全站仪在起重机检验中的应用分析

赵亮

（山东省特种设备检验研究院，山东 济南 250101）

全站仪在起重机检验中的应用分析

赵亮

（山东省特种设备检验研究院，山东 济南 250101）

全站仪是一种具有操作方便、准确度高、功能强大、技术先进和效率高等优点的测量仪器，将其应用于起重机检验中非常必要，保证了检验结果的有效性和准确性，为起重机的安全运行提供了有利条件。本文举例浅析全站仪在起重机检验中的应用。

起重机；检验；全站仪

在起重机检验中，传统意义上是采用激光测距仪法来测量静刚度，采用钢丝绳法和水准仪法来测量上拱度，但这些方法在测量中都存在一定的不足。笔者举例浅析全站仪在起重机检验中的应用，以弥补传统测量方法的不足。

1 全站仪

全站仪是一种由微处理机构、电子补偿器、电子经纬仪和测距仪组成的测量仪器，其可实现导线测量、距离测量、角度测量、放样测量和交会定点测量等功能，因此正广泛应用于精密工程测量中，其中在起重机检验中的应用效果十分显著。全站仪设有显示系统和度盘读数，其中按测角精度，分为10″、5″、3″、2″、1″和0.5″六个等级。

此外，全站仪可自动测得距离和角度。以水平角测量方法为例。在水平角测量中，首先，按下角度测量按钮，使其对准目标A；其次，将A向水平度设为0；第三，对准目标B，水平度盘的读数便是A与B的水平夹角。针对电子计算机与全站仪的数据交换，具体方式如下：一是在全站仪中装入存储卡，以实现数字通讯，表现出非常强的通用性；二是将电缆接入全站仪的通讯接口中，以实现数据传输。

2 全站仪的应用

静刚度与上拱度是起重机的核心技术指标。其中，静刚度指的是满载小车行至梁跨中时，跨度与梁的最大静扰度的比值，其关乎到起重机的稳定性；上拱度是梁的上弯弧线，其对起重小车使用功能的实现具有重要作用。因此，在起重机检验中，应重视对其静刚度与上拱度的检验。为了保证起重机静刚度与上拱度的检验效果，本案引入全站仪法，具体如下。

在起重机静刚度与上拱度的检验中，全站仪的应用要求先建坐标系，并将仪器架安在恰当的位置上，注意仪器的精度较高，可按环境条件修正数据。一般来讲，将全站仪安装到位后，可在同一位置量测多组数据。其中，在测量上拱度时，一切与仪器架通视的点皆可测量；在测量静刚度时，应先进行静载试验，再检验梁的跨中下挠度。

对于门式起重机，应先将空载小车停于限位开关处，并在梁跨中对A点进行定位测量，记为A′，然后再将空载小车停于梁跨中，并对A点进行测量，记为A″，最后取A′与A″的差值为梁的挠度值。

对于桥门式起重机，应用全站仪来测量其翘度与拱度时，应先将全站仪置于一处，并调整其水平度，然后再选取棱镜模式及在梁上选定测量点，而后再将高度相等的光靶置于五个不同的位置上，最后再测出其数值，即为起重机的翘度与拱度。

应用表明，在起重机静刚度与上拱度检验中，全站仪允许在选定的位置上连续测量，且无需辅助设备，这对降低劳动强度、提高测量效率及保证测量精度非常有利。

此外，针对大跨度起重机，其在运行中易发生啃轨现象，需进行纠偏处理，即：先将全站仪置于一处，再用红色激光束进行远测，再将全站仪对准测点001、002和003处莱卡反射片的中心，并调焦和测存，最后再进行计算。

综上所述，在电梯检验中，全站仪的应用对降低劳动强度、提高工程效率及测量精度等具有重要作用，特别是全站仪是一种技术含量较高的测量仪器，其可防止人为误差的产生，从而提高了测量数据的可信度，因此应重视对全站仪的应用研究。

3 应用案例

鉴于起重机上拱度的测量难度较大，则采用莱卡反射片测量+红外测距的方式，见图1a。

如图1a所示，首先，将莱卡反射片置于起重机箱型主梁的跨中和前、后支腿上，记为点C、A和B。

其次，将空载小车停于主梁的端部。

第三，将全站仪安在莱卡反射片的最优地面上，并调整全站仪的水平度及检查其气压、温度、单位、棱镜常数和类型等设置。

第四，测量前，先建立作业文件、坐标系和设站点等，再将全站仪对准点A、B和C莱卡反射片的中心，最后再调焦及测存，记为002、003和004。

第五，测存上拱度后，在全站仪位置不变的情况下，测量起重机箱型梁的静刚度。

第六，将额定载荷用小车运至跨中，并保持其稳定状态，此时的箱型梁出现下挠，见图1b。如图1b所示，先将点B下移至点B′，再用全站仪测存点B′的坐标，记为0005。据此，仅需采用COGO反算功能，便可得到箱型梁的静刚度与上拱度。

图1

在实际应用中，全站仪在野外的测量时间长，且会在自重和风力的影响下产生失衡或沉降等现象，并最终造成测量误差。鉴于此，首先，应在地面上固定好全站仪的支架，并进行挡风处理；其次，在测存数据时，调好望远镜的焦距至成像清晰；第三，鉴于全站仪的测程和精度与温度突变有关，在实际应用中，应保证全站仪的温度与环境温度一致，即在变换温差较大的测量场地时，应该在一段时间后开箱。

4 结语

为了进一步证实全站仪在起重机检验中的应用价值，现通过与激光测距仪、经纬仪+标尺进行对比分析。分析结果显示，在梁静刚度的测量中，全站仪与经纬仪+标尺的测量结果相近，但对于大型起重机，则无法用激光测距仪来测量跨中点，且测量误差也非常大。此外，对于累积误差，激光测距仪=仪器精度误差+仪器垂度误差+测量处误差；经纬仪+标尺=经纬仪误差+标尺精度误差+标尺垂度误差；全站仪=仪器精度误差。可见，全站仪是一种方便快捷、测量精度高及测量功能完善的测量方法，因此将其应用于起重机检验中，可有效降低起重机静刚度与上拱度测量的累积误差。此外，亦可用全站仪来测量梁的跨度、轨道的水平度及其截面的高度差等，从而实现了提高了起重机检验的效果。总之，将全站仪应用于起重机检验中是一种进步，值得重视。

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