测量技术论文范文

时间:2023-02-23 04:43:28

测量技术论文

测量技术论文范文第1篇

切削力测量系统一般由三部分构成:由测力仪、数据采集系统和PC机三部分组成,如图1所示。测力仪(测力传感器)通常安装在刀架(车削)或机床工作台上(铣削),负责拾取切削力信号,将力信号转换为弱电信号;数据采集系统对此弱电信号进行调理和采集,使其变为可用的数字信号;PC机通过一定的软件平台,将切削力信号显示出来,并对其进行数据处理和分析。

1.1切削测力仪

1.1.1应变式测力仪

应变式测力仪由弹性元件、电阻应变片及相应的测量转换电路组成,其工作原理如图2所示。把电阻应变片贴在弹性元件表面,并连接成某种形式的电桥电路,当弹性元件受到力的作用而产生变形时,电阻应变片便随之产生变形,从而引起其电阻阻值的变化ΔR,即

应变片电阻值的变化ΔR造成电桥不平衡,使电桥输出发生变化ΔU,通过标定建立输出电压与力之间的关系。使用时根据输出电压反算切削力的大小。

应变式测力具有灵活性大、适应性广、性能稳定等优点,而且配套仪表(如静态应变仪、动态应变仪等已标准化,因而得到广泛应用。但是其测量原理决定了测量精度和动态特性主要取决于弹性元件的结构,如何有效解决灵敏度和刚度之间的矛盾,是提高应变式测力仪测量精度和动态特性的关键。

1.1.2压电式测力仪

压电式测力仪是以压电晶体为力传感元件的切削测力仪,当石英晶体在外力作用下发生变形时,在它的某些表面上出现异号极化电荷。这种没有电场的作用、只是由于应变或应力在晶体内产生电极化的现象称为压电效应。通过测量产生电荷量即可以达到测量切削力的目的。

从动态测力的观点出发,压电式测力仪是一种比较理想的测力传感器,具有灵敏度高、受力变形小等优点。然而压电式测力传感器仍然存在一系列缺点:如由于电荷泄漏而不能测试静态力、固有频率的提高受装配接触刚度的限制、维护极不方便、价格昂贵,因此在使用上受到很大的限制。

1.1.3电流式测力仪

直接使用测力仪测量切削力有其局限性:①安装测力仪时,工艺系统结构遭到破坏从而导致其刚度发生变化,采集不到精确的切削力力信号;②测力仪的安装、调试技术复杂;③测试设备花费较高;④测力仪测试系统可靠性较低。

文献[4]提供了一种间接测量切削力的方法,即电流式测力仪,其测量原理是:切削力的变化会引起主轴电机电流的变化,通过测量主轴电机电流来估计切削力的大小。因机床主轴电机电流的测量比较容易和简单,所以这是一种经济而又简便的方法。

电流式测力仪的局限性体现在两个方面:①把主传动系统的运动学模型看作是一个线性模型,所以加工过程中的非线性因素会在一定程度上降低测量精度;②当切削力发生变化时,相应的主轴电流信号有一定的滞后现象,无法满足对切削力进行实时监测的较高要求。

1.2数据采集系统

如图3所示,数据采集系统通过一定的电子线路,对测力仪的输出信号进行放大、滤波等处理后,将其进行A/D转换,变为计算机的可用信号,再通过接口电路与PC机进行数据传输。

目前大多数切削力数据采集系统由放大器、滤波器、数据采集卡等分立元器件组成,体积较大,系统稳定性不高,测量精度和实时性也渐渐满足不了现代测力系统的要求。

1.3数据显示和分析处理

早期的数据显示和分析处理单元由指示仪表、示波器和记录仪等组成,其数据显示和分析处理功能都是很有限的。随着计算机技术的快速发展,目前数据显示和分析处理单元基本上被计算机终端所代替,显示功能更加丰富和强大,但软件的功能仅局限于数据拟合、图表显示和输出等,对测力仪各向力之间的耦合没有进行有效的处理,从一定程度上影响了测力精度。

2切削力测量技术的发展趋势

现代切削加工正在向高速强力切削、精密超精密加工方向发展,机床的振动频率也会远远高于系统的固有频率,这对切削力测量系统提出了新的要求:①测量范围大、高精度和高分辨率;②实时性好,能够在线实时测量;③数据处理和分析能力强,能够对复杂多变的切削力信号进行各种处理和分析。

针对这些方面的要求,切削力测量技术将朝着以下几方面发展:

(1)开发新型弹性元件,优化弹性元件结构及应变片布片方案,提高应变式测力仪固有频率,有效解决应变式测力仪刚度和灵敏度之间的矛盾问题,降低各向力之间的耦合程度;

(2)应用集成电路和微电子技术,使数据采集系统集成化,提高数据采集的速度与精度;

(3)完善数据处理分析软件的功能,例如通过解耦运算进一步减小测力仪各向力之间的耦合程度,以提高测量精度;将虚拟仪器技术引入切削力测试系统,以便对测量数据进行多种操作和数据库管理;建立专家系统,通过对测试数据的分析处理,对刀具磨损、切削颤振等情况做出预报并提出相应的治理措施。

参考文献

[1]罗学科.动态多维力传感器的理论研究与实践[D].北京航空航天大学博士论文,1995.1.

[2]姜术君.采用虚拟仪器技术构建测力系统的研究[D].北京航空航天大学硕士学位论文,2004.3.

[3]杨兆建,王勤贤.测力传感器研究发展综述[J].山西机械,2003,(1).

[4]周林,殷侠.数据采集与分析技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.

[5]张小牛,侯国平,赵伟.虚拟仪器技术回顾与展望[J].测控技术,2000,(9).

[6]苏建修.高速切削关键技术[J].机电国际市场,2001,(11).

摘要:分析了目前切削力测量技术的现状及存在问题,根据现代切削加工高速、高精度和强力切削的特点,提出了切削力测量技术新的要求及发展趋势。

测量技术论文范文第2篇

信息时代信息爆炸导致通信带宽需求或通信网络容量爆增。如近期北美骨干网的业务量约6-9个月翻一番,达到了所谓的“光速经济”的时期,它比微电子芯片性能发展的摩尔法则(约18个月翻一番)快2-3倍,而且迄今这种发展势头不减。面对这种发展趋势,各个通信发达国家都在积极研究设计新的宽带网络,如可持续发展网络CUN、下一代网络NGN、新公众网NPN、一体化网UN等,但其基础传输媒质的物理层都是密集光波分复用(DWDM)的光传送网OTN。不如此就不可能提供巨大的通信带宽,高度可靠的传输性能,足够的业务承载容量以及低廉的使用费用,确保网络的可持续发展,支持当前和未来的任何业务信号的传送要求。

1密集光波分复用(DWDM)系统

DWDM系统主要由光合波器、光分波器和掺铒光纤放大器(EDFA)组成。其中EDFA的作用是由比信号波长低的高能量光泵源将能量辐射进一段掺铒光纤中,当载有净负荷的光波通过此段光纤一起传播时,完成光能量的转移,使在1530-1565m波长范围内各个光波承载的净负荷信号全都得到放大,弥补了光纤线路的能量损失。这样,当用EDFA代替传统的光通信链路中的中继段设备时,就能以最少的费用直接通过增加波长数增大传输容量,使整个光通信系统的结构和设计都大大简化,并便于施工维护。

EDFA在DWDM系统中实际应用时又分为功放或后置放大器(BA),预放或前置放大器(PA)和线路放大器(LA)3种,但有的公司为了简化,尽量减少设备品种,统一为OA,以便于维护。

目前商用的DWDM系统的每个波长的数据速率是2.5Gbps,或10Gbps,波长数为4、8、16、32等;40、80甚至132个波长的DWDM系统也已有产品。常用的有两类配置。一类是在光合波器前与在光分波器后设置波长转换器(WavelengthTransponder)OTU。这一类配置是开放式的,采用这种可以使用现有的1310nm和1550nm波长区的任一厂家的光发送与光接收机模块;波长转换器将这些非标准的光波长信号变换到1550nm窗口中规定的标准光波长信号,以便在DWDM系统中传输。美国的Ciena公司、欧洲的pirelli公司采用这类配置,他们是生产光器件的公司,通常,所生产的光分波合波器有较好的光学性能参数。如Ciena公司采用的信道波长间隔为0.8nm,对应100GHz的带宽,在1545.3-1557.4nm波长范围内提供16个光波信道或光路。但他们没有SDH传输设备,因此,在系统配置、网络管理方面不能统一考虑。此类配置的优点是应用灵活、通用性强,缺点是增加波长转换器、成本较高。另一类配置是不用波长转换器,将波分复用、解复用部分和传输系统产品集成在一起,这一类配置是一体的或集成的,这样简化了系统结构、降低了成本,而且便于将SDH传输设备和DWDM设备在同一网管平台上进行管理操作。这类配置的生产厂家如Lucent、Siemens、Nortel等,他们是SDH传输系统设备供应商,有条件这样做。他们在做4×2.5G32bpsDWDM系统设计时就考虑与4×10Gbps速率的兼容,考虑增加至8个波长、16个波长、基至40个波长、80个波长,以及2.5Gbps和10Gbps的混合应用,确保系统在线不断扩容,平滑过渡,不影响通信网的业务。当然,他们也提供开放式配置,或发送是开放式,接收为一体式的DWDM系统设备。

由于初期商用的EDFA带宽平坦范围在1540-1560nm,故早期使用的DWDM系统的复用光波长多在1550nm附近。后来实际EDFA的增益谱宽为35nm,约4.2THz,其中增益起伏小于1dB的谱宽在1539-1565nm之间,若以1.6nm(对应200GHz)的波长间隔,则最少可实现8波长,乃至16波长的同步放大;若以0.8nm(对应100GHz)的波长间隔,则最少可实现16个波长,乃至32个波长的DWDM系统,再加上EDFA约40dB的高增益,大于100mW的高输出功率,以及4-5dB的低噪声值等优越性能,故极大地促进了DWDM系统的快速发展。

正如电放大器那样,光放大器在放大光信号的同时也要引入噪声。它由光子的自发幅射(SpontaneousEmission)产生。此种噪声和光信号在光放大器中一起放大,并逐级积累形成干扰信号,即熟知的放大自发辐射(AmplifiedSpontaneousEmission,简写为ASE)干扰信号。这种ASE干扰信号经多经光放积累的功率会大到1-2mW,其频谱分布与波长增益谱对应。

这就是为什么经过若干个OLA放大后必须经过光电变换,分别取出各波长光路的电信号进行定时、整形与再生(3R),完成光数字信号处理的主要原因,它决定了电中继段或复用段的最大距离或最大光中继段数。当然,其他因素例如允许的总的色散值也决定此电中继段的最大距离,这要由系统设计作光功率预算时,哪个因素要求最严格来确定。

2DWDM系统的测试要求

以SDH终端设备为基础的多波长密集光波分复用系统和单波长SDH系统的测试要求差别很大。首先,单波长光通信系统的精确波长测试是不重要的,只需用普通的光功率计测量了光功率值就可判断光系统是否正常了。设置光功率计到一个特定的波长值,例如是1310nm还是1550nm,仅用作不同波长区光系统光源发光功率测试的较准与修正,因为对宽光谱的功率计而言,光源波长差几十nm时测出的光功率值的差别也不大。可是,对DWDM系统就完全不同了,系统有很多波长,很多光路,要分别测出系统中每个光路的波长值与光功率大小,才能共发判断出是哪个波长,哪个光路系统出了问题。由于各个光路的波长间隔通常是1.6nm(200GHz)、0.8nm(GHz),甚至0.4nm(50GHz),故必须有波长选择性的光功率计,即波长计或光谱分析仪才能测出系统的各个光路的波长值和光功率的大小,因此,用一般的光功率计测出系统的总光功率值是不解决问题。其次,为了平滑地增加波长、扩大DWDM系统容量,或为了灵活地调度、调整电路和网络的容量,需要减少某个DWDM系统的波长数,即要求DWDM系统在增加或减少波长数时,总的输出光功率基本稳定。这样,当有某个光路、某个净负荷载体,即光波长或光载频失效时,又用普通光功率计测量总光功率值是无法发现问题的,因为一两个光载频功率大大降低或失效,对总的光功率值影响很小。此时,必须对各个光载频的功率进行选择性测量,不仅测出光功率电平值,而且还准确地测出具体的波长数值后,才能确切知道是哪个波长哪条光路出了问题。这不仅在判断光路故障时非常必要,而且在系统安装、调测和日常维护时也很重要。

此外,为了测量光放大器增益光谱特性,尤其是增益平坦度,需找出各波长或各光路的功率电平差值时,也必须测量出各光路的波长值和光功率值。

为便于查寻光线路放大器的故障,除测量各个光路的波长值和光功率外,还要测量出各个光路的信噪比(OSNR)。这里,在测量OSNR时要注意测量仪表的噪声带宽。例如用HP70952B光谱分析仪(噪声带宽1nm)测量的OSNR要比用Agilent86121AWDM光路分析仪(噪声带宽0.1nm)测量出的OSNR低约10dB;这是因为前者取出的噪声功率是后者取出的噪声功率的10倍,自然,前者测出的OSNR要低约10db(因光信号功率测量有差别)。

由于DWDM系统有n个波长,n个光路,等效于n个虚SDH光通信系统,故在系统的重要测量点必须有光分路器(分光器),以避免在做波长和功率测量时中断系统,造成大量业务丢失。

为便于比较对照,将OSP-102/OMS-100组合测试仪和一个典型的实验室用光谱分析仪OSA的技术规范列在一起。

3可调谐光滤波器

为使具有光谱分析仪功能的仪表适合现场测试,需要有轻便灵巧的可调谐光滤波器选择光波长。它是一个可调法布里-泊罗(Fabry-Perot)滤波腔体,它的基本结构是由两块部分镀银的板构成反射平面,两块板相对分开的距离是可普的。其滤波原理是:对某个波长的光,当调节两块板之间的距离,使在两块板之间反射引起的部分射线在相位上完全重叠时,滤波器对该波长的光是直通的,而对其他波长的光会引入很大的衰减。

这种可调谐光滤波器与光分度计或旋转干涉滤波器相比有很多优点。它没有轴承、轴、马达等,不存在由于连续持久的操作引起磨损、破裂等问题;结构非常坚实,对振动不敏感。它是不可逆的光器件,无论是衰减,还是通常波长均与输入光波的射线极化无关;这一优点在有几个波长激光器都调整到有相同输出光功率时尤其重要。

4便携式光谱分析仪

适用于DWSM系统现场安装调测与日常维护的便携式光谱分析仪,除去前已介绍的HP70952B,Agilent86121A外,现举OSP-102插件和OMS-100主机配合专用于DWDM系统测试的便携式光谱分析仪为例,说明采用可调谐光滤波器一方面使成本显著降低,一方面使重量减轻。体积缩小,有利于便携。为便于使用,还增加了下述分立的应用方式。

(1)光谱分析仪方式

用可调谐光滤波器沿着要选测的波长范围调整移动,将以图形方式显示测量结果,可用游标定位估计波长、功率数值,以及各波长和功率差值的测试数据。还可用存储器存储两个光谱的测试数据进行比较。

(2)光纤系统方式

用表列出直到16个光路或波信道的被测试的波长、功率和S/N。这种应用方式对光纤通信系统的日常维护测试特别有用。因为在DWDM系统的运行过程中,通常不希望光载频信号的功率超过规定的容限。

(3)光功率计方式

可调谐光滤波器固定调整到所选的波长,以数字显示该波长的光功率,就可以用来检测该光路或信道光载频功率随时间的变化,即稳定程度。这一方式在检测中断故障时尤其有用。

(4)监视器输出方式

将被滤出的光信号的一部分送到监视器输出,就能在不影响其他光路或波信道业务的条件下对DWDM系统的某指定波信道进行比特误码率测试,也可具体检测出哪一个波信道传输有问题。

5展望

测量技术论文范文第3篇

首先将已标定过的螺线管和HWR腔安装就位,并且用三维可调机构反复调节各元件至理论位置,其实际安装精度见表1.然后将测微准直望远镜所用十字丝目标及其支架,安装在冷质量元件上,并将其对准至设计位置.

2配置偏心距和旋转角

由于测微准直望远镜低温下监测,只能透过观察窗向真空室内部的光学靶观测.而光的传播存在折射和衍射,会对光学观测产生误差.采用数字水平仪调平望远镜的视准轴,并且借助激光跟踪仪事先将远近两处的基准靶和望远镜的视准轴中心调整至统一高程面,可以消弱光透过空气和玻璃观察窗不同介质时的折射误差.为了避免光的衍射误差,可以人为将不同十字丝目标的上下左右配置在±0.2mm以内不同偏心距上(见图4).由于六个十字丝之间间隔太小,为了便于观测,可以将不同十字丝目标配置不同的旋转角(30度和60度),间隔放置在螺线管和超导腔下方(见图4).

3理论模拟

在低温压力容器的元件中,除了承受由载荷(压力、外载)产生的机械应力外,由于在运行过程中元件的温度场发生变化,还将承受热应力的作用[5].为了确定腔体、磁体、支撑以及氦容器在重力和冷缩变形时的补偿量和热应力,以减小或消除应力和变形.必须采用有限元方法,模拟低温下所有冷质量组件的热应力和冷缩变形.本文采用SOLID-WORKS建模,使用ANSYS进行热应力模拟.

3.1有限元模型及其材料属性

冷质量及其支撑组件的有限元模型如图3所示.模型中磁体、氦槽及其本身焊接连接支架采用316LSS不锈钢材料,HWR腔及其本身焊接连接支架为钛材,冷质量支撑组件和腔体的6根横梁采用钛材料,准直支架及十字丝目标采用G10材料.模型中支撑杆室温端为球铰接,支撑杆低温端与钛架之间为绑定.不同接触材料之间采用螺栓连接,模拟为不同接触材料之间可相互滑动且不分离.所有冷质量材料的机械特性见表2.

3.2边界条件与模拟结果

实测的两次试验采用液氮降温,模型中支撑室温端球铰链接触面为300K室温,所建模型腔体、氦容器以及超导磁体接触面处为80K,80K表面热负荷0.1W/m2.80K下竖直和横向位移计算结果见表3,螺线管和HWR底部上移约2.0mm,横向向中心收缩约1mm.

4实测分析

4.1低温监测

先用WYLER电子水平仪,将测微准直望远镜的视准轴调平,精度控制在0.05mm/m内[6].再调焦至远处基准靶,使用旋转按钮,摆动镜筒使其对齐远处目标中心(见图5第1步);然后调整焦距瞄准近处基准靶,使用平移工作台,移动镜筒至近处目标中心(见图5第2步).重复上述两步“远旋转移”多次,调整镜筒至两基准靶偏心线上,控制其直线度误差在0.1mm以内.图5中虚线矩形框代表已旋转的测微准直望远镜,实线矩形框代表已平移的测微准直望远镜,圆形目标为MAT基准靶.由于同轴十字丝目标存在加工误差,所以需要使用测微准直望远镜,借助可调丝扣,调整六个十字丝中心上下左右至设计偏心线位置.由于光学仪器不可避免地存在瞄准误差,而且瞄准误差的大小与距离成正比,呈正态分布.所以为了提高测量精度,应该采用多次测量取平均值,和尽量缩短瞄准距离的方法[7].

4.2数据分析

两次试验降至液氮温区时跟踪仪和望远镜监测数据见图6和7.80K时竖直方向上跟踪仪监测到2号螺线管向上移动1.8mm,望远镜监测到2号螺线管向上移动1.9mm;80K时横向跟踪仪监测到2号螺线管向中心移动1mm,望远镜监测到2号螺线管向中心移动0.9mm.

5结论

提供了超导低温元件的一种有效的安装与监测方法,对于低温准直技术进行了有意义的探索,为后期研发的六个超导腔TCM6的准直积累了经验.该方法充分发挥激光跟踪仪的高精度和便携测量优势,也应用了测微准直望远镜光学仪器的非接触测量优势.该方法成功解决液氮温区下元件位移的监测问题,通过理论模拟和与跟踪仪数据对比,说明测量精度可靠.

测量技术论文范文第4篇

在利用激光进行的三维测量中应用最广泛的测量方法主要有三种:干涉法、飞行时间法和三角法。1.1干涉法干涉法测量是利用激光的干涉原理来完成对物体测量的一种方法,其原理是将一束相干光通过分光系统分成测量光和参考光,通过测量光波与参考光波相干叠加产生的干涉条纹变化量来获得物体表面的深度信息。干涉法的测量精度高,在100m范围内可以获得0.1mm的分辨率。1.2飞行时间法飞行时间法是通过测量脉冲光束的飞行时间来测量距离的一种测量方法,其原理是通过测量发射和接收激光脉冲信号的时间差来间接获得被测目标的距离。飞行时间法以时间分辨率来换取距离测量精度,精度相对较低,一般在1mm左右,精度高的测量头可达亚毫米级,常用于大尺度远距离测量。1.3三角法三角法是光学测量中最常见的一种测量方法。它是将待测点的深度坐标,通过不同的检测元件,利用几何三角关系转换为相对于光学基准的偏移量进而计算出该点深度值。根据具体照明方式的不同,光学三角法可分为两大类:被动三角法和主动三角法。激光三角法测量是基于激光的主动三角法,是近年来研究较多、发展比较成熟的一种测距方法。其测量原理是:由光源发出的光照射到被测物体表面上,反射后在检测器(如:CCD)上成像,物体表面的位置改变,检测器上成的像也随之改变,由几何三角关系即可通过对像移的检测和计算出实际高度。激光三角法测量的精度取决于感光设备的敏感程度、与被测表面的距离、被测物表面的光学特性等,适合于近距测量,精度一般在丝米级。

2测量方法的选择

船板的形状尺寸测量是一个典型的外表面三维曲面测量。由于船板是一个连续而光滑的曲面,因此,可以将整个曲面离散成m×n个点,通过测量得到这些点的坐标值后,即可通过软件拟合出整个曲面。由于传统的接触式测量,存在探头易磨损,需要人工干预,价格昂贵,对使用环境有一定要求,测量速度慢,效率低等问题,因此,虽然其有较高的测量精度,但确并不适合应用在船板多点成形在线测量中。对比三种常用的激光测量方法,测量精度均能满足船板的测量要求。本着实用而不浪费的原则,由于干涉法测量所需的测量设备成本较另外两种方法高出很多,并且使用时需反射镜,现场在线使用不方便,速度慢效率低,因此,采用飞行时间法或三角法的激光测量传感器比较适合船板三维测量,其设备价格较低,对测量表面的要求不高,并且可直接测量,使用灵活方便。

3扫描装置

扫描装置是激光测量头的安装平台,其作用是带动激光测量头沿X轴和Y轴运动,完成对整个测量表面的扫描,并在测量的同时给出测量点的X方向和Y方向的坐标值。为了提高测量效率,最终确定扫描装置采用多点方式,这样可以大大提高船板多点成形的生产效率。由于多点测量方式使用的激光测量头数量较多,因此,在满足测量精度要求的前提下,选择了价格相对较低的飞行时间法激光测量头。扫描系统由电动滑台、联轴器、接轴、减速机、伺服电机、测量架、测头等部分组成(见图1)。电动滑台和减速机通过架子固定在上模座上,伺服电机与减速机相连,并通过接轴与电动滑台连接,测量架固定在电动滑台上。测量时,在伺服电机驱动下,电动滑台带动测量架沿X方向移动,每走一个步长测头测量当前X坐标下各点的Z坐标值,直到测量完整个板材表面点阵(见图2)。

4结束语

综上所述,多点成形技术可以用于成形大型船板,它通过将模具离散化的方式,实现船板的“柔性”制造,通过分段成形等方式,成形出具有复杂三维曲面的板材。为了得到符合要求的板材,需要测量每次成形后的板材形状,采用方向性和单色性好,能量高度集中的激光作为光源,测量方法用飞行时间法和三角法都可以。由于测量精度要求不高,为了降低成本,选择飞行时间法测量,测头用多点式;如果有更高的测量精度要求,可以选用三角法测量,测头用单点式。

测量技术论文范文第5篇

输入断面里程,输入放样点距基准线的距离,可放相应断面中心点位置,可放“左偏距”“、右偏距”点的位置。左、右偏距可通过已编制有计算距离程序的计算器,按照设计高程、施工高程、设计坡度等计算。例如:①从基准线到坝体底边的左侧(下游)或右侧(上游)的距离;②从基准线到施工层面不同高度坝体的左侧(下游)或右侧(上游)的距离等。上述“拱坝测量放样的简易方法”,不需要现场用计算器计算坐标,再输入到全站仪;也不需要内业用电脑计算大量的坐标,再上传到全站仪,现场放样时再调出来相应点的坐标进行放样。

2拱坝测量放样的简易方法实例

2.1工程概况

GwayiShangani拱坝工程位于津巴布韦西部的呱邑河上,坝址在呱邑河和尚嘎尼河交汇处下游约6.0km处,距津巴布韦第二大城市布拉瓦约276.0km,是以供水为主、发电为辅的水利工程。该工程为重力式混凝土单曲拱坝,坝高78.0m,坝底厚度27.1m,顶宽8m,溢流段弧长200m,库容6.91亿m3。水库每天可向布拉瓦约供水20万m2.3.2拱坝施工测量内业计算2.2.1拱坝设计尺寸溢流段弧长200m,半径109.874m,上游面垂直,下游坡比1∶0.2;两侧止推块顶宽8m,上游坡,1∶0.1,下游坡比1∶0.25。圆心及A、B点坐标分别为(42088.550,-17954.620)、(42093.340,-17824.520)、(42196.800,-17935.800)。2.2.2拱坝平面图(见图1)3.2.3拱冠梁断面图(见图2)

2.2基准线的“线路要素”计算

以拱圈上游面,半径为109.874m,两侧止推块顶上游1m画线,作为基准线(见平面图),设右侧直线端点为起点,桩号0+000,经计算起点坐标(42083.779,-17827.656),交点JD1坐标(42264.957,-17923.951),起始方位角:332°00′34.7″,交点间距205.178m,交点转角:104°17′38″。运行“HintCAD”,按道路设计程序,将上述数据输入到“主线平面线形设计”,得到“主线平面线形”,如图3。同时得到直线、曲线及转角表,如表1。

3拱坝施工测量放样(外业施测)

3.1控制点

大坝施工测量控制系统依据原有的控制点,按照“从高级到低级,从整体到局部”的原则,结合施工布置,合理布设施工控制点。

3.2线路要素输入到全站仪

把直线、曲线及转角表中的“线路要素”输入到全站仪“道路放样”程序中。

3.3放样

断面里程为0+163.8,下游843高程坝体坡脚点的放样:此坡脚点距基准线的距离,用计算器计算,距离=相应900.15高程坝顶宽+坡度×(设计高程-地面高程),D=11.7+0.2×(900.15-843)=23.13m。调出全站仪的道路放样程序,输入里程163.8,输入左偏距23.13,此坡脚点的坐标全站仪自动计算显示,接下来就按照坐标点放样的方法,转动全站仪至放样点方位角的方向,再测量距离,进行放样。其他点的放样同上述,已知其里程和距基线的距离,就可以对其放样。

4结语

这种道路测量放样方法应用于拱坝,进一步减轻了测量人员的工作强度,提高了工作效率。采用道路测量放样应用于拱坝的方法,不但不需要内业计算大量的坐标,也不需要现场计算坐标,而且外业实际操作起来简单,又快又不受限制,能对相应断面(里程)上任意距离的点进行定位。如随身携带能编程的计算器,现场放样时调出公式,计算距离既快又不易出错。

测量技术论文范文第6篇

地理国情普查主要内容包括地形地貌、地表覆盖、地理国情要素、地理单元以及专项类普查等,数据源为地面分辨率优于1m的高分辨率卫星影像或正射影像。整个普查工作范围广、资料多、时间紧、任务重,如何高效、保质保量开展工作是许多生产单位关注、亟待解决的问题。像控点测量作为正射影像制作和卫星影像纠正的基础和前提,是地理国情普查数据源制作的关键生产环节。

2问题来源

像控点测量是航测外业和航测内业工作的基础和前提。大多数测绘单位仍然采用传统的作业模式开展这项工作:作业之前,首先在纸质控制片上进行像控点布设,绘制像控点结合图,套合在小比例尺地形图上,人工选取行车路线,作业时按照既定计划行车进行像控测量。这种作业方式存在较多限制效率的问题:(1)纸质像片冲洗周期时间长,像控点布设花费大量时间。(2)纸质像片不方便携带和使用,小比例尺地形图现势性差、内容较粗略,对于不熟悉航摄区域的作业人员而言无异于雾里看花,经常出现绕圈、走错路的情况,在一定程度上降低了作业效率。(3)作业前作业人员通过人工比对影像,以确定像控点位置需要花费大量的时间,在某些地区,特别是某些农村地区,没有明显特征地物,给人工比对确定像控点位置的工作增加了很多困难。(4)在像控点预选过程中,首先要找到多张航摄影像的重叠区域,然后在重叠区域中寻找影像清晰、易于判刺和立体量测的点位,这个过程也需要花费较长时间。IMU/DGPS和航空影像快速处理技术的应用大大减少了外业像控点的布设密度,节省了人力物力,然而这一革新却带来新的问题[1];像控点布设稀疏之后,点与点之间距离远,连续性和关联性差,导致找点困难,且找准点与点之间最方便、快捷的连通路线也很困难。这两个问题就成为影响外业像控测量生产效率的技术瓶颈。目前,国内的测绘单位对像控点测量面临的问题都有所认识,但是几乎没有一个较为全面、系统的解决方案。

3像控点快速测量技术

像控点快速测量技术以数字影像为基础,按生产流程分为像控点快速布设、像控点导航定位和像控点整饰等几个环节。其基本流程为:首先进行像控点快速布设预选,完成像控点布设后,利用导航定位技术快速到达选定的像控点位置,测量像控点坐标后,在实地完成像控点整饰及检查工作。本文借助重庆市勘测院自主研发的航测外业数字化测量系统实现像控点快速布设和像控点整饰,设计程序实现像控点预选,并借助移动终端为平台实现像控点导航定位。

3.1像控点快速布设技术

根据空三加密的需要,作业人员在基于MicroSta-tion软件的航测外业数字化测量系统上布设像控点。思路为:将像主点坐标及像片编号展绘到矢量图上(如图1所示),按照像控点区域网布设原则及要求进行详细的像控点和检查点点位设计,并生成最终的像控点布设网图(如图2所示)。区域网布设原则为:区域网的布设图形宜呈矩形;区域网大小和像控点的跨度主要依据成图精度、航摄资料参数及对系统误差的处理等因素确定;区域网的划分和布点应以能满足空中三角测量精度要求为原则。重庆市地理国情普查正射影像制作像控点布设按照区域网布设,全部为平高点,每隔6条基线布设一对像控点,并且在像控点控制力最弱位置布设检查点,空三加密成果满足1∶5000航测成图要求,优于地理国情普查项目中正射影像制作的要求,实现一套成果多种利用。具体方法是,在像主点展点时,将对应像主点的影像文件名作为文本一同展入文件,利用程序将像控设计略图自动生成初步的像控布点网图,生成像控点编号。如图2所示,通过布设网图能够很直观地知道与像控点PT826相关的6张影像,通过像控点和像主点之间的连线关联影像和像控点,可自动加载影像文件。如果需要修改像控点的布点点位,可通过操作图形,移动点位,改变连线,即实现该点新的自动加载方案,通常情况下,外业人员根据像控点布设网图进行测量,但当现场判别实地点位不符合要求时,可直接在野外对布设网图进行修改。像控点快速布设另一个关键技术就是像控点的预选。像控点预选功能主要基于像控点关联影像的特征点提取及影像匹配。特征点的提取主要通过改进的SIFT算子实现[2],然后对像控点关联影像进行特征点匹配,找出影像间的公共区域[3](如图3所示),可将3张影像的公共区域从原图上裁剪出来并分别显示保存(如图4所示),供作业员进行像控点预选。图3三片匹配效果及公共区域图4像控点预选功能提取出的三片重叠区域像控点快速布设技术的应用降低了生产成本,大大提高航测外业像控测量的工作效率,主要体现在以下几个方面:(1)降低成本,缩短生产周期像控点快速布设技术的应用实现了像控点布设数字化,省去了控制像片冲印的环节,降低了生产成本的同时,缩短了生产周期。(2)减少了作业员的工作量作业员无需再按照传统的作业方法(在纸质像片上,通过人工比对、拼接的方式得到像控点关联影像的公共区域,浪费大量人力物力),只需通过像控点预选功能就可以自动、快速找到像控点关联影像公共区域,而且获取的影像公共区域范围较人工获取的公共区域范围精确,在减少工作量、降低生产成本的同时,大大提高了生产效率。(3)节约了工作时间以7条航带,共93张航片(0.4m分辨率),覆盖面积约为478km2的区域为例,布设25个像控点,从像控点关联影像的自动预处理到像控点预选指导结果的显示,整个过程只需要20s左右的时间,相比于传统的人工像控点预选方法,极大地减少了像控点预选工作的时间。(4)野外现场快速修改方案当现场判别实地点位不符合要求时,需要重新选择新点。传统的像控测量在现场重新选点时,受携带的纸质像片数量限制(另外的业人员可能正在使用相邻航带的影像),容易导致选点达不到要求而重测。但航测外业数字化测量系统所带资料齐全,可以现场快速调整最优方案。在重庆市第一次地理国情普查项目的像控点测量工作中,以7条航带,共93张航片(0.4m分辨率),覆盖面积约为478km2的区域为例(布设25个像控点),进行对比实验:在不计控制片冲洗环节耗费时间的情况下,采用传统的像控点测量方法,布设选择10个像控点平均需要1h,采用像控点快速布设技术平均需要20min,效率提高了66%。

3.2像控点移动终端导航定位技术

能否快速到达像控点实地位置是像控点野外测量的关键,直接决定像控点测量的效率。通过数据转换处理,借助移动终端(手机或平板电脑)进行导航定位,可以实现像控点实时定位。本文中的像控点导航定位技术以谷歌地图为导航平台,通过带有GPS模块的移动终端实现。谷歌地图可以提供含有政区和交通以及商业信息的矢量地图、不同分辨率的卫星照片,在带有GPS模块的移动终端上可轻松实现地图上任意两点间的路线规划和实时定位导航,在PC机和移动终端上均有应用,并可通过谷歌账户进行实现在PC机和移动终端间的同步联系。通过试验研究,利用谷歌地图和移动终端实现像控点导航定位的作业流程如下:(1)在进行像控点预选后,将像控点布设网图从CGCS2000坐标系转换到WGS-84坐标系。(2)利用GlobalMapper和ArcGIS软件对像控点布设网图进行数据格式转换,将像控点布设网图转换为kml或kmz格式。(3)通过谷歌账户将像控点布设网图导入到谷歌地图中,规划到达像控点的路线。(4)在移动终端上下载谷歌离线地图,利用谷歌账户导入像控点布设网图和规划路线,实现像控点快速导航定位,如图5所示。

3.3像控点数字化整饰技术

在外业航测外业数字化测量系统中,影像可以无极放大,不用绘制点位略图。同时提供属性信息输入界面,自动生成像控说明注记的统一格式。刺点信息直接标注于影像之上,通过设置信息显示和隐藏,而不会造成影像遮挡。刺点完成之后,将刺点区域影像和像控信息叠加保存为JPG格式图片,以便后续使用,如图6所示。

4结论

航测外业数字化测量系统,让像控点布设工作变得简单直观,且支持野外实时修改;本文设计的像控点预选程序,使像控点选点变得简单、科学;像控点导航定位技术,紧扣当前科技和设备的发展,大大提高了像控点测量的工作效率。本文将三者联合实用,解决了找点困难和找准最优路线困难的问题,大大提高了生产效率、降低了生产成本、缩短了生产周期。由于时间有限,有些技术还需要继续深入试验研究,选择合适的软硬件平台,将像控点快速测量技术集成化,数据准备及处理一键化。

测量技术论文范文第7篇

1控制点布设

为满足船厢系统的安装要求并考虑已安装的升船机其他金属结构埋件,需要依据升船机局部控制网为基准,采用二等三角测量的方法增设部分控制点,建立升船机船厢系统安装测量控制网。经过仔细踏勘,为方便升船机船厢系统的安装,在下闸首平台(高程296m)上增设2个控制点(WS03、WS04);在上游闸墙上增设2个控制点(WS01、WS02);在上闸首平台(高程348m)增设1个控制点(WS348)。其中:WS03、WS04主要便于图1中190分段至461分段的安装;由于船厢系统安装在高程263m,因俯角太大,采用WS03、WS04两个控制点很难对分段451至110分段进行测量,故在上闸首平台(高程348m)增设1个控制点(WS348),以便于分段451至110分段安装测量;在上游闸墙上增设2个控制点(WS01、WS02)主要为WS03、WS04提供后视与便于检核,其点位布设如图2。

2控制网测量

升船机船厢系统安装测量控制网依据业主提供的升船机局部控制网为测量基准,采用目前市场上最高精度的全站仪(LeicaTS30)用二等三角测量方法进行测量,并同时观测各测站的气象元素,其观测网图如图3。在平差计算过程中,为保证计算严密,对观测数据进行气象、仪器加、乘常数改正、投影等改正后,选用升船机局部控制网中稳定的3个点(SCJ01、SCJ02、SCJ09)作为起算点,对改正后的数据进行平差。由平差数据可知:升船机船厢系统安装测量控制网最弱点为WS02,Y方向误差最大分量为0.03cm,最弱边精度为126000mm(WS03-WS04,边长14.9677m),满足水利水电工程施工测量规范中二等三角测量的精度要求。

3船厢系统安装测量

在进行船厢安装测量前,为保证升船机船厢系统安装测量控制网与已安装的金属结构埋件测量基准的兼容性,在升船机船厢系统安装测量控制网点上架设全站仪通过极坐标法检测了部分已安装的金属结构埋件,采用升船机船厢系统安装测量控制网与升船机局部控制网测量对同一位置进行测量,其坐标差最大仅为1.2mm,保证了升船机船厢系统安装测量控制网与升船机局部控制网之间良好的一致性。

4结语

1)升船机船厢系统安装测量控制网为升船机船厢室的安装提供基准,使升船机船厢系统与已安装完成的其他金属结构设备统一在同一个坐标框架内,保证了船厢系统和其他已安装完成的设备间具有良好的兼容性。2)升船机船厢系统安装测量控制网精度指标良好,在升船机船厢系统安装测量控制网点架设全站仪采用极坐标法获得的安装数据精度可靠,分段定位精度(坝左、坝下)均在2mm以内,为升船机船厢系统各分段的顺利安装提供测量基准,也为升船机船厢系统的整体安装精度提供了保证。3)采用不同的控制点对升船机船厢系统同一分段分别进行测量,其数据一致,证明了测量控制网的精度可靠。

测量技术论文范文第8篇

1安装指向测量技术

1.1方位角测量

采用GPS测量方法获取大地方位角[2]。在1#、2#和3#测量墩上分别架设GPS接收机,测量时段为2h,高度截止角为5°,采样间隔为5s,如图1所示。使用观测站精密星历解算得该1#墩的WGS84下笛卡尔坐标,平差得到各点在WGS-84坐标下的平面坐标。

1.2控制网布设

采用LeicaTDA5005全站仪对8个平面控制点进行边角网测量[3,4],如图2所示。1.3双经纬仪测量系统建站与传递因摄影测量坐标系为局部坐标系,需利用双经纬仪测量系统通过公共点将其转换至大地坐标系下[5,6]。在天线角点及边缘均匀选取8个位置,在背架上固定工装,粘贴8个测量标志点,作为连接经纬仪系统与摄影测量系统坐标系的公共点,如图3所示。利用双经纬仪系统测得公共点在控制网坐标系下坐标[1,7],即可将天线面测量点摄影测量坐标转换至控制网坐标系下。

2面型精度测量技术

采用VSTARS工业摄影测量系统、双经纬仪系统测量天线面型精度。在每块面板上粘贴9个测量标志点,如图4所示,共计1350个。每行间隔1块面板布设1个编码标志,共计16×5=80个。摄影距离约为6m。利用双经纬仪测量系统测量8个公共点在设计坐标系下的坐标;利用INCA3相机拍摄像片,单次测量拍摄约130张,导入V?STARS软件处理得到测量点和公共点三维坐标[8];利用8个公共点将测量点坐标转换至设计坐标系下;将测量点坐标与天线设计模型做比对得到天线面型精度。

3安装指向测量精度

天线指向精度依据方位角测量精度、控制网布设精度及双经纬仪测量系统建站与传递精度等多方面因素估算得出。

3.1方位角测量精度

采用GPS国家二等网的要求测量,单点解算精度±2mm以内,1-3测量墩距离为185.2m,1-2测量墩距离为166.8m,换算成角度1-2方向±2.5″(0.0007°),1-3方向±2.2″(0.0006°)。

3.2控制网

布设精度平面控制网测量,对8个平面控制点进行边角网测量,具体测量方案如图1所示。每设站观测2个测回,具体限差指标如表1所示。平差后最大点位误差为±0.442mm,最大点间误差为±0.442mm,最大边长比例误差为:1/212100,控制网最短边长为20.3m,按最大点位误差及最短边换算最大角度影响为±4.5″(0.001°)。

3.3双经纬仪测量

系统建站精度采用对8个公共点前后2次测量的重复精度计算双经纬仪系统的建站精度,该坐标差(RMS)为1??192mm,故单次测量精度为1.192/2=0.843mm。在9m范围内引起的角度偏差值约为:0.843×29000×1803.14=0.011。

3.4双经纬仪测量

系统与摄影测量系统传递精度对双经纬仪测量系统与摄影测量系统测得的8个公共点坐标进行公共点转换,转换后误差(RMS)为0.838mm。在9m范围内引起的角度偏差值约为:0.843×29000×1803.14=0.011°。综合上述角度误差,天线指向精度约为:0.00072+0.0012+0.0112+0.0112≈0.016。

4面型测量技术

精度采用公共点转换法将测量点坐标转换至设计坐标系下,与天线设计模型作比对得到面板各点位偏差以指导调整[9]。经4次测量、3次调整后,天线面型精度(RMS)为0.304mm,达到设计要求。各次测量天线面型精度如表2所示,测量点偏差分布如图5所示。

5结束语

该抛物环面天线与其他射电望远镜天线有所不同,在保证面型精度的同时还需精确调整对天线指向精度。通过综合运用GPS测量系统、全站仪测量系统、双经纬仪测量系统及工业摄影测量系统等多种测量手段,较好地完成了天线的指向和面型调整任务。通过上述测量结果可以看出:①在影响指向精度的因素中,双经纬仪系统的建站精度和坐标系传递精度影响较大,其主要原因是受环境限制,双经纬仪系统架设位置距离天线较近,从而造成部分公共点测量时交会角度较小,测量误差较大[10]。因此,要进一步提高天线指向测量精度,一方面可优化双经纬仪系统的测量网型[11],另一方面可采用更高精度的测量系统,如激光跟踪测量系统[12]。②采用工业摄影测量系统进行天线面型调整效果较好,通过数次测量、调整即可满足面型精度要求。但如需确定天线指向,必须采用其他测量系统将摄影测量坐标系转换至大地坐标系。

测量技术论文范文第9篇

由于小功率信号计量校准技术非常成熟,测量方法和测量设备都非常完善,测量不确定度也很小。相比小功率信号,大功率信号热效应显著、非线性特性显著,模型很难建立。大功率部件稳定性差,离散性大,直接校准非常困难,因此如何把大功率信号不失真地转化为标准的小功率信号,利用已建立的小功率计量标准开展精确量传就成为关键问题。首先,我们需要研究和分析定向耦合器链路的温度特性、电性能特性。3.1定向耦合器功率-温度特性实验我们利用功率计、定向耦合器、大功率负载、功率放大器、非接触温度测量仪等构建了一套简单的功率-温度特性实验系统。给系统加不同的功率,在此功率下稳定一段时间,监测定向耦合器输入端、耦合端、输出端和负载输入端附件的温度。实验数据见表2。从实验分析可以得出以下结论。1)整个链路施加功率时,定向耦合器整体发热量很小,温升变化(21℃~26℃),温度变化很小;2)系统选用的27000(同轴)500W定向耦合器,在常温下,链路承受功率小于50W时,链路上各监测点的温度都变化不大,在5min内都达到了温度平衡状态;3)链路功率大于50W时,链路上定向耦合器各监测点的温度变化不大,但负载检测点温度变化较大,需要15min才能达到热平衡;4)链路上热量主要集中在负载部位,负载的材料的热导率很高,导热效果很好,但对邻近的定向耦合器输出端口温度影响很小,因此定向耦合器的小功率和大功率状态下的温度比较稳定。3.2定向耦合器电性能-温度特性实验根据定向耦合器功率-温度特性实验中,系统加不同功率功率后稳定的温度,我们利用矢量网络分析仪、定向耦合器、大功率负载、温箱等构建了一套简单的电特性-温度特性实验系统,进行环境模拟实验,实验的温度箱设置温度按照上面的大功率实验获取的链路温度来设定,实验温度变化间隔一般小于5℃,以获取大功率计量校准链路温度变化对电参数特性的影响,测量耦合度和驻波比等性能来评估系统。校准矢量网络分析仪,把待测定向耦合器连接大功率负载放入温箱,温箱外的矢量网络分析仪通过长电缆连接到被测件的输入端和耦合端。根据功率-温度特性实验中定向耦合器温度变化,设置温箱温度22℃和26℃,在此温度下稳定15min,监测定向耦合器耦合端驻波、输入端驻波和耦合度的变化。实验数据如图3至图5所示。下面进行大功率负载温度实验,把待测大功率负载放入温箱,温箱外的矢量网络分析仪通过长电缆连接到被测件的输入端。根据功率-温度特性实验中大功率负载的温度变化,设置温箱温度22℃~60℃,监大功率负载输入端驻波的变化。实验数据图6所示。定向耦合器电性能-温度特性实验可知,大功率校准系统具有链路发热量小,热分布均匀,后级大功率负载产生的热量对定向耦合器耦合度基本不产生影响,电性能都最接近常温下的小功率状态。因此常温小功率状态下的校准数据在大功率状态下仍然准确、有效。

2控制软件工作原理

测量控制使用软件负反馈方法对功率放大器输出功率进行定标,具体实现方法为设置信号源CW模式、频率和输出幅度。根据具体标定功率设置合适的系统耦合度(包括定向耦合器耦合度+程控衰减器B的衰减量+钢电缆插损,统一整体标定),设置程控衰减器A控制功率放大器输入功率。程控衰减器的设置原则是使标准功率计F1109和M1110测量功率在最佳测量范围,即(0~+10)dBm。打开信号源输出,软件系统测量到输出功率,并与标定功率取差,将该差值作为信号源的幅度变化量,进入循环,跳出循环的条件是该差值绝对值小于等于0.02dB。在给信号源幅度重新赋值之前,判断将要赋的值,若过大,启动保护程序,跳出循环,若合适,则继续,直到跳出循环完成设置。此时读出输入功率和输出功率,通过类似步骤,即可完成功率放大器额定功率、增益、1dB压缩点输出功率和最大功率等下面的校准,大功率计量校准软件框图如图7所示。

3测量不确定度评定实例

1)由系统耦合度(定向耦合器耦合度+电缆插损+程控衰减器)引入的相对标准不确定度分量u1;2)大功率下,由定向耦合器温度变化对系统耦合度影响引入的相对标准不确定度分量u2;3)由标准功率计M1110引入的相对标准不确定度分量u3;4)系统耦合器输入和耦合端面失配引入的相对标准不确定度分量u4;不确定度分析数学模型标准不确定度评定系统耦合度(定向耦合器耦合度+电缆插损+程控衰减器)引入的相对标准不确定度分量u1系统耦合度使用校准接收机N5531S进行校准,测量时使用校准值,查相关报告资料,该校准值对应的测量不确定度U=0.10dB(k=2)。大功率下,由定向耦合器温度变化对系统耦合度影响引入的相对标准不确定度分量u2大功率条件下,定向耦合器温度会有小幅变化,根据系统提供降温措施的实验数据,功率加到200W后,温度将从22℃升到26℃。通过温度实验得出,4℃变化对耦合度的影响<0.05dB。取耦合度变化为a=0.05dB。由此引入的不确定度分量按B类方法评定,认为该项服从均匀分布,取包含因子k槡=3,则该相对标准不确定度分量u2为u2=a/k槡=0.05dB/3=0.029dB(3)转换成线性表示u2=0.67%由标准功率计M1110引入的相对标准不确定度分量u3查标准功率计M1110不确定度评定报告,10MHz该项不确定度为U=1.1%(k=2),18GHz该项不确定度为U=2.1%(k=2)。由此引入的不确定度分量按B类方法评定,则该相对标准不确定度分量u3为10MHz:u3=U/k=1.1%/2=0.55%(4)18GHz:u3=U/k=2.1%/2=1.05%(5)系统耦合器输入和耦合端面失配引入的相对标准不确定度分量u4查微波功率放大器和定向耦合器资料和证书,结合经验值,功放输出热驻波与考虑温度影响后定向耦合器输入口驻波,耦合系统端口驻波和标准功率计驻波见表3和表4。按2ΓGeΓu计算得失配误差限后合成。由此引入的不确定度分量按B类方法评定,其引入的标准不确定度按反正弦分布估计,取包含因子k=槡2,则该合成后的相对标准不确定度分量u4为本文提出采用基于级联耦合技术的测量方法,搭建了校准系统。该方法具有准确可靠、可溯源、实时、控制简单、扩展性强等优点,同时测试时又不影响链路的工作。经过实验验证,定向耦合器对大功率信号吸收较少,发热较少,保证了系统状态的稳定性和标定数据的一致性,独创性地提出了基于软件负反馈的功率定标技术,使整个校准过程准确高效。另外,针对该系统对额定功率校准项目完整地进行了不确定度评定,结果证明,该系统比现有的大功率测量技术和方法有优势,提高了大功率测量准确度,减小了系统测量不确定度。目前,本文所提出的基于级联耦合技术的测量系统已经用于星载功率放大器的校准和大功率信号的测量标定,效果很好。

测量技术论文范文第10篇

1.1三维可视化技术

三维可视化技术,是对一种能够形象立体的描述矿山模型的技术手段,利用三维可视化技术可以更加全面的了解矿体的地表形态与矿体空间信息之间的位置关系,为测量人员提供更精准形象的空间分析数据。三维可视化技术是通过三维动画软件来实现的,常用的动画软件是3DMAX,它具有先进的运动匹配以及数字化建模等功能,可以大幅度的提升三维可视化模型的制作品质。

1.2数字化资料处理技术

资料的数字化处理,是矿山测量系统的一项重要工作,矿山测量工作包括数据信息的采集、存储以及处理,数据类型主要是图形、数字以及表格等[2]。进行资料的数字化处理,需要用到计算机的辅助绘图功能和电子图表化功能,许多测量工作者会运用VB、AutoCAD等软件进行实际的数据处理工作。

2数字化测量在地面控制测量中的应用

2.1GPS地面控制网的布设要点

地面控制测量的主要目的是为施工放样、变形观测、地面大比例成图、建立整体的控制奠定基础,建立地面控制网可以对全局有一个整体的把控,限制测量误差的积累和系统之间的错误信息传递,因此,有利于提高测量数据的精准度[3]。GPS与地面控制测量结合,就形成了GPS地面控制网这种先进的地面控制测量方法,在布设地面GPS控制网时,要充分考虑测量范围的大小、精度要求以及点位密度等因素,可以根据工程的需要设定不同的边长。在分布网点时,要遵循统一的测量规则,按照严格的等级标准进行施工作业。

2.2常见的网形

GPS地面控制网对横向误差没有影响作用,但其长度却会对地下贯通的纵向产生误差,因此,两点通视网形和后视同一点网形这两种简便灵活的网形,在城市地铁的地面控制网布设中具有更加明显的优势。针对丘陵隧道情况,采用后视同一点布设网形不能直观的通视两个控制点之间的联系,但可以在丘陵山脊上设置一个新的控制点,实现与两点之间的通视,只要水平角度够精确,就可以显著地减少地面控制网对横向误差的影响[4]。

3数字化测量在井筒深部延伸中的应用

立井井筒深部延伸是矿井测量的一项关键工作,利用激光测距仪、全站仪等进行井筒深部延伸的贯通测量能够有效的降低横向误差,提高贯通测量的精确度,而且与传统的测量方式相比,还能满足井筒深部延伸的精准定位要求[5]。针对地理坐标北纬30°55′,东径117°49′,平均海拔为168.5m的丘陵地带开掘的直径3m,筒深600m的辅助井,可以直接对其改造并延伸成井,一般是先在井筒内预留一段超过5m的岩柱作为井筒隔离层,在180~300m深部采用吊罐反掘的方法刷大成井。为了提高竖井贯通工程的测量精度,采用全站仪和陀螺仪能够定向的反映辅助井的贯通施工,对丘陵地带的辅助井贯通施工具有很强的指导意义和实用性。

3.1贯通测量误差的预计

贯通测量误差,需要从既定的k点开始,沿平巷和下山敷设导线,并测量回到k点所引起的误差,从外部形式上看像一条闭合的导线k-1-2...15-16-k,在实际贯通之前是一条支导线,所以,在水平方向上的重要贯通误差,实质上是支导线终点k在x方向上的误差。

3.2辅助井贯通测量

在辅助井贯通测量的地面控制测量中,可在辅助井、措施井及混合井井口附加埋设3各相似的近井点,并建立以第1个近井点为坐标原点,其余两个为假定方位的坐标系统,将3个近井点之间用1条直线连接,利用全站仪测量6个回数,利用激光测距仪测量往返距离,在闭合的三角形中就可以测定导线边长,同台仪器的往返测距和不同测量方法的测量结果可以多次使用。由测量误差所引起的x、y方向上的误差,采用全站仪导线,全站仪的测角精度为2s,测距精度为2mm+2ppm,由于平均误差小于100m,所以各边的误差均小于2.2mm。利用陀螺仪可以简化深部延伸井筒的定向程序,先在地面上独立测量3个仪器常数,再在井下定向边上独立测量2次陀螺方位,基础定位程序可以在3d之内完成。辅助井井中测量的目的,是为了确定井筒的垂直度,一般是先地表标记出一个以井筒为中心点的十字线,沿井筒十字线放置两根钢丝作为几何投点,通过测量多处井点,利用余角法就可以推算出井中坐标的具置,并进而确定井筒的垂直度[6]。主井与辅助井贯通时的测量误差来自于两工作面上井筒中心的相对偏差,一般是先假定井筒中心线方向为y'方向,与它垂直的方向为x'方向,最后求出井筒中心的平面位置误差。对于两个相向开凿的立井贯通,需要同时进行地面测量、井下测量和定向测量,这些测量误差的所得出的贯通相遇点的误差,需要同时预计x'、y'两个方向上的误差。

4结语

数字化测量作为一种先进的矿山测量技术,极大的提高了矿山测量的科学性和测量结果的可靠性,尤其是数字化测量在地面控制测量以及井筒深部延伸测量中的应用,更是提高了矿山测量关键项目的测量水平和数据精准性,因此,数字化测量技术在当今社会的矿山测量中具有广阔的发展前景和进步空间。

上一篇:地形测量论文范文 下一篇:卫生检验论文范文