文档介绍：第六章精密距离测量
6-1 概述
6-2 精密距离测量的等级与精度评定
6-3 精密距离测量仪器及方法
6-4 精密光电测距方法
6-5 实例介绍
精密距离测量应用广泛。例如,
为了保证高能粒子在接近光速的飞行中与导流束管壁不发生碰撞,要求两相邻电磁铁的径向相对误差不超过±(~)毫米;
在直线加速器中,漂移管的横向距离精度要求达到±(~)毫米;
大型射电天文望远镜的安装、人造卫星和导弹的发射轨道、高速磁浮铁路建设、大型建筑物和设备的形变监测、地壳运动和地震的监测等等,都要求测距精度达到毫米或亚毫米级。
6-1 概述
精密测距的新仪器和新方法不断涌现。例如:
用专制的因瓦杆尺、线尺进行测距和位移测量,精度可达±;
高精度的电磁波测距仪,特别是双色激光测距仪,1公里的测距精度可达±;
全球定位系统的空间测量技术,,即测量相距10公里的任意两点之间的距离精度为±5毫米;
多普勒频移效应测定位移的双频激光干涉仪的精度可高达±,成为最精密的长度测量仪和精密测距中最重要的长度基准。
6-1 概述
6-1 概述
1973年瑞士Kern公司
ME3000测距仪:20m~3km:+1ppm
1986年瑞士Kern公司
ME5000测距仪:20m~8km:+
芬兰:维塞拉光干涉比长仪:6m~400m
采用光干涉法进行精密长度测量精度达到:
~
美国HP公司激光干涉仪
60m以内精度达到:
高精度的精密距离测量和距离变化的测定,主要有以下几种方法:
机械的测距方法(线尺和标尺)
利用调制光的光电测距技术
电子机械测量方法。其中包括伸长计、应变计等
干涉测量法
GPS精密基线测量法
6-1 概述
精密距离测量的等级与精度的具体确定,应根据精密工程项目的特点、精度指标、水平控制网的用途、目的等因素,综合分析,对照上表的规定选取。
6-2 精密距离测量的等级与精度评定
1)单向观测距离的精度评定
根据测距误差源的大小估算测距精度。测距中误差经验公式:
边长测距中误差的计算方法:
式中: A -- 固定误差,mm;
B -- 比例误差系数,mm/km;
m1 -- 加常数测定误差,由检定证书中给出;
m2 -- 相位均匀性误差,由检定证书中给出;
m3 -- 周期误差测定中误差,由检定部门给出;
m4 -- 对中误差;
m5 -- 每一距离观测结果的算术平均值的中误差:
m6 -- 乘常数测定中误差,由检定部门给出;
m7 -- 折射率计算公式误差,×10-6;
m8 -- 精测频率的漂移和测定相对中误差;
m9 -- 气象代表性误差,与大气状况和测线通过的地形、地表覆盖物有关
2)对向观测距离的精度评定
一次测量的中误差(利用测回间的差,dF为测回平均值的差)
对向观测的平均值中误差:
相对中误差:
边长测距中误差的计算方法:
以上式中:dF -- ;
n -- 对向观测差值的个数,n≥4;;
D1 -- 水平距离的平均值
6-3 精密距离测量仪器及方法
嵌合尺测距
杆尺测距
自动测距仪(distinvar)测距(因瓦线尺)
24m因瓦线尺测距
ME500精密测距仪测距
精密全站仪
双频静态全球定位仪
1)嵌合尺测距
功能:嵌合尺主要用于工艺设备安装的精密定位。
精度: ~。
,,。
测量时,由读数显微镜读取偏差值,。
测量长度