CN115523875A - 一种轴心测量装置及方法 - Google Patents
一种轴心测量装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115523875A CN115523875A CN202211302133.5A CN202211302133A CN115523875A CN 115523875 A CN115523875 A CN 115523875A CN 202211302133 A CN202211302133 A CN 202211302133A CN 115523875 A CN115523875 A CN 115523875A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- point
- clamping plate
- lines
- measuring
- prism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
本发明涉及一种轴心测量装置及方法,包括安装在万向接轴上的卡板，所述卡板上安装有水平管，所述卡板设置有圆孔，所述圆孔内安装有棱镜，所述卡板的侧面设置有反光片，所述万向接轴外设置有与反光片相对应的全站仪。通过自制测量轴心的辅助工具，可快速定位轴心，能一次测量出轴心的三维位置，该方法采用专用测量工具定位，能易制作、使用简单、可重复多次使用，能解决多角度倾斜轴的轴心测量，工作效率高，采用制作简单结构小巧的辅助测量工具，解决了该测量难题，适用于任何地方，不受测量空间限制。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备安装技术领域，尤其是一种轴心测量装置及方法。
背景技术
目前，在工程建设领域，有大量的长轴形或圆柱形设备安装，有的轴不是水平布置而是倾斜布置(如万向接轴)，有的轴由于安装空间受限，没有办法在长轴形或圆柱形设备上进行施尺测量，虽然对于轴的安装找正测量方法很多，但能一次测量出轴心三维位置的方法使用较少，多数为分开几次测量水平度、标高和中心，主要原因是缺少测量辅助工具。
本发明针对上述情况，自制测量轴心的辅助工具，可快速定位轴心，能一次测量出轴心的三维位置。该方法采用专用测量工具定位，能易制作、使用简单、可重复多次使用，能解决多角度倾斜轴的轴心测量，工作效率高。采用制作简单结构小巧的辅助测量工具，解决了该测量难题，适用于任何地方，不受测量空间限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种轴心测量装置及方法，通过自制测量轴心的辅助工具，可快速定位轴心，能一次测量出轴心的三维位置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种轴心测量装置,包括安装在万向接轴上的卡板，所述卡板上安装有水平管，所述卡板设置有圆孔，所述圆孔内安装有棱镜，所述卡板的侧面设置有反光片，所述万向接轴外设置有与反光片相对应的全站仪。
所述圆孔为内螺纹孔，所述棱镜上设置有与内螺纹孔对应的外螺纹杆。
所述卡板通过十字贴固定在万向接轴上。
一种轴心测量装置的测量方法，包括以下步骤：
一、单一坐标定向法
S1、布置设置控制点，包括三横线和两纵线，所述三横线包括相互平行的外弧基准线、切点中心线和终辊中心线，所述两纵线包括相互平行的铸流中心线和辅助中心线，所述三横线和两纵线相互垂直；
S2、将全站仪设置在铸流中心线上的任意一点，全站仪的坐标设为(0，0)，瞄准H2方向将方位角设为0°；
S3、在三横线上的任意一点设置棱镜，棱镜的坐标设为P(X，Y)；
S4、计算测站点坐标如下：
X＝S±XP，Y＝0
其中，S为P点到外弧基准线的距离；“±”在于P点位置，外弧基准线的左边为“-”，在外弧基准线的右边为“+”；
即计算出棱镜的坐标P(X，Y)；
二、新三角高程法
H1、将全站仪设在已知点和待测点外的任意一点，任意输入测站数据；
H2、将一反光片贴在卡板测面上一个位置，依次分别立在已知点(0)和待测点(P)上面，分别用全站仪瞄准反光片进行测量，得出两组数据0(X0,Y0,Z0)和P(XP,YP,ZP)；
H3、计算轴心HP的高度位置如下“
HP＝H0+(ZP–Z0)
其中，H0为已知点(0)的已知高度；即得出万向接轴的轴心坐标(X、Y、HP)。
本发明的有益效果是：
1、通过自制测量轴心的辅助工具，可快速定位轴心，能一次测量出轴心的三维位置，该方法采用专用测量工具定位，能易制作、使用简单、可重复多次使用，能解决多角度倾斜轴的轴心测量，工作效率高，采用制作简单结构小巧的辅助测量工具，解决了该测量难题，适用于任何地方，不受测量空间限制。
2、解决安装空间受限，没有办法在长轴形或圆柱形设备上进行施尺测量的难题，从轴心三维坐标值来进行安装找正安装。本方法使用简单，操作方便，轴心的测量精度有保证。
3、通过螺纹旋转连接棱镜，将测量用棱镜下部卡板顶点顶在轴的表面上，充分接触。
4、通过水平管便于调整卡板的水平度。
5、用通过全站仪观察棱镜中心点，读出该点的三维坐标数据，再根据轴的半径和棱镜中心到轴表面的距离(制作卡板等辅助测量工具时，可设固定值150mm)，通过计算可测出轴心所在位置的三维坐标值，然后根据所测点轴心的偏差进行轴的安装调整或检查，直至符合要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是卡板的结构示意图；
图4是图3中A-A剖面结构示意图；
图5是图3的俯视图；
图6是连铸设备控制点布置图；
图7为新三角高程法测量标高示意图；
图8为后方交会法示意图；
图中所示：1-万向接轴；2-棱镜；3-水平管；4-卡板；5-反光片；6-轴心；7-全站仪。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至5所示，一种轴心测量装置,包括安装在万向接轴1上的卡板4，所述卡板4上安装有水平管3，所述卡板4设置有圆孔5，所述圆孔5内安装有棱镜2，所述卡板4的侧面设置有反光片5，所述万向接轴1外设置有与反光片5相对应的全站仪7。
所述圆孔5为内螺纹孔，所述棱镜2上设置有与内螺纹孔对应的外螺纹杆。
所述卡板4通过十字贴固定在万向接轴1上。
一种轴心测量装置的测量方法，包括以下步骤：
一、如图6所示，单一坐标定向法
S1、布置设置控制点，包括三横线和两纵线，所述三横线包括相互平行的外弧基准线、切点中心线和终辊中心线，所述两纵线包括相互平行的铸流中心线和辅助中心线，所述三横线和两纵线相互垂直，且垂直相交的点为HA、HB、HC、FA、FB、FC；
S2、将全站仪设置在铸流中心线上的任意一点，全站仪的坐标设为(0，0)，瞄准H2方向将方位角设为0°；
S3、在三横线上的任意一点设置棱镜2，棱镜2的坐标设为P(X，Y)；
S4、计算测站点坐标，计算出测站点坐标，并重新设定测站坐标，定向完成。假定以HA点作标为(0，0)H2为0°建立独立坐标系为例，设P点到外弧基准线的距离为S，计算公式如下：
X＝S±XP，Y＝0
其中，S为P点到外弧基准线的距离；“±”在于P点位置，外弧基准线的左边为“-”，在外弧基准线的右边为“+”；
即计算出棱镜2的坐标P(X，Y)；
通过测站设立较灵活，不要求设立在轴线交点上，但可以同时测出(X，Y)两个方向的坐标值，精度能够满足相关要求，这种方法相当于先进行定向，再通过测量已知点推算出测站点坐标，故定向用的两点间距离应该要比已知点到该线的垂直距离长为宜，否则就违背了控制测量中“长线控制短线”的原则；
传统的三角高程法的原理是
H＝H0+ΔH+i–v
这里：H——待测点高程、H0——已知点高程、ΔH——高差、i——仪器高；v——目标高。仪器高和目标高都需要用尺量出，其精度一般不能满足安装需要。使用新三角高程法则可以消除这种误差。
二、如图7所示，新三角高程法
H1、将全站仪设在已知点和待测点外的任意一点，任意输入测站数据；
H2、将一反光片贴在卡板测面上一个位置，依次分别立在已知点(0)和待测点(P)上面，分别用全站仪瞄准反光片进行测量，得出两组数据0(X0,Y0,Z0)和P(XP,YP,ZP)；
H3、计算轴心HP的高度位置如下：
HP＝H0+(ZP–Z0)
其中，H0为已知点(0)的已知高度；即得出万向接轴1的轴心6坐标(X、Y、HP)。
通过新三角高程法可以在任意位置设立测站，同时不需测量目标高和仪器高，精度可以得到很大提高，如果在短距离落差大的情况下使用，优势尤为明显。另外，选择铟钢尺贴反光片辅助测量是因为铟钢尺背面有一圆水准气泡，可以保证尺身垂直，如果不需要非常高的精度，可以用其它物品代替，比如说铝合金塔尺等。
保证精度，精度能够达到用水准测量相关要求的的精度，在山地等落差较大地方甚至超过水准仪。
测站数少，使用方便，在类似山地等落差较大的地方测量不受尺长限制，一般都可以一站测完，
全自动读数，减少人为因素影响。
前视后视要用同一把尺，否则会因两次目标高不同而产生误差，甚至粗差。
如图8所示，还可以使用后方交会法，步骤如下：
1、先在二冷密闭室的区域内适当位置尽可能多的作些点，以备以后使用，位置尽量丰富些，原则是后面使用时在任意一个位置设立测站都能有3～4个点可以使用；
2、订立独立坐标系，测出所有这些点的坐标，并编号作好记录，以备以后使用方便；
3、使用时在任意一点设立测站，选取3～4个点依次进行测量，等到测站点坐标，定向完成，可以进行测量了。
通过后方交会法在连铸设备安装中如果能够灵活使用，则会给工作带来很大方便，特别激光测距的出现，使后方交会法精度也有很大提高，同时也由原来三个已知点的要求，减少到两个点也能使用。
单一坐标法实质是先确定一个方向上的坐标，而另一个方向的坐标则通过测量一个已知点得到，新三角高程法的测量过程中，实质是先通过测量已知点而求得仪器几何中心的标高，在测量未知点和仪器几何中心之间的高差，通过两者之间的高差比较求得未知点的高程。
通过自制测量轴心6的辅助工具，可快速定位轴心6，能一次测量出轴心6的三维位置，该方法采用专用测量工具定位，能易制作、使用简单、可重复多次使用，能解决多角度倾斜轴的轴心测量，工作效率高，采用制作简单结构小巧的辅助测量工具，解决了该测量难题，适用于任何地方，不受测量空间限制。
解决安装空间受限，没有办法在长轴形或圆柱形设备上进行施尺测量的难题，从轴心三维坐标值来进行安装找正安装。本方法使用简单，操作方便，轴心的测量精度有保证。
通过螺纹旋转连接棱镜2，将测量用棱镜2下部卡板4顶点顶在轴的表面上，充分接触。
通过水平管3便于调整卡板4的水平度。
用通过全站仪7观察棱镜2中心点，读出该点的三维坐标数据，再根据轴的半径和棱镜2中心到轴表面的距离(制作卡板等辅助测量工具时，可设固定值150mm)，通过计算可测出轴心6所在位置的三维坐标值，然后根据所测点轴心6的偏差进行轴的安装调整或检查，直至符合要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种轴心测量装置,包括安装在万向接轴(1)上的卡板(4)，其特征在于：所述卡板(4)上安装有水平管(3)，所述卡板(4)设置有圆孔(5)，所述圆孔(5)内安装有棱镜(2)，所述卡板(4)的侧面设置有反光片(5)，所述万向接轴(1)外设置有与反光片(5)相对应的全站仪(7)。
2.如权利要求1所述的一种轴心测量装置，其特征在于：所述圆孔(5)为内螺纹孔，所述棱镜(2)上设置有与内螺纹孔对应的外螺纹杆。
3.如权利要求1所述的一种轴心测量装置，其特征在于：所述卡板(4)通过十字贴固定在万向接轴(1)上。
4.如权利要求1所述的一种轴心测量装置的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
一、单一坐标定向法
S1、布置设置控制点，包括三横线和两纵线，所述三横线包括相互平行的外弧基准线、切点中心线和终辊中心线，所述两纵线包括相互平行的铸流中心线和辅助中心线，所述三横线和两纵线相互垂直；
S2、将全站仪设置在铸流中心线上的任意一点，全站仪的坐标设为(0，0)，瞄准H2方向将方位角设为0°；
S3、在三横线上的任意一点设置棱镜(2)，棱镜(2)的坐标设为P(X，Y)；
S4、计算测站点坐标如下：
X＝S±XP，Y＝0
其中，S为P点到外弧基准线的距离；“±”在于P点位置，外弧基准线的左边为“-”，在外弧基准线的右边为“+”；
即计算出棱镜(2)的坐标P(X，Y)；
二、新三角高程法
H1、将全站仪设在已知点和待测点外的任意一点，任意输入测站数据；
H2、将一反光片贴在卡板(4)测面上一个位置，依次分别立在已知点(0)和待测点(P)上面，分别用全站仪瞄准反光片进行测量，得出两组数据0(X0,Y0,Z0)和P(XP,YP,ZP)；
H3、计算轴心HP的高度位置如下：
HP＝H0+(ZP–Z0)
其中，H0为已知点(0)的已知高度；即得出万向接轴(1)的轴心(6)坐标(X、Y、HP)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211302133.5A CN115523875A (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 一种轴心测量装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211302133.5A CN115523875A (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 一种轴心测量装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115523875A true CN115523875A (zh) | 2022-12-27 |
Family
ID=84703624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211302133.5A Pending CN115523875A (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 一种轴心测量装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115523875A (zh) |
-
2022
- 2022-10-24 CN CN202211302133.5A patent/CN115523875A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110524309A (zh) | 基于四基站激光追踪系统的数控转台几何误差测量方法 | |
| CN101655344B (zh) | 一种电子经纬仪空间坐标测量系统的校准方法 | |
| CN108007347B (zh) | 一种用于激光追踪仪几何误差补偿方法 | |
| CN101464163B (zh) | 全站仪校验用平台标准点的平直度检定方法 | |
| CN108253946B (zh) | 多功能竖向测量联系测量一体化三维坐标传递装置及方法 | |
| CN104596420B (zh) | 激光跟踪仪测量基准立方镜中心点位置的精测方法 | |
| CN100491895C (zh) | 三坐标系校准检定仪 | |
| CN102059588B (zh) | 齿轮测量系统、齿轮测量方法及专用手持活动式光学逆反射器 | |
| CN106643643A (zh) | 一种非接触式目标坐标的测量方法 | |
| CN106772915A (zh) | 一种卫星基准棱镜的安装方法 | |
| CN109211072A (zh) | 一种多级内孔同轴度测量工具及其测量方法 | |
| CN201900513U (zh) | 齿轮测量系统及专用手持活动式光学逆反射器 | |
| CN110779503B (zh) | 一种三维精密控制网测量方法 | |
| CN209495668U (zh) | 一种用于船舶钢管无缝对接的测量装置 | |
| CN115523875A (zh) | 一种轴心测量装置及方法 | |
| CN205373710U (zh) | 一种多用途平行线激光标线仪 | |
| CN101701786A (zh) | 低热膨胀石英量棒、其标定方法及其应用 | |
| CN201867495U (zh) | 用于对静态工件进行三维空间定位的装置及专用手持活动式光学逆反射器 | |
| CN105588512B (zh) | 类矩形隧道管片构件尺寸的测量装置与方法 | |
| CN104330077B (zh) | 一种基于两点对中模型的联合测量方法 | |
| CN201173774Y (zh) | 一种精密三维测量标志 | |
| CN108278993B (zh) | 全反射棱镜激光测距全站仪仪器高测量系统与使用方法 | |
| CN215894958U (zh) | 一种冷轧磨床精度的检测系统 | |
| CN112504151B (zh) | 螺旋桨螺距三维测量工艺方法 | |
| CN113124756B (zh) | 一种基于激光跟踪仪的舱室尺寸测量方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |