全站仪在起重机检验中的应用分析

全站仪在起重机检验中的应用分析

王勇玲

浙江省特种设备检验研究院浙江省杭州市310020

摘要：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。

关键词：全站仪；起重机；检验；应用

1导言

起重机在实际应用中，可能会受到电气系统和结构部分问题的影响，导致起重机功能受到影响，甚至可能会引起安全隐患。因此，需定期展开起重机的检验工作，完成对问题的分析，达到推动起重机功能提升和安全生产的目的。在具体的起重机检验中，可以选择全站仪作为测量工具。基于此，本文分析全站仪在起重机检验中的应用，对其具体应用情况进行阐述，具体内容如下。

2全站仪测量分析

全站仪是现代测量仪器中的重要设备，有效的将电子经纬仪、电子补偿仪等集于一体，可以完成对水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差等内容的测量，具有功能性强，测量精度高等特点，可以满足诸多工程项目的基本需求。

在全站仪工作过程中，可以借助存储卡与计算机完成数据信息的交换，增加了全站仪数据的通用性。而且，全站仪还可以的借助通讯端口完成对数据信息的实时传递，达到提升数据传递时效性的目的。

在具体的起重机检验中，传统测量方法有激光测距法、钢丝绳法、水准仪法等。其中激光测距法在实际的应用中，激光测距存在误差，且需要后期修正，另外需要检测人员靠近额载物，容易引起安全隐患。对于钢丝绳法，固定困难，操作性差。水准仪法，测量存在误差，需修正。综合比较，全站仪法的测量精度高、可行性好，符合起重机检验的基本需求。

3全站仪的工作原理

全站仪，是全站型电子沿路仪（ElectronicTotalStation）的简称，全站仪是由测距仪、电子经纬仪、电子补偿器、微处理机构成的一个整体，它是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，能够实现多种功能如角度测量、距离（包括斜距、平距、高差）测量、三坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等，正是因为有如此多功能，全站仪应用非常广泛。在大型建筑、地下隧道施工等多种精密工程测量等领域非常常用。同时，在起重机械的检验领域中全站仪被广泛应用，发挥重要作用。

全站仪有度盘读数和显示系统，能够进行精确的角度测量，根据测角精度可分为0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等几个等级。全站仪能够自动地测量角度和距离，操作简便如水平角测量方法：按角度测量键，照准第一个目标A；设置A方向的水平度设置为零；照准第二个目标B，水平度盘读数即为A、B水平夹角。全站仪通过全站仪与电子计算机之间进行的双向数据交换。方式主要有两种，一种是利用全站仪配置存储卡进行数字通讯，不同设备数据可互换，通用性强。另一种是利用全站仪本身的通讯接口，用电缆进行数据传输。这两种方法都能将采集到的测量数据准确无误的输入计算机并进行数据处理。

4全站仪在起重机检验中的应用

针对起重机静刚度和上拱度的测量，均可以选择全站仪展开测量，可以减少安全隐患、提升测量效率。以桥门式起重机为例，全站仪的具体应用如下：

4.1拱度的测量

起重机拱度是影响起重机使用情况及其使用寿命的关键因素，在起重机的使用过程中，如果起重机的上拱度不足或产生变形，容易出现打车啃轨、小车爬坡溜车、起重量下降等故障现象甚至放生事故危及安全，值得引起使用单位和检验单位的高度注意。因此，在起重机检验中，需要有效展开起重机拱度的测量。选择全站仪对其进行测量：展开坐标系的构建，于坐标系界面中安装全站仪支架，且调整直角的垂直度和水平度，避免支架安装问题对全站仪精度造成不利影响；选取主梁上的测量点，具体的点位选择可以按照拱顶、拱两端的布置方式，并分别记为1～5点，注意，点位选择时，需要尽可能的规避小车轨道；调整全站仪的测量模式，变为棱镜模式，选用有垂直距离的测量方式，详细记录测量结果；结合测量数据展开相关计算，其中拱度可以按照选择5个点与坐标系o点的垂直距离测量值（Ln），展开计算，并得到主梁拱度如下计算式：L2=（L1+L3）/2（1）

4.2静刚度测量

静刚度同样是起重机检验中的重要指标，可选择全站仪展开测量计算。静刚度是指起重机小车满载状态下，且处于主梁的跨中位置时，垂直方向的最大静挠度和跨度的比值，是影响起重机安全性能的重要参数。

利用全站仪测量静刚度时，先将小车运行到主梁的跨中位置，且处于空载状态，选定测量点（如A点），展开全站仪测量A点数值，记录测量结果。再将小车行驶到主梁的跨中位置，吊起额定载荷，再用全站仪展开测量，记录A点测量结果，二者之差则为主梁的挠度值。注意：挠度值的测量需在起重机展开静载试验后进行，并避免日照的影响，从而保障静刚度测量的有效性及测量质量。

5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。

（b）额载状态

6结束语

总之，全站仪是一种高精度的测量装备，具有实时信息传递、测量精度高、适用范围广和操作简便等特点，可以广泛应用于各类工程测量中。起重机的检验检测关系到起重机运行安全和工作效率。

参考文献

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