3精密工程测量.ppt

1、高等应用测量（三）精密工程测量,1、概述,精度要求,以毫米级或更高精度进行的工程测量。 相对精度一般要求优于10-6 。,重要的科学试验和复杂的大型工程，例如高能加速器设备部件的安装、卫星和导弹发射轨道及精密机件传送带的铺设等，都要进行精密工程测量。除常规的测量仪器和方法外，常需设计和制造一些专用的仪器和工具。计量、激光、电子计算机、摄影测量、电子测量技术以及自动化技术等也已应用于精密工程测量工作中。,1、概述,一般要求特殊的测量仪器和方法,定线通常用精密经纬仪进行，以其望远镜的视准面为基础，从而测定目标点的横向偏离值。要求高精确度时可用专用的准直望远镜。张紧的弦线也可用作基准线，并用读数显微

2、镜测量设备部件距离基准线的垂距。激光束也可作为基准线，有时使激光束经菲涅耳波带板干涉形成光点或亮十字丝像，配合光电接收靶进行准直测量，如果激光束在真空管道中传输，则波带板准直法精度可以达准直长度的10-6数量级。 测角角度（或方向）用经纬仪测量。观测时要用适当的方法减少或避免望远镜调焦误差及其他仪器误差的影响，要选择或创造良好的观测条件以削弱外界因素的不良影响，要尽量减少仪器和目标偏心差的影响，必要时可在观测成果上加入仪器竖轴倾斜改正数及测微器读数的行差改正数。,1、概述,一般要求特殊的测量仪器和方法,测距较短距离的精密测量，主要用因瓦合金制成的线尺或带尺，配备特制的对中设备和读数显微镜进行。

3、用激光干涉的方法测量距离，其误差和波长为同一数量级。双频激光干涉测长仪,可以测量长至50米左右的距离,其反光镜要沿导轨移动，并可用以精确测定其他尺子的长度。较长的距离宜用精密的光电测距仪测量,测距达2.5公里，测距的相对精度可达10-6。测高测量高差通常用精密水准仪进行。当视线短至510米时，测量高差的精度可以达到 0.05毫米左右。用带有机械测微装置的精密水准器安装设备时，测量相距不到 1.5米的两点高差精度，可以达到0.01毫米左右。用精密的液体静力水准仪测量高差的误差可减少至几个微米。 标志精密工程测量要在相应的标志上进行。平面标志常采用某种强制对中装置。例如球与圆柱孔配合的对中装置，可

4、使仪器在标志上的对中误差小于0.1毫米,精密研磨的轴与轴套匹配的装置，可使对中误差小于0.01毫米。在精密工程测量工作中，要求标志与设备或设备基础精确地、牢固地连接。一项工程要有若干个绝对位置非常稳定的平面和高程基准点,最好用基岩标志作为基准点;在软土地区可用深埋钢管标志作为高程基准点，用倒锤作为平面基准点。倒锤的标志锚固在地表下几十米深处，标志上系一根柔性丝，用浮力把它向上拉紧。丝上任何一点的平面坐标与地下标志的平面坐标完全一致。,2、特殊的测量仪器,精密距离测量仪器,铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,采用平衡梁原理； 精度0.03mm，测程0.4m50m。 可用于高精度短距离测量,2、特殊

5、的测量仪器,精密距离测量仪器,铟瓦线尺测距仪DISTOMETER,精度0.02mm(20m内),更长距离10-6D。 测程1m50m。 适用于测定短距离的长度变化。,2、特殊的测量仪器,精密距离测量仪器,光干涉法长度测量 光波长作为测量单位。由于光波波长短（纳米级毫米级），而干涉法可以测得波长的几分之一，因此可以获得较高的精度。,干涉的两种形式 差相位,（振幅、频率（或波长）相同，相位不同） 差拍,（振幅、相位相同，频率（或波长）不同）,2、特殊的测量仪器,精密距离测量仪器,差相位方式,单色光源，分光器将光线分为基准光线和测量光线 根据干涉图案确定移动距离（入/4）。,迈克尔逊干涉仪 利用干涉条纹精确测定长度或长度改变的仪器.,2、特殊的测量仪器,精密距离测量仪器,双色激光（He-Ne）,差拍 激光多普勒干涉测量法,双频激光干涉仪长度测量,2、特殊的测量仪器,激光测量仪器,多在原有光学仪器基础附加激光装置,激光经纬仪 测角、准直 激光水准仪 测高、准直 激光铅直仪 轴线垂直控制 旋转激光水准仪 场地整平,2、特殊的测量仪器,准直测量,测量测点与准直线的偏离,引张线，尼龙丝准直测量,波带板激光准直,2、特殊的测量仪器,静力水准测量,采用连通管原理,2、特殊的测量仪器,倾斜仪,摆式倾斜仪,差动电容式电子水准器,变阻式电子水准器,2、特殊的测量仪器,垂线观测,正垂线，倒垂线,2、特