徐并

摘要：全站儀因?yàn)闇y量功能完善，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，操作方便，而且能在很大程度上降低傳統(tǒng)測量方法所存在的誤差，從而提高了檢驗(yàn)工作的效率，降低了生產(chǎn)成本，所以在起重機(jī)的制造、安裝、檢驗(yàn)中得到了廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：全站儀；起重機(jī)；靜剛度；拱度；翹度；糾編裝置

1.引言

隨著起重機(jī)的廣泛應(yīng)用，起重機(jī)的質(zhì)量和安全也日益成為社會所關(guān)注的焦點(diǎn)，起重機(jī)中需要測量的數(shù)據(jù)比較多，例如靜剛度，上拱度。傳統(tǒng)的測量方式需要的儀器多，方法繁瑣，誤差大。

全站儀，即全站型電子沿路儀，是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測量儀器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。因其安置一次就能完成該測站上全部測量工作，因此被稱為全部儀。廣泛應(yīng)用于大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域[1]。同樣，在起重機(jī)械的檢驗(yàn)中使用全站儀將有助于提高檢驗(yàn)質(zhì)量和工作效率，在提高測量精度和測量能力的同時，也降低了工作強(qiáng)度，減少了人員數(shù)量。全站儀集經(jīng)緯儀和水平儀的功能于一體，可以做到一機(jī)多能，而且其測量結(jié)果非常精確。

2.全站儀的工作原理及應(yīng)用

全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別在于度盤讀數(shù)及顯示系統(tǒng)，電子經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數(shù)裝置是分別采用編碼盤或兩個相同的光柵度盤和讀數(shù)傳感器進(jìn)行角度測量的。根據(jù)測角精度可分為0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等幾個等級。全站儀能夠自動地測量角度和距離，并按即定程序和格式將測量數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)采集器。全站儀自動化程度高，功能強(qiáng)，精度高，通過恰當(dāng)?shù)慕涌冢墒共杉臏y量數(shù)據(jù)直接進(jìn)入計算機(jī)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，或進(jìn)入自動化繪圖系統(tǒng)。

2.1全站儀的使用方法

全站儀幾乎可以用在所有的測繪領(lǐng)域，通常由電源部分、測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、顯示屏及鍵盤等組成。

在使用全站儀進(jìn)行測量時，首先要對架設(shè)好的全站儀進(jìn)行水平校正，其具體的校正方法為：首先擰動水平制動鈕，轉(zhuǎn)動對照部，直到水準(zhǔn)氣泡與任意兩個調(diào)平腳螺栓平行為止；其次用調(diào)平腳螺旋B和C調(diào)節(jié)氣泡位置，使它移動中心；旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部90左右，用調(diào)平腳螺旋A移動氣泡，使它移動到中心，若一次不能完成校準(zhǔn)，重復(fù)第一步到第五步，直到使氣泡位于中心；旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部180，如果水準(zhǔn)氣泡仍然處在正中，則說明儀器已經(jīng)整平。

完成全站儀的水平校正后，使用人員根據(jù)需要測量的數(shù)據(jù)選擇相應(yīng)的功能，并進(jìn)行讀取操作即可。

2.2全站儀在橋門式起重機(jī)械檢驗(yàn)中的應(yīng)用

2.2.1全站儀在拱度及翹度測量中的應(yīng)用

全站儀在測量大型起重機(jī)械的拱度及翹度時，可以不間斷地進(jìn)行，避免了做重復(fù)的無用功，節(jié)省了大量的時間，提高了檢測工作的效率，同時也保證了測量準(zhǔn)確度。

用全站儀對橋門式起重機(jī)的拱度及翹度進(jìn)行測量時，首先在主梁上確定測量點(diǎn)，將等高度光靶分別置于5個不同的適當(dāng)位置，對于箱型梁應(yīng)避開小車軌道。

在測量時，首先對全站儀進(jìn)行水平調(diào)整，其次將全站儀測量模式設(shè)定為棱鏡模式，選用具有垂直距離的測量方法；然后進(jìn)行測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，計算出拱度值和翹度值。

2.2.2全站儀在橋門式起重機(jī)靜剛度測量中的應(yīng)用

剛度是指金屬結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，以保證在規(guī)定的使用條件下不產(chǎn)生過度的變形。起重機(jī)主梁一旦設(shè)計完成，無論起重機(jī)工作多么頻繁，工作年限有多久，其靜態(tài)剛性不會再變。但是起重機(jī)在工作一定年限后，焊接結(jié)構(gòu)的主梁往往會產(chǎn)生永久性的下?lián)隙?，即發(fā)生了塑性變形，在靜態(tài)剛性原本允許的彈性撓度上疊加上永久性的下?lián)隙?，就可能會影響起重機(jī)的安全使用。因此，要求彈性撓度小一些，避免起重機(jī)使用一定年限后無法再使用。

對于起重機(jī)的靜剛度進(jìn)行測量，應(yīng)在做完靜載試驗(yàn)后進(jìn)行，對主梁跨中下?lián)隙冗M(jìn)行檢驗(yàn)，即是對靜剛度的檢驗(yàn)。對于帶外懸的門式起重機(jī)，應(yīng)將空載小車置于支腿正上方，然后再測量主梁跨中撓度及有效懸臂撓度。采用全站儀進(jìn)行測量時，首先把空載的小車機(jī)構(gòu)停靠在端部限位開關(guān)的位置，在主梁跨中位置定位測量點(diǎn)N，記錄數(shù)值；然后再將小車停在主梁跨中位置，吊起額定載荷，等結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，再次測量測量點(diǎn)N的數(shù)值，兩次測量值之差即為主梁撓度值。

2.2.3全站儀在大跨度起重機(jī)中的應(yīng)用

TSG Q7015-2008《起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定，對于跨度大于或者等于40m的門式起重機(jī)和裝卸橋等大跨度起重機(jī)，檢查是否設(shè)置偏斜顯示或者限制裝置。

采用無協(xié)作目標(biāo)相位式測距技術(shù)的全站儀，具有測量精度高的性，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無協(xié)作目標(biāo)測距，反射片測距，以及棱鏡測距等功能，這極大的提高了測量工作效率，降低了測量人員的勞動強(qiáng)度。紅色可見激光束不僅可以測距，還可用于指向、掃平等應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。在使用時，不需要初始化，開機(jī)即可直接測量，也不會因?yàn)檎諟?zhǔn)部轉(zhuǎn)動過快而引起測量誤差。

采用全站儀對起重機(jī)進(jìn)行紅外激光測距時，只需將全站儀進(jìn)行水平調(diào)整，并選擇好合適的測量基點(diǎn)，將紅外激光指示點(diǎn)調(diào)至測量基點(diǎn)，多次測距，將測量的數(shù)據(jù)利用程序進(jìn)行計算就可得出精確的測距值[2]。

因?yàn)槿緝x具有水平、垂直兩向角度調(diào)節(jié)功能，采用全站儀對鉸點(diǎn)進(jìn)行立體劃線時，將全站儀調(diào)整至水平狀態(tài)，基準(zhǔn)激光指示點(diǎn)與地面平板地樣原始基準(zhǔn)點(diǎn)重合鎖死，水平角度調(diào)整垂直角度將原始基準(zhǔn)點(diǎn)利用激光指示反至箱型構(gòu)件兩側(cè)，確定構(gòu)件基準(zhǔn)點(diǎn)。將垂直角度調(diào)整至90°鎖死后，調(diào)整水平角度利用激光指示確定腰線基準(zhǔn)線，最后利用紅外測距完成中心鉸點(diǎn)定位。

利用全站儀只需要放置在一個地方，進(jìn)行一次調(diào)平就可以完成整個測量過程，不需要過多的移動和調(diào)平，大大減輕了現(xiàn)場的檢驗(yàn)工作量，提高了測量的準(zhǔn)確度[3]。

3. 結(jié)論

全站儀以其完善的測量功能、準(zhǔn)確地測量精度、方便快捷地使用方法，極大地減小了各類起重機(jī)制造、安裝、檢驗(yàn)過程中傳統(tǒng)測量檢驗(yàn)方法所存在的誤差，在很大程度上提高了生產(chǎn)效率、安裝效率以及檢驗(yàn)效率，從根本上降低了成本。因此，隨著我國各類起重機(jī)制造的發(fā)展和測量檢驗(yàn)手段的日益完善，全站儀在起重機(jī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用將越來越廣泛。

參考文獻(xiàn)：

[1]王志友，馬薇.全站儀在橋門式起重機(jī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].技術(shù)論文

[2]張士杰.淺談全站儀在起重機(jī)制造過程中的應(yīng)用方式[J].北京：信息與電腦（理論版），2010.9.15

[3]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局.TSG Q7015-2008起重機(jī)械定期檢驗(yàn)規(guī)則[S].北京：新華出版社，2010.12