便携关节式坐标测量机和激光跟踪仪组合测量网络应用技术研究

摘要

针对大型科学装置核心关键部件在装配过程中存在着测量周期长、隐藏部位不可测等问题，本文对便携关节式坐标测量机和激光跟踪仪组合网络应用技术展开了研究，从现有的两种仪器简单集成式的组合测量方法上升为具有有效理论指导和系统测量方法的组合网络测量技术，为今后大型科研装置装配定位和形变检测提供一种有效的测量方法。
　　首先，通过研究目前测量技术的现状，从大型科学装置在装配过程中实际测量需求出发，介绍了组合测量网络的系统组成、测量原理和数学模型，提出了两仪器坐标转换过程中的误差补偿方法以及隐藏部位的测量方法，并对基准点的布设和影响组合测量网络精度的误差源进行了分析。
　　其次，介绍了组合测量网络在EAST核聚变装置第六轮升级改造和上海同步辐射光源第二期工程中的应用。根据测量对象的结构特点和装配精度的要求，制定了关键部件的组合测量方案以及相应的检测方法，并在工程中进行了实际的测量应用，其测量精度满足设计要求，进一步验证了组合测量网络在实际工程应用中的可行性。
　　最后，为了发现和完善组合测量网络在实际测量过程中可能存在的问题，整理和分析了组合测量网络在工程应用中关键部位的测量结果以及相应的数据分析图，并分析了组合测量网络在应用中的误差源和评估了测量精度。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 课题来源及研究的目的意义

1．2 国内外研究的现状

1．2．1 数字三维坐标测量技术

1．2．2 组合式测量技术的研究现状

1．3 本课题研究的主要内容

第二章 组合测量网络的测量技术原理

2．1 组合测量网络的组成

2．1．1 激光跟踪仪测量原理及系统组成

2．1．2 便携关节式坐标测量机测量原理及系统组成

2．1．3 组合测量网络的测量方式和系统组成

2．2 测量网络基准点布设精度分析

2．3 组合测量网络的数学原理模型

2．3．1 测量网络仪器间坐标转换方法

2．3．2 测量系统坐标转换方法的误差补偿

2．4 隐藏部位基准点准直测量的方法

2．5 测量网络的误差源分析

2．6 本章小结

第三章 组合测量网络的实例应用

3．1 在EAST核聚变装置第六轮升级改造中的应用

3．1．1 EAST现阶段测量技术难题

3．1．2 全局测量控制网的建立

3．1．3 装置内部关键部件装配定位与检测方案

3．2 在上海光源准直测控任务中的应用

3．2．1 环实验大厅的基准点控制网的复测

3．2．2 控制网的转移与元件标定

3．3 本章小结

第四章 应用测量结果与精度分析

4．1 组合网络各阶段测量结果

4．2 关键部件测量结果分析

4．3 组合网络测量精度分析

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间的科研成果