การวัดระยะทางไกลด้วยความแม่นยำสูง


12

ตอนนี้ฉันมีส่วนร่วมในการสร้างโครงสร้างเหล็กด้วยความยาว 5-50 ฟุต ปัจจุบันเราวัดโครงสร้างเหล่านี้ด้วยมาตรการเทปเชิงพาณิชย์ที่หลากหลาย ส่วนใหญ่เราใช้ความอดทนประมาณ +/- 1/16 "และไม่มีปัญหาใด ๆ เมื่อเร็ว ๆ นี้เรากำลังพยายามทำให้บางรายการมีความทนทานสูงมาก (อย่างน้อย +/- 1 / 32 ", เข้าใกล้ 1/64" หรือ. 016 ") ความอดทนนี้เกิดจากการมองเห็นไม่ใช่เกณฑ์เชิงกล แต่ก็ยังมีความสำคัญต่อการจัดการของเรา

คำถามของฉันคือเราจะวัดระยะทางเหล่านี้อย่างแม่นยำด้วยระดับความแม่นยำได้อย่างไร ฉันเตรียมที่จะสั่งซื้อเทปวัดที่สามารถติดตามได้ของ NIST แต่ก็ไม่ชัดเจนสำหรับฉันหากพวกเขาจะปรับปรุงสถานการณ์ให้ดีขึ้น มีเทคโนโลยีหรือเทคนิคอื่น ๆ ที่สามารถนำไปใช้งานจริงในการสร้างหรือไม่? เครื่องมือสำรวจมีความถูกต้องเพียงพอที่จะแก้ปัญหาหรือไม่ เห็นได้ชัดว่าค่าใช้จ่ายเป็นปัจจัยหนึ่ง แต่เราให้ความสำคัญกับการทำซ้ำและความทนทานมากกว่าราคา

ฉันตระหนักถึงความอดทนนี้จะฟังดูไร้สาระมากที่สุด แต่ฉันคิดว่าอุตสาหกรรมอื่น ๆ อาจต้องทำงานในทำนองเดียวกันอาจเป็นเครื่องยนต์ขนาดใหญ่สำหรับเรือหรือส่วนประกอบของโรงไฟฟ้า?


1
สถานที่ตั้งของยานสำรวจอวกาศที่ชานเมืองของระบบสุริยะนั้นวัดด้วยความแม่นยำหลายซม. ... ดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับจำนวนเงินที่คุณต้องการลงทุนและความแม่นยำที่คุณต้องการไป
เอสเอฟ

คำตอบ:


5

เพื่อให้ได้ความแม่นยำในระดับนั้นไม่ใช่เรื่องเล็กน้อยและอาจจะไม่ถูก

μ

μ

รุ่นที่ฉันเห็นคือเฟสขยับอินเตอโรมิเตอร์ซึ่งยิงเลเซอร์ไปยังตัวสะท้อนแสงย้อนยุคในลูกบอลโลหะซึ่งวางอยู่บนพื้นผิว พวกมันถูกใช้โดยคนอย่าง Boeing / Airbus เพื่อตรวจสอบความคลาดเคลื่อนของการผลิตเครื่องบิน

เครื่องแกะสลักเลเซอร์มีราคาไม่ถูกประมาณ $ 80,000 เครื่องวัดระยะด้วยแสงเลเซอร์แบบทั่วไปมีราคาถูกกว่ามาก แต่ฉันไม่แน่ใจว่าจะมีความแม่นยำที่เหมาะสม


CMM แบบพกพาที่คุณระบุไว้นั้นถูก จำกัด ด้วยความยาวแขนด้วย คุณสามารถเลื่อนไปมาได้ แต่จะมีประโยชน์เฉพาะเมื่อแขนอยู่กับที่ คุณเริ่มเคลื่อนไปมาระหว่างการวัดส่วนเดียวกันและคุณจะได้อ่านที่ไร้ประโยชน์
เทรเวอร์อาร์ชิบัลด์

ขอบคุณ Nivag ฉันคิดว่านั่นอาจเป็นสิ่งที่เรากำลังมองหา @TrevorArchibald คุณจะบอกว่าเราจะต้องตั้งเครื่องมือในตำแหน่งที่คงที่เทียบกับพื้นผิวอ้างอิงบางประเภทและทำการวัดจากที่นั่นเสมอ? ไม่เหมาะ แต่สามารถทำได้
Ethan48

2
@ Ethan48 ใช่นั่นเป็นวิธีที่แขนแฟโรทำงาน มันยังคงพกพาได้ค่อนข้างดีไม่จำเป็นต้องทำการปรับเทียบทุกครั้งที่คุณเคลื่อนย้าย แต่จะทำการคำนวณทั้งหมดตามฐานของมันดังนั้นหากฐานเคลื่อนที่การวัดของคุณจะถูกปิด
เทรเวอร์อาร์ชิบัลด์

@TrevorArchibald ใช่นั่นคือจุดของฉัน อ่านอีกครั้งมันไม่ชัดเจนมาก จะแก้ไข
nivag

4

แม้แต่การวัดเทปโลหะที่ดีที่สุดก็สามารถไวต่อการขยายตัวทางความร้อนในระยะทางไกล

ลองใช้อุปกรณ์วัดเลเซอร์ ('เทปวัดอิเล็กทรอนิกส์') แทน: http://www.engineersupply.com/Laser-Measurers.aspx

เครื่องวัดระยะทางเลเซอร์, แผ่นแบนที่ยึดติดกับวัตถุ, และความหนาของความหนาที่รู้จักควรเป็นทุกสิ่งที่คุณต้องการเพื่อค้นหาสิ่งที่แม่นยำในระยะไกล


ขอบคุณ! แน่นอนว่าเราใช้เทปเลเซอร์ในระยะทางที่ไกลมาก แต่เท่าที่ฉันรู้ Leica เพียงแค่สัญญา +/- .040 ซึ่งไม่แม่นยำกว่าที่เราได้รับด้วยเทป การขยายตัวทางความร้อนมีความสำคัญอย่างมากในบริเวณนี้ โชคดีที่อุณหภูมิมีการควบคุมค่อนข้างดีในร้านของเราดังนั้นมันอาจจัดการได้ ฉันอ่านว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนคือ 6.7x10 ^ -6 ซึ่งฉันคิดว่าหมายถึง. 007 "ต่อการศึกษาระดับปริญญามากกว่า 50 'ที่สำคัญกว่าเนื่องจากทั้งเทปและโครงสร้างเป็นเหล็ก (และวางในทิศทางเดียวกัน) จะไม่ พวกเขาจะขยายตัวในทำนองเดียวกันหรือไม่นั่นเป็นคำพูดที่ไร้เดียงสาหรือไม่
Ethan48

1
หากพวกเขาทั้งเหล็กเกรดที่คล้ายกันพวกเขาควรจะขยายตัวในปริมาณที่ใกล้เคียงกันมาก ฉันเห็นด้วยกับหมายเลข ~ 0.004 "/ องศา F ของคุณหากอุปกรณ์เลเซอร์ไม่ถูกต้องเพียงพอสิ่งที่ฉันคิดได้ก็คือการทดลอง Fizeau บ้า ๆ บอ ๆ ทำในสิ่งที่ตรงกันข้าม
user2790167

ใช่นั่นเป็นสิ่งที่ดีที่สุดที่ฉันเคยทำมาด้วยเช่นกัน แต่เห็นได้ชัดว่าไม่ได้จริง จากสิ่งที่ฉันเข้าใจนั่นคือวิธีที่พวกเขาสอบเทียบเทปหลักตั้งแต่แรก
Ethan48

คุณจะรู้ได้อย่างไรว่าความถูกต้อง / ข้อผิดพลาดของการวัดของคุณคืออะไร?
เอสเอฟ

@SF ฉันไม่ได้ตรวจสอบย้อนกลับ แต่เราได้ตรวจสอบเทปที่เลือกกับมาตรฐานไมโครมิเตอร์ 15 "และเทียบกับเหล็กแผ่นใหญ่ ๆ เพื่อให้ได้ภาพโดยรวม
Ethan48

3

สำหรับความแม่นยำสูงในระยะทางไกลเป็นเรื่องปกติที่จะใช้เทคนิคการสำรวจทั่วไป คุณใช้สถานีรวม ( เช่นนี้ ) ซึ่งจะทำให้คุณมีความแม่นยำ 1.5 มม. ในนัดเดียว พวกเขาไม่ได้วัดเทปเลเซอร์ การตั้งค่าการอ่านซ้ำ ๆ พร้อมการแก้ไขเชิงสถิติควรทำให้คุณต่ำกว่า 1 มม. อย่างง่ายดาย โปรดทราบด้วยว่าสิ่งเหล่านี้เป็นภูมิคุ้มกันต่อการขยายตัวทางความร้อนของเทปใด ๆ แต่แน่นอนว่าตัวแบบจะเป็นเช่นนั้น สิ่งนี้ก็สามารถทำได้แม้ว่าจะมีการชดเชยทางคณิตศาสตร์มา

ข้อดีคือคุณไม่ต้องซื้อสถานีรวม คุณสามารถเช่าได้สองสามวัน ยังดีกว่า (ขึ้นอยู่กับงบประมาณ) คือการได้รับแบบสำรวจเพื่อทำเพื่อคุณ นี่อาจเป็นวิธีในการพิจารณาประสบการณ์ที่จำเป็นในการใช้ชุดชนิดนี้ จะต้องใช้ผู้เริ่มต้นต่อวันเพื่อยืนขึ้นอย่างแม่นยำเหนือเครื่องหมาย ฉันคิดว่าความแม่นยำที่คุณขอสามารถทำได้ในราคาที่สมเหตุสมผล


ตกลงน่าสนใจ ดังนั้นเครื่องมือเองก็ดีกับความอดทน 1/16 "ที่ฉันพยายามตี แต่คุณกำลังบอกว่าด้วยการวัดหลายวิธีมีวิธีการที่แม่นยำมากขึ้นหรือไม่
Ethan48

@ Ethan48 ใช่ มันเหมือนกับการวัดความยาวของซิการ์ ทำซ้ำการวัด 10 ครั้งและโดยเฉลี่ย คุณจะได้รับความแม่นยำที่ดีกว่าการวัดเพียงครั้งเดียว ฉันเคยใช้เวลาทั้งวันขึ้นภูเขาในการอ่าน 100 รายการด้วยสิ่งที่คล้ายกับชุดนี้
Paul Uszak

ปัญหาของคุณจะเป็นเทคนิคและประสบการณ์ สถานีทั้งหมดมีความซับซ้อนมากและในทุกโอกาสไม่สามารถตั้งค่าได้มากกว่าการผลิต มันจะต้องมีการชดเชย สิ่งนี้นำไปสู่การหลั่งของเรขาคณิตและเทคนิคการกระจายข้อผิดพลาด คุณอาจได้รับการปรับปรุงความแม่นยำของรูท (n) โดยที่ n คือจำนวนการอ่าน (รอบ) จากนั้นมีค่าเผื่อการเคลื่อนไหวความร้อนของการประดิษฐ์ อาจจะดีที่สุดที่จะได้ผู้ชายในวันนั้น
Paul Uszak

ใช่ฉันทุกคนกำลังพาคนที่มีความรู้มาด้วย ความเข้าใจก่อนหน้าของฉันคือว่าวิธีการทางสถิติสามารถเพิ่มความเชื่อมั่นในการวัด แต่ไม่เพิ่มความแม่นยำจริง ๆ แต่มันไม่ใช่พื้นที่ที่ฉันได้ศึกษาจริง ๆ
Ethan48
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.