精密定位与垂准测量.ppt

第6章 精密定位与垂准测量 §6-1 精密定位测量 一、概述 设备定位的实质是利用精密测量的仪器和方法满足它们的几何轴线或物理轴线之间的关系。这些轴线关系包括直线度、曲线度、水平度、倾斜度、平行度和铅直度等。 设备精密定位的基本过程一般是根据固定在设备上用以表示其几何或物理轴线的测量标志与控制网点的位置关系，计算出定位元素，然后按照计算出的定位元素进行设备的实地定位。 §6-1 精密定位测量 平面定位常采用的方法: 基准线法、弦线偏距法、距离交会法、极坐标法等。 而设备的高程定位时，短视线的几何水准测量仍是一种广泛采用的行之有效的方法。此外，也有采用液体静力水准测量和微水准测量方法，利用计算机配合电子测角系统，采用空间交会的方法进行三维坐标的测量，同时定位和自动定位。 §6-1 精密定位测量 定位精度要求: 定位精度要求视各种设备的工艺特点和要求而异，有时要求最终定位的精度高达0.1～0.15mm。因此，在进行精密定位之前，要拟订合理的定位方案。根据最后的限差要求和拟订的定位方法进行误差分析，以确定定位过程中每一单项操作的精度要求。这些单项操作的精度有时仅为最终要求的几分之一，甚至高达0.05～0.02mm。 §6-1 精密定位测量 对于某些工艺构件有时提出先将各单个构件在专用的组装台上装配成一个组体，这样可以在一个局部范围内，保证组体内各构件之间有很高的相对精度，然后将组体安装到设计位置上去。无论是单个构件的组装还是组体定位，一般都是先以较低的精度进行初定位，然后进行精密定位，以至可能要进行多次循环。 在最终的精密定位之前，应考虑到设备重量对地基的影响，一般要求在地基和基础的变形趋于稳定之后在进行精密定位。 §6-1 精密定位测量 二、环形粒子加速器的磁件定位 下面以环形粒子加速器的构件定位和机械制造工业中的设备定位为例，说明其定位方法和特点。 某环形粒子加速器由120块磁件组成，它们分布在半径为236m的圆周上，每块磁件长约11m，由5个构件按一定的曲率半径放置在一金属梁上。在进行磁件定位之前，先根据单个构件同侧边缘上固定的两个轨道标志，在金属梁上进行初步定位，然后将5个构件组装为一块磁件。 其组装方法如下： §6-1 精密定位测量 §6-1 精密定位测量 有时为了减少专用杆尺的长度，可利用轨道点2和9的连线作为弦线，分别计算其余各点相对于轨道点2和9的连线的偏距，再按上法进行组装。在单个构件组装完成之后，将其固定在金属梁上构成一块磁件，这时轨道点2和9（前者1和10）即为这磁件的轨道标志，它们是磁件定位的依据。 在进行磁件定位时，为保证各磁件的相互位置精度，通常先根据安装控制网采用极坐标法对部分磁件进行初定位，然后，再利用弦线偏距法进行精密定位。这时，为保证各磁件之间的平滑度，应采用逐渐趋近的方法，尽可能使所有磁件都位于设计位置。 §6-1 精密定位测量 §6-1 精密定位测量 §6-1 精密定位测量 §6-1 精密定位测量 §6-2 精密垂准测量 一、概述 在精密工程测量中，常常需要将一个高程面上的点垂直投影到另一个高程面上，其投影精度要求有时高达几十微米。例如，在大型粒子加速器工程的施工测量中，需要将地面上的控制点的坐标通过竖井垂直投影到地下隧道的控制点上；在进行设备构件的安装定位时，常常根据底层控制点来安装上部构件，又需要进行向上的垂直投影；为保证各类仪器设备能在同一标志上对中，也要用到各种精密对点器。 高层建筑物施工及安全监测主要包括两个方面： 一方面是沉降观测，另一方面是垂直度监测。当前，国内 高层建筑施工中，常用的轴线竖向传递测量方法有经纬仪投点 测量法、激光测量法、挂吊线锤法等。 经纬仪投点测量法是目前建筑施工中使用比较普遍的方法， 其缺点是当建筑物高度较高时，由于仰角关系，测设距离要远， 在城区建筑密集处施工，场地狭小，现场测设工作有一定难度； 受气候影响较大，不宜在太阳下、刮风及雨天进行测量操作；地 面控制桩受到破损就无法测量。 用经纬仪投点测设时，应特别注意仪器的整平精度。测设时，应采用正、倒镜的测设方案。同时应操控视线仰角的大小，—般不宜大于45度，否则，应在经纬仪上配制弯管目镜，改善观测条件，因为仰角过大，不但操作不便，而且会降低测设精度。?? 三、垂准测量的误差 1、仪器的竖轴倾斜误差 普通的光学垂准仪采