本站原创摘 要随着我国的基础设施建设的速度和规模不断扩大,每年都有大量的工程投入到建设中.在工程建设中,对于工程测绘的精确度和速度都有了较高的要求.因此,采用先进的工程测量仪器对工程测量的意义重大.文章对几种新型的测量仪器进行了简单的分析,以作交流.
关 键 词工程测量；新型测量仪器；应用
中图分类号U675文献标识码A文章编号1673-9671-（2012）121-0148-01
所谓工程测量主要就是利用专业的仪器和设备对各种相应的位置以及其他的一些参数进行测量.工程测量仪器的应用直接影响到测量结果的精度及测量的效率.随着科学技术的不断发展,越来越多的新型测量仪器在工程测量中大展拳脚,在很大程度上改变了传统的工程测量的方式,使得工程测量逐渐朝着智能化和数字化的方向发展,极大的降低了工程测量的劳动强度,减少了测量的繁琐步骤,提高了测量的效率,保证了测量结果的精度.
1激光跟踪仪
激光跟踪仪属于精密三维坐标测量仪器,激光测量仪具有测量效率高、精度高、安装便捷、实时跟踪测量、操作简单等优点,在电子、高能粒子加速器工程、航空航天、汽车制造及大尺寸工件装配测量领域都是非常实用的.而在工程测量领域内,激光跟踪仪的使用还属于新型测量仪器,在实际应用中,虽然已经取得了一定的效果,但还是存在一定的问题.本文只对该测量仪器的组成和使用功能进行介绍,以期在以后的使用中能发挥更大的作用.激光跟踪仪主要集合了激光干涉测距技术、精密机械技术、光电探测技术、现代数值计算理论、计算机及控制技术等先进的科学技术,实现对空间目标进行跟踪并实时进行测量得到其三维空间坐标.
1）激光跟踪部分.主要通过光电探测器对反射器进行跟踪,对反射回来的光线经过分光镜,一部分直接进人到光电探测器,如果反射器移动时,该部分光就会产生一定的偏移值,根据产生的偏移值,光电探测器此时会自动控制马达转动直至偏移值变为零,从而实现了对反射器跟踪的目的.
2）距离测量部分.该测量部分主要包括绝对距离测量装置、反射器、鸟巢和干涉法距离测量装置.由干涉法距离测量装置和绝对距离测量装置分别进行绝对距离测量和相对距离的测量,干涉法距离测量装置是在光学干涉法原理的基础上,通过对干涉条纹的变化进行测量,得到测量距离的变化量,所以只能对相对距离进行测量.而鸟巢到跟踪头的距离是已知的,绝对距离测量装置就是对干涉法距离测量装置进行自动初始化,获得基准距离.绝对距离测量装置是对反射光的强度最小来断定光线经过路径的耗时,以此来计算出绝对距离.如果反射器在鸟巢内开始移动,干涉法距离测量装置就能测出移动的相对距离,与绝对距离测量装置测得的基准距离结合,就可以计算出从跟踪头中心到空间点的绝对距离.
3）控制部分.激光跟踪仪的控制部分主要包含电缆和控制器,其目的是在激光跟踪仪和计算机之间连接,进行数据之间的交换,一般通过控制器以局域网的形式进行数据之间的传输.
4）角度测量部分.这一测量部分主要包含垂直度盘、水平度盘、读数系统及步进马达,与电子经纬仪或者有目标识别功能的全站仪在角度测量装置上是类似的.因为其具有跟踪测量的功能,它的动态性能比较好.在对静态目标进行测量时,相对不精确,但是可以采用多次测量,然后取平均值就可以消除外在因素的影响.
2超站仪
伴随着全站仪与GPS技术的不断发展,将二者的优点与功能相结合产生了“超站仪”这一新型测量仪器,也就是在全站仪的基础上,配置GPS接收机,从而实现对测量地点的空间定位.仪器下部的定向陀螺仪,可以实现对测量地点的真北定向,使得全站仪可以对测量点进行一站式的坐标定位与测量.“超站仪”应用于工程测量,可以在任意一个地方设置测站,实现对任意点的放样或者测量,不需要后视,真正意义上实现了无控制的测量理念.超站仪在使用中的优点主要包括以下几点：
1）集成GPS的超级全站仪.在实际测量工作中,不需要长导线、控制点及后方交会的操作,只需要用超站仪自身配带的GPS接收机来对测站的空间位置进行确定,然后就可以使用全站仪进行放样和测量.此方法操作简单,且测量的效率大大提高.
2）GPS与全站仪的完美组合.全站仪内置的测量软件与GPS组合使用时,所有的GPS操作都可以通过全站仪仪器键盘来进行操作.系统状态信息、测量数据以及其他信息都会在显示屏上进行显示,测量所得数据全部存人同一内存卡中,二者使用同一数据库.而且全站仪的内置电池也可以为GPS供电,从而实现了两大两测设备的完美结合.
3）模块化设计的组合与拆分.对超站仪的使用可以进行组合和拆分,可以独立作为RTK流动站或全站仪来使用,主要是因为其设计上采用了模块化的设计,用户完全可以根据实际测量的需要用任意的方式进行操作.在缺少控制点的时候,可以对超站仪对空间坐标进行定位,从而得到准确的坐标位置,然后把GPS天线安装到中杆上,组成一个RTK流动站.因此,超站仪也具有灵活多变的使用特性.
4）轻松获取测站点空间坐标.在使用超站仪的时候,不需要对控制点进行考虑,既不需要知道后视点坐标,也不需要知道测站点坐标,只需把超站仪随意架设到任意位置就可.按下GPS键,保持仪器的稳定,在50千米范围内,只需要很短的时间就能得到精确到厘米的RTK位置信息,在最短的时间就可以完成测量任务.通过GPS对测站位置进行定位后,用全站仪进行放样和测量作业.
3其他新型测测仪器
1）手持式激光侧距仪.采用相位式激光测距的手持式激光测距仪,其载光是红色的可见激光,测量员只需要把测量仪放在测量距离的一段,然后目视红色激光线进行瞄准,启动测量功能,不需要任何其他设备的支持就可以获得两端的距离,其误差小于3毫米.在使用上手持式激光测距仪较为便捷,在室内装修、建筑测量、深度测量、房产测量等领域已经得到了广泛的应用,并且该设备正在逐步扩大其使用的领域.
2）投点仪.在对矿山或者建筑进行测量时,一般都需要控制点的上下传递,这是就需要一种新型的测量仪器来进行测量,即投点仪.通过自动安平装置提供一条高精度的铅垂线.点的位置沿着铅垂线的方向进行传递.根据投点方式的差异,投点仪分为天底式投点仪、天顶式投点仪和天顶天底式投点仪.要是投点的方向是自下而上,那么就可以选择天顶式投点仪,如果是自上而下投点,就需要选择天底式投点仪；如果既要向上投点又要向下投点,那么就选择天顶天底式投点仪.
4结束语
随着科学技术不断的发展,高新技术不断应用于工程测量的领域,工程测量领域也不断地拓宽,对测量的要求也在逐步的提高.传统测量仪器已经不能满足当今工程测量的需求.新的测量仪器不断地出现,工程测量仪器极大地丰富起来,这就要求工程测量单位要积极引进新的技术和测量仪器,不断地适应工程测量的新的要求.同时,工程测量人员必须不断的增加自身的专业学识,学习和掌握新的测量仪器的使用,保证其测量工作的顺利进行和测量工作的质量.