工业设备安装中高精度测量方法探讨张广亮

工业设备安装中高精度测量方法探讨张广亮

张广亮

（河北省安装工程有限公司河北省唐山市063000）

摘要：近年来，随着设备精度和自动化程度的提高，设备生产时的可靠运行对设备安装的精度要求非常高。文章就工业设备安装中的高精度测量方法进行了探讨，以供参考。

关键词：工业设备；安装；高精度测量

前言

随着中国先进制造业快速发展，一些大型精密的智能化生产线和生产设备引入到了实际生产过程中。这些生产线和生产设备的安装和调试均需要进行精密的三维测量，其特点是范围大、精度高，它直接影响到工业设备能否正常运行，是保障工业企业安全平稳生产的前提条件。因此，对高精测量也不断提出了新的要求。

1放线测量的意义

在工业设备安装中，最根本的定位方法就是测量放线工作，测量放线工作直接影响着工业设备安装的工程成本和安装质量，对设备安装的工期也会产生直接的影响，并且，测量放线工作时所有后续工序的基础，对于设备安装起着决定性的作用。因此，作为一名称职的设备技术员，就必须对图纸的理解透彻，掌握测量定位的方法。

2安装基准点测量放样

2.1平面安装基准点放样

设备安装平面基准点先进行初步放样测量。通过采用全站仪，进行初步放样点位。定制40mm×40mm×10mm的黄铜方片作为标记，在地面刻制方形凹槽，然后将铜片镶入其中以四枚螺丝紧固并用固化剂密封粘牢，做好点位标示。待放样点标志凝固后，采用平面控制测量时同一台LeicaTS50全站仪以极坐标方法配合精密棱镜三脚座，根据放样点坐标反算的角度和距离进行精密放样。

2.2高程安装基准点放样

初步放样，在工作基点与放样点中间位置处设置水准仪，前后视距＜0.3m。水准仪架设高度与待放安装基准点高程基本一致，约为1.4m。后视工作基点标尺读数，计算出水准仪水平视线高度，调节水准仪的微动螺旋，将其水平视线高度精确调整到拟施放高度，再旋转水准仪照准柱子，在柱子上标记仪器水平视线高度。定制40mm×40mm×3mm的黄铜方片作为放样标志。用固化剂先将标志固定在柱子初放标记位置处，再用四枚螺丝紧固。

待安装高程基准点标志凝固后，采用LeicaDNA03电子水准仪配合条形码铟钢尺，进行精密放样，放样过程同初步放样，精密放样后用签字笔在黄铜片上做好标记。复测满足限差后，在标志上用美工刀片刻制放样点位标志。

3工业设备安装中的测量放线

3.1中心标板的制作和预埋

在安装自动化联动设备时，由于各设备之间相互联系密切，所以需要用中心标板和基准点把测量出的标高和中心线的位置标出来，作为安装的共同依据。采用中心标板和基准点是现代化机械设备安装的一种先进方法。中心标板是在浇灌基础时，在设备两端的基础表面中心线上埋设的两块一定长度的型钢，并标上中心线点，作为安装放线时找正设备位置用的一种标定点。中心标板使用不锈钢钢板进行制作，中心标板的下部使用铆钉进行焊接，上部使用盖板铺设，然后使用螺栓将这三者连接到一起。完成浇筑后要复查安装好的中心标标板，保证中心标板安装过程中可以达到规定要求。

3.2投测底层横中心线和纵中心线

（1）针对定位轴线实施复查。通过定位轴线开展投测构成底层纵横中心，相应的垂线垂直程度务必保证精确。纵向中线的投测过程中应采取相关的仪器，并利用仪器对横轴的垂直度进行校准，位置测定完成后需要对控制点实施方位调整，以达到安装设计的精度要求。

（2）对底层横向和纵向中心线的投测。底层纵向中心线是所有基准线的在投放时的起点具体投测按照相关要求进行。

3.3确定底层纵向辅助线

在底层纵向辅助线的确定中需要采取直接测量小角度测量方式，这是由于此种方法可以将距离的误差有效的掌控在0.5mm之内。

3.4测定底层纵向辅助线距离控制点

在确定好纵向辅助线上不同距离控制点的起点后，然后对每个距离的控制点进行测量，测量一般使用的是距离差取平均测距法，但使用这种方法时，一般会受到两个方面因素的影响：①加权常数存在误差。②周期性误差。仪器设备的先进性是一个关键，通常由于仪器内部电路的影响，测量的结果会因为距离长短的变化而变化，而这个变化是呈周期性的，变化的范围就是周期性误差的本质。为了消除上述的两项误差，可以采用距离差取平均测距法。

4设备测量中的需要注意的问题

（1）仪器的选择。根据工程测量精度的要求，选择精度高的仪器，而且使用仪器之前需对其进行检校，检校合格的仪器才能使用。

（2）合理布设平面基准网。基准网是测量工作中最基础的保障，基准网的精度直接影响测量的精度，而且基准点位选择合理，还可以在保证测量精度的同时提高工作效率。

（3）尽可能在同一基准点上施放所有的放样点，这样可以消除基准点之间的相对误差，提高放样点的相对精度。

（4）放样过程中坚持“三固定”原则，即仪器设备、作业人员和观测方法固定，以消除视差和不同仪器、测量方法所带来的误差，同时选择夜间作业，避免现场施工干扰。采用“粗放—精确放样—复测检查—调整”的逐渐趋近法放样，保证放样精度。

（5）保证每次在同一个时段完成所有点的放样或者是检校工作。在实际操作中还应对其他一些会对控制点测量精度造成一定影响的方面加以注意，如光学对点器的对中误差、气象因素等。举个例子，在某些工程中,因设备及厂房的要求,须在其他层测设同样的基准线网格。其误差主要是由于仪器本身的纵轴与横轴垂直度偏差引起的，采用正倒镜两侧回取中的方法即可消除些误差，确保精度要求。经过以上步骤,通过在厂房各层测设一个完整的基准网格线,利用此基准线,在后期的地脚螺栓预埋;基础板的划线、钻孔、攻丝;设备的水平度、垂直度等测量中，我们可利用经纬仪及全站仪，借助于一些辅助工具(如磁力表座、标尺等)便可进行各项测量并确保精度。

（6）放样完成后，对所有平面放样点做坐标复测、基线准直及钢尺量距复测，得出放样点最大点位误差和最大点间距误差，看是否满足设计精度要求。

5设备安装测量案例分析

以某炼钢设备安装工程为例，在进行炼钢车间设备安装施工测量工作之前，测量人员一定要对设计施工图纸进行全面了解，并明确设计要求，然后编制出基线网控制方案，以此确保测量工作能够满足施工图纸要求。在进行施工测量工作时，我们需要在原来测设完毕的方格网上，进行转炉建筑物控制网的规划，然后布设基线控制网，并确定出转炉的纵横处中心线，并将其作为转炉建筑物的主轴线。

5.1装料设备安装测量

装料设备安装测量包括对地面安装的测量与装料机上部安装的测量。测量人员应依据矩形控制网来对装料设备轨道上的支承柱中心线进行测出，并对两排柱子的每段跨距和距高进行严格的测量，确保误差不会超过3毫米，并对支承柱子的垂直度进行检查，当柱子高度在10米以内时，要确保垂直线和柱子上端偏差不得超过10毫米，并且支座的实际标高和设计标高的偏差不得超过2毫米。当支承柱子安装完毕以后，就要进行装料机上部安装的测量工作，测量人员需要把装料机车轨上的中心线投射到柱子的上部位置，并对项目往往横位置进行固定，在柱子的上部挂上一个锤球，然后把轨道吊在柱子上，并用螺丝进行连接，并采用基坑测量的方法来对轨面的标高进行测定，然后垫上垫板，确保误差在3毫米左右，并进行轨道校正，在进行轨道校正之前，一定要对跨距进行严格的检查，然后才能对螺丝进行固定。最后，把装料机的主梁架到支承柱子上，并对桥架的联结部件进行找正，以此方便后续铆接固定。测量人员必须要依照对角线对桥架的尺寸进行检查，并确保尺寸误差不得大于3毫米。

5.2混铁炉设备安装

对混铁炉设备的放线测量工作最重要的是对弧形滑道的安装进行测量，在对滑道进行安装之前，要对混凝土水平面的高度及地脚螺丝的中心线进行全面检查，还要对垫板的高度进行检查，并按照规定的设计尺寸进行滑道安装工作。在进行滑道安装测量时，要把水平仪放到基础面的边缘处，利用后视境中的永久基准点，来计算出视线的高度和应读数，并对各个螺栓的边缘处记下记号，记下记号以后测量人员还要对垫板的高度进行第二次检查，确保误差会超过1毫米后，才能进行垫板。在滑道安装完毕以后，测设人员还要对滑道的跨距及中线位置进行检查，确保标高误差不会超过0.1毫米，然后进行装配工作。为了方便金属结构的安装，测量人员要把炉体的中线投射到平台中，并做下记号，然后进行复查校对。与此同时，测量人员还要在平台上引测出一定数量的基准点，将其作为安装过程中细部标高测定工作的依据。

6工业设备安装高精度测量中的控制措施

6.1健全质量保证体系

工业设备安装必须要有健全的施工质量保证体系加以保障。首先，要建立和健全施工单位的质量保证体系，明确所用工作人员的职责权限，在法律法规的范围之内从事质量控制管理活动，确保责任到人。其次，要有配套的安装测量体系运行文件。根据公司制定的质量计划、目标和工作程序等开展一系列的活动，并且对于质量的审查都要遵循相关的文件或规章制度。再次，完善记录制度。对于从事与质量有关的活动都要记录在案，并且保证记录的真实性和可信度。并且记录中要有质量方面的客观证据，同时还包括质量的检查结果等，做到对于任何事都有据可查。

6.2人为控制

建立专业的安装测量小组，由具有丰富经验的管理人员、测量人员构成，确定科学先进的测量流程和测量设备，采取经过严格的校验的测量器具，并且在测量实施前对工具进行复核检验，有必要的情况下还需要采用正确的测量方法开展阶段性检测；设备条件图需要经过严密的设计、校验、审核，与此同时及时的与土建相关单位进行沟通调整，做到每一层都严格把关，尽早修正，保证设备条件图的精准性；设备安装测量中的参数要充分的结合现场的实际情况和企业上产的具体要求来适当调整，参数的确定需要经过详细的计算、审核。

在测量放线过程中要保证测量的准确性，用科学管理的方法进行，用严谨、认真的态度来对待，以此提高测量放线工作的可靠性。因此应加大对测量人员的技术培训，提高自己的素质和专业技能，一方面，通过各种手段，使每个测量工作人员端正好自己的工作态度，积极地面对这份工作，也使每个人都能掌握自己所需的专业技能，每个人都能识图、懂图以及解图，能对图纸的设计意图进行准确的诠释，这样才能保证工作的顺利进行，提高测量的准确性和目的性。另一方面，全体人员应该提高对测量放线工作的认识，在施工过程中，应积极配合测量员并对施工现场的测量成果做好保护工作。

6.3过程控制

在设备正式安装之前，施工人员要详细检查全部文字资料，包括设备主体、配件等安装材料的图纸、使用说明乃至操作使用说明书等都要进行阅读，避免遗漏任何一个细节，通过这样的方式，尽可能的防止安装测量工程产生失误进而导致整体安装出现误差。同时，对于安装过程中涉及到的相关参数、数据等都要进行详细的记录，并且建立关联档案，将资料分类管理，进行妥善的保管，其主要目的是机械设备日常维护、检修过程中，能快递查找到档案最原始的数据资料，以便起到重要的参考作用，对相关参数和数据进行对比，为工业机械设备的正常运行提供保障。

7结束语

综上所述，面对工业设备安装施工工期时间长、环境复杂多变、厂房设备布置不规则等各种影响因素，要做到测量的精确，必须克服各种自然因素和人为因素，保证测量的准确性和精确性，确保设备安装的质量和安装精度。

参考文献：

[1]余成江,熊德峰.精密设备安装放样与质量控制探析[J].测绘与空间地理信息,2017,40(12):196-199.

[2]左端午.浅谈炼钢设备安装工程的施工测量[J].江西建材,2017(21):209+214.