基于激光干涉仪对天文底片扫描仪两轴气浮运动平台垂直度的测量

上海天文台开展高精度天文底片专用扫描仪的自主研制,垂直度误差是扫描仪所用两轴线性气浮运动平台的关键技术指标之一。基于直线度的干涉测量原理,使用RENISHAW XL80激光干涉仪及光学直角尺搭建垂直度测量光路,对两轴线性气浮式运动平台的垂直度误差进行了测量。测量结果表明:在450 mm×450 mm工作范围内,气浮运动平台两个运动轴的垂直度误差为1.356″,标准偏差为0.121″,满足高精度天文底片扫描仪研制的要求。使用光学直角尺的激光干涉测量方法具备光路布置简便和测量效率高的特点,适合气浮运动平台垂直度的日常检测和标校。

基于毫米波雷达的飞行器三轴垂直度时变误差补偿方法

飞行器在飞行过程中由于外界因素引起垂直度变化,而垂直度测量的误差影响了飞行器的飞行任务控制,为此,提出基于毫米波雷达的飞行器三轴垂直度时变误差补偿方法;在飞行器飞行环境下,构建地面坐标系,作为垂直度的测定、补偿标准;借助毫米波雷达技术精准的测距,结合飞行器的姿态检测结果,测定飞行器三轴垂直度;考虑飞行器组成结构和工作原理,计算三轴垂直度的理论值;通过理论值与测定值的比对,得出时变误差的辨识结果,以时变误差量为补偿量,完成垂直度误差补偿工作;通过实验得出结论:优化设计方法的剩余三轴垂直度误差减少0.35 mm,在优化设计补偿方法作用下飞行器姿态角偏差明显减小,环境适应能力更强。

液体活塞式压力计检定及使用过程中的垂直度影响研究

液体活塞压力计稳定性较高,常被作为量值传递和溯源的标准器。但在实际使用中,其大多未配置相应的水平仪或水平仪精度不足,不能满足使用需求。因此,本文设计了两组试验,分别对其检定和使用过程中产生的倾角和垂直度变化对活塞有效面积和输出压力引起的变化进行讨论和分析,并提出生产和使用建议。

超深大直径旋喷桩垂直度检测及控制研究

旋喷桩施工深度的增加不仅意味着地层条件更加复杂,也给旋喷桩的垂直度控制增加难度。以某锚碇区域深层地基处理项目为例,结合超深大直径旋喷桩施工关键质量控制手段,同时引入自寻北光纤陀螺仪垂直度偏差检测技术,对旋喷桩施工不同阶段的垂直度检测以及控制措施进行了分析。在分析深层超高压旋喷桩垂直度的影响因素的基础上提出了不同施工阶段旋喷桩垂直度的控制措施,旋喷桩垂直度受引孔施工和旋喷施工两个过程影响,具体影响因素包括地层条件、引孔机械及配套设备、引孔钻进工艺以及旋喷钻杆等多个方面,由此提出了一系列的针对性措施。试验结果表明,多种手段的结合能够有效使得深层地基加固旋喷桩施工垂直度达到设计要求以及质量控制指标。

高侧壁垂直度超浅铌酸锂光栅耦合器的加工工艺及耦合效率

利用聚焦离子束(FIB)在铌酸锂(LN)表面形成100 nm及以下深度的超浅光栅耦合器结构。为了提高刻蚀侧壁垂直度、避免开口展宽效应对光栅形貌的影响,在LN表面覆盖非晶硅(α-Si)作为掩膜层,实际刻蚀深度为α-Si层厚度和LN表面目标刻蚀深度之和,且刻蚀过程中产生的开口效应仅存在于α-Si层。通过氢氧化钾(KOH)溶液选择性地去除α-Si层,留下的LN表面结构侧壁陡直且无开口展宽效应。制备了刻蚀深度108 nm的超浅光栅耦合器,在924 nm波长处,其耦合效率为23.3%。制备了刻蚀深度70 nm的超浅光栅耦合器,在935 nm波长处,其耦合效率为14.4%。该研究为LN光栅耦合器的发展与应用提供了有益指导。

煤矿立井井筒垂直度组合测量系统精度仿真评估方法及应用

煤矿立井井筒垂直度组合测量系统一般包括基准模块、定位定姿模块、距离与角度测量模块等,评估这种组合测量系统的精度是设备研制与应用过程中的关键问题。提出一种基于仿真数据统计分析的井筒垂直度组合测量系统精度评估方法;在此基础上,分析了一般工况条件下测量系统平面点位精度;最后,研究了测量系统关键参数对系统精度的影响规律。研究结果表明,测量系统精度可达到±3.6 mm;其精度主要受到测量基准定位和设备位姿标定的影响,测量基准线长度对系统精度影响较小。研究成果为煤矿立井垂直度测量方法优化、设备研制提供了理论与技术支撑。

桩孔垂直度对嵌岩灌注桩承载力影响规律研究

为解决嵌岩灌注桩因桩身偏斜引起的承载力不足问题,本文基于工程实例研究桩孔垂直度对嵌岩灌注桩竖向承载力影响机理,提出桩孔偏斜误差下嵌岩灌注桩承载性能劣化规律,并给出该类桩基成孔施工误差控制要求。研究表明:桩孔垂直度偏差可导致桩身嵌固段偏心受力,使得桩身摩阻力与端阻力分布不均,从而降低单桩承载能力,但随着嵌岩深度增加,偏斜单桩承载力劣化程度逐渐减低;当桩孔偏斜度大于临界值时,偏心轴力下桩身局部压应力易集中,可引起因超过材料极限抗压强度的结构失效问题。

基于激光干涉的多轴运动平台垂直度测量

测量垂直度误差的常用方法有实物量具法、体积测量法、CCD测量法、平面光栅测量法、激光跟踪仪测量法和激光干涉仪测量法等,这几种方法普遍存在操作不简便,使用成本高或无法实现在线测量等缺点。为此,提出了一种基于激光干涉仪原理的多轴运动平台垂直度在线测量方法,利用激光器、五角分光棱镜、五角棱镜、直线度干涉镜、直线度反射镜等组件构建了一种多轴激光干涉垂直度测量装置。通过光路设计,可以将此装置搭建于被测多轴运动平台上,从而实现高效率、高精度的垂直度在线测量。最后通过与花岗石角尺测量垂直度的方法进行精度比对测试。测试结果表明,偏差为1.4″,归一化偏差E_(n)<1,结果较理想,证明了方案的可行性。

核电工程受限空间大模板垂直度检测技术

核电工程核岛及周边厂房土建工程主体结构在施工过程中,混凝土墙体、柱普遍高大且密集,其模板支设质量直接影响混凝土浇筑质量。采用核电工程受限空间高大模板垂直度检测技术,即通过在施工区域布设专项测量控制网,在控制点上架设全站仪,在模板上口安装可伸缩菱形网构件固定十字反射片,模板下口安装模板限位装置,利用全站仪测设反射片坐标,对比模板上、下口坐标差值,根据差值判断模板垂直度。实践表明,该技术降低了施工风险,节约了成本,缩短了工期,提高了施工效率和安全性。

塔式起重机垂直度激光雷达无损检测算法

针对传统的经纬仪测量法存在的诸多弊端,本文提出一种新的塔式起重机垂直度激光雷达无损检测算法。利用激光雷达获取塔式起重机点云数据,经点云配准、拼接及去噪去冗等预处理,获得塔身标准节有效点云数据;设计塔身标准节点云横截面切片分割方案,利用Marching Square算法提取切片多边形轮廓线,并确定轮廓线顶点及其对应的中心点坐标;利用最小二乘参数估计法拟合中心点空间直线,确定塔身轴心线方向向量,并与站心空间坐标系的z轴和x轴分别作向量运算,求解塔身轴心线的倾斜角、倾斜方位角及垂直度参数。试验结果表明,基于本文算法设计的两种方案获得的塔式起重机垂直度参数分别为2.04‰和2.49‰,均小于传统的经纬仪测量法的3.02‰。本文算法行之有效,为塔式起重机垂直度高精度监测提供了一种无损检测算法。

数控加工中激光探头光轴垂直度误差标定方法

在数控加工中,由于无法精准地获取激光探头光轴垂直度误差,因此,为了解决这一问题,提出数控加工中激光探头光轴垂直度误差标定方法。通过构建数学模型,确定激光探头光轴的基准平面,并对激光探头光轴的理想垂直度展开计算。对激光探头光轴图像实施二值化去噪操作,并对其展开边界扩展处理。通过Harris算子提取激光探头光轴垂直度特征信息,调整光轴与物面的垂直度,实现激光探头光轴垂直度误差标定。实验结果表明,所提方法对激光探头光轴垂直度误差标定精准度高,误差值保持在-0.5 mm~0.5 mm,表明所提方法的性能好。

带垂直度测量功能的钻孔电视在基桩钻芯法检测中的应用

灌注桩成桩和钻芯孔成孔均存在一定的垂直度偏差,往往导致钻芯法检测时出现钻芯孔偏出桩外的情况。RS-TV02钻孔电视系统将钻孔电视和钻孔倾斜度测量功能相结合,提供了一种钻芯孔垂直度测量的新思路。本文通过室内模拟试验和工程实例证明了该系统测量钻芯孔垂直度的准确性和实用性,在钻芯孔偏出桩身且能够观测到钻芯孔偏出桩身的方位时可以计算桩身垂直度的范围,明确其原因和责任,为新增钻芯孔的开孔位置提供指导。同时指出该系统存在的缺点和改进的方向。

钼丝垂直度校正辅助装置及钼丝垂直度校正装置

专利申请号:CN201920809720.0公开号:CN210024017U申请日:2019.05.30公开日:2020.02.07申请人:广州工程技术职业学院本实用新型公开了一种钼丝垂直度校正辅助装置及钼丝垂直度校正装置,钼丝垂直度校正辅助装置,包括横向定位板、竖向定位板、校正支承板,所述横向定位板的底板面为第1平面,所述竖向定位板的两相反侧面包括第2平面、第4平面。

一种高山风电场风机塔筒垂直度精细化检测方法

垂直度是评价风机塔筒结构安全的重要指标之一。针对高山风电塔基范围小、全站仪测量效率低且难以反映塔身整体变形等问题,提出一种高山风电场风机塔筒的垂直度精细化检测方法,采用地面三维激光扫描仪独立双测站扫描方案获取风机塔筒点云数据,根据标靶中心欧氏距离及相对高差的空间几何约束关系进行标靶绝对坐标改正,并利用最小二乘算法对水平截面切片点云数据进行最佳圆拟合,精确提取塔筒不同高度处的几何中心坐标。实验结果表明,文中方法能提取风机塔筒mm级精度的中心偏移量变化信息,实现对风机塔筒垂直度的精细化检测,相较于传统的全站仪测量方法作业效率提升约3倍。

海上风电单桩基础垂直度测量方法对比和分析

近几年,海上风电建设如火如荼,针对大口径单桩基础施工,垂直度控制是重点,也是难点。根据实际工程经验,总结了单桩基础施工垂直度控制测量的几种方法,基于各项指标对比分析了几种方法的优劣,并根据实际情况提出了估读法。该方法可以定量评估钢桩倾斜度,提高了施工效率,相比其他测量方法具有一定的优势,对未来海上风电规模化建设,尤其是大口径单桩基础施工过程中钢桩垂直度控制具有一定的参考意义。

水下隔水套管垂直度控制导向受力分析与优化研究

随着渤海油气的不断开发,渤海受限区内已探明油气储量不断增加,其储量约占渤海总量的70%,只能采用水下生产系统进行开采。水下生产系统安装时,只有一层较为简单的定位基盘为隔水套管插打提供导向,无法满足隔水套管安装的垂直度要求。本文设计了一种可拆卸的垂直度控制导向,在6种不同的工况下对其受力状态进行了有限元分析,得出了其在不同受力状态下的应变和应力变化,探讨了其优化改进的措施,为保证水下隔水套管安装垂直度提供了技术支持。

基于无支架翻模的桥梁空心薄壁墩垂直度控制工艺

为探究山区公路桥梁施工实践中常见的空心薄壁墩垂直孔直精度不足、施工难度较大等问题,分析了无支架翻模施工技术在山区空心薄壁墩施工中的应用。探究了无支架翻模模板的基本组成、工艺原理及施工流程,并从钢筋位置控制、施工偏载、风荷载、温度应力控制等方面出发,论述空心薄壁墩垂直度控制的主要措施,可为此类工程实践提供参考。

一种塔式起重机垂直度测量方法的研究

塔式起重机是建筑场地必需的吊装设备,具有作业起升高度高、吊运重量大、起吊频率高和工作时间长的特点。塔吊的垂直度数值是设备安全使用的一个重要指标,目前主要是采用传统的测量方法进行测量。为了更安全、快捷地对其进行测量,设计一种主要基于简易倾角传感器的垂直度测量仪,简要介绍了倾角传感器的测量原理,对其测量方案的流程、无线通信系统、传感器安装位置、姿态等进行了分析,并分析了影响塔吊垂直度测量精度的相关因素。在此基础上编制了便于操作的上位机界面。根据现场的实际测量结果,该装置无线通信信息传送迅速,能够实时显示塔式起重机的塔身倾斜状况,较精确地显示塔吊的整机相关状态。该方法可以更直观、更简便地检测塔吊的塔身垂直度,对塔吊的安全吊运有较好的指导作用和实际应用意义。

消防管道安装水平垂直度的自动化校验理论研究

本文以消防管道安装水平垂直度的自动化检验理论为基础,以查阅资料的方式,获取消防管道安装水平垂直度的相关标准,对消防管道安装水平垂直度的自动化检验理论进行分析。经过对消防管道安装水平垂直度的自动化检验系统的分析,为消防管道的合理应用奠定基础。

手动攻丝垂直度方案探讨

攻丝在机械加工中属于常见加工特征,根据加工工况条件可采取机攻或手动两种方式。手动攻丝时,如何保持攻丝的垂直度至关重要,毛坯孔、弧面孔、干涉孔等加工时,丝锥无法保持攻丝的垂直度,且无法使用角度尺进行测量。针对手动攻丝垂直度无法保持及测量困难的问题,该文给出了三种手动攻丝保持垂直度的设计方案,通过对比三种方案的加工性能及操作流程发现,手工攻丝必须仔细检查和校正丝锥的位置,以保证丝锥与工件的螺纹基面垂直。通过实际加工验证了三种方案的可实施性,为手动攻丝保持垂直度的加工提供借鉴。