RU2521220C2 - Способ измерения линейных перемещений объекта - Google Patents
Способ измерения линейных перемещений объекта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2521220C2 RU2521220C2 RU2012130468/28A RU2012130468A RU2521220C2 RU 2521220 C2 RU2521220 C2 RU 2521220C2 RU 2012130468/28 A RU2012130468/28 A RU 2012130468/28A RU 2012130468 A RU2012130468 A RU 2012130468A RU 2521220 C2 RU2521220 C2 RU 2521220C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- range finder
- displacement
- range
- movement
- line
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейной компоненты перемещения объекта при воздействии на него различных силовых факторов. Техническим результатом является расширение диапазона применения и упрощение обработки результатов измерения при несовпадении линии визирования с направлением перемещения объекта. Способ измерения линейных перемещений объекта заключается в том, что лазерным дальномером проводят не менее двух измерений дальности до объекта. Линию визирования дальномера направляют на жестко связанную с объектом плоскую поверхность, которую выбирают или размещают на объекте таким образом, что она пересекает линию визирования дальномера и линию направления перемещения объекта, и тарируют дальномер, определяют разность дальностей до и после перемещения дальномера, вычисляют тарировочный коэффициент по формуле
К=А/П,
где А - перемещение дальномера;
П - разность дальностей до и после перемещения дальномера.
Измеряют перемещения объекта, величину которых определяют по формуле
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейной компоненты перемещения объекта при воздействии на него различных силовых факторов. Преимущественное применение изобретение может найти при испытании или мониторинге строительных конструкций.
Известен способ измерения линейного перемещения объекта с помощью прогибомера. Прогибомер содержит ролик известной длины окружности, вращающийся на оси, установленной в корпусе прибора. С объектом ролик соединяют через гибкую связь - натянутую проволоку, охватывающую ролик одним витком. Через многозвенную зубчатую передачу ролик соединен со стрелкой прибора и счетчиком числа ее оборотов. Величину перемещения (прогиба) определяют по разности показаний прибора [Аистов Н.Н. Испытание сооружений. Л. - М.: Госстройиздат, 1960, с.69…72]. Способ имеет ограниченные функциональные возможности из-за сложности монтажа проволоки, подверженности результатов измерений воздействиям на проволоку ветра и изменений температуры воздуха.
Этих недостатков не имеет известный способ определения расстояния (дальности) до объекта с помощью лазерного дальномера (прототип). Способ включает зондирование объекта путем посылки на него серии лазерных импульсов и определения в каждом i-м зондировании временного интервала ti между моментами излучения лазерного импульса и приема отраженного объектом излучения. Для каждого зондирования определяют отсчеты дальности Ri=c·ti/2, где с - скорость света [Патент РФ №2385471].
Дальность, таким образом, измеряется как длина отрезка линии визирования дальномера (лазерного луча) от точки установки дальномера до точки отражения излучения от объекта. Если известно, что объект за время между зондированиями будет перемещаться в направлении линии визирования, то такое перемещение можно, очевидно, определить как разность двух дальностей: П=Ri+1-Ri. Если же известно, что объект перемещается в каком-либо ином направлении, то определить величину такого перемещения значительно сложнее - для этого надо знать форму, размеры и начальное положение относительно линии визирования дальномера той поверхности, от которой отражается зондирующий импульс, и применять для вычислений достаточно сложные математические формулы. Этот недостаток делает известный способ практически неприменимым для измерения перемещений объекта, не совпадающих по направлению с линией визирования дальномера, что ограничивает функциональные возможности указанного способа.
Технический результат изобретения состоит в расширении функциональных возможностей способа: расширении диапазона применения и упрощении обработки результатов измерения при несовпадении линии визирования с направлением перемещения объекта.
Лазерный луч (линию визирования дальномера) направляют на объект так, как удобно по условиям проведения измерений - под произвольным углом к линии направления перемещения объекта. Луч направляют на жестко связанную с объектом плоскую поверхность, которую выбирают или размещают на объекте таким образом, что она пересекает линию визирования дальномера и линию направления перемещения объекта. Благодаря этому перемещение объекта приводит к изменению дальности до него, причем, поскольку поверхность плоская, изменение дальности прямо пропорционально величине перемещения. Коэффициент этой пропорциональности (тарировочный коэффициент) определяют, проводя тарировку дальномера, основанную на принципе независимости перемещений: перемещение дальномера приводит к такому же изменению дальности, что и перемещение самого объекта в том же направлении. Для тарировки включают дальномер в режим измерений, перемещают дальномер в направлении перемещения объекта на заранее известное расстояние, определяют разность дальностей до и после перемещения дальномера и вычисляют тарировочный коэффициент по формуле
К-А/П
где А - перемещение дальномера;
П - разность дальностей до и после перемещения дальномера.
После этого можно проводить измерения перемещений объекта, считывая дальности до него и умножая их разности на К.
Неплоскостность поверхности, от которой отражается луч лазера, а также возможные угловые перемещения объекта приводят к погрешности определения К. Для повышения точности измерений следует использовать минимально возможный участок этой поверхности при тарировке и измерениях. С этой целью измерения проводят непосредственно после перемещения дальномера на расстояние А, причем величину А выбирают возможно более близкой к ожидаемой величине перемещения объекта.
На фигуре 1 изображена схема проведения измерений прогиба моста. Ход луча лазера показан утолщенными линиями, начальное положения дальномера - пунктиром, конечное положение моста - штрихпунктирными линиями. На фигуре 2 показан пример установки дальномера на тарировочном приспособлении для измерения вертикальных перемещений (прогиба) объекта.
Реализация способа показана на примере измерения прогиба пролета моста, т.е. вертикального перемещения объекта 10. В качестве плоской поверхности выбран элемент пролета моста, образующий с вертикалью угол b. При начале работ лазерный луч дальномера 1 направляют на выбранную поверхность под некоторым углом а, и он отражается от нее в точке 1. Снимают отсчет дальности R1 и перемещают дальномер вниз на расстояние А, величина которого в данном примере выбрана несколько большей, чем ожидаемый прогиб моста. Луч перемещается по поверхности в точку 2 и дальность увеличивается до R2. Нагружаем мост, пролет прогибается на величину В=Н2-Н1. Луч лазера дальномера возвращается назад и останавливается в точке 3, дальность уменьшается до R3.
Так как на участке 1-2 поверхность плоская и угловое положение дальномера и объекта не изменилось, по теореме синусов получаем:
A/(R2-R1)=sin(a)/sin(b)=B/(R3-R2)=К, откуда В=K(R3-R2).
Перемещение дальномера в приведенном выше примере может быть осуществлено с помощью тарировочного устройства (фиг.2). Лазерный дальномер 1 крепится на клемме 2 с возможностью поворота в вертикальной плоскости. Клемма 2, в свою очередь, закреплена на штоке 3 с возможностью поворота вокруг оси штока. Шток 3 может перемещаться внутри хомута 4, в котором он базируется по своим цилиндрической и плоской поверхностям и фиксируется в нужном положении винтом 9. Шток 3 через шаровую головку 5 крепится к струбцине 6, которая служит для закрепления всего устройства на репере (неподвижных элементах строительных конструкций, штативе и т.п.). Пузырьковый уровень 7 крепится на клемме 2. Гайка 8 фиксирует от поворота клемму 2 и дальномер 1 в нужном положении.
Закрепив устройство на репере струбциной 6, устанавливают и фиксируют с помощью шаровой головки 5 шток 3 в вертикальном положении по показаниям уровня 7. Включают в режим непрерывных измерений дальномер 1, направляют его луч на поверхность объекта (моста) и фиксируют гайкой 8. Включают запись отсчетов дальности и, отпустив винт 9, перемещают шток 3 вместе с дальномером 1 вниз на нужную величину А. Снова затягивают винт 9 и контролируют неизменность показаний уровня 7: дальномер оттарирован и готов к измерению прогиба.
Claims (2)
1. Способ измерения линейных перемещений объекта, состоящий в том, что лазерным дальномером проводят не менее двух измерений дальности до объекта, отличающийся тем, что линию визирования дальномера направляют на жестко связанную с объектом плоскую поверхность, которую выбирают или размещают на объекте таким образом, что она пересекает линию визирования дальномера и линию направления перемещения объекта, и тарируют дальномер, для чего включают дальномер в режим измерений дальности, перемещают дальномер в направлении перемещения объекта на заранее известное расстояние, определяют разность дальностей до и после перемещения дальномера, вычисляют тарировочный коэффициент по формуле
К=А/П,
где А - перемещение дальномера;
П - разность дальностей до и после перемещения дальномера,
после чего начинают измерения перемещения объекта, величину которых определяют по формуле
B=K(R-R),
где R и R соответственно предыдущая и последующая дальности до объекта.
К=А/П,
где А - перемещение дальномера;
П - разность дальностей до и после перемещения дальномера,
после чего начинают измерения перемещения объекта, величину которых определяют по формуле
B=K(R-R),
где R и R соответственно предыдущая и последующая дальности до объекта.
2. Способ измерения линейных перемещений объекта по п.1, отличающийся тем, что величину А выбирают возможно более близкой к ожидаемой величине перемещения объекта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130468/28A RU2521220C2 (ru) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Способ измерения линейных перемещений объекта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012130468/28A RU2521220C2 (ru) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Способ измерения линейных перемещений объекта |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012130468A RU2012130468A (ru) | 2014-01-27 |
RU2521220C2 true RU2521220C2 (ru) | 2014-06-27 |
Family
ID=49956793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012130468/28A RU2521220C2 (ru) | 2012-07-17 | 2012-07-17 | Способ измерения линейных перемещений объекта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2521220C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2596774C1 (ru) * | 2015-03-19 | 2016-09-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-проектный институт "Исследование мостов и других инженерных сооружений" | Способ измерения линейных перемещений объекта |
RU2660758C1 (ru) * | 2017-04-19 | 2018-07-09 | Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Комплекс контроля размера движущегося объекта |
RU2662043C1 (ru) * | 2015-01-05 | 2018-07-23 | Капро Индастриз Лтд | Лазерный уровень |
RU199568U1 (ru) * | 2020-04-14 | 2020-09-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Севкаврентген-Д" | Датчик углового положения |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1981002628A1 (en) * | 1980-03-13 | 1981-09-17 | Selective Electronic Inc | Dimension measuring apparatus |
RU98116919A (ru) * | 1998-09-08 | 2000-06-27 | Ставропольское высшее авиационное инженерное училище ПВО им.маршала авиации В.А.Судца | Способ измерения скорости движения объекта и устройство для его осуществления |
RU2385471C2 (ru) * | 2008-04-25 | 2010-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Способ определения дальности и/или скорости удаленного объекта |
US20120133917A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-31 | Hilti Aktiengesellschaft | Distance measuring device and surveying system |
-
2012
- 2012-07-17 RU RU2012130468/28A patent/RU2521220C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1981002628A1 (en) * | 1980-03-13 | 1981-09-17 | Selective Electronic Inc | Dimension measuring apparatus |
RU98116919A (ru) * | 1998-09-08 | 2000-06-27 | Ставропольское высшее авиационное инженерное училище ПВО им.маршала авиации В.А.Судца | Способ измерения скорости движения объекта и устройство для его осуществления |
RU2385471C2 (ru) * | 2008-04-25 | 2010-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Способ определения дальности и/или скорости удаленного объекта |
US20120133917A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-31 | Hilti Aktiengesellschaft | Distance measuring device and surveying system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
C2. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662043C1 (ru) * | 2015-01-05 | 2018-07-23 | Капро Индастриз Лтд | Лазерный уровень |
RU2596774C1 (ru) * | 2015-03-19 | 2016-09-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-проектный институт "Исследование мостов и других инженерных сооружений" | Способ измерения линейных перемещений объекта |
RU2660758C1 (ru) * | 2017-04-19 | 2018-07-09 | Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Комплекс контроля размера движущегося объекта |
RU199568U1 (ru) * | 2020-04-14 | 2020-09-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Севкаврентген-Д" | Датчик углового положения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012130468A (ru) | 2014-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2521220C2 (ru) | Способ измерения линейных перемещений объекта | |
CN101629822B (zh) | 振动环境中的多相机动态摄影测量方法 | |
CN104949620B (zh) | 用于光学测量装置的校正设备及校正方法 | |
JP6599266B2 (ja) | 形状計測装置、加工装置及び形状計測装置の校正方法 | |
CN108827190B (zh) | 基于双自准直仪的高精度测角误差检测装置及其检测方法 | |
CN111766571A (zh) | 红外测距仪室外校准方法 | |
RU2577806C1 (ru) | Способ калибровки акселерометрического трехосевого инклинометра | |
CN108020202B (zh) | 具有仪器高实时精确测量功能的电子水准仪及其使用方法 | |
RU2509441C1 (ru) | Способ определения фазового угла комплексной чувствительности гидрофона методом взаимности | |
Neyezhmakov et al. | Towards the assessment of the accuracy of measuring the integral characteristics of physical quantities using the sensors of discrete values of these quantities | |
CN113655467B (zh) | 用于激光雷达的精度测量装置、方法及激光雷达 | |
CN208458716U (zh) | 自动调节水平位置的水准尺 | |
RU2596774C1 (ru) | Способ измерения линейных перемещений объекта | |
CN108398090A (zh) | 并联机构式坐标测量仪 | |
ES2337323B1 (es) | Rugosimetro. | |
US20180031596A1 (en) | Speed Analyzer | |
CN207280477U (zh) | 一种星载扫描机构大范围动态测角精度检测装置 | |
RU2681663C1 (ru) | Торсиометр | |
CN108020203B (zh) | 一种具有仪器高实时精确测量功能的电子水准仪及其用法 | |
Korolev et al. | A digital autocollimator | |
RU2362978C2 (ru) | Универсальный метрологический геодезический стенд | |
RU2819109C1 (ru) | Способ контроля соосности валов | |
KR102590392B1 (ko) | 광섬유 분포형 곡률반경 측정장치 | |
Yatsyshyn et al. | Calibration of the Ultrasonic Sensor-Range Finder by the Laser Interferometer | |
CN220829171U (zh) | 一种混凝土梁无支架挠度测量装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170718 |