浅谈激光测距仪在起重机检验中的应用

　1 激光测距仪简介 
　　激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。若激光是连续发射的,测程可达40公里左右,并可昼夜进行作业。若激光是脉冲发射的,一般绝对精度较低,但用于远距离测量,可以达到很好的相对精度。 
　　激光测距仪重量轻、体积孝操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一,因而被广泛用于地形测量,战场测量,的重要技术装备。由于激光测距仪价格不断下调,工业上也逐渐开始使用激光测距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小性能可靠等优点的微型测距仪,可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。 
　　作者以徕卡迪士通classic5a型激光测距仪为例对激光测距仪作一简单介绍: 
　　该型号激光测距仪外形小巧、携带方便,体积大约为50mm*80 
　　mm*180mm,甚至可装入任一衣袋。拥有自动识别功能的可翻转式底座,自边缘或角落起毫无困难的稳定测量。仪器背面底座上方有一1/8螺纹相架接口,可以与照相机机架方便连接。它的激光点清晰可见。即使目标位于难于接近的部位,你总能看见目标定位点。只要按一个键就可以快速简单的测量长度、面积、体积。其测程0.2m至200m之间,精度达到±1.5mm,无论测量距离长短,一样快速精确的测量,适用于应用到起重机检验过程中。 
　　激光测距仪测距原理:目前大多数激光测距仪采用脉冲法来测量距离。脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发生出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。 
　　2 测量方法 
　　2.1 跨度(轨距)的测量 起重机跨度的测量:在一对车轮中(两跨侧),以一个车轮的外(内)端面为基准,将激光测距仪测底座与基准端面对其,另一跨侧车轮的内(外)端面延伸出一遮挡板(要求不高,平整、可感光即可,如硬纸板等),按测距仪面板上的测量键,将光束点打在遮挡板上,读取测距仪面板上屏幕中的数据,即为一次跨度值。反复测三次,取平均值,即为该起重机跨度值。测量中要注意激光测距仪与遮挡板的垂直性。 
　　起重机大、小车轨距测量:只要把一侧轨道中心线作为基准,另一侧轨道中心线向上垂直延伸出一遮挡板,按上述方法测量即可方便实现。 
　　2.2 车轮对角线误差的测量 把起重机开到直线度较好的一段轨道,找到车轮踏面中心线并画一条线,沿线挂一线锤,使锤尖与轨道接触,在接触处做好记号(打冲眼),当四个车轮都在轨道上做好记号后,开走起重机,用激光测距仪测量四个点对角线间的距离,其两距离差即为对角线误差。 
　　2.3 起重机主梁静态刚性度的测量 将激光测距仪连接在可调节高度的专用支撑架(或相机架)上,将连接号的激光测距仪置于起重机跨中平整地面上,调整好支撑架高度,使其便于人员操作,开启测距仪开关,按测距键,将激光点对准起重机主梁受力面跨中点(双梁可在受力面延伸出一遮挡板),分别测量起重机主梁在空载及额定载荷状况下的数值,两者差值即为该起重机主梁静刚值度。测量中科根据现场实际情况放置测距仪位置,使其尽量位于起重机主梁正下方,如考虑安全、载荷物体积等因素,也可将测距仪位置移开一些,然后利用仪器本身自带的附加功能间接测高和测距(利用勾股定理计算功能),可安全方便的测出起重机主梁静态刚性度值。 
　　当然,利用激光测距仪还可以应用于起重机检验中的大多数距离测量中,方法与传统方法相似,笔者在这里不做一一介绍了。 
　　3 与传统测量方法比较的优点 
　　3.1 红外测距仪 用调制的红外光进行精密测距的仪器,测程一般为1-5公里。利用的是红外线传播时的不扩散原理:因为红外线在穿越其它物质时折射率很小,所以长距离的测距仪都会考虑红外线,而红外线的传播是需要时间的,当红外线从测距仪发出碰到反射物被反射回来被测距仪接受到再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离 
　　3.2 超声波测距仪 超声波测距仪是根据超声波遇到障碍物反射回来的特性进行测量的。超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即中断停止计时。通过不断检测产生波发射后遇到障碍物所反射的回波,从而测出发射超声波和接收到回波的时间差T,然后求出距离L。 
　　3.3 激光测距仪测量方便准确 激光测距仪侧程0.2m至200m之间,精度达到±1.5mm,无论测量距离长短,一样快速精确的测量,且拥有数据存储及数据输出(有电脑输出接口)功能,便于测量数据的存储及处理。不仅体积小,自重轻,便于检验人员携带,操作简单方便,大大减少了测量时间,提高了测量的准确度。 
　　3.4 测量安全可靠 激光测距仪为非接触测量距离、易于目标瞄准,故在测量人员难以接近的部位或不宜到达点的特殊测量中及诸如起重机主梁静态刚性度的测量中现场载荷物体积过大等因素存在时尤其安全方便。