摘要
摘要：目前市面上测距方式主要分为三种：激光测距、超声测距、红外测距，三种方式各有优劣。超声测距是利用了超声波遇到障碍物反射回来的特性，但超声波在传播过程中非常容易受到周围环境的影响，所以测量距离较短，精度也较低；红外测距是利用红外线传播时不扩撒的原理，但红外测距一样有测量距离短、精度低的缺点；激光测距是利用了激光反射原理，该原理是目前使用最为广泛的测距方式，精度较高、易于实现，且测量距离较远。本文将针对用激光测距方法进行设备尺寸远距离测量展开介绍。 关键词：激光测距；远程；尺寸测量 在对变电站内设备进行检修前，为准确的进行备品备件的准备工作，需要提前对检修设备进行现场查勘，针对备件设备进行尺寸等参数测量。目前变电站内设备尺寸测量方法单一，大多为手动近距离测量，且多数需要进行停电报备。同时由于变电站内一次设备布局较高，需要进行登高作业，存在一定安全隐患。所以采常规的尺寸测量方法，增加了人员作业风险，且增加停电次数和作业时长，影响供电质量。 1、目前远距离测距方式 目前针对于测距领域，主要的应用行业为户外建设、勘探，工厂大型仪器、锻造件以及家装等。其中，户外应用最广的为激光测距仪。激光测距仪是利用所发射的激光，对被测物体的距离进行测试计算的仪器。在工作时，激光测距仪向被测物体发射激光，并由内部的感光元件接收反射回来的激光，内部的计时器计算激光从发射到接收的时间，从而计算出仪器到被测物体的距离。但是由于激光测距仪在使用过程中会受到光照、风力、雾气等一系列的外界因素和仪器本身的精密程度影响，使绝大部分的激光测距仪在进行测量时，误差大多控制在±1.0m范围内。相对于户外远距离测距，误差负荷要求，但是针对于设备尺寸的测量，误差较大。 图1.脉冲激光测距原理 在常见的脉冲激光测距中，时间t为从激光测距仪发射激光到被测物体，并从其表面发射回到接受装置的时间内，进入计数装置的时钟脉冲个数的量来统计的。如果在一定时间t内，有数量为N个时钟激光脉冲被计数器接收，相应的时钟激光脉冲震荡频率为 ，则所测距离R可求。 并且由图1公式可得，L代表一个时钟脉冲所定义的距离，L的精确度也直接影响到所测距离R的精确度。 2、目前大型锻造件尺寸测量方式 在大型锻造件测量尺寸测量中，其测量方式主要分为传统手动测量、三维划线仪、光电测量以及计算机配合模拟量测量等。目前你大型铸件产品类型逐渐丰富，针对于结构、形状较为复杂的大型铸造零件，如蒸汽机叶片、大型机械部件的线面和空腔等，传统的的手动测量和三维划线测量精度底、效率低、容错率低且无法满足所有的测量需求。而计算机辅助测量和光电摄像测量方式可以做到完成复杂零件的测量且能达到较高的测量精度。结合摄像对焦和数据处理与计算机的图像预处理、标识定位、空间匹配技术迅速计算大型铸件的表面偏差，可以做到逐渐的空洞、内壁等部位全测量。但是计算机搭配测量设备对测量环境有着较高的测量要求，同时仪器本身较为笨重，不便携带和移动，系统复杂性很高，无法在户外环境和恶劣天气进行测量。 3、适用于近距离的远程尺寸测量技术 目前，手持式激光测距仪为日常中最普遍的测距方法。相比于以上两种使用场景，激光式测距具有其独特的优点。首先在使用中，手持式激光测距仪的适用距离较短，普遍为100米上下。由此，其所收到的环境干扰更小、对于相同的被测物体，手持式激光测距仪所得到的精度更高。 第二点，户外超远距离测距往往搭配望远镜、瞄镜等辅助设备进行准确的被测物体测量；大型铸件的尺寸测量也往往通过人工或者计算机模拟进行图像构建从而完成测量工作。但手持式红外测距仪所使用的是肉眼可见红光激光点，在近距离使用中，可以非常准确、方面的进行任一点的测量。 4、目前变电站内测距 目前，变电站内设备的尺寸测量方式除手动测量外，我们正在以手持式激光测距仪进行远距离尺寸测量装置的研发。站内设备具有带电、位置高、设备间距近等一系列测量难度。结合红外激光测距仪体积小、方便携带、以及可见红光的特点，一种新型激光尺寸测量技术也将应运而生。通过其近距离高精度特点，采用三角形余弦定理通过极简的计算即可精确得出被测设备的任何直线尺寸长度。大大减少停电、高空作业等危险性工作。 5、结束语 本文结合目前常用的测距场景，简述目前测距方法的应用情况与特点，结合新的激光测距技术进行变电站内带电设备尺寸测量将大大提高检修效率，本文对此做一个简要的介绍，即变电站内设备尺寸远程测量技术。 [1], 大型锻件远程热态在线尺寸测量装置. 河北省,燕山大学,2007-01-01. [2]何志豪,陶青川.基于安卓平台的尺寸测量技术研究[J].计算机应用与软件,2019,36(12):99-105. [3]孙安斌,曹铁泽,王继虎,甘晓川,高廷.高端装备大型零部件几何尺寸测量技术现状及趋势[J].计测技术,2021,41(02):41-50. [4]李光磊.一种激光测距装置的设计与实现[J].船电技术,2021,41(09):50-53.DOI:10.13632/j.meee.2021.09.012. [5]马金鑫,李文定,马文治.光学空间尺寸测量技术在大型铸钢件尺寸检测过程中的应用[J].中国铸造装备与技术,2021,56(02):37-40.
出版日期
2022年06月30日（中国期刊网平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
