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测量仪器论文2500字

2023-12-06 00:53 来源:学术参考网 作者:未知

测量仪器论文2500字

浅谈公路施工测量问题及解决措施摘要:公路工程施工测量贯穿于公路施工整个过程,公 路工程测量对保证工程的规划、设计、施工等方面的质量与 安全都具有重要的意义。 关键词:公路施工问题及解决措施 0 引言 在公路工程建设的各个阶段都需要进行测量,而且测量 的精度和速度直接影响到整个工程的质量与进度。公路工程 施工测量贯穿于公路施工整个过程,是公路施工主旋律的序 曲、尾声及和弦。因此,公路工程测量对保证工程的规划、 设计、施工等方面的质量与安全都具有重要的意义。 根据多年来从事基本建设管理所掌握的情况来看,公路 施工测量明显不适应公路发展形势的需要。大多公路施工企 业对施工测量在现代公路施工中的重要性认识不到位,轻视 施工测量工作的组织、管理和投入。 1 公路施工测量存在以下问题 1 1.1 测量人员素质较差且人员较少部分公路施工企业没 有专职的施工测量人员,在施工过程中基本上都是由其他技 术员(施工员)兼职。这些缺乏专门训练的业余人员,对常 规测量仪器的性能、操作及测设方法都一知半解,根本不能 胜任施工测量工作,也就无法保证施工测量的质量。 1.2 测量仪器设备落后且数量不足有相当一部分施工企 业没有足够的测量仪器,甚至不少施工企业没有测量仪器。 在施工时由于测量仪器落后,严重影响了测量的精度。而且 由于仪器不够,也影响了施工的进度。 1.3 测量仪器的操作不当且保修不到位一般来说, 测量所 用的仪器都属于精密仪器,在使用过程中,由于测量人员的 水平有限,没有严格按照正确的使用方法操作,导致测量仪 器的灵敏度降低。另外在使用后,由于没有将仪器及时入箱 保护,使仪器出现了不应有的损坏。 1.4 测量的质量控制不到位对公路工程质量的监控, 现有 的体制是政府监理和社会监理共同参与, 有条件的建设单位, 还有自己的工程监督部门,可谓三管齐下。但是,在实际的 工程质量监控和工程竣工验收时,都只注重其他施工质量的 2 检查与控制,而忽视施工测量质量的检验。许多工程验收监 督部门到现场看看,走走过场,没有做到亲自用仪器进行实 测。少数工程验收也仅停留在复核一下公路中线标高,不能 从根本上对施工测量质量进行监控。这种现象误导了公路施 工企业的管理者,认为公路施工测量不重要,不利于公路施 工测量水平的提高。 2 针对以上公路施工测量存在的问题, 可采用以下措施解 决 2.1 转变观念, 充分认识公路施工测量在现代公路施工中 的作用落后的思想观念是任何事业改革发展的最大障碍。公 路施工测量工作者要彻底抛弃低品位质量观,树立“百年大 计、质量第一”的思想:应以发展的眼光充分认识公路施工 测量在公路施工中的重要作用; 要有改变公路施工测量现状、 提高公路施工测量水平的危机感和紧迫感;转变观念,切实 加强公路施工测量工作的领导、监督、组织管理及投入,以 充分发挥公路施工测量在现代公路施工中的作用。 2.2 加大测量仪器的投入力度, 为提高施工测量奠定物质 基础当前公路工程规模日益扩大,施工技术精度要求越来越 高。因而在公路工程的施工测量中,采用原有的测量方法和 3 手段受到巨大冲击,有些必将被淘汰。公路企业的管理者要 有发展的眼光,结合自身发展需要,尽早引进实用的新仪器, 以提高公路施工测量质量,适应现代公路工程快速、高效、 优质的施工需要。 2.3 增强公路施工队伍建设, 确保施工测量人员素质随着 公路规模的日益扩大、工程质量要求的不断提高以及新测量 技术和仪器的发展与应用,必须采取有效措施加强公路施工 队伍建设,提高施工测量人员素质。公路企业管理者要树立 “以人为本”的观念,发挥“人是生产中最活跃的因素”作 用。公路施工测量人员要通过自学、参加培训等形式,努力 提高自身业务素质: 主要应掌握常规测量仪器和工具的性能、 操作、维护和保养;掌握施工测量常用的测设方法和技能; 掌握测量新技术发展与应用动态,并开展创造性实践。此外, 施工测量人员必须具有高度的责任心,吃苦耐劳、精益求精 的工作作风。在任何艰苦复杂的条件下,都必须保证测量成 果的质量。否则,稍有差错,就会给国家和人民造成重大损 失。 2.4 强化工程建设监理的控制, 促进施工测量水平的提高 工程建设监理在履行建筑工程施工质量监控过程中,要切实 把建筑施工测量成果的检查与验收纳入日常的监理工作。在 4 对施工测量质量监控中,一定要坚持“事前控制”的原则, 加强对施工测量的监控。对主要的施工测量放样,一定要复 测,最好采用各种不同的方法加强校核工作。测量成果合格 方可进行下一道工序。另外,施工测量成果经监理测量检测 后,经双方测量人员签字,可作为工程竣工验收、工程质量 等级评定的技术资料。 加强对公路施工测量的监控,可有效地杜绝工程质量事 故,既有利于促进公路企业测量管理人员素质的提高,也有 利于监理测量水平的提高。 随着科学技术、经济的高速发展,公路理论和公路技术 也日益完善。公路的风格、形式、空间、功能将发生深刻变 化并不断延伸。

工程测量论文

工程测量论文

程测量通常是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。下面我整理了工程测量的论文,希望对大家有所帮助。

断面测绘工作是隧洞工程中非常重要的环节,而传统的断面测绘作业方式,具有外业测量程序复杂、定位的精度较低,内业的数据处理工作任务量庞大、效率也很低,归其主要问题是传统的测绘方法和对其进行数据整理分析工作存在很大的局限性。因此,为了提升该工作的工作效率和最终的精确度,必须结合先进的测量仪器对测量的方式进行改进,来提高绘图和数据分析的效率。

1 隧洞横断面的特点和测量的困难

隧洞断面主要有两大特点,其一是形状的多元化,第二是面积比较大。隧洞的这些特点给传统的断面测绘方法造成了困扰,导致有些不能测量,像使用传统的水准仪或经纬仪的测量方法不能对某些疏导洞的断面进行测绘。随着科学技术的发展,电子测量仪在隧洞断面测量上被广泛使用,但其仍然存在某些局限性: ①内部作业仍然使用手工方法对断面进行绘制;②棱镜的放置位置不会在同一个断面,导致产生较大的误差;③棱镜的放置位置不易选取,尤其是面积比较大的隧洞,经常借助吊车等机械设备。

2 GPS布设隧洞工程控制网

隧洞工程控制网的建立与其它工程的基本类似,通常设为独立网形式。主要依据是隧洞的环境/地形条件、自身的长度、现有的仪器设备以及规定的贯通误差等。

通过 GPS 定位技术建设隧洞的平面控制网具有很多优势:①建立网的效率比较高,与三角网相比,观测工作可提高5~10 倍;②GPS 网 对图形夹角或条件要求较低,选布点间距和点位较为随意,仅仅在隧洞口处布设可以互相通视的控制点即可;③计算、检查的工作量比三角网降低很多,并且极易符合规范的`要求;④不管隧洞长短,均可应用,适用的范围较广。

3 隧洞断面测量改进方法的研究

3.1采用免棱镜全站仪测量,并使用Excel、Auto CAD软件绘制断面图

3.1.1 数据收集的方法

数据收集主要是通过激光的方式进行,采用坐标系进行定位,X 轴是隧洞的洞室轴线,原点是洞室轴线的起始点。

3.1.2 绘制断面图

在对实地的数据进行测量后,将全站仪连接在计算机上,打开全站仪办公软件,将数据导入 Excel 表中。断面图体现的是垂直洞室轴线的二维的平面,即 Y值和H 值。因此,在隧洞断面的 Y值很相似时候,应依照桩号把每个断面的 Y值的固定系数进行递增产生断面间距,但是应该保持同一断面不同点 Y值所加的数值相同,避免在自动绘制断面图时出现重叠的现象(见图 1)。

3.1.3 该方法的优点

综合来看,上述方法是一种可行使用、作业效率高的隧洞断面测绘的方法。

其优势具体表现为:①利用Auto CAD 进行自动绘制断面图,解决了手工绘图的麻烦,降低了内业工作任务;②提高了外业作业时的定位准确度,应用先进的电子设备,使测量程序简单化,通常只需 2名外业测量工作人员;③所测数据具有较好的直观性,不用进行复杂的转化,也简化了计算的过程。对该方法在实际应用中的统计结果,该方法提高了 40%左右的工作效率[1].

3.2 AMT.3000断面仪的应用

3.2.1 AMT.3000 断面仪工作原理

AMT.3000 断面仪是电子测量仪与激光测距的有机结合。使用 AMT.3000 断面仪可以将测量的数据直接存 入内存,导入计算机。其测距原理简单,即激光照射到断面后,便可测量出距离。它可以在断面的水平方向 360°自由旋转,能够随时改变测量的密度。

3.2.2 AMT.3000 的作业方式

主要分为以下三步:

(1)定 位,即选取断面仪的安置地点。一般情形下,将断面仪安装在已知地点,并在该地点放置好棱镜,测量三维坐标,数据将自动计入内存。

(2)启动断面仪。安置好断面仪后,依照菜单的提示进行操作,将断面仪启动后便会进行自动测量工作。其外业工作是通过 Husky 手持测量计算机的Tun 软件控制的。

(3)数据分析和断面图绘制。把记入断面仪内存的定位和测量数据导入计算机后,应用 AMT.3000 profiler 软件对所有数据进行分析,通常采用交互式、人机对话和自动分析三种方式。在此基础上,计算机系统将自动绘制断面图[2].

3.3 CASS6.0配合免棱镜全站仪

3.3.1 隧洞断面数据的采集

它采用的断面编码方式的数据采集方法。隧洞断面是封闭的,其具体要求有:①进行测量的站点应该架设在隧洞的中线上,而在输入坐标时,高程值输入的是测站位置到设计断面高的相对值;②进行踩点时,应该在隧洞前进方向上、左边底端能测到的第一个点,顺序性的向上进行,需要记录每点的编码 n(即断面的序号),最大程度地密集测量,天顶距点的编码mn;再将望远镜在水平方向上旋转180° , 从接近天顶距的右边的第一个可测量点一次向下进行测量,最后一点是右边最底端可以看见的一点,到此结束全断面的采点。

3.3.2 内业数据的处理

(1)测量数据的传输。与上述方法不同的是,它 是带有编码的,在完成数据的传输后,还要重新确定编码和点的顺序是否有误。其基本步骤是:在进行点击菜单“工程应用”-“生成里程文件”-“由坐标文件生成”操作后,电脑会弹出查找数据文件的对话框,查找并点击导入的文件,输入新的文件名并保存,在出现的命令栏中选择(2)按出现顺序,便会完成断面转化。

(2)绘制隧洞断面图。隧洞断面图有两种生成途径:①设计参数输入的方法;②选取已经存在的设计线,前者实现比较困难,后者比较实用。其基本步骤是:点击“工程应用”-“隧道断面土方计算”-“绘断面图”,在出现的对话框里选择“选择里程文件”里刚刚导入的数据文件即可[3].

3.4利用图像处理实现隧洞断面测量

3.4.1 基本思想

要对隧洞断面进行测量和计算,就必须把隧洞断面边缘信息导入相关的系统中。而在真实的项目施工中,隧洞断面很大区域的光线较弱,而且边缘特征不显着。此时,通过辉光器的作用使隧洞边缘加亮,且输入的图像边缘较明显,再利用拉普拉斯算子模板实施检测。

在图像进行边缘检测后,把它进行细化处理,并进行曲线拟合,生成可以对面积进行计算的环状的有向离散点阵。此处,将简要介绍对环状细化图形进行拟合的方法。首先,上述的点阵应该有与之对应的逻辑中点,以此点为界,把屏幕分成12 个 部分,把各个部分的数据点都设置成水平方向,对其进行曲线拟合,再把拟合结果调至原先的方向,则生成由离散点阵构成的有向环。

在上述的不同区域中,编码的旋转公式是不同的。使所有区域呈现逆时针的排列,并把纵坐标轴作为角分线,纵坐标轴正向的区域视为第一区域,旋转公式通常通常为:

x2=x1cos T+y1sin T

y2=y1cos T-x1sin T

之后再对其进行曲线拟合并把结果还原。

3.4.2 实现步骤

在该方法中,隧洞断面的测量系统是利用 Visual Basic 语言进行编写的,而计算系统是通过 Fortran 和Visual C++语言编程的,测量数据的传输是由动态链接库进行的。其基本步骤主要有以下几步:①通过相机进行图像的输入;②把图像导入图像处理系统,并明确坐标点和比例尺;③对图像进行的面积进行处理和曲线拟合;④导入断面的大小,明确标准高程值,计算断面面积值;⑤把曲线离散转变成逆向离散数据点阵;⑥计算所有断面,并把结果储存到磁盘文件;⑦以表格或图形方式输出数据结果。

3.4.3 实例介绍

通过上述方法对某隧洞进行的实地测量,表 1是上述方法测量结果与人工测量结果的对比,和计算出的误差。可以看出,经过隧洞断面测量系统处理后的结果是能够满足工程施工所要求精度的。

4 结语

先进的科学技术带动了测绘工程的发展,为其提供了快速、安全、有效的测量方法,取得了良好的效果。但是,隧洞情况不一,在测量过程中要选择合理有效的方法,并结合使用,必将发挥更大的作用。

参考文献

[1]彭 勇刚,曹必正。工 程隧洞断面测绘的一种改进方法 [J]. 西 北水电,2006,02:12~13.

[2]郝 亚东,李智祥,郭朝亮。利 用 AMT.3000 断 面仪进行隧洞的横断面测量[J].城市勘测,2004,04:41~44.

[3]宋秉元。南方 CASS6.0 配合免棱镜全站仪在隧洞断面测量中的应用[J].河北建筑工程学院学报,2006,01:78~79.

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电子测量技术的发展及应用
英国科学家A • H • 库克(cook )说:“测量是技术生命的神经系统。我们通过测量认识周围的物质世界,通过测量把这些知识变成数字语言,然后用数学方法把它整理成合乎逻辑的系统;通过测量,可使这种系统性知识借助于工程技术用来改造物质;世界精密的测量是精确的知识和经济的设计所必需,方便的测量是敏捷的通讯和有效的组织所必需。”这一段话深刻地揭示出了测量对于我们人类社会的重要性。人类社会从远古时代发展到物质文明和梢神文明都高度发达的今天,没有测量技术的作用是不可想象的。
一、测量的意义
所谓测量就是借助于专用的技术工具通过实验和(或)计算,对被测对象收集信息的过程。在自然界中,对于任何被研究的对象,若要定量地进行评价,必须通过测量来实现。在电子技术领域中,中肯的分析只能来自正确的测量。通过测量,我们对大自然认识才由感性世界跨入了理性世界,才逐步对大自然有了理性的分析,通过分析和归纳,我们才能得到规律性的知识来改造世界,科学技术才能得以高速发展。牛顿开创的早期自然科学的工作方法可归纳为“观察、实验、理论”,可见,人们是通过观测试验的结果和已经掌握的规律,进行概括、推理,再对所研究的事物取得定量的概念和发现它的规律性,然后上升到理论。因此,测量技术的水平在相当程度上影响着科学技术的发展速度和深度,科学技术上有一些突破是以测试技术的突破为基础的。
这种例子在科学发展史上是不胜枚举的。
在没有显微镜时,人眼只能看清大小为0.1—0.2 毫米的东西,这大大限制了人类对自然界中微观世界的认识,在这种情况下,绝对不会有微生物学等技术的产生。16 世纪出现了光学显微镜,它的分辨率可达2000埃,相应的放大率约为1500倍,大大扩展了人的眼力。在显微镜的帮助下,人类发现了构成生物基础的细胞(大小约为10-100微米),使人类对生物界的认识有了一个极大的飞跃,这一发现对推动生物学各方面的研究作出了重要贡献,被恩格斯誉为19世纪三大发现之一。20 世纪30 年代出现了电子显微镜,它的分辨本42领高达2一3 埃,又比光学显微镜提高了约三个数量级。由此可见电子技术引入测量领域的巨大的推动作用。在电子显微镜下,可以洞察小小细胞内的超微机构,连细胞膜也可清晰地辨出是由三个薄层组成的,并发现了致病的病毒、形成了生物科学的又一次飞跃。现代科学技术、生产和国防的重要特点之一,就是要进行大量的观测和统计。现代工业大生产,用到测量上的工时和费用约占整个生产所用的20%一30%。提高测量水平,降低测量成本,减少测量误差,提高测量效率,对国民经济各个领域都是至关重要的。
二、电子测量技术的发展
电子测量技术的发展是建立在测量技术的发展最新电子技术的发展基础之上的。广义地说,凡是利用电子技术进行的测量都称为电子测量。从现存的史料上我们得知古人用漏斗滴水来测量时间,用草绳打结来计数,这可以说是原始的测量方法,以后人们逐渐发明了称、算盘等较为先进的测量和运算工具,到了本世纪20年代,科学技术的发展导致了电子管的出现,即电子技术的出现。由于电子技术独特的优点:频率范围宽,测量快速,易于实现遥控等,使得电子技术迅速被应用并普及到国民经济各个领域,包括测量技术中,开创了测量技术的新天地。但是由于电子管的体积较大,从而造成了电子管做成的测量仪器体积较大,耗电量多,价格贵,工作效率也不是很高,到了本世纪50年代,半导体技术有了飞速的发展,晶体管相对于电子管而言,体积大为减小,功耗降低,稳定性大为提高,同时其应用频率范围更宽,除测直流量外,还可以测高至100GHZ 左右的信号,从而使晶体管迅速取代了电子管的位置,如各种示波器、晶体管测试仪,频谱测试仪等。这些测量仪器仍在国民生产各个领域中发挥着极大的作用。到了本世纪60年代中期,中小规模集成电路问世。所谓集成电路,就是将电阻、电容、二极管、三极管等各种元器件经过半导体工艺或薄膜工艺制作在同一块硅片上,并按某种电路互联起来,制成的具有一定功能的电路,从而打破了半导体元器件组成的传统电路的概念,实现了材料、元件、电路三位一体。由于集成电路的问世,使得原来的电路变得更小,因此,由集成电路做成的电子测量仪器体积更为减小,同时其测量范围更为宽广,测量精度大为提高。现在一些比较先进的电子测量仪器均用集成电路做成,并且有了智能功能,特别是在尖端技术和现代化的工农业生产中,集成电路测量仪器的优势更为明显。例如,一个射程为八千公里的洲际导弹,如果航向误差有0.03度,也会造成导弹偏离目标5一8公里,那样,导弹的威力将大为降低,甚至起不到作用。制造炸药的甲苯,在生产中测量温度如有一定的误差,也可能造成严重的事故。现代化科学技术和现代化大生产中那些要求精密和准确测量的内容通常都是运用了电子测量的方法来实现的。
三、电子测量的特点及应用
随着电子技术的不断发展,测量的内容愈来愈多,通常包括以下几个方面:
① 电能量的测量,包括对于电流、电压、电功率的测量;② 信号的特性及所受干扰的测量,例如信号的失真度、频率相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信噪比等;③ 元件和电路参数的测量,例如电限、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、扬效应管等)的测量,集成电路的测量,电路频率响应、通频带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减和增益等的测量。
随看电子技术的发展,由于电子测量技术的许多无可比拟的优点,许多非电量的测量也可以通过传感器转换成电信号,再利用电子技术进行测量。例如,高温炉中的温度、深海的压力等许多人们不能亲身到的地方或无法直接测量的量,都可以通过这种方式进行测量.电子测量除了对电参数进行稳态测量以外,还可以对自动控制系统的过渡过程及频率特性进行动态测量。例如,对一个轧钢的电气传动系统通过模拟计算机可以自动描绘出动态过程曲线;对于化工系统的生产过程进行自动检测与分析等。与其它的测量相比,电子测量具有以下几个明显的特点:
① 测量频率范围极宽,电子测量能工作在这样宽的频率范围,这就使它的应用范围很广。
② 量程很广,由于所测量的大小相差极大,要求测量仪器的量程也极宽.同一台电子仪器,经常能做到量程宽达很多数量级。例如一台普通的欧姆表,可以测出几欧姆至几十兆欧姆的电阻,量程宽达六、七个数量级。电子计数器的量程更宽,可达17个数量级。量程宽正是电子仪器的突出优点。
③ 测量准确度高。电子仪器的准确度通常可比其它测量仪器高很多。特别是对频率和时间的测量,由于采用了原子频标和原子秒作为基准,使误差减小到极小量级,这是目前人类在测量准确度方面达到的最高标准。电子测量准确度高,正是它在现代科技领域得到广泛应用的重要原因。例如发射人造卫星的控制和遥测系统,如果不够准确,最后一级火箭的速度有千分之二的相对误差,卫星就会偏离预定轨道一百公里.
④ 测量速度快.电子测量由于是通过电子运动和电磁波的传播来进行工作的,因此具有其它测量方法通常无法类比的高速度。
⑤ 易于实现遥测和长期不间断的测量,显示方式又可以做到清晰、直观。由于可以把电子仪器或与它连接的传感器放到人类不便长期停留或无法到达的区域去进行遥测,而且可在被测对象正常工作的情况下进行测量。对于测量结果,电子测量的显示方法也比较清晰、直观,例如发光二极管直接数字显示,便于直接给出结果;荧光屏示波方法,便于形象直观地给出被测量的特征。测量结果还便于打印、绘图或启动指示灯或替铃显示。
⑥ 易于利用计算机,形成电子测量与计算技术的紧密结合。电子测量的测量结采和它所需的控制信号都是电信号,这非常有利于它宵接或通过A/D、D/A变换与计算机连接,现在随着微型计算机功能的提高和成本的降低,就可以在不增加仪器体积和不明显增加成本的情况下,使测量仪器的性能发生很大的飞跃,使它具有高性能、多功能的特点。由于以上电子测量技术的一系列特点,使它广泛应用于自然科学的一切领域.大到天文观测、宇宙航天,小到物质结构、基本粒子,从复杂深奥的生命、细胞、遗传间题到日常的工农业生产、医学、商业各部门,都越来越多地采用了电子测量技术和设备。电子测量技术的发展是与自然科学特别是电子技术的发展互相促进、互相推动的一方面电子测量技术的发展为自然科学特别是电子学的研究、实验、分析和检验提供了条件,另一方面自然科学的发展特别是电子科学技术的发展向电子测量技术不断提出新课题。同时,近代电子学、计算科学、物理学和材料学等的发展又反过来为电子测量提供了新理论、新技术、新工艺、新材料、新器材,形成了相辅相成不可分割的关系。
目前电子测量设备在性能、测试功能、工艺结构等各方面都取得了很大的进展,其研制和生产正向着自动化、系统化、数字化、高性能、多功能、快速、小型等方面发展.拥有先进的科学实验手段,这是科学技术现代化的一个重要标志,而一个国家电子测量水平的高低,往往是反映这个国家科技水平的重要方面。所以,我们必须努力提高我们的电子测量技术,争取早日达到国际先进水平。

三坐标测量技术论文

三坐标测量技术广泛应用于机械制造、电子、汽车和航空工业中。下面是我为大家精心推荐的三坐标测量技术论文,希望能够对您有所帮助。

基于三坐标测量仪的精密测量技术研究

摘 要:三坐标测量仪的出现本身就是测量行业的一大革命,它不但大大提高了测量精度,而且也在智能化上有很大的进步,对于测量行业的发展有着很深的影响。为进一步提高我国齿轮行业的产品质量,提高行业竞争力,本文对三坐标测量仪的精密测量技术进行研究,探讨与其他仪器精确度方面的优缺点及发展趋势,从而保证我国齿轮产品的质量。

关键词:三坐标测量仪 测量行业 精密测量技术

中图分类号:TH721 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(b)-0073-01

三坐标测量仪CMM(Coordinate MeasurMahine)是20世纪60年代后期发展起来的一种高效率、新型、精密的测量设备, 它广泛应用于机械制造、电子、汽车和航空工业中。三坐标测量仪可以进行零部件尺寸、形状和相互位置检测,可以用于划线、定中心孔,尤其对连续曲面进行扫描得到曲面数据及表达。获取表面数据的采集, 是产品逆向工程实现的基础和关键技术之一。

1 三坐标测量仪对测量行业的进步作用

整个测量以及机械行业的快速进步,不断地向三坐标测量仪提出了更高、更新、更多的要求,如要求速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、检测微损甚至无损、遥感遥测遥控更远距、使用更方便、成本更低廉、无污染等,同时也为三坐标测量仪科技与产业的发展提供了强大的推动力,并成了仪器仪表进一步发展的物质、知识和技术基础。

1.1 解决了复杂形状表面轮廓尺寸的测量

实现了对基本的几何元素的高效率、高精度测量与评定,解决了复杂形状表面轮廓尺寸的测量,例如箱体零件的孔径与孔位、叶片与齿轮、汽车与飞机等的外廓尺寸检测。

1.2 提高了测量精度

提高了三维测量的测量精度,目前高精度的坐标测量机的单轴精度,每米长度内可达1 um以内,三维空间精度可达1~2 um。对于车间检测用的三坐标测量仪,每米测量精度单轴也达3~4 um。由于三坐标测量仪可与数控机床和加工中心配套组成生产加工线或柔性制造系统,从而促进了自动生产线的发展。

1.3 提高了测量效率

随着三坐标测量仪的精度不断提高,自动化程序不断发展,促进了三维测量技术的进步,大大地提高了测量效率。尤其是电子计算机的引入,不但便于数据处理,而且可以完成CNC的控制功能,可缩短测量时间达95%以上。

1.4 降低用户测量成本

随着激光扫描技术的不断成熟,同时满足了高精度测量(质量检测)和激光扫描(逆向工程)多功能复合型的三坐标测量仪的发展更好地满足了用户需求,大大降低用户测量成本,提高工作效率。

2 坐标测量仪与其他仪器的比较

2.1 影像测量仪

作为最初的精密测量仪器,影像测量仪是一个见证了整个行业开始,它提供了发展的产业平台的基础。然而,由于影像测量仪测量技术略显粗糙,因此,二次元影像仪成为行业发展的时代的产物,它是精密测量技术和功能方面,产业的发展提供技术支持。但是,即便如此,二次元影像测量仪还没有完全满足客户的需求检测,它不能提供一个解决方案的立体检查,在这种情况下,开发和生产出三坐标测量仪。当然,在此过程中制造商中过渡阶段的2.5元/m3的出现提供了帮助。这是一个从开始到目前的整个发展阶段的精密测量仪器。

2.2 三坐标测量仪

三坐标测量仪采用花岗石仪座,提高了基准平面的精度,缩小了仪器自身的精度误差。活动表座可在仪座的任何位置进行测量。仪座不生锈,使用保管方便。

三坐标测量仪的测量精度是非常高的,三坐标测量仪器和其他测量仪器相比,这点占据一个很大的优势。例如:制造精密量具,总体上是好的,用游标卡尺水平测量工具,测量精度可达+/-0.1级。但是,一般水平的三坐标测量仪,测量精度就可以高达+/-0.05。

通过上述分析,我们从二次元和三坐标的功能应用上可以看出,相较于二次元影像测量仪,三坐标测量仪可说是更加的功能全面,因为它除了测量工件的长宽参数,还可以检测工件的高,这是影像测量仪所无法达到的。

3 三坐标测量仪测量技术的发展趋势

3.1 品种更加灵活多样

在我国,人们已经越来越认识到测量检测和适当的测量装置的重要性,不仅可以帮助用户轻松地提高产品质量,也将提高生产效率,因此获得制造先进的测量设备,可以为用户提供先进的测量解决方案而得到高投资回报率。中国模具未来发展将是更大规模的、高精确度的,要求也会越来越多,多功能复合模具已成为一个热点。提高塑料模具,模具的比例及适应高压气体辅助注射成型过程的模具也将随之发展。物种多样性的变化将更加迅速,这就要求除了精确测量精度高,测量设备也更灵活,更需要轻松的测量环境随时随地方便改造,这样才能跟上发展的步伐。

3.2 逐渐向新的应用领域开发

“以市场为导向,以客户为导向”这一趋势使得三坐标测量设备技术现已广泛使用在工业应用领域的大型机器及零部件的精确测量,测量范围大,精度高,而且非常耐用,非常适合工厂环境。世界范围内获得了广泛的认可和肯定,作为行业首选三坐标测量仪器技术,将继续开发新的应用领域的测量。

4 结论

综上所述,随着生产规模日益扩大,加工精度不断提高,除了需要高精度三坐标测量仪的计量室检测外,为了便于直接检测工件,测量往往需要在加工车间进行,或将测量机直接串连到生产线上。检验的零件数量加大,科学化管理程度加强,因而需要各种精度的坐标测量机,以满足生产的需要。随着市场的不断发展壮大,三次元的产品技术也在不断的提高,三坐标测量技术也在不断进步。

参考文献

[1] 刘贵云.大批量定制生产的产品族设计技术综述[J].机械设计,2012(8):1-4.

[2] 龚先新.大批量定制技术及其应用[M].北京:机械工业出版,2003.

[3] 丁俊健,谈士力,宋晓峰.等.基于BP神经网络的ETO产品配置设计方法[J].工程设计学报,2010,14(3):199-203.

[4] 刘大有.一个面向大批量定制的重用配置方法[J].电子学报,2011,2:383-388.

[5] 孟静.变型零件NC程序主模板设计[J].中国机械工程,2011,17(18):1871-1875.

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