影响激光跟踪仪测量范围的因素有哪些?激光跟踪仪的概述 一、定义 激光跟踪仪是一台以激光为测距手段配以反射标靶的仪器,同时配有绕两个轴转动的测角机构,形成一个完整球坐标测量系统。它可以用来测量静止目标,跟踪和测量移动目标或它们的组合。 二、工作原理 在目标点上安置一个反射器,跟踪头发出的激光射到反射器上,又返回到跟踪头。当目标发生移动时,跟踪头会调整光束的方向来对准目标。同时,返回的光束会被检测系统所接收,用于测算目标的空间位置。简而言之,就是静态或动态地跟踪一个在空间中运动的点,同时确定目标点的空间坐标。 三、主要构成部分 激光跟踪测量系统通常是由激光跟踪头(跟踪仪)、控制器、反射器(靶镜)、测量附件和用户计算机等组成。控制器一般包括角编码脉冲计数器装置、驱动马达装置、干涉仪脉冲计数器,还有能够进行实时数据计算与处理的计算机等。反射器通常呈球形,其内部设有3个相互垂直的反射镜。这些部分协同工作,实现对目标的精确测量。 影响激光跟踪仪测量范围的因素 一、环境因素 温度、压力、湿度和气流流动等环境因素,对激光跟踪仪的测量范围影响较大。温度的改变可能会致使仪器部件产生热胀冷缩现象,从而影响测量的精度与范围。在低温环境下,仪器的某些部件或许会变得僵硬,影响其正常运转。而高温环境则有可能致使电子元件的性能降低。湿度的变化可能会让光学部件受潮,对激光的传输与接收形成干扰,进而限制测量范围。压力的变动会对空气的折射率造成影响,导致激光测距产生误差。气流流动有可能使激光束出现抖动和偏移,对测量的准确性和稳定性产生影响。 为补偿这些环境因素带来的影响,可采用气象传感器对环境参数予以实时监测,并通过相应的算法对测量结果加以修正。针对不同的材料与工作环境,可以设计特定的温度补偿参数,以提高测量的精度和稳定性。 二、加工因素 靶球等部件的加工误差会对激光跟踪仪的系统精度与测量范围造成不容忽视的影响。例如,靶球内部反射镜的角点和外球的中心不重合,或者反射镜面相互不垂直,都会引发测量误差,从而限制测量范围。另外,球径的加工误差还有可能致使反射效果欠佳,对激光的反射和接收产生影响,进而影响测量范围。在加工进程中,务必要严格控制加工精度,采用高精度的加工设备和工艺,确保部件符合设计要求。 三、使用因素 操作人员的操作方式和环境振动对激光跟踪仪的测量范围存在一定的限制。当操作人员手持靶球时,倘若运行速度过快或者加速度过大,可能导致光束折断,对测量的连续性与准确性造成影响,从而限制测量范围。另外,在测量环境中所产生的振动,如人员走动、机器运转等产生的振动,可能会使仪器的部件产生微小位移,影响测量精度和范围。因此,操作人员应当经过培训,掌握正确的操作方法,同时应尽可能选取稳定的测量环境,或者施行有效的隔振措施,以降低振动给测量带来的影响。
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