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全站仪的结构和工作原理

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全站仪的结构和工作原理目录

全站仪概述第一节

第二节全站仪的发展现状及前景

第三节第三节电子经纬仪

第四节电磁波测距仪

第五节全站仪的操作

第六节全站仪的检定和检验

第七节全站仪的使用与维护

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第一节全站仪概述

一、全站仪概述

全站仪,即全站型电子速测仪(Electronic Total Station)。是一种集光、机械、电子部件为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪。因全站仪具有多功能、高效率的特性,目前几乎可以用在所有的测量领域。

全站仪是人们在角度测量自动化的过程中应用而生的,各类电子经纬仪在各种测绘作业中起着巨大的作用。

全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合,或光电测距仪与电子经纬仪组合,到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全

站仪等几个阶段。

最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的,我们称这种速测仪为“光学速测仪”。实际上,“光学速测仪”就是指带有视距丝的经纬仪,被测点的平面位置由方向测量及光学视距来确定,而高程则是用三角测量方法来确定的。带有“视距丝”的光学速测仪,由于其快速、简易,而在短距离(100米以内)、低精度(1/200(1/500)的测量中,如碎部点测定中,有其优势,得

到了广泛的应用。

随着电子测距技术的出现,大大地推动了速测仪的发展。用电磁波测距仪代替光学视距经纬仪,使得测程更大、测量时间更短、精度更高。人们将距离由电磁波测距仪测定的速测仪笼统地称之为“电子速测仪”(Electronic Tachymeter)。

随着电子测角技术的出现。这一“电子速测仪”的概念又相应地发生了变化,根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。半站型电子速测仪是指用光学方法测角的电子速测仪,也有称之为“测距经纬仪”。这种速测仪出现较早,并且进行了不断的改进,可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪,对斜距进行化算,最后得出平距、高差、方向角和坐标差,这些结果都可自动地传输到外部存储器中。全站型电子速测仪则是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统,测量结果能自动显示,并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化,所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。

近年来,随着微电子技术、电子计算技术、电子记录技术的迅速发展和广泛应用,全世界众多测绘仪器制造厂家不断推出各种型号的全站仪,以满足各类用户各种用途的需要。特别是新一代的智能型全站仪,不仅测量速度快、精度高,还内置有微处理器和存储器,以及功能强大的系统软件和丰富多彩应用程序,可实现设计、计算、放样等许多高级功能,将全站仪的发展推向了一个崭新的阶段。

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二、全站仪的分类

全站仪采用了光电扫描测角系统,其类型主要有:编码盘测角系统、光栅盘测角系统及动态(光栅盘)测角系统等三种。

全站仪按结构组成分为组合式(Modular)全站仪(测距单元与电子经纬仪既可组合又

可分离,两者通过专用的电缆和接口装置连接)和整体式(Integrated)全站仪(测角、测距和微处理器单元与仪器的光学、机械系统融为一体不可分离,且经纬仪的视准轴和测距仪的发射轴、接收轴三轴共线。全站仪按功能分为普通全站仪(能够测角、测距和计算坐标、高差)、智能型全站仪(具有内置或可扩充的系统软件和工具软件,具有自动安平和补偿设备)、自动跟踪式全站仪等。最近十余年来,随着制造工艺、微电子技术和计算机技术的发展,世界上各个主要测量仪器制造厂商出产的全站仪大都属于新一代的集成式智能型全站仪。

三、全站仪的应用

全站仪的应用范围已不仅局限于测绘工程、建筑工程、交通与水利工程、地籍与房地产测量,而且在大型工业生产设备和构件的安装调试、船体设计施工、大桥水坝的变形观测、地质灾害监测及体育竞技等领域中都得到了广泛应用。

全站仪的应用具有以下特点:

1.在地形测量过程中,可以将控制测量和地形测量同时进行。

2.在施工放样测量中,可以将设计好的管线、道路、工程建筑的位置测设到地面上,实现三维坐标快速施工放样。

3.在变形观测中,可以对建筑(构筑)物的变形、地质灾害等进行实时动态监测。

4.在控制测量中,导线测量、前方交会、后方交会等程序功能,操作简单、速度快、精度高;其他程序测量功能方便、实用且应用广泛。

5.在同一个测站点,可以完成全部测量的基本内容,包括角度测量、距离测量、高差测量,实现数据的存储和传输。

6.通过传输设备,可以将全站仪与计算机、绘图机相连,形成内外一体的测绘系统,从而大大提高地形图测绘的质量和效率。

四、现代全站仪的特性和功能

新一代的集成式智能型全站仪一般具有下列特性和功能:

1.电子水准器、激光对点器使整平、对中更为简便;

2.友好的用户界面可指导和提示作业人员应进行的操作;

3.强大的系统软件能自动进行仪器调校、参数设置、气象改正等;

4.丰富的应用软件可实现面积计算、导线测量、交会测量、道路放样等复杂操作流程和数据处理;

5.三轴补偿器可自动测定竖轴误差、横轴误差和视准轴误差并加以改正,提高了半测回专业文

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测角精度;

6.动态电子测角系统可自动消除度盘偏心误差和分划误差的影响,而无需在测回间配置水平度盘;

7.通过主机或电子记录器上的标准通信接口,可实现全站仪与计算机之间的数据通信,从而使得测量数据的采集、处理与绘图等实现无缝连接,形成内外业一体化的高效率测量系统。

五、全站仪的基本组成及结构

1.全站仪的基本组成

全站仪几乎可以用在所有的测量领域。电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。它本身就是一个带有特殊功能的计算机控制系统,其微机处理装置由微处理器、存储器、输入部分和输出部分组成。由微处理器对获取的倾斜距离、水平角、竖直角、垂直轴倾斜误差、视准轴误差、垂直度盘指标差、棱镜常数、气温、气压等信息加以处理,从而获得各项改正后的观测数据和计算数据。在仪器的只读存储器中固化了测量程序,测量过程由程序完成。仪器的设计框架如图8-1所示。

全站仪设计框架图8-1

其中: (1)电源部分是可充电电池,为各部分供电; (2)测角部分为电子经纬仪,可以测定水平角、竖直角,设置方位角;补偿部分可以实现仪器垂直轴倾斜误差对水平、垂直角度测量影响的自动补偿改正;(3) 测距部分为光电测距仪,可以测定两点之间的距离;(4) 中央处理器接受输入指令、控制各种观测作业方式、进行数据处理等;(5) (6)输入、输出包括键盘、显示屏、双向数据通讯接口。从总体上看,全站仪的组成可分为两大部分:数据存储系电子测距系统、一是为采集数据而设置的专用设备,主要有电子测角系统、统、自动补偿设备等。包括与测量主要用于有序地实现上述每一专用设备的功能,二是测量过程的控制设备,专业文档供参考,如有帮助请下载。.

数据相连接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理机等。

只有上面两大部分有机结合才能真正地体现“全站”功能,既要自动完成数据采集,又要自动处理数据和控制整个测量过程。

2.全站仪的基本结构

全站仪按其结构可分为组合式(积木式)与整体式两种。

(1)组合式全站仪

组合式全站仪由测距头、光学经纬仪及电子计算部分拼装组合而成。这种全站仪的出现较早,经不断地改进可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪并对倾斜距离进行计算处理,最后得出平面距离、高差、方位角和坐标差,这些结果可自动地传输到外部存储器中,后来发展为把测距头、电子经纬仪及电子计算部分拼装组合在一起。其优点是能通过不同的构件进行多样组合,当个别构件损坏时,可以用其他构件代替,具有很强的灵活性。早期的全站仪都采用这种结构。

如图8-2是日本索佳公司生产的REDmini短程测距仪,仪器测程为O.8km。测距仪的支座下有插孔及制紧螺旋,可使测距仪牢固地安装在经纬仪的支架上方。旋紧测距仪支架上的竖直制动螺旋后,可调节微动螺旋使测距仪在竖直面内俯仰转动。测距仪发射接收镜的目镜内有十字丝分划板,用以瞄准反射棱镜。

组合式全站仪图8-2

时,可换装三块棱镜。是组合式单块反射棱镜,当测程大于图8-3300m专业文档供参考,如有帮助请下载。.

组合式单块棱镜图8-3

此外,测距仪横轴到经纬仪横轴的高度与舰牌中心到反射棱镜中心的高度一致,从而

)。使经纬仪瞄准视牌中心的视线与测距仪瞄准反射棱镜中心的视线保持平行(见图8-4

8-4 图仪器站与棱镜站装配示意图 (2)整体式全站仪整体式全站仪是在一个机器外壳内含有电子测距、测角、补偿、记录、计算、存储等部,角度和距离)8-5分。将发射、接收、瞄准光学系统设计成同轴,共用一个望远镜(见图结构测量结果能自动显示并能与外围设备双向通讯。测量只需一次瞄准,其优点是体积小、近期的全站仪都采用整体式结构。整体式全站仪配套使用棱镜对紧凑、操作方便、精度高,瞄准操作只需单手中杆与支架,如果仪器有水平方向和竖直方向同轴双速制动及微动手轮,专业文档供参考,如有帮助请下载。.

进行,更适合移动目标的跟踪测量及空间点三维坐标测量,操作更方便,应用更广泛。

整体式全站仪望眼镜的光路图8-5

六、电脑全站仪的主要特点

具有双轴倾斜补偿器,双边主、附显示器,双向传输通电脑全站仪亦称智能型全站仪,因而测量速度快、讯,大容量的内存或磁卡与电子记录簿两种记录方式以及丰富的机内软件,1993观测精度高、操作简便、适用面宽、性能稳定,深受广大测绘技术人员的欢迎,成为年以来的全站

仪主流发展方向。电脑全站仪的主要特点如下: 1.电脑操作系统操作系统。PC电脑全站仪具有像通常机一样的DOS大屏幕显示2.以提高仪器安置的速度与精度,也可显示电子气泡居中情况,文字、图像,可显示数字、并采用人机对话式控制面板。大容量的内存3.、扩展内存512K、程序内存640K、数据内存320K以上,其中主内存有一般内存在1M 。512K 采用国际计算机通用磁卡。4.可以长所有测量信息都可以文件形式记入磁卡或电子记录簿,磁卡采用无触点感应式,期保留数据。自动补偿功能5.在视准轴方向和横轴方向上补偿器装有双轴倾斜传感器,

能直接检测出仪器的垂直轴,的倾斜量,经仪器处理计算出改正值并对垂直方向和水平方向值加以改正,提高测角精度。专业文档供参考,如有帮助请下载。.

6.测距时间快,耗电量少。

第二节全站仪的发展现状及前景

全站仪作为最常用的测量仪器之一,它的发展改变着我们的测量作业方式,极大地提高了生产的效率。虽然GPS技术在大地测量领域已广泛应用,但在测绘领域中全站仪依然发挥着极其重要的作用,因为它有着GPS接收机所不具备的一些优点。如不需对天通视,选点和布点灵活,特别适用于带状地形及隐蔽地区,观测数据直观,数据处理简单,操作方便,精度高等。

全站仪早期的发展主要体现在硬件设备上,如减轻质量、减小体积等;中期的发展主要体现在软件功能上,如水平距离换算、自动补偿改正、加常数乘常数的改正等;现今的发展则是全方位的,如全自动、智能型。

因此,全站仪的发展现状及前景正朝着全自动、多功能、开放性、智能型、标准化方向发展,它

将在地形测量、工程测量、工业测量、建筑施工测量和变形观测等领域中发挥越来越重要的作用。

一、全站仪的发展

随着计算机技术的不断发展与应用以及用户的特殊要求与其它工业技术的应用,全站仪出现了一个新的发展时期,出现了带内存、防水型、防爆型、电脑型等等的全站仪。

目前,世界上最高精度的全站仪:测角精度(一测回方向标准偏差)0.52,测距精度1mm+1ppm。利用ATR功能,白天和黑夜(无需照明)都可以工作。全站仪已经达到令人不可致信的角度和距离测量精度,既可人工操作也可自动操作,既可远距离遥控运行也可在机载应用程序控制下使用。纵观全站仪的发展,有些是仪器加工制造及传统理论的进化,有些是其他技术的进步所带来的变化,而有些则是思想观念的更新。综合全站仪的发展具有如下几个特点。

1.仪器的系统性

全站仪从20世纪60年代末开始出现即显示了其系统性。如德国ZEISS厂的RegElta-14和瑞典AGA厂的Geodimeter700全站仪,它们都配有记录、打印的外围设备,因此全站仪都配有供数据输出的RS-232C标准串行端口。目前这个标准串口的开发应用,不仅能将数据从仪器传输到记录器、电子记录簿或电子平板中,即实现数据的单向流动;而且能够将数据或程序从计算机输入到仪器中,以便对仪器的软件进行更新,甚至通过计算机和仪器的连接,将仪器作为终端由计算机中的程序对仪器进行实时控制操作,实现数据的双向流动。此时全站仪已不再是一台单一的测绘仪器,它和计算机、软件甚至一些通讯设备(如电话、传真机、调制解调器等)一起,组成了一个智能型的测绘系统。

2.双轴自动补偿改正

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仪器误差对测角精度的影响,主要是由仪器的三轴之间关系不正确造成的。在光学经纬仪中主要是通过对三轴之间关系的检验校正,减少仪器误差对测角精度的影响;在电子仪器中则主要是通过所谓“自动补偿”实现的。最新的全站仪已实现了“三轴”补偿功能(补偿器的有效工作范围一般为±3′),即全站仪中安装的补偿器,自动检测或改正由于仪器垂直轴倾斜而引起的测角误差;通过仪器视准轴误差和横轴误差的检测结果计算出误差值,必要时由仪器内置程序对所观测的角度加以改正。

3.实时自动跟踪、处理和接收计算机控制

新式结构的全站仪,仪器中都安装有驱动仪器水平方向360o、望远镜竖直方向360o。旋转的伺服马达,用这种类型的全站仪可以实现无人值守观测、自动放样、自动检测三轴误差、自动寻找和跟踪目标。因此,在变形观测、动态定位及在一些对人体有害的环境中应用,将具有无可比拟的优越性。

4.操作方便,功能性强

全站仪的发展使得它操作方便,功能性强。由于仪器中的操作菜单往往使用的是英文描述,于是操作便显得复杂起来。全站仪处理这一问题时是用象形符号或助记符号帮助理解或使用类似于Windows风格的界面提供联机帮助。事实上,提供中文菜单并不是没有可能。由于全站仪所使用的是液晶显示屏,因此用何种文字显示并没有太多的区别(有些仪器即提供了好几种不同语言的操作菜单,如英文、日文、法文、德文等),尽管中文占用的点阵行数会多一些,但“滚动条”的使用可解决这个问题。全站仪全中文菜单的出现将是一件并不遥远的事。

5.内置程序增多和标准化

近年来,全站仪发展的一个极其重要的特征是内置程序的增多和标准化。内置程序能够实时提供观测过程并计算出最终结果。观测者只要能够按仪器中设定的功能,操作步骤正确就能完成测量工作,而不含程序的全站仪则只能提供观测值和观测值的计算值。也就是说,通过程序将内业计算的工作直接在外业中完成,程序的执行过程实际上也就是仪器操作的执行过程。目前,各厂家仪器都具备有内置程序的功能,比较实用的程序有度盘定向、放样测量、坐标测量等。

6.开放性环境,用户可二次开发功能

开放性环境最大的特点是它具有足够的包容性和灵活性,在不同的场合中能够适应不同的要求。随着科学技术的进步,开放环境的要求已经遍及整个开发和应用领域。过去用户只能被动地接收全站仪所提供的功能,若遇到一些特殊要求的工作,用户只能采用一些变通的方法,不能主动地去指挥仪器工作。而在开放环境的条件下,用户就可以参与到仪器功能的二次开发中,从而使用户真正地成为仪器的“头脑”,使仪器按照人的意愿去进行工作。

7.仪器的兼容性和标准化

考虑到用户的利益,兼容性是必须的。兼容的基础是在计算机领域由IBM公司首先完成,从而使计算机得以飞速发展。在全站仪领域,用户已经体会到了不兼容的弊端,如所购的一套仪器,使用了若干年后,如果其中一个关键部件的损坏或技术的更新,由于设备之间的不专业文档供参考,如有帮助请下载。.

兼容,使这套仪器配置中的其他配件也不能为别的仪器所利用,那么用户只能将其整个淘汰。目前各厂家的数据记录设备都向PCM-CIA卡靠拢,但这仅仅是在兼容性方面迈出的小小一步。考虑到全站仪是一种特殊行业使用的特殊仪器及各厂家自身的利益,兼容性还仅仅只能停留在设想上。

8.实现数据共事能力

由于对仪器实时作业的要求,“内业”的“外业化”便显得十分必要。过去从外业到内业再到外业的工作过程,将被一次性的外业工作所替代,而这种效率的提高,需要以仪器间数据的共享为基础。这种数据共享主要是指全站仪和其他类型的仪器(如GPS接收机、数字水准仪)之间的数据交流。通过不同仪器之间的数据交流,从而减少内业、外业之间的衔接,提高测量工作的自动化水平。

9.高精度

精度是全站仪最重要的参数之一,现行精度最高的全站仪,测角精度±?尵,测距精度±

(lmm+1ppmD)。高精度仪器的出现,解决了一系列精密工程测量方面的问题,但现实测量工程中有时也需要更高精度的仪器,以降低精密测量的难度和工作量,这是用户的要求,也是技术发展的要求。

二、全站仪软件包的发展

20世纪90年代推出的全站仪所配置的测量与定位软件,已由过去少量的特殊功能发展到迄今的功能齐全、实用、操作简便的测量软件包,使得全站仪测量技术更加广泛地应用于控制测量、施工放样测量、地形测量和地籍测量等领域。

1.全站仪测量软件包的发展现状

随着市场产销竞争日趋激烈,全站仪测量软件包的发展也在不断地更新。

现代新型全站仪测量配置的软件包普遍向多功能化方向发展,归纳起来具有如下功能:

(1)菜单功能。各公司目前新近推出的全站仪软件包大都采用了菜单功能。利用菜单功能和配置的操作提示,可以在提高仪器操作功能的同时简化键盘操作。

(2)基本测量功能。包括电子测距、电子测角(水平角、垂直角),经微处理器可实现数据存储、成果计算、数据传输及基本参数设置等。主要用于测绘的基本测量工作,包括控制测量、地形测量和工程放样施工测量等。特别注意的是只要开机,电子测角系统即开始,工作并实时显示观测数据。

(3)程序测量功能。包括水平距离和高差的切换显示、三维坐标测量、对边测量、放样测量、偏心测量、后方交会测量、面积计算等。特别注意的是程序测量功能只是测距及数据处理,它是通过预置程序由观测数据经微处理器数据处理、计算后显示所需要的测量结果,实现数据的存储及双向通信。

(4)用户开发系统。为了便于用户自行开发新的功能,满足某些特殊测量工作的需要,全站仪具有用户开发系统。目前,全站仪一般都装有标准的MS-DOS操作系统,用户可在PC专业文档供参考,如有帮助请下载。.

机上开发各种测量应用程序,以扩充全站仪的功能。

2.国内全站仪软件包开发状况

我国电子测量仪器的研制与生产虽然起步较晚,但发展较快。20世纪80年代初国产光电测距仪投放市场。90年代研制生产光电子经纬仪,南方公司生产的我国第一台NTS-200系列全站仪,打破了国外厂家垄断我国全站仪市场的局面,随后其他仪器厂家也相继地推出了自己的全站仪。这说明我国已基本具备生产全站仪的能力,而且全站仪精度也能满足实际需要,价格仅是国外全站仪的1/3。从这些全站仪目前所配备的软件来看,它们具有以下特点:

(1)软件包一般配备有按我国测绘生产组织方式和国家测绘规范要求的应用程序。

(2)软件包功能齐全。如南方测绘仪器公司的NTS-200系列全站仪,能够提供平均测量、放样测量、悬高测量、间接测量、坐标测量和数据传输等功能,它们在实现数字化测图中起着重要的作用。

(3)用户界面文字化,便于我国用户操作。如苏州第一光学仪器厂生产的DQZ2全站仪具有宽屏幕点阵图形,其软件包的用户界面全部采用汉字显示。

(4)软件包数据采集和计算处理一体化,形成的各种坐标数据文件可通过格式转换与各种绘图软件接口,实现自动绘图。

(5)多种测量方法供用户选择,使全站仪能广泛地应用于控制测量、工程测量和工程放样施工等领域。由此看来,从硬件到软件,实现全站仪国产化已具备了技术条件。

3.全站仪软件包的未来发展趋势

由于近代电子技术高速发展,测量仪器不断地更新换代,满足了各种各样的用途和精度的需要,新型全站仪正朝着自动化、多功能化、一体化的方向更新和发展。为了充分发挥全站仪的功效,国内外厂家都在进一步地研究与开发全站仪软件包。从目前的情况来看,全站仪软件包将向着以下方面发展:

(1)由基于DOS编程的Windows编程发展,软件包功能强大,界面更丰富多彩。

(2)通过格式转换和各种绘图软件接口,实现自动绘图。

(3)随着液晶显示技术的进一步发展,未来全站仪显示屏不仅能显示字符,而且还能显示图形,全站仪软件包能现场实时绘制工作草图,使数据自动采集与辅助测图同时进行行,成为未来野外测量作业的先进作业方式。

(4)全站仪作为内、外作业联系的重要部分,建立综合测量系统,已成为开发全站仪软件包的延续。如:索佳测绘公司的“综合测绘系统”、徕卡公司的“开放式测量世界”、南方测绘公司的“CASS

南方内外业一体化成图软件”、北京光学仪器厂的“BGSS”综合测绘系统等。

因此,综合测量系统将是今后测量工作的发展趋势。这种系统把全站仪通过相关软件系统和计算机、打印机、绘图机、数字化仪等设备联为一体,将大大有利于实现地形测量、地籍测量、工程测量及变形观测等工作的自动化。

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第三节电子经纬仪

一、电子经纬仪的特点

电子经纬仪是一种集光学、机械、电子技术于一体的测角仪器。它既可以设计成一台完整的仪器和电子测距仪连接成积木型全站仪,也可以设计成电子经纬仪单元,与电子测距仪单元有机结合在一起构成不可分割的整体式全站仪。但不管是哪种形式,它都可以独立工作。

相对于传统的光学经纬仪来说,现代的电子经纬仪具有如下优点:

1.对中

光学经纬仪的对中采用垂球或光学对中器,而如今越来越多的电子经纬仪采用激光对中器,使用起来非常直观。

2.整平

光学经纬仪的精密整平使用长水准器,整平过程需要花费较长时间;而如今越来越多的电子经纬仪采用电子气泡,用数字或图形直接显示垂直轴倾斜量,使用起来非常直观、方便。

3.读数

光学经纬仪的读数必须借助专门的读数窗,需要人工调焦、调像进行对径读数、估读,掌握起来比较困难,且非常容易出错;而电子经纬仪的水平角、垂直角读数自动显示,一般最小显示为l′,有的可达0.1′,因而没有读数误差。

4.记录

光学经纬仪的读数需要用笔记录手簿,并由人工来进行质量控制,对作业人员的素质要求较高;而电子经纬仪的读数可直接存储到PCMCIA卡或外接记录器,并可由系统进行质量控制。

5.补偿器

光学经纬仪采用机械补偿器,只能对垂直角进行补偿;而如今越来越多的电子经纬仪采用电子液体补偿器,不仅对垂直角进行补偿,而且可对水平角进行补偿,补偿范围更大,精度更高,除此之外,补偿器零点可以通过软件调整,免除了机械调整的麻烦。

6.轴系调整

光学经纬仪的轴系误差,只能进行机械调整来消除,而这些调整往往要送到专业维修单位进行;而如今越来越多的电子经纬仪除了机械调整之外,还可以通过软件设置进行修正,使修正后的残余误差几乎为零,而这些调整除送专业维修单位之外,也可以由用户自行操作。

二、电子测角的原理

电子测角,即电子化、数字化、自动化角度测量,其表现是直接以数字显示角度测量结果,其实质是用一套角码转换系统来代替传统的光学读数系统,也就是采用了光电度盘,将度盘的角值符号变成能被光电器件识别和接收的特定信号,然后再转换成常规的角值,从而实现了读数记录的数字化和自动化。

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角值和光电信号的转换,大体分为两类:一类是把度盘分成区、环进行编码,称为编码度盘,它直接把角度转换成二进制代码,所以称绝对转换系统;另一类是利用光栅度盘把单位角度转换成脉冲信号,然后用计算机累积变化的脉冲数,求得相应的角度值,称为增量转换系统。

三、补偿器与电子气泡

(一)补偿器

1.补偿器的产生

在角度测量中,经纬仪的垂直轴、水平轴和视准轴的不正确安装或整置往往是诸多误差源中最重要的因素。为了减弱或消除三轴误差对角度测量的影响,人们常常采用一定的测量程序,如盘左、盘右分别测量取平均,但是这个过程比较麻烦且很容易出现操作上的错误。而在许多工程放样中,对作业进度的要求比较高,对测量精度的要求相对低些,例如在石油物探的物理点放样中,一方面对施工作业的进度要求,另一方面只需进行盘左或盘右半测回测量就能够满足精度要求,这就要求确保经纬仪的安置正确无误。另外,如今来执行测量任务的作业人员,许多没有经过系统的测量技术培训,这就要求仪器生产厂家提供的产品尽可能地自动减少轴系误差的影响。

补偿器就是为了这个目的应运而生的。

补偿器的作用就是通过寻找仪器在垂直和水平方向的倾斜信息,自动地对测量值进行改正,从而提高采集数据的精度。

2.补偿器的类型

补偿器按工作原理一般分为两种类型:摆式补偿器和液体补偿器。

摆式补偿器多见于早期的电子经纬仪。其基本原理是:当仪器倾斜时,引起垂直度盘指标随之位移,而同时也将引起摆的微小摆动,并通过光路引起垂直度盘影像的相应变化,因而,最终输出的角度为正确的角度。

液体补偿器为现代大多数全站仪所普遍采用。其基本原理是:当仪器倾斜时,倾斜传感器液体光模导致光束的随之位移,并将位移量感应在阵列上,全站仪内的微处理器根据位移的大小计算仪器的倾斜量及由倾斜引起的改正数,并提供给角度输出系统。

补偿器按补偿功能一般分为单轴补偿、双轴补偿和三轴补偿。

单轴补偿:仅能补偿由于垂直轴倾斜而引起的垂直度盘的读数误差。

双轴补偿:可同时补偿由于垂直轴倾斜而引起的垂直度盘和水平度盘的读数误差。

三轴补偿:不仅能补偿由于垂直轴倾斜而引起的垂直度盘和水平度盘的读数误差,而且还能补偿由于水平轴误差和视准轴误差而引起的水平度盘的读数误差。

3.补偿器的补偿范围

补偿器的补偿范围是指补偿器正常工作所能接受的仪器倾斜程度,即当仪器的倾斜量在补偿范围内时,补偿器将测量纵向和横向倾斜量,进而计算对垂直度盘和水平度盘读数的影专业文档供参考,如有帮助请下载。.

响并加以改正;当仪器的倾斜量超出补偿范围时,补偿器将停止工作。补偿器的补偿范围总是有限度的,市场上大多数全站仪的补偿范围一般在3′~5′左右。较大的补偿范围使用户增加了在恶劣环境下(如地基松软地带或地基振动地带)作业仍取得可靠结果的信心。

4.补偿器的补偿精度

补偿器的补偿精度有两种含义:一种是倾斜量测定精度,是指补偿器对倾斜度的测量精度,在用户手册上给出的补偿精度通常都是倾斜量测定精度;一种是垂直角修正精度,是指在仪器标称补偿范围内进行有效修正后的垂直角值与仪器处于正确位置时的垂直角值的偏差,在检定证书中给出的补偿精度通常都是垂直角修正精度。

(二)电子气泡

新型的全站仪大都装备有电子气泡。电子气泡是补偿器的显示单元,它直接显示仪器的倾斜状态。电子气泡的形式有两种,一种是数字型,直接显示仪器在纵向(X)和横向(Y)的倾斜值,当二者都为零时,仪器为整平状态;一种是图形型,常常用一个圆点在大圆圈中的位置来表示,当小圆点位于大圆圈的圆心时,仪器为整平状态。

在仪器工作过程中,仪器的倾斜状态通过电子气泡显示出来,而这种状态对垂直度盘和水平度盘读数的影响,则通过补偿器有关电路来进行改正。在实际测量作业时,可以利用电子气泡进行快速整平(只需整平到补偿范围内)或精确整平。仪器允许用户对整平后的残余倾斜量进行补偿或不进行补偿。当倾斜量被自动地用来改正水平角和垂直角时,即使盘左或盘右半测回测量,也能够获得比较满意的精度,特别是当垂直角较大时自动补偿对精度的改善更为明显。

(三)三轴补偿

老式的单轴补偿器只能补偿由垂直轴倾斜引起的垂直度盘读数误差,双轴补偿器则可同时补偿由垂直轴倾斜而引起的垂直度盘和水平度盘读数误差;近年来推出的三轴补偿器,不仅能补偿由垂直轴倾斜而引起的垂直度盘和水平度盘读数误差,而且还能补偿由于水平轴倾斜和视准轴误差而引起的水平度盘的读数误差。在三轴补偿状态下,引起水平度盘读数变化的因素(即用以修正水平度盘读数的因素)增加到3个。

以下对三轴补偿的原理做简单介绍。

1.双轴补偿

垂直轴倾斜将引起对中误差、水平角误差和垂直角误差。由垂直轴倾斜导致的对中误差一般可以忽略(1′的倾斜量只会使望远镜中心偏离仪器旋转中心0.05mm的位移),由垂直轴倾斜引起的水平角误差和垂直角误差不能用盘左、盘右的措施消除。

在双轴补偿中,将垂直轴倾斜分解为纵向倾斜和横向倾斜两个分量。

所谓纵向倾斜,是指垂直轴倾斜在视准轴与铅垂线平面内的分量。纵向倾斜将引起垂直角的误差。所谓单轴补偿实质上就是对纵向倾斜所导致的垂直角误差施加改正。

所谓横向倾斜,是指垂直轴倾斜在水平轴与铅垂线平面内的分量。横向倾斜影响水平角的测量。当望远镜水平瞄准时,横向倾斜对水平度盘没有影响。但望远镜倾斜瞄准时,对水专业文档供参考,如有帮助请下载。.

平度盘的影响将随着望远镜倾斜的增加而明显增加(如望远镜倾斜45°时,1′横向倾斜引起l′的水平角误差)。

所谓双轴补偿实质上就是对纵向倾斜所导致的垂直角误差和横向倾斜所引起的水平角误差均施加改正。例如,在照准部固定的情况下,使望远镜上下仰俯,对单轴补偿来说,水平度盘读数保持不变,而对双轴补偿来说,水平度盘读数可能在不断变化,这正是对横向倾斜引起的水平度盘读数误差进行修正。

2.水平轴误差

i表示,是指其由于制造、安装和调整不完善致水平轴误差,又称为横轴误差,一般用使水平轴两端的直径不等或支承水平轴的两个支架不等高引起的水平轴倾斜误差。由于仪器存在着水平轴误差,当仪器整平时,垂直轴垂直,而水平轴不水平,这将会引起水平方向的ii?对水平方向观测读数的影响,则有:观测误差。若令为水平轴倾斜误差

?tan i??i?(8-1)T?ii?有关。角

的大小成正比,而且还与目标点的垂直角的大小不仅与显然,T3.视准轴误差

c表示,是指由于安装和调整不当致使望远镜的视准轴误差,又称为照准误差,一般用十字丝中心偏离正确位置,导致视准轴与水平轴不正交而引起的误差。它是一个固定值;外?c为视准轴界温度的变化也会引起视准轴位置的变化,这个变化则不是一个固定值。若令c对水平方向观测读数的影响,则有:误差?cos/?c?c

( 8-2)T c成正比,视准轴误差对水平方向读数的影响不仅与视准轴误差而且也与目标点显然,?c?c,即视准轴误差与它所引起的水平方向读数误的垂直角有关。当垂直角为0°时,?180?L?R2c?差是相同的。此时可通过盘左、盘右的观测值之差来

求得,即:。 4.三轴补偿的基本思想用双轴补偿的方法来补偿垂直轴倾斜引起的垂直和水平度

盘的三轴补偿的基本思想是,读数误差,用机内计算软件来改正因横轴误差和视准轴误差引起的水平读数误差。人们看到无论怎么转动望远对于单轴补偿的老式全站仪来说,没有上述三种改正功能,其实是因为仪器没有能力进行这方面水平读数都不变化,这并不是因为仪器稳定可靠,镜,只能改正垂直轴倾斜引起的垂直和水平读数误对于仅有双轴补偿器的全站仪来说,的改正。差,因此,当补偿器工作时,转动望远镜,水平读数就随之变化;当补偿器关闭以后,无论如何转动望远镜,水平读数也不会变化。

四、仪器的设置

为了使全站仪方便地用于不同的测量用途,经常要对仪器工作的方式、条件等进行选择确认,这项工作称为仪器设置。全站仪本身就是一台专用计算机,在它的系统软件里,预置了许多测量中可能会用到的功能、参数等,用户可以随心所欲地选择适合自己需要的设置。

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一般来说,全站仪的设置分为以下几种。

1.功能设置

全站仪提供了许多功能,根据用户的不同要求,这些功能有的使用频繁,有的则可能永远也不会使用。例如,所有的全站仪都设计有轴系补偿的功能,用户可以通过设置选择单轴补偿,也可以选择双轴补偿,也可以选择不要补偿。

一般关于功能的设置有:关机设置、音响设置、照明设置、补偿器开关、菜单项增减、ppm参数项的增减等。

2.模板设置

模板设置主要确定外业测量所采集的数据以什么样的形式通过显示屏或数据文件等媒介表现出来。例如,全站仪采集的基本量为角度和斜距,而通过这两个量又可派生出许多量,如平距、坐标等。由于屏幕的大小有限,只能将测量员最关心的几项数据直接显示出来,其他数据通过箭头的移动再逐项显示。这就需要进行模板设置。一方面,系统提供标准模板,即将最常用的量组成几个不同的模板,供用户选择;另一方面,也允许由用户自己就感兴趣的重组成用户模板。以TPS1000为例,一般常用的模板设置有:

(1)显示模板(Display Mask),即如何安排屏幕上实时显示的项目内容;

(2)记录模板(Record Mask),即如何安排记录卡上数据记录的顺序和内容。

3.单位设置

为了面向不同用户,适应不同用途的要求,全站仪提供了多种计量单位供选择。一般常用的单位设置如下:

(1)长度单位及小数位置;

(2)角度单位及小数位置;

(3)温度单位;

(4)气压单位。

4.参数设置

参数设置是全站仪与计算机通信中的一个重要内容。在联机状态下,全站仪的通信参数与计算机的通信参数应该一致。一般常用的参数设置项如下:

(1)波特率;

(2)数据位;

(3)停止位;

(4)校验方式;

(5)接口协议。

第四节电磁波测距仪

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一、电磁波测距仪概述

1.电磁波测距仪的概念

电磁波测距仪,也称为电子测距仪,是利用电磁波(微波、激光或红外光等)运载测距信号,通过直接或间接测定电磁波在两点间往返一次的传播时间,从而根据已知的电磁波传播速度求得两点间的距离的一类仪器的统称。它既可以设计成一台完整的仪器,也可以设计成一个独立的单元附加到经纬仪上,形成半站仪或全站仪,还可以设计成与电子经纬仪有机结合在一起,构成不可分割的整体式全站仪。

2.电磁波测距仪的分类

电磁波测距仪按所用测距方式的不同分为脉冲式测距仪、相位式测距仪等;按所采用载波的不同分为微波测距仪和光电测距仪,光电测距仪又因光源和电子部件的改进发展成为激光测距仪和红外测距仪。

所谓微波测距仪,是指利用微波作为载波的光电测距仪。

所谓红外测距仪,是指采用红外光作为光源的光电测距仪。通常利用砷化镓发光二极管发射中心波长为0.72~0.94μm的近红外光作为光源。具有功耗低、体积小、质量轻等优点。测程一般在1~10km,测距精度一般在5~20mm。

所谓激光测距仪,是以激光为光源的测距仪器的统称。其分为脉冲式激光测距仪(激光工作于脉冲状态)、相位式激光测距仪(以连续波激光为载波)。广义上,还包括以砷化镓发光二极管(属于非相干态激光光源)作为光源的红外测距仪。但一般理解,激光测距仪特指相位式激光测距仪,通常采用氦氖激光器,测程可达4Okm,测距精度可达±(5mm+10ppm)。

3.电磁波测距仪的测程

电磁波测距仪的测程,即电磁波测距仪所能测得的最远距离。一般称小于3km为短程,3~15km 为中程,大于15km为远程。

仪器制造厂家所标称的最大测程的确认,一般首先要经过严格试验,得出仪器达到某一测程所需要的发射功率,然后通过专用的功率计检测发射光的功率,确认相应的最大测程。

国家法定计量检定单位对全站仪最大测程的确认,往往是在野外测量基线上进行的。在保证测距精度的前提下,充分考虑气象条件、实测最远距离和仪器显示信号的强度,从而估算出仪器标称的最大测程是否能够得到满足。

电磁波测距仪所标称的最大测程,在实际作业中一般是很难达到的。

二、电磁波测距原理

(一)电磁波的基本知识

根据电磁场的理论,电和磁是紧密联系着的两种运动形式,变化的电场能够在它的周围激起磁场的变化,同样,变化的磁场也能够在它的周围激起电场的变化。所谓电磁波,就是交互变化的电磁场在空间传播的过程,它本质上是一种客观存在的物质和能量传输形式。

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γ射线、X射线三紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波都是电磁波,它们的本质完全相同,只是频率和波长不同而已。

1.正弦波

电磁波的振动方式是多种多样的,其中最简单、最基本的是正弦波。表达正弦波的要素主要有周期、频率、波长等。

?逆时针方向旋转,若以横轴表示时以角速度可以这样来理解正弦波:设有一矢量OA t,将各个时刻矢量OA间在纵轴方向的分量以连续曲线的形式表示出来,就形成一条正弦

??22(360o)(360o)旋转一周,即正弦波每经过重复曲线。显然,矢量OA的旋转每经过一次。

(1)周期、频率。

s),用T表示;单位时间正弦波的波形重复出现一次所用的时间称为周期,单位为秒(sf表示。周期和频率互为倒数,即:,用 Hz)内旋转的周数称为频率,单位为赫兹()(1f?1/TT?1/f

(8-3或)

(2)波长。

电磁波在一个周期内(在真空中)所传播的距离称为波长,用λ表示;波长与频率、周期有以下关系:

???c/f T?c?或(8-4)

(3)相位。

正弦波在某一时刻的状态(即矢量OA的瞬间位置),称为相位。一般用某一时刻矢量。?t表示

全站仪的结构和工作原理

全站仪的结构和工作原理目录 全站仪概述第一节 第二节全站仪的发展现状及前景 第三节第三节电子经纬仪 第四节电磁波测距仪 第五节全站仪的操作 第六节全站仪的检定和检验 第七节全站仪的使用与维护

专业文档供参考,如有帮助请下载。. 第一节全站仪概述 一、全站仪概述 全站仪,即全站型电子速测仪(Electronic Total Station)。是一种集光、机械、电子部件为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪。因全站仪具有多功能、高效率的特性,目前几乎可以用在所有的测量领域。 全站仪是人们在角度测量自动化的过程中应用而生的,各类电子经纬仪在各种测绘作业中起着巨大的作用。 全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合,或光电测距仪与电子经纬仪组合,到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全 站仪等几个阶段。 最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的,我们称这种速测仪为“光学速测仪”。实际上,“光学速测仪”就是指带有视距丝的经纬仪,被测点的平面位置由方向测量及光学视距来确定,而高程则是用三角测量方法来确定的。带有“视距丝”的光学速测仪,由于其快速、简易,而在短距离(100米以内)、低精度(1/200(1/500)的测量中,如碎部点测定中,有其优势,得 到了广泛的应用。 随着电子测距技术的出现,大大地推动了速测仪的发展。用电磁波测距仪代替光学视距经纬仪,使得测程更大、测量时间更短、精度更高。人们将距离由电磁波测距仪测定的速测仪笼统地称之为“电子速测仪”(Electronic Tachymeter)。 随着电子测角技术的出现。这一“电子速测仪”的概念又相应地发生了变化,根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。半站型电子速测仪是指用光学方法测角的电子速测仪,也有称之为“测距经纬仪”。这种速测仪出现较早,并且进行了不断的改进,可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪,对斜距进行化算,最后得出平距、高差、方向角和坐标差,这些结果都可自动地传输到外部存储器中。全站型电子速测仪则是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统,测量结果能自动显示,并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化,所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。 近年来,随着微电子技术、电子计算技术、电子记录技术的迅速发展和广泛应用,全世界众多测绘仪器制造厂家不断推出各种型号的全站仪,以满足各类用户各种用途的需要。特别是新一代的智能型全站仪,不仅测量速度快、精度高,还内置有微处理器和存储器,以及功能强大的系统软件和丰富多彩应用程序,可实现设计、计算、放样等许多高级功能,将全站仪的发展推向了一个崭新的阶段。

全站仪的基本操作方法

第一节全站仪的结构组成和基本操作方法 数字化测图的关键仪器是电子全站仪。它 具有功能强、精度高、用途广和使用方便、快 捷等特点,备受欢迎。 目前,世界各国生产的全站仪品种、规格、型号繁多,并朝着自动化、智能化的方向发展,如增加自动调焦、自动锁定跟踪目标、激光对点、数字键、免棱镜观测、DOS操作等等。但无论哪一种规格型号,其中最主要的几种指标是:测程、测角精度、测距精度、存点数量。(图5-1)为南方测绘公司的全站仪系列产品。 各种全站仪的基本操作上略有不同。但基本原理和主要功能基本相同。本章将以拓普康电子全站仪为例,介绍全站仪的有关知识。 一、GTS—332电子全站仪的组成 GTS—332电子全站仪由电子经纬仪、光电测距仪和微机三部分组成,主要技术指标是:单棱鏡测程3km,测角精度±2″,测距精度(±2mm+2ppm?D),野外测量最多能存8000个点,能进行数据采集、数据文件存储并通过RS—232C串行信号接口与其它计算机进行数据通讯。全站

仪的各部件名称如(图5-2)。 基本操作方法 全站仪的安置操作(对中、整平、瞄准等)与经纬仪基本相同,所不同的是,全站仪有一操作键盘和显示屏(图5-3),通过观测和键盘的操作,会在显示屏上显示出各种数据。 1、键盘操作 各种操作键的功能见(表5-1)。按POWER键打开电源开关后,可 直接进入角度测量,如按键或键可进行距离测量或坐标测量, 若按MENU键,将进入菜单测量模式。 操作键表5-1

2、显示屏显示的符号(表5-2) 显示屏表5-2

在显示屏右边的各操作键与显示屏下方的软键(功能键)配合,将组合成各种各样的功能,并在显示屏上显示出各种信息(图5-4)。 3、角度测量模式下各功能键的功能(表5-3) 角度测量模式表5-3

注塑结构及工作原理

(一)注塑机结构分析及其工作原理 0…… 一、注塑机的工作原理 注塑成型机简称注塑机。 注塑成型是利用塑料的热物理性质,把物料从料斗加入料筒中,料筒外由加热圈加热,使物料熔融,在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆,物料在螺杆的作用下,沿着螺槽向前输送并压实,物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化,熔融和均化,当螺杆旋转时,物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下,把已熔融的物料推到螺杆的头部,与此同时,螺杆在物料的反作用下后退,使螺杆头部形成储料空间,完成塑化过程,然后,螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下,以高速、高压,将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中,型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后,模具在合模机构的作用下,开启模具,并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。 注塑机作业循环流程如图1所示。 图1 注塑机工作程序框图 二、注塑机的分类 按合模部件与注射部件配置的型式有卧式、立式、角式三种 (1)卧式注塑机:卧式注塑机是最常用的类型。其特点是注射总成的中心线与合模总成的中心线同心或一致,并平行于安装地面。它的优点是重心低、工作平稳、模具安装、操作及维修均较方便,模具开档大,占用空间高度小;但占地面积大,大、中、小型机均有广泛应用。 (2)立式注塑机:其特点是合模装置与注射装置的轴线呈一线排列而且与地面垂直。具有占地面积小,模具装拆方便,嵌件安装容易,自料斗落入物料能较均匀地进行塑化,易实现自动化及多台机自动线管理等优点。缺点是顶出制品不易自动脱落,常需人工或其它方法取出,不易实现全自动化操作和大型制品注射;机身高,加料、维修不便。 (3)角式注塑机:注射装置和合模装置的轴线互成垂直排列。根据注射总成中心线与安装基面的相对位置有卧立式、立卧式、平卧式之分:①卧立式,注射总成线与基面平行,而合模总成中心线与基面垂直;②立卧式,注射总成中心线与基面垂直,而合模总成中心线与基面平行。角式注射机的优点是兼备有卧式与立式注射机的优点,特别适用于开设侧浇口非对称几何形状制品的模具。

全站仪的结构和工作原理

全站仪的结构和工作原理 目录 第一节全站仪概述 第二节全站仪的发展现状及前景第三节第三节电子经纬仪 第四节电磁波测距仪 第五节全站仪的操作 第六节全站仪的检定和检验第七节全站仪的使用与维护

第一节全站仪概述 一、全站仪概述 全站仪,即全站型电子速测仪(Electronic Total Station)。是一种集光、机械、电子部件为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪。因全站仪具有多功能、高效率的特性,目前几乎可以用在所有的测量领域。 全站仪是人们在角度测量自动化的过程中应用而生的,各类电子经纬仪在各种测绘作业中起着巨大的作用。 全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合,或光电测距仪与电子经纬仪组合,到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的,我们称这种速测仪为“仪”。实际上,“光学速测仪”就是指带有视距丝的经纬仪,被测点的平面位置由方向测量及光学视距来确定,而高程则是用三角测量方法来确定的。带有“视距丝”的光学速测仪,由于其

快速、简易,而在短距离(100米以内)、低精度(1/200(1/500)的测量中,如碎部点测定中,有其优势,得到了广泛的应用。 随着电子测距技术的出现,大大地推动了速测仪的发展。用电磁波测距仪代替光学视距经纬仪,使得测程更大、测量时间更短、精度更高。人们将距离由电磁波测距仪测定的速测仪笼统地称之为“电子速测仪”(Electronic Tachymeter)。 随着电子测角技术的出现。这一“电子速测仪”的概念又相应地发生了变化,根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。半站型电子速测仪是指用光学方法测角的电子速测仪,也有称之为“测距经纬仪”。这种速测仪出现较早,并且进行了不断的改进,可将读数通过键盘输入到测距仪,对斜距进行化算,最后得出平距、高差、方向角和坐标差,这些结果都可自动地传输到外部存储器中。全站型电子速测仪则是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统,测量结果能自动显示,并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化,所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。

辊压机结构及原理

辊压机的结构与工作原理 辊压机主要由给料装臵、料位控制装臵、一对辊子(一个为定辊,另一个为动辊)、传动装臵(电动机、皮带轮、齿轮轴)、液压系统、横向防漏装臵等几大部分所组成。固定辊的轴承座与底架端部之间有橡皮垫起缓冲作用,活动辊的轴承座底部衬有聚四氟乙烯。两个辊子中,一个是支承在轴承上的固定辊;另一个是运动的辊子,通过动辊对物料层施加挤压力,两个辊子以相同的速度相向旋转,辊子两端的密封装臵(心形片)防止物料在高压作用下从辊子横向间隙中排出。两个辊子,通过四个重型滚动轴承安装在一个机架上,其中一个是固定辊,另一个是由油缸施加较大压力的活动辊,活动辊的轴承在机架上可以前后移动,机架由纵梁和横梁组成,它是由铸钢件通过螺栓连接而成的。液压缸使活动辊以一定压力向固定辊靠近,如压力过大,则液压油排至蓄能器,使活动辊后移,起到保护机器的作用。辊子之间的作用力由机架上的剪切销钉承受,使螺栓不受剪力。粉碎作用主要决定于料粒间的压力,而不是决定于间隙。 辊压机工作时,当活动辊被电动机带动转动时,松散的物料由上方喂入两辊的间隙中,并向下运动,到下面受到破碎和挤压,形成密实的料床,经150-200Mpa的高压处理后,物料颗粒内部都产生强大的应力,当应力达到颗粒的破碎应力时,这些颗粒就相继被粉碎,或粒径变小,或成粉状,或部分颗粒产生微小裂纹,增大了物料的易磨性,从辊压机卸出的物料成片状料饼,但强度很低,经打散机打散后的颗粒物料中,有70-80%〈2mm,有20-30%〈0.05mm。物料在两辊间是以一个料层或一个料床得到破碎压实,料床在高压下形成,压力导致一部分颗粒挤压其它邻近的颗粒,直至其主要部分破碎、断裂、产生裂缝或劈开。

汽轮发电机结构与原理

第四节汽轮发电机 汽轮发电机是同步发电机的一种,它是由汽轮机作原动机拖动转子旋转,利用电磁感应原理把机械能转换成电能的设备。 汽轮发电机包括发电机本体、励磁系统及其冷却系统等。 一、汽轮发电机的工作原理 按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。汽轮发电机转子与汽轮机转子高速旋转时,发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电流后,便建立一个磁场,这个磁场称主磁极,它随着汽轮发电机转子旋转。其磁通自转子的一个极出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙、进入转子另一个极构成回路。 根据电磁感应定律,发电机磁极旋转一周,主磁极的磁力线北装在定子铁芯内的U、V、W三相绕组(导线)依次切割,在定子绕组内感应的电动势正好变化一次,亦即感应电动势每秒钟变化的次数,恰好等于磁极每秒钟的旋转次数。 汽轮发电机转子具有一对磁极(即1个N极、一个S极),转子旋转一周,定子绕组中的感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极时,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次,这样发电机转子以每秒钟50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中性点)连在一起。绕组的首端引出线与用电设备连接,就会有电流流过,这个过程即为汽

轮机转子输入的机械能转换为电能的过程。 二、汽轮发电机的结构 火力发电厂的汽轮机发电机皆采用二极、转速为3000r/min的卧式结构。发电机与汽轮机、励磁机等配套组成同轴运转的汽轮发电机组。 发电机最基本的组成部件是定子和转子。 为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度,在这些部位埋置了多只测温元件,通过导线连接到温度巡检装置,在运行中进行监控,并通过微机进行显示和打印。 在发电机本体醒目的位置装设有铭牌,标出发电机的主要技术参数,作为发电机运行的技术指标。 (一)定子 发电机的定子由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖及轴承等部件组成。 1.定子铁芯 定子铁芯是构成磁路并固定定子绕组的重要部件,通常由0.5mm或0.35mm厚,导磁性能良好的冷轧硅钢片叠装而成。大型汽轮发电机的定子铁芯尺寸很大,硅钢片冲成扇形,再用多片拼装成圆形。 2.定子绕组 定子绕组嵌放在定子铁芯内圆的定子槽中,分三相布置,互成120°电角度,以保证转子旋转时在三相定子绕组中产生互成120°相位差的电动势。每个槽内放有上下两组绝缘导体(亦称线棒),每个线棒分为直线部分(置于铁芯槽内)和两个端接部分。直线部分是切割磁力线并产生感应电动势的有效边,端接部分起连接作用,把各线棒按一定的规律连接起来,构成发电机的定子绕

水性印刷机机械结构及工作原理

水性印刷机机械结构及工作原理——课程小结 一、水性印刷机的种类 1、水性印刷机的组成:主要由送纸单元、印刷单元、开槽单元、模切单元、堆叠单元组成。 2、水性印刷机的种类:低档型、中档型、高档型。 二、水性印刷机各部位名称及功能 ◆中档上印带开槽模切机构造原理图 1、工作原理: 此类型机是采用后踢式送纸(或前缘吸附滚轮摩擦方式),利用每个机组单元的带纸压轮传送瓦楞纸板;在纸板传送过程中,纸板的面纸与印刷滚筒上的印版相接触,通过压印辊和印版的压力印刷出图文后,进入压线开槽和模切单元作业,最终成纸箱未接合形状。 2、送纸单元各部位名称及功能: 送纸单元主要由:前、后、左、右挡板,推板,吸风装置,除尘毛刷和上、下送纸胶辊构成。 3、印刷单元各部位名称及功能: 印刷单元主要由:胶辊、网纹辊、印刷辊、底压辊、带纸压轮和输墨装置构成。 4、开槽单元各部位名称及功能: 开槽单元主要由:预压线轮、压线轮和开槽刀轮构成。 5、模切单元各部位名称及功能: 模切单元主要由:模版辊、砧垫辊、修磨装置和带纸压轮构成。 6、堆叠单元各部位名称及功能: 堆叠单元主要由:接纸臂、输送台和收纸台构成。 ◆高档下印带开槽模切机构造原理图 1、工作原理: 此类机型是采用前缘吸附滚轮摩擦方式送纸,利用每个印刷单元的真空吸附系统,将所要生产的瓦楞纸板背面平整的吸附在传送小轮上,在纸板传送过程中,纸板的面纸与印刷滚筒上的印版相接触,通过压印辊和印版的压力印刷出图文后进入干燥单元,干燥单元配有的干燥装置将对纸板表面的水墨进行干燥,最后进入压线开槽和模切单元作业成纸箱未接合形状。 2、送纸单元各部位名称及功能:

送纸单元主要由:前、后、左、右挡板,前缘送纸机构,吸风装置,除尘毛刷和上、下送纸胶辊构成。 3、印刷单元各部位名称及功能: 印刷单元主要由:腔式刮刀(或胶辊)、网纹辊、印刷辊、压印辊、真空吸附机构、传送小轮和输墨装置构成。 4、干燥单元各部位名称及功能: 干燥单元主要由:真空吸附机构、传送小轮和干燥装置(热风装置、红外线装置等)构成。 5、开槽单元各部位名称及功能: 开槽单元主要由:预压线轮、压线轮和开槽刀轮构成。 6、模切单元各部位名称及功能: 模切单元主要由:模版辊、砧垫辊、修磨装置和带纸压轮构成。 7、堆叠单元各部位名称及功能: 堆叠单元主要由:震动接纸臂、输送台和收纸台构成。 三、揭开网纹辊的神秘面纱 1、网纹辊的作用:定量均匀的向印版传递油墨。 2、网纹辊分为“金属网纹辊”和“陶瓷网纹辊”两大类。 3、金属网纹辊的特点: ①制造成本低;②适合印刷普通文字、线条和实地;③加工速度慢,加工精度低;④网墙宽阔,网孔形状一般为菱形;⑤网穴排列角度为45°;⑥网纹辊线数较低;⑦耐磨性差、使用寿命短。 4、陶瓷网纹辊的特点: ①陶瓷层化学稳定性好,辊面耐腐蚀性佳,使用寿命长;②网穴平滑,载墨量大,传墨性好;③蜂巢形网穴排布,且网穴墙壁薄细坚硬,可获得较均匀的水墨墨层,图文色调再现性好;④能加工成高网线数,改善印刷精美度,并可抑制网点扩大现象。 5、网纹辊网穴的形状: 网穴(也称网孔)是指在网纹辊辊体表面上,雕刻出形状一致、分部均匀的细小凹孔。其形状有斜齿形、四棱锥形、六棱锥形、四棱台型和六棱台型等。目前被广泛采用的网穴形状多是六棱台形的。 6、网纹辊网穴结构: ◆单个网穴的结构: 网穴开口:表示网纹辊表面单个细小网孔的宽度; 网穴深度:表示网纹辊表面单个细小网孔的深度; 网墙:表示相邻两个网孔之间的隔离距离。 7、载墨量:网纹辊网穴储存水墨的能力,单位为BCM/in2。 8、传墨量:水墨自网纹辊网穴中转移到印版的能力,单位为BCM/in2。 9、网纹辊的线数与传墨性能的关系:网纹辊的线数是指单位长度里的网线的线数,单位为线/英寸(LPI 或Lin)或线/厘米(LPCM或L/cm)。网纹辊的线数决定着:传墨量的大小;传墨量的均匀性。 10、网纹辊的日常保养技巧 ◆要注重的细节 ①保持设备的清洁干净;②使用干净的水性油墨;③保证擦版布的干净;④注意原纸的质量;⑤严禁对网纹辊进行刮、碰、撞。 ◆做好网纹辊的清洁工作 1)、日常清洗 ①要有足够的清洗时间;②用铜刷(金属网纹辊)或钢刷(陶瓷网纹辊)进行清洗;③用洗机水或专用网纹辊清洗液清洗。 2)、定期清洗 ①使用网纹辊专用清洗液进行清洗;②低压喷射清洗法;③超声波清洗法;④化学溶剂浸泡法。3)、其他方面 ①使用干净的水清洗网纹辊;②定期清洁夹持刮刀的金属板;③防止网纹辊靠近热源。 11、网纹辊的检查方法:①外观检查②用放大镜检查网穴

全站仪的放线大概原理过程

全站仪的放线大概原理过程 全站仪的厂家很多,主要的厂家及相应生产的全站仪系列有:瑞士徕卡公司生产的TC 系列全站仪;日本TOPCN (拓普康)公司生产的GTS 系列;索佳公司生产的SET 系列;宾得公司生产的PCS 系列;尼康公司生产的DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的GDM 系列全站仪。我国南方测绘仪器公司90 年代生产的NTS 系列全站仪填补了我国的空白,正以崭新的面貌走向国内国际市场。 全站仪的工作特点: 1、能同时测角、测距并自动记录测量数据; 2、设有各种野外应用程序,能在测量现场得到归算结果; 3、能实现数据流; 一、TOPCON 全站仪构造简介 图1为宾得全站仪PTS-V2 ,图2为尼康C-100 全站仪,图3为智能全站仪GTS-710,图4为蔡司Elta R系列工程全站仪,图5为徕卡TPS1100系列智能全站仪。 二、全站仪的功能介绍 1、角度测量(angle observation) (1)功能:可进行水平角、竖直角的测量。 (2)方法:与经纬仪相同,若要测出水平角∠AOB ,则: 1)当精度要求不高时: 瞄准A 点——置零(0 SET )——瞄准B 点,记下水平度盘HR 的大小。 2)当精度要求高时:——可用测回法(method of observation set )。 操作步骤同用经纬仪操作一样,只是配置度盘时,按“置盘”(H SET )。 2、距离测量(distance measurement ) PSM 、PPM 的设置——测距、测坐标、放样前。 1)棱镜常数(PSM )的设置。 一般:PRISM=0 (原配棱镜),-30mm (国产棱镜) 2)大气改正数(PPM )(乘常数)的设置。 输入测量时的气温(TEMP )、气压(PRESS ),或经计算后,输入PPM 的值。 (1)功能:可测量平距HD 、高差VD 和斜距SD (全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距) (2)方法:照准棱镜点,按“测量”(MEAS )。 3、坐标测量(coordinate measurement ) (1)功能:可测量目标点的三维坐标(X ,Y ,H )。 (2)测量原理

辊压机的工作原理及特性

辊压机的工作原理极其特点: 1.1 工作原理: 一种粉碎设备工作效率的高低,取决于它们的工作原理。而它们的工作原理又与物料粉碎的机理息息相关。因此系统地研究物料的粉碎机理和全面地描述粉碎设备的工作状况非常必要,这样才能通过使用某种设备实现物料的粉碎机理,达到高效节能的目的。这就要进行下列方面的研究工作: 1. 粉碎的物理过程; 2. 单颗粒的粉碎研究; 3. 料层粉碎研究; 4. 粉碎过程的数学模拟; 5. 粉碎设备的工况及优化控制。 物料颗粒通过粉碎机械所施加的机械力的作用,发生变形,继而碎裂。物料颗粒由大变小完全是物理过程,应用单颗粒粉碎研究和料层粉碎研究可以揭示这个过程的内在关系。 (1)单颗粒粉碎 德国的学者从60年代起对单颗粒粉碎进行了大量的研究,使用的主要设备有压力试验机,压剪联合试验机和对辊机等。试验表明,物料颗粒仅受纯压力比受剪力产生的应变要大得多。这就是辊压机产生的理论基础。 管磨机的粉碎方式基本属于单颗粒粉碎的范畴。管磨机内物料颗粒在研磨介质之间和研磨介质与衬板之间被冲击和研磨而粉碎,物料颗粒由大变小的过程具有很大的随机性。也就是说,磨球运动产生的能量分布频谱很宽,过大或过小的能量不能及时合理地被物料在粉碎过程中所吸收,因而能量有效利用率极低。由于研磨介质之间存在较大孔隙,理论上是点或线接触,所以,物料属于单粒粉碎的范畴。 管磨机在粉碎物料过程中,研磨介质和衬板的表面常吸附一层细粉.起缓冲垫层作用。这层细粉一方面吸收能量进行再粉磨,物料颗粒过细,即造成所谓的“过粉磨’,消耗不必要的能量;另一方面,对真正需要研磨的物料颗粒又得不到充分的冲击能量。磨内研磨体在其运动轨迹中总有一个滞留带,在该区域内研磨体基本作无用功,浪费了能量。管磨机内的一个研磨体,循环冲击1000次,只有一次冲击在物料颗粒上进行粉碎工作,其余的冲击全是无效的,可是提升它

全站仪功能介绍及操作用途

全站仪的功能介绍 1、角度测量(angle observation) (1)功能:可进行水平角、竖直角的测量。 (2)方法:与经纬仪相同,若要测出水平角∠ AOB ,则: 1)当精度要求不高时: 瞄准A 点——置零(0 SET )——瞄准B 点,记下水平度盘HR 的大小。 2)当精度要求高时:——可用测回法(method of observation set )。 操作步骤同用经纬仪操作一样,只是配置度盘时,按“置盘”(H SET )。 2、距离测量(distance measurement ) PSM 、PPM 的设置——测距、测坐标、放样前。 1)棱镜常数(PSM )的设置。 一般:PRISM=0 (原配棱镜),-30mm (国产棱镜) 2)大气改正数(PPM )(乘常数)的设置。 输入测量时的气温(TEMP )、气压(PRESS ),或经计算后,输入PPM 的值。 (1)功能:可测量平距HD 、高差VD 和斜距SD (全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距) (2)方法:照准棱镜点,按“测量”(MEAS )。 3、坐标测量(coordinate measurement )

(1)功能:可测量目标点的三维坐标(X ,Y ,H )。 (2)测量原理 若输入:方位角,测站坐标(,);测得:水平角和 平距。则有: 方位角: 坐标: 若输入:测站S 高程,测得:仪器高i ,棱镜高v ,平距, 竖直角,则有: 高程: (3)方法: 输入测站S (X ,Y ,H ),仪器高i ,棱镜高v ——瞄准后 视点B ,将水平度盘读数设置为——瞄准目标棱镜点T ,按“测量”,即可显示点T 的三维坐标。 4、点位放样(Layout) (1)功能:根据设计的待放样点P 的坐标,在实地标出P 点的平面位置及填挖高度。 (2)放样原理

汽轮机本体结构(低压缸与发电机)

第一章600WM汽轮机低压缸及发电机结构简介 一、汽轮机热力系统的工作原理 1、汽水流程: 1〉再热后的蒸汽从机组两侧的两个中压再热主汽调节联合阀及四根中压导汽管从中部进入分流的中压缸,经过正反各9 级反动式压力级后,从中压缸上部四角的4 个排汽口排出,合并成两根连通管,分别进入Ⅰ号、Ⅱ号2个低压缸。低压缸为双分流结构,蒸汽从中部流入,经过正反向各7 级反动式压力级后,从2个排汽口向下排入凝汽器。排入凝汽器的乏汽在凝汽器内凝结成凝结水,由凝结水泵升压后经化学精处理装置、汽封冷却器、四台低压加热器,最后进入除氧器,除氧水由给水泵升压后经三台高压加热器进入锅炉省煤器,构成热力循环。 二、汽轮机本体缸体的常规设计 低压汽缸为三层缸结构,能够节省优质钢材,缩短启动时间。汽机各转子均为无中心孔转子,采用刚性联接,,提高了转子的寿命及启动速度。#1 低压转子的前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承,这种轴承不仅有良好的自位性能,而且能承受较大的载荷,运行稳定。低压转子的另外三个轴承为圆筒轴承,能承受更大的负荷。 三、岱海电厂的设备配置及选型 1)我公司的汽轮机组选用上海汽轮机厂生产的 N600-16.7/538/538 型600MW 机组。最大连续出力可达 648.624MW。这是上海汽轮机厂在引进美国西屋电气公司技术的基础上,对通流部分作了设计改进后的新型机组,它采用积木块式的设计。形式为亚临界参数、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽凝汽式汽轮机。具有较好的热负荷和变负荷适应性,采用数字式电液

调节(DEH)系统。机组能在冷态、温态、热态和极热态等不同工况下启动。 汽轮机有两个双流的低压缸;通流级数为28级。低压汽缸为三层缸结构,能够节省优质钢材,缩短启动时间。汽机各转子均为无中心孔转子,采用刚性联接,提高了转子的寿命及启动速度。低压缸设有四个径向支持轴承。#1 低压缸的前轴承采用两瓦块可倾瓦轴承,这种轴承不仅有良好的自位性能,而且能承受较大的载荷,运行稳定。低压转子的另外三个轴承为圆筒轴承,能承受更大的负荷。 汽轮机低压缸有4级抽汽,分别用于向4 台低压加热器提供加热汽源。N600-16.7/538/538汽轮机采用一次中间再热,其优点是提高机组的热效率,在同样的初参数条件下,再热机组一般比非再热机组的热效率提高4%左右,而且由于末级蒸汽温度较非再热机组大大降低,因此,对防止汽轮机组低压末级叶片水蚀特别有利。但是中间再热式机组的热力系统比较复杂。 汽轮机额定基本参数 型号N600-16.7/538/538 铭牌出力603.7MW 结构形式亚临界、一次中间再热、单轴、四缸、四排汽、反动式、冷凝式 主汽压力16.7MPa 主汽温度538℃ 再热汽压力 3.194MPa 再热汽温度538℃ 背压11.8kPa(a) 冷却水温18℃ 给水温度278.2℃ 转速3000r/min 旋转方向从汽轮机端向发电机端看为顺时针 汽轮机抽汽级数8级

全站仪的结构和工作原理

全站仪的结构和工作原理 寸录 第一节全站仪概述 第二节全站仪的发展现状及前景 第三节第三节电子经纬仪 第四节电磁波测距仪 第五节全站仪的操作 第六节全站仪的检定和检验 第七节全站仪的使用与维护

第一节 全站仪概述 一、 全站仪概述 全站仪,即全站型电子速测仪( Electronic Total Station )。是一种集光、机械、 电子部件为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离 (斜距、平距 ) 、高差测量功 能于一体的测绘仪器系统。 因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作, 所以称之为 全站仪。 因全站仪具有多功能、高效率的特性,目前几乎可以用在所有的测量领域。 全站仪是人们在角度测量自动化的过程中应用而生的, 各类电子经纬仪在各种测绘作业中起 着巨大的作用。 全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合, 或光电测距仪与电子经纬仪 组合,到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的 整体式全站仪等几个阶段。 最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的, 际上,“光学速测仪” 就是指带有视距丝的经纬仪, 距来确定,而高程则是用三角测量方法来确定的。 快速、简易,而在短距离( 100 米以内)、低精度 定中,有其优势,得到了广泛的应用。 随着电子测距技术的出现,大大地推动了速测仪的发展。用电磁波测距仪代替光学视 距经纬仪, 使得测程更大、测量时间更短、精度更高。人们将距离由电磁波测距仪测定的速 测仪笼统地称之为“电子速测仪”( Electronic Tachymeter )。 随着电子测角技术的出现。 这一“电子速测仪”的概念又相应地发生了变化,根据测 角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。 半站型电子速测仪是指用光学方 法测角的电子速测仪,也有称之为“测距经纬仪”。这种速测仪出现较早,并且进行了不断 的改进,可将光学角度 读数通过键盘输入到测距仪, 对斜距进行化算, 最后得出平距、 高差、 方向角和坐标差, 这些结果都可自动地传输到外部存储器中。 全站型电子速测仪则是由电子 测角、电子测距、 电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统, 测量结果能自动显 示,并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。 由于全站型电子速测仪较完善地实现了测 量和处理过程的电子化和一体化,所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。 近年来,随着微电子技术、电子计算技术、电子记录技术的迅速发展和广泛应用,全 世界众多测绘仪器制造厂家不断推出各种型号的全站仪,以满足各类用户各种用途的需要。 特别是新一代的智能型全站仪, 不仅测量速度快、 精度高,还内置有微处理器和存储器,以 及功能强大的系统软件和丰富多彩应用程序, 可实现设计、计算、 放样等许多高级功能,将 全站仪的发展推向了一个崭新的阶段。 二、 全站仪的分类 全站仪采用了光电扫描测角系统,其类型主要有:编码盘测角系统、光栅盘测角系 统及动态(光 栅盘)测角系统等三种 。 全站仪按结构组成分为组合式 (Modular )全站仪 (测距单元与电子经纬仪既可组合 又可分 离,两者通过专用的电缆和接口装置连接)和整体式( Integrated )全站仪(测角、 测距和微处理器单元与仪器的光学、 机械系统融为一体不可分离, 且经纬仪的视准轴和测距 仪的发射轴、接收轴三轴共线。 全站仪按功能分为普通全站仪(能够测角、测距和计算坐标、 高差)、智能型全站 仪(具 有内置或可扩充的系统软件和工具软件,具有自动安平和补偿设备) 、自动跟踪式全 站仪等。最近十余年来, 随着制造工艺、 微电子技术和计算机技术的发展, 世界上各个主要 测量仪器制造厂商出产的全站仪大都属于新一代的集成式智能型全站仪。 我们称这种速测仪为 “光学速测 仪” 。实 被测点的平面位置由方向测量及光学视 带有“视距丝”的光学速测仪,由于其 ( 1/200(1/500 )的测量中,如碎部点测

汽轮机设备结构与工作原理4

汽轮机设备结构与工作原理(4) 81.汽轮机的滑销有哪些种类?它们各起什么作用? 根据滑销的构造形式、安装位置可分为下列六种: ⑴横销:一般安装在低压汽缸排汽室的横向中心线上,或安装在排汽室的尾部,左右两侧各装一个。横销的作用是保证汽缸横向的正确膨胀,并限制汽缸沿轴向移动。由于排汽室的温度是汽轮机通流部分温度最低的区域,故横销都装于此处,整个汽缸由此向前或向后膨胀,形成了轴向死点。 ⑵纵销:多装在低压汽缸排汽室的支撑面、前轴承箱的底部、双缸汽轮机中间轴承的底部等和基础台板的接合面间。所有纵销均在汽轮机的纵向中心线上。纵销可保证汽轮机沿纵向中心线正确膨胀,并保证汽缸中心线不能作横向滑移。因此,纵销中心线与横销中心线的交点形成整个汽缸的膨胀死点,在汽缸膨胀时,这点始终保持不动。 ⑶立销:装在低压汽缸排汽室尾部与基础台板间,高压汽缸的前端与轴承座间。所有的立销均在机组的轴线上。立销的作用可保证汽缸的垂直定向自由膨胀,并与纵销共同保持机组的正确纵向中心线。 ⑷猫爪横销:起着横销作用,又对汽缸起着支承作用。猫爪一般装在前轴承座及双缸汽轮机中间轴承座的水平接合面上,是由下汽缸或上汽缸端部突出的猫爪,特制的销子和螺栓等组成。猫爪横销的作用是:保证汽缸在横向的定向自由膨胀,同时随着汽缸在轴向的膨胀和收缩,推动轴承座向前或向后移动,以保持转子与汽缸的轴向相对位置。 ⑸角销:装在排汽缸前部左右两侧支撑与基础台板间。销子与销槽的间隙为0.06~0.08mm。 斜销是一种辅助滑销,不经常采用,它能起到纵向及横向的双重导向作用。 82.什么是汽轮机膨胀的“死点”,通常布置在什么位置? 横销引导轴承座或汽缸沿横向滑动并与纵销配合成为膨胀的固定点,称为“死点”。也即纵销中心线与横销中心线的交点。“死点”固定不动,汽缸以“死点”为基准向前后左右膨胀滑动。对凝汽式汽轮机来说,死点多布置在低压排汽口的中心线或其附近,这样在汽轮机受热膨胀时,对于庞大笨重的凝汽器影响较小。国产200MW和125MW汽轮机组均设两个死点,高、中压缸向前膨胀,低压缸向发电机侧膨胀,各自的绝对膨胀量都可适当减小。 83.汽轮机联轴器起什么作用?有哪些种类?各有何优缺点? 联轴器又叫靠背轮。汽轮机联轴器是用来连接汽轮发电机组的各个转子,并把汽轮机的功率传给发电机。汽轮机联轴器可分为刚性联轴器、半挠性联轴器和挠性联轴器。以下介绍这几种联轴器的优缺点。刚性联轴器:优点是构造简单、尺寸小、造价低、不需要润滑油。缺点是转子的振动、热膨胀都能相互传递,校中心要求高。半挠性联轴器:优点是能适当弥补刚性靠背轮的缺点,校中心要求稍低。缺点是制造复杂、造价较大。挠性联轴器:优点是转子振动和热膨胀不互相传递,允许两个转子中心线稍有偏差。缺点是要多装一道推力轴承,并且一定要有润滑油,直径大,成本高,检修工艺要求高。大机组一般高低压转子之间采用刚性联轴器,低压转子与发电机转子之间采用半挠性联轴器。 84.刚性联轴器分哪两种? 刚性联轴器又分装配式和整锻式两种型式。 装配式刚性联轴器是把两半联轴器分别用热套加双键的方法,套装在各自的轴端上,然后找准中心、铰孔,最后用螺栓紧固;整锻式刚性联轴器与轴整体锻出。这种联轴器的强度和刚度都比装配式高,且没有松动现象。为使转子的轴向位置作少量调整,在两半联轴器之间装有垫片,安装时按具体尺寸配制一定厚度的垫片。 .什么是半挠性联轴器?85. 半挠性联轴器的结构是在两个联轴器间用半挠性波形套筒连接,并用螺栓紧固。波形套筒在

全站仪的使用原理和操作方法

全站仪的使用原理和操作方法内容:了解全站仪的分类、等级、主要技术指标;掌握全站仪的基本操作,测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法;了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。 重点:全站仪的基本操作,测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。 难点:全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。 教学方法:采取演示法教学。讲解拓普康全站仪使用,在课堂上每讲一项功能后,利用多媒体课室的优点,现场演示一次,并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上,起到直观、形象的效果,使学生能迅速掌握全站仪的使用。 § 7.1 全站仪(total station)的功能介绍: 随着科学技术的不断发展,由光电测距仪,电子经纬仪,微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪(简称全站仪)正日臻成熟,逐步普及。这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等,都达到了一个新的阶段。 全站仪是指能自动地测量角度和距离,并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高,功能多,精度好,通过配置适当的接口,可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。与传统的方法相比,省去了大量的中间人工

操作环节,使劳动效率和经济效益明显提高,同时也避免了人工操作,记录等过程中差错率较高的缺陷。 全站仪的厂家很多,主要的厂家及相应生产的全站仪系列有:瑞士徕卡公司生产的TC 系列全站仪;日本TOPCN (拓普康)公司生产的GTS 系列;索佳公司生产的SET 系列;宾得公司生产的PCS 系列;尼康公司生产的DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的GDM 系列全站仪。我国南方测绘仪器公司90 年代生产的NTS 系列全站仪填补了我国的空白,正以崭新的面貌走向国内国际市场。 全站仪的工作特点: 1、能同时测角、测距并自动记录测量数据; 2、设有各种野外应用程序,能在测量现场得到归算结果; 3、能实现数据流; 一、TOPCON 全站仪构造简介

全站仪功能介绍及操作用途

全站仪功能介绍及操作用途

全站仪的功能介绍 1、角度测量(angle observation) (1)功能:可进行水平角、竖直角的测量。 (2)方法:与经纬仪相同,若要测出水平角∠ AOB ,则: 1)当精度要求不高时: 瞄准A 点——置零(0 SET )——瞄准 B 点,记下水平度盘HR 的大小。 2)当精度要求高时:——可用测回法(method of observation set )。 操作步骤同用经纬仪操作一样,只是配置度盘时,按“置盘”(H SET )。 2、距离测量(distance measurement ) PSM 、PPM 的设置——测距、测坐标、放样前。 1)棱镜常数(PSM )的设置。 一般:PRISM=0 (原配棱镜),-30mm (国产棱镜) 2)大气改正数(PPM )(乘常数)的设置。 输入测量时的气温(TEMP )、气压(PRESS ),或经计算后,输入PPM 的值。 (1)功能:可测量平距HD 、高差VD 和斜距SD (全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距) (2)方法:照准棱镜点,按“测量”(MEAS )。 3、坐标测量(coordinate measurement )

(1)功能:可测量目标点的三维坐标(X ,Y ,H )。 (2)测量原理 若输入:方位角,测站坐标(,);测得:水平角和平距。则有: 方位角: 坐标: 若输入:测站S 高程,测得:仪器高i ,棱镜高v ,平距,竖直角,则有: 高程: (3)方法: 输入测站S (X ,Y ,H ),仪器高i ,棱镜高v ——瞄准后视点 B ,将水平度盘读数设置为——瞄准目标棱镜点T ,按“测量”,即可显示点T 的三维坐标。 4、点位放样(Layout) (1)功能:根据设计的待放样点P 的坐标,在实地标出P 点的平面位置及填挖高度。 (2)放样原理

起重机的机械组成及工作原理

起重机的组成及工作原理 起重机由驱动装置、工作机构、取物装置、操纵控制系统和金属结构组成。通过对控制系统的操纵,驱动装置将动力的能量输入,转变为机械能,在传递给取物装置。取物装置将被搬运物体与起重机联系起来,通过工作机构单独或组合运动,完成物体搬运任务。可移动金属结构将各组成部分连接成一个整体,并承载起重机的自重和吊重。 起重机的组成及工作原理 图2-3起重机的工作原理 一、驱动装置 驱动装置是用来驱动工作机构的动力设备。常见的驱动设备有电力驱动、内燃机驱动和人力驱动等,电能是清洁、经济的能源,电力驱动是现代起重机的主要驱动方式。 二、工作机构 工作机构包括:起升机构、运行机构。 a)起升机构是用来实现物体的垂直升降的机构是任何起重机部可缺少的部分,因此它是起重机最主要、最基本的机构。 b)运行机构是通过起重机或起升小车来实现水平搬运物体的机构,可分为有轨运行和无轨运行。 三、取物装置 取物装置是通过吊钩将物体与起重机联系起来进行物体吊运的装置。根据被吊物体不同的种类、形态、体积大小,采用不同种类的取物装置。合适的取物装置可以减轻工作人员的劳动强度,大大提高工作效率。防止吊物坠落,保证工作人员的安全和吊物不受损伤时对取物装置安全的基本要求。 四、金属结构 金属结构是以金属材料轧制的型钢和钢板做为基本构件,通过焊接、铆接、螺栓连接等方法,按一定的组成规则连接,承受起重机的自重和载荷的钢结构。

金属结构的重量大约是整台起重机的40%-70%左右,重型起重机可达到90%;金属结构按照它的构造可分为实腹式和格构式两类,组成起重机的基本受力构件。起重机金属结构的工作特点有受力复杂、自重大、耗材多和整体可移动性。起重机的金属结构是起重机的重要组成部分,它是整台起重机的骨架,将起重机的机械和电气设备连接组合成一个有机的整体,承受和传递作用在起重机上的各种载荷并形成一定的作业空间,以便使起吊的重物搬运到指定的地点。 五、控制操纵系统 通过电气系统控制操纵起重机各机构及整机的运动,进行各种起重作业。 控制操纵系统包括各种操纵器、显示器及相关元件和线路,是人机对话的接口。该系统的状态直接影响到起重机的作业、效率和安全等。 起重机与一般的机器的显着区别是庞大、可移动的金属结构和多机构组合工作。间歇式的循环作业、起重载荷的不均匀性、各机构运动循环的不一定性、机构负载的不等时性、多人参与的配合作业的特点,又增加了起重机的复杂性、安全隐患多、危险范围大。 纽科伦(新乡)起重机有限公司

工业机器人内部结构及基本组成原理详解

工业机器人内部结构及基本组成原理详解 工业机器人详解你对工业机器人有着什么样的了解?关于工业机器人,我们过去也反反复复推送了很多的文章,在这一次,我们将尝试解决有关--- 在工业环境中使用的最常见的机器人和作业时经常会遇到的问题。关于工业机器人定义什么可以被认为是一个工业机器人?什么不能被称为工业机器人?工业机器人直到最近才能避开这种混乱。不是在工业环境中使用的每个机电设备都可以被认为是机器人。根据国际标准组织的定义,工业机器人是一种可编程的三自由度或多轴自动控制的可编程多用途机械手。这几乎是在谈论工业机器人时被接受的定义。工业机器人自中年以来发生了什么变化?越来越多的工程师和企业家正在寻找越来越多的机器人技术,帮助在工业环境中优化工作流程的方式。随着时代的发展和机器人技术的进步,机器人手臂必须为诸如仓储中使用的群组AGV 等新手铺路。我们经常说典型的工业机器人由工具,工业机器人手臂,控制柜,控制面板,示教器以及其他外围设备组成。那么这些是什么?这些部分通常都在一起,控制柜类似于机器人的大脑。控制面板和示教器构成用户环境。工具(也称为末端执行器)是为特定任务设计的设备(例如焊接或喷涂)。机器人手臂基本上是移动工具的 东西。但并不是每个工业机器人都像一个手臂。不同机器人有不同 类型的结构。控制面板--- 操作员使用控制面板来执行一些常规任

务。(例如:改变程序或控制外围设备)。应用“机器人工人” --------------- 什么时候应该使用工业机器人而不是 人工?相信这个问题大家思考的次数并不少了。理想情况下,这应该是双赢的。想快速看到效果,你需要知道什么是别人最不喜欢的工作。想得最多的是那些重复的,乏味的工作,需要从工作人员那边进行大量单调的行动,这个思考是正确的,因为正是如此,例如从一个输送机到另一个输送机。如果总是相同的任务,您可以使用专门针对您的需求量身定制的自动化解决方案。工厂的工作处理需要越来越灵活,在这些情况下,正确的解决方案是:可以试用用于不同任务的可重新编程的机器人进行任务操作。此外,就是那些对人类工作有害的任务。(例如:用危险化学品进行表面处理,这是在有害环境中工作。在许多情况下,长期使用机器人比聘用工人更聪明和便宜。)当然,还有的是人类难以操作的工作。(例如:举或搬运重物或在不适合人类生活的条件下工作。)同样,在许多这些情况下,可以应用特定的自动化解决方案。然而,如果任务需要灵活性处理,还需要考虑要用到的机器人。以下是最常见的机器人应用程序列表:电弧焊、部件、涂层、去毛刺、压铸、造型、物料搬运、选择、码垛、打包、绘画、点焊、运输,仓储关于工 业机器人的结构-- 如何构建机器人手臂?(这很重要)在 本文中,将只列出工业机器人中使用的最常见的机器人结构类型。(详细内容公众号历史记录在“机器人类型”部分深入介绍这些类

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