CN103453856B - 一种长距离平面或导轨的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长距离平面或导轨的测量方法，首先将两台双轴光电自准直仪制成测量校准仪和校准仪，将基点反射镜和测量校准仪置于待测量的平台上，选取水平和纵向定位基准轴线，调整基点反射镜或测量校准仪使测量校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零；在待测量平台首端和测量校准仪之间移动检测反射镜，对工件进行测量；在待测量平台手段与测量校准仪之间安装校准仪，调整校准仪使测量校准仪界面上的十字光标X、Y轴校零，然后后移测量校准仪并调整测量校准仪使其界面上十字光标X、Y轴校零，移出校准仪，并在该区域内移动检测反射镜，对工件进行施工测量。本发明的量程可达几百米以上，且可以确保测量精度，测量精度为≤10微米。

Description

一种长距离平面或导轨的测量方法

技术领域

本发明涉及一种光电测量方法，特别是涉及一种长距离平面或导轨的测量方法。

背景技术

目前测量精度较高的直线度、平面度测量仪如德国的MOLLER、美国的API、英国的TAXLORHOBSON等公司的光电自准直仪测量距离只有几米至几十米之间。而全站仪、电子水准仪的测量距离能达到要求，但测量精度约为0.5mm。大多是采用目测的方法其测量精度受人为、光线等的制约，不能满足现代工业现场的精度测量要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种测量范围大，测量精度高且工作效率高的长距离平面或导轨的测量方法。

本发明包括如下步骤：

1）将两台双轴光电自准直仪分别设置在可调式桥板上，分别作为测量校准仪和校准仪；

2）将基点反射镜置于待测量的平台首端前作为反射基点，然后将测量校准仪置于待测量的平台上；选取水平和纵向定位基准轴线，调整基点反射镜或测量校准仪使测量校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零；

3）在待测量平台首端和测量校准仪之间移动检测反射镜，用测量校准仪对待测量平台进行施工测量；

4）在待测量平台首端与测量校准仪之间安装校准仪，调整校准仪使测量仪的界面上十字光标X、Y轴校零，然后后移测量校准仪并调整测量校准仪使校准仪界面上十字光标X、Y轴校零，校准仪与测量校准仪之间形成校准区域；

5）撤掉校准仪，并在校准区域内移动检测反射镜，用测量校准仪对工件进行施工测量；

6）校准区域测量完成后，将校准仪设在待测量平台上该校准区域内靠近测量校准仪，调整校准仪使测量仪的界面上十字光标X、Y轴校零，后移测量校准仪，调整测量校准仪，使校准仪界面上的十字光标的X、Y轴校零，校准仪与测量校准仪之间形成新的校准区域；然后再撤掉校准仪，并在新的校准区域内移动检测反射镜，用测量校准仪对工件进行施工测量；重复该步骤，直至待测量平台测量结束；

7）待测量平台测量结束后，进行精度复合，具体操作如下：将校准仪设置在待测量平台上，相距测量校准仪小于双轴光电自准直仪的测量范围，调整校准仪并使测量校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零，然后将测量校准仪向待测量平台首端移动，靠近校准仪；调整测量校准仪使校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零；然后再将校准仪向待测量平台首端移动，与测量校准仪的距离不超过双轴光电自准直仪的测量范围，调整校准仪并使测量校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零，然后将测量校准仪向待测量平台首端移动，靠近校准仪，调整测量校准仪并使得校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零，如此反复，直至与基点反射镜形成闭合测量路线。

本发明的有益效果是：本发明通过两台双轴光电自准直仪互为基准的测量、校验和位置的转换，从而扩大了测量的量程，使得量程可达几百米以上，通过设立基点反射镜控制点，采用闭合的测量路线、精度复合的测量方法，确保测量精度，测量精度为≤10微米。

附图说明

图1是本发明的校准测量仪和校准仪的结构示意图。

图2是本发明设立基点反射镜和校准测量仪的示意图。

图3是本发明在AB1区域内移动检测反射镜对工件进行施工测量的示意图。

图4是本发明在AB1区域内利用测量校准仪校对校准仪的示意图。

图5是发明在C1B2区域内利用校准仪校对测量校准仪的示意图。

图6是本发明在C1B2区域内移动检测反射镜对工件进行施工测量的示意图。

图7是本发明在C1B2区域内利用测量校准仪校对校准仪的示意图。

图8是发明在C2B3区域内利用校准仪校对测量校准仪的示意图。

图9是本发明在C2B3区域内移动检测反射镜对工件进行施工测量的示意图。

图10是本发明在Cn-1Bn区域内移动检测反射镜对工件进行施工测量的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

采用两台天津AUTOMATULTRA5000型双轴光电自准直仪为例，天津AUTOMATULTRA5000型双轴光电自准直仪的测量范围为30米，双轴精度可达0.1微米。

利用天津AUTOMATULTRA5000型双轴光电自准直仪，本发明包括如下步骤：

1）如图1所示，将两台双轴光电自准直仪1分别安装在可调式桥板2上，分别作为测量校准仪3和校准仪4。

2）如图2所示，在待测量平台5的首端A前约0.5米处,设置基点反射镜6，作为永久性反射基点的位置。将测量校准仪3置于待测量的平台5上，并与基点反射镜相距25米。用电子水准仪粗校基点反射镜6和测量校准仪3所处的公共平面的水平；同时利用全站仪或GPS测量定位系统发射仪确立测量校准仪3和基点反射镜6的纵向定位位置，再用电子水准仪和合像水平仪精校测量校准仪3和基点反射镜6的水平定位基准。通过调整测量校准仪3或基点反射镜6使测量校准仪界面上十字光标的X、Y轴校零，从而使基点反射镜6和测量校准仪3之间的水平和纵向基准轴线与平台或导轨的理想轴线重合。调整完毕后，固定并保护基点反射镜6，使之成为永久一级控制点，此时点B1为测量校准仪3的二级控制基准点。

3）如图3所示，将校验合格的检测反射镜7放置于待测量平台首端A和点B1之间进行多点测量并记录。测量时，测量校准仪3界面上十字光标X、Y轴的读数即为检测反射镜7放置该位置的测量值。

4）如图4所示，将校准仪4放置于待测量平台首端A和点B1之间，距测量校准仪3相距约3米处；调整校准仪4，使测量校准仪3界面上的十字光标的X、Y轴校零，此时点C1为校准仪4的二级控制次基准点。

5）如图5所示，将测量校准仪3后移至点B2处,点B2和点C1之间相距约25米；调整测量校准仪3，使校准仪4界面上的十字光标的X、Y轴校零，此时点B2为测量校准仪3的二级控制基准点。

6）如图6所示，将校验合格的检测反射镜7放置于点C1和点B2之间进行多点测量并记录。测量时，测量校准仪3界面上十字光标X、Y轴的读数即为检测反射镜7放置该位置的测量值。

7）如图7所示，将校准仪4放置于点C1和点B2之间，与测量校准仪3相距约3米处；调整校准仪4，使测量校准仪3界面上的十字光标的X、Y轴校零，此时点C2为校准仪4的二级控制次基准点。

8）如图8所示，将测量校准仪3后移至点B3处,点B3和点C2之间相距约25米；调整测量校准仪3，使校准仪4界面上的十字光标的X、Y轴校零，此时点B3为测量校准仪3的二级控制基准点。

9）如图9所示，将校验合格的检测反射镜7放置于点C2和点B3之间进行多点测量并记录。测量时，测量校准仪3界面上十字光标X、Y轴的读数即为检测反射镜7放置该位置的测量值。

10）依此类推，如图10所示，通过测量校准仪3和校准仪4互为基准的校验和位置的转换，得到点Cn-1为校准仪4的二级控制次基准点和点Bn为测量校准仪3的二级控制基准点，将校验合格的检测反射镜7放置于点Cn-1和点Bn之间进行测量，从而达到所需测量的量程，完成测量。

11）施工测量完成后，进行精度复合。与上述步方法相反，将校准仪4放置在与测量校准仪3相距约为25米的点Cn-1，调整校准仪4并使测量校准仪3在点Bn的界面上十字光标X、Y轴校零，从而得到点Cn-1达到校准仪4的二级控制点次基准点。然后将测量校准仪3回退移动，至与校准仪4相距约为3米的点Bn-1，调整测量校准仪3使校准仪4的界面上十字光标X、Y轴校零，从而得到点Bn-1为测量校准仪3的二级控制点基准点。将校准仪4放置在与测量校准仪4点Bn-1相距约为25米处的点Cn-2，调整校准仪4并使测量校准仪3点Bn-1的界面上十字光标X、Y轴校零，使点Cn-2达到校准仪4的二级控制点次基准点。如此反复，直至与基点反射镜6形成闭合测量路线，校验测量精度，测量校准仪3在点B1处的界面上十字光标X、Y轴的读数≤10微米，精度复合完成。如果＞10微米，则重新测量。

12）测量过程中，如果作为永久性反射基点的基点反射镜6遭到破坏或因不允许长期设立，可设立临时基点反射镜（位置同基点反射镜）。设立时如图3所示，利用原测量数据将校验合格的检测反射镜7放置于待测量平台首端A和点B1之间的原被测点处，调整测量校准仪3使其界面上十字光标X、Y轴的读数与原测量数据吻合，即确立了测量校准仪3为点B1的二级控制基准点。依照步骤4）、5）和6）的操作，校验点C1和点B2之间的测量值与原测量数据是否吻合。通过反复调整点Bn的二级控制基准点直至吻合。调整临时基点反射镜使测量校准仪3在点B1的界面上十字光标的X、Y轴校零，即为临时基点反射镜的控制点的位置。

本发明的工作原理是：利用两台双轴光电自准直仪，其中一台双轴光电自准直仪作为平行光束的反射源；由另一台双轴光电自准直仪的光电接收器接收，从而非常精确地检测出该位置的微小偏差角度。通过两台双轴光电自准直仪互为基准的测量、校验和位置的转换，从而扩大设备测量的量程，确保测量精度。通过设立永久一级发射镜控制点或临时基点反射镜控制点，采用闭合测量路线、精度复合的测量方法，进一步确保了测量精度。

Claims (1)

1.一种长距离平面或导轨的测量方法，包括如下步骤：

1）将两台双轴光电自准直仪分别设置在可调式桥板上，分别作为测量校准仪和校准仪；

2）将基点反射镜置于待测量的平台首端前作为反射基点，然后将测量校准仪置于待测量的平台上；选取水平和纵向定位基准轴线，调整基点反射镜或测量校准仪使测量校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零；

3）在待测量平台首端和测量校准仪之间移动检测反射镜，用测量校准仪对待测量平台进行施工测量；

4）在待测量平台首端与测量校准仪之间安装校准仪，调整校准仪使测量仪的界面上十字光标X、Y轴校零，然后后移测量校准仪并调整测量校准仪使校准仪界面上十字光标X、Y轴校零，校准仪与测量校准仪之间形成校准区域；

5）撤掉校准仪，并在校准区域内移动检测反射镜，用测量校准仪对工件进行施工测量；

6）校准区域测量完成后，将校准仪设在待测量平台上该校准区域内靠近测量校准仪，调整校准仪使测量仪的界面上十字光标X、Y轴校零，后移测量校准仪，调整测量校准仪，使校准仪界面上的十字光标的X、Y轴校零，校准仪与测量校准仪之间形成新的校准区域；然后再撤掉校准仪，并在新的校准区域内移动检测反射镜，用测量校准仪对工件进行施工测量；重复该步骤，直至待测量平台测量结束；

7）待测量平台测量结束后，进行精度复合，具体操作如下：将校准仪设置在待测量平台上，相距测量校准仪小于双轴光电自准直仪的测量范围，调整校准仪并使测量校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零，然后将测量校准仪向待测量平台首端移动，靠近校准仪；调整测量校准仪使校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零；然后再将校准仪向待测量平台首端移动，与测量校准仪的距离不超过双轴光电自准直仪的测量范围，调整校准仪并使测量校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零，然后将测量校准仪向待测量平台首端移动，靠近校准仪，调整测量校准仪并使得校准仪的界面上十字光标X、Y轴校零，如此反复，直至与基点反射镜形成闭合测量路线。