激光測距儀在起重機(jī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

蔡建海

摘 要：新時期，隨著我國生產(chǎn)力與生產(chǎn)水平的大幅度提升，為大型機(jī)械制造行業(yè)注入了新時達(dá)的活力，未來發(fā)展前景日益光明。在這樣的時代大背景下，新型激光測距設(shè)備已廣泛應(yīng)用于起重機(jī)設(shè)備的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，有效提升了檢驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性，降低了檢驗(yàn)工作的人力勞動強(qiáng)度，已引起機(jī)械檢測行業(yè)專家學(xué)者的高度重視。

關(guān)鍵詞：激光測距儀；起重機(jī)；檢測；分析

21世紀(jì)我國逐步進(jìn)入信息化時代，傳統(tǒng)機(jī)械檢驗(yàn)行業(yè)進(jìn)行了革命性創(chuàng)新，逐步應(yīng)用各類新型技術(shù)于檢測環(huán)節(jié)，取得了良好的檢驗(yàn)效果。以激光測距設(shè)備為例，以其低消耗、高效率等優(yōu)勢得到了檢驗(yàn)工作者的青睞，已在起重機(jī)檢驗(yàn)環(huán)節(jié)得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)此，本文將展開系統(tǒng)化分析與闡述，僅供業(yè)內(nèi)人士參考。

1 設(shè)備原理及優(yōu)勢

激光測距在起重設(shè)備檢驗(yàn)檢測中對于距離的測量使用范圍相當(dāng)廣泛，其優(yōu)點(diǎn)在于可以更為準(zhǔn)確的測量，其原理如下：因?yàn)楣馑貱是已知約為3*108m/s，激光測距儀內(nèi)置時間計(jì)數(shù)器，可以得出往返所需要的時間，進(jìn)而計(jì)算出所需要的距離.當(dāng)具備檢驗(yàn)的條件下，激光測距儀可以連續(xù)發(fā)射，并且測量較長的距離。精度可以達(dá)到很高的程度。如果處于脈沖發(fā)射狀態(tài)時，其精度相對較低。目前所現(xiàn)有的使用方法測距時均選用脈沖法。測距儀發(fā)生出的激光經(jīng)被測量物體的反射后又被測距儀接收，同時記錄激光往返的時間，詳見圖1。

2 激光測距儀在起重機(jī)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

2.1 起重機(jī)主梁靜態(tài)剛性度測量

首先，選取起重機(jī)的跨度中央的位置，將激光測距儀固定在可以自由調(diào)節(jié)的支架上，調(diào)整好操作位置。打開激光測距儀。先測量記錄出空載條件下激光測距儀的數(shù)值，再測量出額定負(fù)載下主梁的激光測距儀的讀數(shù)，取兩個數(shù)值的絕對值之差，即為該起重機(jī)主梁靜態(tài)剛性度。測量過程中激光測距儀放置的最佳位置為主梁的正下方。

2.2 跨度和軌距測量

首先是選取一個基準(zhǔn)點(diǎn)，設(shè)定車輪的內(nèi)外端面為測量基準(zhǔn)面，讓激光測距儀與基準(zhǔn)表面對齊，在對面跨的車輪的內(nèi)外端面設(shè)置一個遮擋板。擋板要垂直于軌道，激光測距儀的屏幕上所顯示的數(shù)據(jù)為該設(shè)備的跨度。

2.3 車輪對角線誤差測量

在進(jìn)行車輪對角線誤差測量時，可采用mse-d150型激光測距傳感器依次標(biāo)記出兩個車輪的中心線、車輪自身的中心線、車輪與軌道面所接觸點(diǎn)位置的中心線。分別標(biāo)記完成后，就可以使用激光測距儀對于所標(biāo)記的幾個點(diǎn)的對角線進(jìn)行實(shí)際測量，多次測量取平均值，詳見圖3。

3 和以往測量技術(shù)相比較的優(yōu)點(diǎn)

近年來，隨著新興科學(xué)技術(shù)水平的日益提升，為傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備測繪領(lǐng)域提供了發(fā)展的原動力；加之新型測距設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使起重機(jī)測繪工作逐步向著科學(xué)化、合理化的方向穩(wěn)步邁進(jìn)。但值得注意的是，新型激光測距技術(shù)仍處于發(fā)展階段，在測繪行業(yè)并未普及，部分地區(qū)仍采用傳統(tǒng)的人工技術(shù)手段開展機(jī)械測試工作。而新型激光測繪技術(shù)的出現(xiàn)，既扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)測繪手段效率低、精度差的特點(diǎn)，又有效降低了人力勞動強(qiáng)度，其優(yōu)勢更為明顯，具體如下所示：

3.1 傳統(tǒng)鋼絲繩測距技術(shù)

在激光測距儀出現(xiàn)之前，我國大型機(jī)械的檢驗(yàn)行業(yè)普遍采用這一傳統(tǒng)測距技術(shù)，其取材相對簡易且應(yīng)用難度較低。但其缺點(diǎn)更為明顯。

3.1.1 受外力影響較大，檢驗(yàn)數(shù)值精確度較低。鋼絲繩的材質(zhì)相對脆弱，難以滿足長期性、高強(qiáng)度、高頻率的使用，經(jīng)過反復(fù)彎折會發(fā)生斷裂、變形現(xiàn)象，使測試結(jié)果失真。

3.1.2 鋼絲繩測距技術(shù)的上手難度較低，但測試者需要擁有較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，歷經(jīng)長期的使用后方可熟練掌握，新手很難掌握。

3.1.3 大型機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)工作普遍在室外進(jìn)行，極易受到強(qiáng)風(fēng)的外力影響，其精準(zhǔn)度難以得到保證。

3.2 傳統(tǒng)水準(zhǔn)儀測繪技術(shù)

水準(zhǔn)測繪儀技術(shù)作為一種安全、簡易的檢驗(yàn)手法，已歷經(jīng)了長時期的應(yīng)用，其歷史應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較為豐富，操作者應(yīng)用這一技術(shù)的難度較低。但值得注意的是，這一測繪技術(shù)對于現(xiàn)場環(huán)境的要求較高，受到外界因素影響較大，僅能在視野開闊、無強(qiáng)風(fēng)的地區(qū)使用；若測試現(xiàn)場的能見度較低或風(fēng)力作用較大，則測繪數(shù)值會發(fā)生較大的波動。

3.3 激光測距儀

相比于前兩種測量方式，激光測距儀是非接觸測量距離，可以簡單方便的進(jìn)行目標(biāo)瞄準(zhǔn)，激光測距儀具有數(shù)據(jù)存儲及輸出功能便于存儲和處理測量數(shù)據(jù)，其測程一般在0.2m到200m之內(nèi)的精度能達(dá)到1.5mm。與此同時，具有體積小，重量輕，易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，操作方式相較于前兩種更為簡單，極大控制了測量的時間成本。此外，檢驗(yàn)員在特殊環(huán)境下，對被測物體較難靠近，激光測距儀測量法相比其他方法更為安全可靠。

4 結(jié)束語

近年來，國內(nèi)大型機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)技術(shù)日益成熟，各類新型檢測設(shè)備已逐步應(yīng)用于起重機(jī)的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，取得了良好的成效。新型激光測距設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)相對明顯，操作難度更低且測量數(shù)值精準(zhǔn)度更高。值得注意的是，雖然此項(xiàng)技術(shù)仍處于發(fā)展階段，存在一定的問題有待解決，但仍不失一項(xiàng)優(yōu)化措施，應(yīng)引起大型機(jī)械檢驗(yàn)行業(yè)的高度重視，值得大力深入推廣。既能夠有效提升檢驗(yàn)工作效率，又避免了外界因素對于測量結(jié)果的影響，充分滿足了日益增長的檢驗(yàn)需求，是檢驗(yàn)領(lǐng)域的重大革命。

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