分鐘。
4總結(jié)
在鍋爐自身檢驗(yàn)工作開(kāi)展過(guò)程中,我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)如果爐墻溫度過(guò)高時(shí),會(huì)使得熱量大量的散失和消耗,從而降低了鍋爐的工作效率,同時(shí)對(duì)于整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的安全運(yùn)行也帶來(lái)了非常不利的影響。當(dāng)前我國(guó)出臺(tái)的鍋爐節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)于鍋爐的爐墻溫度進(jìn)行了一定的限制,對(duì)于檢測(cè)壁面的傳統(tǒng)設(shè)備等也發(fā)揮了很好的作用。因此采用新的熱成像檢測(cè)技術(shù)能夠使得更好的完成檢測(cè)過(guò)程,使得檢測(cè)更加直觀、具體,檢測(cè)結(jié)果也更加容易方便記錄。在利用熱成像技術(shù)開(kāi)展檢測(cè)過(guò)程中,能夠迅速的檢測(cè)鍋爐壁面的運(yùn)行溫度,通過(guò)對(duì)其相關(guān)的儀器設(shè)備顯示情況進(jìn)行顯示,能夠準(zhǔn)確的了解鍋爐內(nèi)部的高溫點(diǎn)分布情況,同時(shí)對(duì)于超過(guò)正常溫度的范圍可以提前做好控制,提高能源的利用效率,減少能源不必要的消耗,同時(shí)也可以為檢測(cè)工作人員做好相應(yīng)的準(zhǔn)確工作,提前可以做好保溫措施,避免出現(xiàn)工作中的一些遺漏。在利用熱成像技術(shù)開(kāi)展工作的過(guò)程中,利用壁面進(jìn)行取像時(shí),可以利用自然光進(jìn)行取像操作,通過(guò)采用專門(mén)的軟件設(shè)備,可以對(duì)不同的熱成像圖像進(jìn)行對(duì)比,尋找不同之處,對(duì)其進(jìn)行原因分析,從而能夠有助于對(duì)鍋爐運(yùn)行過(guò)程中,熱成像技術(shù)的運(yùn)行精確度進(jìn)行把控,對(duì)其影響因素不斷進(jìn)行分析和探討,從而不斷提高鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的精確度,提高其檢驗(yàn)效率,節(jié)約檢驗(yàn)成本投資。熱成像技術(shù)在應(yīng)用于鍋爐檢測(cè)過(guò)程中,能夠?qū)Υ嬖跍囟犬惓5腻仩t區(qū)域進(jìn)行科學(xué)檢測(cè),從而有助于檢測(cè)人員及時(shí)的發(fā)現(xiàn)保溫層受到損害的情況,及時(shí)開(kāi)展解決工作,降低其測(cè)量過(guò)程中的誤差。采用這種新型的檢驗(yàn)方式,能夠更好的幫助工作人員制定一個(gè)檢測(cè)計(jì)劃,比如定期開(kāi)展檢測(cè)和養(yǎng)護(hù)工作,能夠有助于能源的合理利用,提高能源利用效率。采用熱成像技術(shù)對(duì)于鍋爐的水垢方面也能夠?qū)崿F(xiàn)很好的識(shí)別管理,有效的做好水垢清除工作,節(jié)約成本,保證鍋爐的良好運(yùn)行。
2輔助設(shè)備的檢驗(yàn)應(yīng)用
在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中,輔助設(shè)備的良好運(yùn)行對(duì)于鍋爐的安全運(yùn)行有著重要作用,因此在鍋爐檢驗(yàn)工作開(kāi)展過(guò)程中,還需要假期nag對(duì)輔助設(shè)備的檢查和控制。在最近幾年中,我國(guó)鍋爐運(yùn)行的自動(dòng)化程度不斷提升,因此采用輔助設(shè)備也會(huì)對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行帶來(lái)一定的影響,比如鍋爐持續(xù)發(fā)熱,就可能意味著鍋爐的輔助設(shè)備出現(xiàn)了一定的磨損情況,或者是整個(gè)輔助設(shè)備出現(xiàn)了故障等,因此需要及時(shí)的展開(kāi)檢測(cè)工作,利用熱成像測(cè)量技術(shù)就可以快速的展開(kāi)檢測(cè)工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)輔助設(shè)備中出現(xiàn)的電線脫落、連接過(guò)密等情況,從而能夠及時(shí)的采取措施來(lái)達(dá)到有效解決的效果,從而保證其輔助設(shè)備的良好運(yùn)行。
3結(jié)語(yǔ)