一种水准管烧结工艺研究及自动烧结设备开发

水准管作为各类测量仪器的重要部件,在工业、航天等领域有着广泛的应用。水准管烧结过程中,需要对玻璃管进行封口和拉丝作业。国内现阶段采用人工烧制方式,工人劳动强度高,烧结成品外观一致性差。采用了一种自动旋转退料的夹持机构和往复平移算法控制的成型方法,研究了刀锋式烧结灯头内部结构优化和水准管成型尺寸精确控制方法,开发了一种自动封口拉丝烧制成型设备,填补了国内水准管自动烧结技术的空白,提高了水准器行业的生产自动化水平。

水准仪水准管轴检校方法的改进

本文通过实践认为过去常用的水准管轴校验方法存在有两点不足，现介绍改进的新法，把校验步骤与方法归纳为４点，供参考。

水准管轴检验与校正的几点浅见

水准仪在建筑工程中应用极为广泛,在频繁的使用、运输过程中,各部件的螺丝难免会有所松动;再则气温的高低变化也会使仪器产生误差。因此掌握水准仪的检验与校正方法,有很重要的现实意义。圆水准器、十字丝横丝、水准管轴的检验与校正属水准管轴的检验与校正最为重要。现就多年工作中的一些问题及心得与同行们探讨分享。

船舶浮动状态下海洋平台滑道安装水准精确测量的一种方法

海洋平台在船舶运输过程中重心稳定性关系到船舶在海上的运行安全,滑道作为平台在船舶上的安装基座,其水平度的精确测量至关重要。本文介绍了浮动状态下应用高精度全站仪进行水准测量的关键技术,通过最小二乘法计算出船舶甲板的最佳平面,应用法向量法建立基准坐标系,然后计算滑道上表面与船舶甲板最佳平面各点高差,该方法对浮动状态下水准精度控制具有一定作用。

环境因素对一等水准测段闭合差的影响分析

在一、二等水准外业测量中,测段闭合差超限和多个测段闭合差为同一符号导致的区段闭合差超限,是引起测段重测的主要情况。外业测量中,仪器和标尺带来的误差影响可通过测前检测校正、选择合理的测量方式等方法来消除,但大气折光和标尺垂直位移的影响难以彻底消除。通过分析“十三五”江苏省省级基础测绘一等水准数据,探究了测量时的主要环境因素——温度、湿度和道路土质对测段闭合差的影响,从而改进作业流程,减小环境因素产生的误差影响,提高观测成果精度。

基于静力水准的采空区地表变形监测及误差分析

目前,采空区上方的地表沉降变形监测主要采用人工水准仪测量,该方法效率低、成本高、周期长,且无法实现自动化实时监测。为解决上述问题,引入静力水准自动化监测技术,在分析静力水准自动化监测工作原理及监测系统构成的基础上,对其可靠性、误差来源及消除方法进行了深入探讨,最后结合条带采空区上方地表监测实例从监测方案、测点布置、数据分析等多个角度进行了系统研究。研究结果表明:该技术能够满足条带采空区上方地表沉降变形自动化监测的要求,可为相关监测工作提供技术支撑。

GNSS拟合高程代替水准测量的可行性分析:以黄河上游水电基地区域为例

GNSS拟合高程代替水准测量有重要的现实意义,有必要对其进行可行性分析。黄河上游水电基地是中国在黄河上游地区开发的重要水利工程群,其安全监测具有至关重要的作用。因此,本文基于黄河上游水电基地GNSS自动监测网开展实验,从GNSS高程拟合方法、GNSS数据处理策略和GNSS高程方向定位结果等方面详细论证。结果表明,GNSS拟合高程具有替代三等水准的可行性。

基于正弦式波纹膜片的压差式FBG静力水准仪

为解决建筑物不均匀沉降长期、可靠监测的问题,基于连通器原理,推导了膜片半径r、刚度K、光纤自由段长度l、波长变化量Δλ_(B)等参数和沉降量的线性关系式。以此设计了带有正弦式波纹膜片的压差式光纤布拉格光栅(FBG)静力水准仪,并通过标定试验验证压差式FBG静力水准仪的传感性能。结果表明:此静力水准仪灵敏度不小于13.2 pm/mm,综合误差不大于3.26%,相关性系数均在0.99以上。该型静力水准仪传感性能满足工程结构沉降测量的要求,丰富了FBG静力水准仪的研究,具有理论和现实意义。

考虑多重性能水准的特高压双柱悬索拉线塔风灾易损性分析

特高压双柱悬索拉线塔为典型的风敏感结构,其在不同强度风荷载作用下易遭受不同程度的损伤及破坏,针对此类结构的风致损伤评估研究亟待开展。该文提出一种考虑多重性能水准的特高压双柱悬索拉线塔风灾易损性分析方法。首先,开展结构立柱刚性模型的风洞试验,获取立柱的气动三分力系数并模拟得到相应风荷载;进而,定性划分双柱悬索拉线塔的性能水准,并基于Pushover分析给出各性能水准所对应的量化模型;最后,在求得双柱悬索拉线塔概率风灾需求模型的基础上,对其进行风灾易损性分析,并研究风向角对易损性曲线的影响。结果表明:结构主体立柱的气动升力系数CL和气动力矩系数CM在不同工况下均接近于0,气动阻力系数CD则均大于2,且从0°到45°呈递增趋势;基于立柱顶点位移可建立双柱悬索拉线塔的多重性能水准,而由风灾易损性分析可知,双柱悬索拉线塔在正常使用条件下发生各级风致损伤及破坏的概率很小,结构具有良好的抗风性能;风向角对双柱悬索拉线塔风灾易损性影响显著,结构的最不利和最有利风向角分别为90°和0°。

基于模糊性能水准的直立锁缝屋面系统风灾易损性分析

现有结构风灾易损性研究中的性能水准大多是定义明确的,其模糊性常被忽略。为客观描述风荷载作用下直立锁缝屋面系统的实际损伤状态,在其有限元模型及传统性能水准的基础上,通过引入隶属函数,提出一种基于模糊性能水准的风灾易损性分析方法。结合具体工程算例,该文建立了考虑模糊性能水准的直立锁缝屋面系统风灾易损性曲线,并研究讨论了模糊性系数和隶属函数形式对风灾易损性的影响。结果表明:存在一个交点临界风速,当基本风速小于该临界风速时,直立锁缝屋面系统的模糊损伤概率大于等于传统损伤概率,反之小于等于传统损伤概率;同一模糊性系数下,不同形式隶属函数对传统性能水准下结构风灾易损性的影响存在明显差异;同一形式隶属函数对结构风灾易损性的影响随模糊性系数的增大而增大,其表现为模糊性能水准下的风灾易损性曲线逐渐偏离传统性能水准下的风灾易损性曲线并趋于平缓。

压差式光纤光栅静力水准仪的设计与研究

为实现对建筑结构不均匀沉降的有效监测,基于光纤光栅与连通器的基本原理,该文设计了一种压差式光纤光栅静力水准仪,并对该水准仪进行了理论推导、标定试验及静态特性分析。试验结果表明,该水准仪灵敏度为6.5 pm/mm,线性拟合度R^(2)为0.999,非线性误差为1.48%,迟滞性误差为0.74%,重复性误差为5.72%,总精度为5.95%。为增大该水准仪灵敏度特性,对原有的波纹膜片改进与分析,结果表明,改进后的水准仪灵敏度为11.87 pm/mm,较改进前提升了约1.8倍。该结构形式的水准仪可对建筑物的沉降进行有效监测,为建筑物结构健康监测提供有效的技术支持。

湖南省似大地水准面模型对比研究

正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统,也是中国目前采用的高程系统。随着GNSS定位技术的广泛应用,已能在10-7~10-9的精度量级上获得测量点的平面位置,但是却一直未能以相应的精度求解点的高程值。因此,通过建立高精度、高分辨率的区域似大地水准面模型提升高程测量的精度,成为重要的技术手段。该文通过对湖南省2007似大地水准面模型后期各似大地水准面模型的对比研究,找到模型的差异,并对差异较大的地区进行特征分析,查找形成差异的原因,可为全省二、三等水准网测量和大地水准面再精化工作提供参考。

因瓦水准标尺零点差和分划误差的一次检测方法

因瓦水准标尺是国家长度标准体系的载体,广泛应用于我国大地测量、高精度水准测量、变形监测、数字城市等领域。针对目前国内外水准标尺依赖激光干涉仪及检测中存在的分划误差检测、米间隔长度平均值与标称值之差检测、一幅标尺零点差之差检测需要分多次测量且处理复杂等问题,本文研制出一套水准标尺零点差检测附件,将其安装在LSS-2水准标尺测量系统上,通过最小二乘线性回归计算,一次扫描检测即可获得水准标尺分划误差,米间隔长度平均值与标称值之差、单支标尺零点差的检测和校准,方便了水准标尺检测工作。实验结果表明,该方法与传统野外三测回方法相比,零点差之差误差为1.5μm,满足水准标尺检定规范要求,且工作效率显著提高,具有重要的工程应用价值。

精密三角高程测量技术代替二等水准测量的研究应用

文章主要分析精密三角高程测量技术取代二等水准测量技术的可行性。包括二等水准测量与精密三角高程测量技术概述、测量中的主要误差来源与精度分析、精密三角高程测量技术代替二等水准测量技术的实践应用。经分析发现,在通过精密三角高程测量技术来取代二等水准测量技术时,应选取早晚气候更加稳定、具有较小外部噪声的情况来施测,且需要适当增加竖直角观测,这样才可以提升测量精度。

径向基函数拟合重力大地水准面与GNSS/水准偏差的研究

针对重力似大地水准面与实测全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/水准确定的几何似大地水准面存在偏差的问题,尝试利用球面径向基函数基于重力似大地水准面高程异常和实测GNSS/水准高程异常的差异建立校正模型,以提高区域似大地水准面的精度,试验结果表明:球面径向基函数可以将重力似大地水准面有效校正至几何似大地水准面,校正后GNSS/水准检核点高程异常的差异由7.58 cm减小至4 cm以内;点质量函数、二阶径向多极函数、泊松核函数和二阶泊松小波基函数的校正效果差异在1 mm以内,可忽略不计;相比多项式方法拟合法,球面径向基函数校正方法精度更高,高程异常的精度由3.9 cm提高至3.2 cm以内。

基于静力水准系统的ATL模型研究

粒子加速器运行时,地面变形会导致束流畸变甚至丢失,所以在粒子加速器领域对地面变形进行研究很有必要。通过在合肥光源直线加速器隧道先后搭建两套并行分布、由7台间隔10 m的静力水准传感器构成的静力水准系统,经过对两套系统采集的共计三段为期半个月的监测数据进行分析,发现了ATL模型中存在的线性关系,分别得到不同时段本地区模型常数值,并发现了模型常数与季节温度的相关性。最后通过数据对比发现地面点相对运动中的周期成分主要受固体潮效应影响。

一种沉降监测自动化静力水准测试装置研究

静力水准法是监测大坝垂直位移的有效方法,但液体与管壁之间的摩擦阻力对静力水准装置系统响应时间和测量误差影响很大,连通液体种类、连通管长度和管径都是可以改变的,但是环境温度是无法改变的,这也是静力水准装置极少在严寒地区野外环境下应用的主要原因。本文提出了一种连通管式监测设备管道系统响应时间和测量误差自动化测试装置,针对现有的监测装置不便于对静力水准平衡响应时间和测量误差测试的问题,得出适合实际工程的监测设计方案。

“自由设站”法实现跨河水准测量技术分析与应用

针对现有三角高程跨河水准精度较差、观测效率低下的问题,基于测距三角高程原理,经过严密的理论推导和研究,提出“自由设站”三角高程法进行跨河水准测量的方法,分析该观测方法的主要误差来源,该方法通过减少设站次数大幅度缩短观测时间,观测过程中采用同时对向观测的方法削弱球气差的影响,经过实例的验证,表明“自由设站”三角高程法具有一定的可靠性和有效性,在保证精度的同时显著提高观测效率,成果满足国家二等水准测量的检核要求。

站改施工路基沉降静力水准自动化监测应用

为满足站改工程站内路基监测需求,及时掌握站改工程施工中路基沉降变化情况,依托某站改施工工程,结合该站改工程的特点,将传统人工监测及常用的4种自动化监测手段进行对比,发现静力水准自动化监测技术成本较低,既能克服站改施工的限制条件,又能顾及设备管理单位的倾向性。通过静力水准自动化监测技术原理分析,搭建依托该站改工程的静力水准自动化监测系统,并将多个静力水准仪串联形成连通管,实时采集液面高度并传送至静力水准自动化监测云平台。研究表明,该系统可以按监测频率要求实时获取站改施工营业线路基的沉降变化量,工程结束并经过一个雨季后,累计沉降变化量最大为2.43 mm,未超过预警值±6 mm,显示该站改工程未对路基产生明显影响。

似大地水准面精化工程标准化探讨

我国开展区域似大地水准面精化工程已经超过20年,目前多个省市都开展了高精度似大地水准精化工作,但在标准化工作上只有《区域似大地水准面精化基本技术规定》一个国家标准规定了工程实施的技术要求,而在成果检验、成果服务应用等方面还没有出台相应标准,对应用影响较大。本文结合各省市开展此类工作实际,对应用方面存在的问题进行分析,并提出相关标准建设的基本思路。