浅谈铁塔构件检测的现状及发展趋势

摘要：铁塔广泛应用于电力、通讯等行业。随着经济的持续、稳定发展，铁塔的需求量呈现快速、稳定增长的趋势。铁塔构件作为铁塔的基础组成元件，其形位尺寸的精度直接关系到铁塔能否顺利搭建，从而直接关系到铁塔生产企业的重大经济利益。

关键词铁塔构件形位尺寸 检测

Abstract: it is widely used in electric power, communication, etc. Along with the economic sustainable and stable development, demand for the Eiffel Tower and steady growth has quickly the trend. Eiffel Tower of the iron tower components as based components, its form the precision of size directly related to build tower can be successfully, and directly related to the production enterprise of the Eiffel Tower major economic benefits.

Key words： tower component form size detection

中图分类号：TN823+.12文献标识码：A 文章编号：

改革开放以来，我国经济始终保持着快速、稳定的增长态势。经济的增长离不开电力行业的能源供应，人民生活水平的提高直接促进了通信行业的发展。铁塔作为通信网络建设和输变电设备的关键和核心部件，主要用于电信运营商的微波网络建设以及不同电力系统的高压和超高压输电线路建设。

一、铁塔构件检测是铁塔生产的重要环节

对于铁塔构件形位尺寸的检测是铁塔产品出厂前的重要环节之一。铁塔的组装过程是铁塔构件相互配合进行搭建的过程，只要有一个构件的形位尺寸出现较大误差，就会延误整个铁塔搭建工程的工期，因此带来的损失往往是超乎想象的。据不完全统计，全国铁塔企业每天生产的不合格品达250吨，其中能够返修的为225吨，因此带来的全年经济损失达上亿元，间接经济损失近10亿元，随着行业的不断的发展，如果不采用高效的检测方法，因构件检测环节出现问题而造成的损失还将增长。因此对铁塔构件形位尺寸的检测意义重大。

二、铁塔构件检测的主要技术指标

铁塔构件检测的主要技术指标包括过线、心线、孔距。过线是指构件上离构件端线最近的孔的孔心距离构件端线的垂直距离，心线是在角钢中指构件上孔的孔心与构件两边交线的垂直距离。孔距是指相邻两孔孔心之间的距离。

三、铁塔构件检测的国内外现状

过去国内外对于大型零件形位尺寸的检测有不同的方法。在国外对于其形位尺寸精度的保证主要是通过对加工机床的调整来实现的，保证机床的加工精度就可以有效的保证构件的形位尺寸；国内对于大型零件的测量主要是通过大型卡尺等量具进行的，方式传统，而且因为量具比较笨重，操作不方便，测量的效率比较低。因此对于构件的测量精度在很大程度上是由测量工人的技术水平决定的，而且测量精度会因为测量人员的变化而发生波动，因此会导致测量精度不稳定。甚至在有些企业、有些时候因检测人员不足、待测产品数量大，对于构件只能采用抽检的方式，这样更加无法保证所有构件的形位尺寸精度。而进行铁塔出厂前的试组装，虽然能有效的检测出不合格产品，但只适合产品产量小的企业，因为试组装不仅既费时、费力，而且对场地有一定的要求，采用此种方式保证铁塔构件的形位尺寸虽然准确，但效率低。总之，过去对于铁塔构件形位尺寸的检测无论国外还是国内主要是依靠人工的检测方式。

目前，作为铁塔构件基本使用材料的角钢的交货长度分定尺、倍尺两种，国产角钢的定尺选择范围根据规格型号的不同主要有3-9ｍ、4-12ｍ、4-19ｍ、6-19ｍ四个范围。对于铁塔构件的检测的方式可以根据被测构件的长度进行分类。铁塔构件长度在3米以下的，其测量技术已经比较成熟，可以采用的测量技术种类比较多，测量的精度也比较高。对于长度可达上百米的超长构件，可以采用激光测量技术而且精度较高。针对3米以上，100米以下的大型构件，因其在铁塔组装中居于主导地位，所以这类构件的测量是铁塔构件检测的重点，针对此类构件，国内外比较先进的方式是采用测量机进行检测。国外测量机发展历史比较长，厂家较多，根据用户不同的使用要求已经形成各种系列产品，而且所用的软件及附件较多，能够满足不同用户的各种需求，目前测量机的系列品种齐全，标准化、通用化、系列化程度高。国内对于测量机的引进、使用是从20世纪70年代开始的，虽然起步较晚，但随着近年来社会工业化程度的提高，无论四生产还是研发都取得了长足的进步，虽然仍存在自动化程度低、生产周期长、产品稳定性差、软件功能少、没有形成完善的网络等不足，但对于铁塔构件的检测工作是完全可以胜任的。

四、铁塔构件检测的发展趋势

使用测量机对铁塔构件进行检测，虽然能满足精度要求，但缺乏在线检测的能力，从而影响铁塔生产整体的自动化水平。随着科技的进步以及检测仪技术的革新，在铁塔构件检测领域将不断涌现出新的测量技术及方法。综合国内外研究现状，其主要发展趋势如下:

（一）采用激光技术对铁塔构件进行检测。激光技术日益成熟，使用激光进行测量有着携带方便、适应能力强、测量时效强、测量精度高等特点，激光技术已经逐渐应用于民用工业领域，是距离测量的一个主要的发展趋势。目前得到广泛使用的激光双频干涉仪，尽管测量的精度比较高，但由于检测效率不高，只适用于对产品的抽检。使用激光全站仪【1】或经纬仪交汇测量，要求较大测量空间，而且成本过高，往往只是理论上可行，很难应用于实际，甚至于没有必要在生产中使用；上述使用激光测量仪器对大型零件进行测量，只能是离线检测，自动化程度较低，不能融入到企业整个自动化生产检测系统之中，因而不适合企业进行大规模实时、在线检测。激光测量技术只有克服以上的不足，才能在铁塔构件检测领域得到广泛应用，但就目前来看，激光测量技术仍是铁塔构件检测领域的一个重要发展方向。

（二）通过改进通用量具进行测量的方法。对于小型的构件，采用人工使用量具测量在短期内仍是重要的手段之一。采用较小尺寸量具测量大型零件尺寸的办法，主要是针对个别心线、过线的数据测量，但采用这种方法对于铁塔构件检测领域来说，不适合大批量构件的测量是显而易见得，其只是适用于个别极特殊的情况下，但在某些时候却是极其必要的。

（三）采用光电、微电子技术。目前光电与微电子技术的结合已经在工业生产领域得到了广泛应用，形成了新型的测量体系，这样的体系具有实时性强，效率高、检测精度高的特点。尤其是针对大型零件的测量环境复杂，人工测量精度低的情况，而采用在线非接触式光电测量技术【2】，从而使构件形位尺寸测量能够实现高度自动化。尤其是伴随着光电检测技术的日益成熟，高像素CCD图像采集及识别技术在工业现场的普遍应用，实现铁塔构件形位尺寸实时在线测量将成为可能，这种在线检测方式将提高检测精度、节约人力成本，极大的提高企业的生产效率，为企业创造更大的价值。

参考文献

[1] 梁中平.全站仪在面积测量中的应用[J].科学之友.2011,6：33～34

[2] 席斌，钱峰.机器视觉测量系统在工业在线检测中的应用[J].工业控制计算机.2005，18（11）：75-76

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。