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【摘 要】 随着经济的不断发展，工业设备安装中高精度测量的要求越来越严格。因此，本文就从工业设备安装中高精度测量方法这方面进行探讨。
【关键词】 工业设备安装；高精度测量方法
一、前言
在发展中的今天，工业设备安装的高精度测量是工业发展的一个重要组成部分，然而我国在工业设备安装高精度测量方法这方面的技术水平没有达到要求。
因此，加大对工业设备安装中高精度测量方法的重视，对促进工业的发展有着重要的意义。
二、高精度测量技术的发展现状及存在的问题
我国的测量计量技术及量仪科学曾有过快速发展时期，在长度计量基准和标准检定方面与工业发达国家水平相差不大，个别项目还居于国际先进水平。纵观近几届的CIMT展会，近几年国内的量仪制造厂商也取得了可喜的成绩，如哈量集团成功开发出了测量范围达2m的CNC3920大型齿轮测量仪，该仪器在精度和测量效率上已经接近国际水平，不仅能满足我国重型机械、船舶、军工等行业对高精度大型齿轮的测量要求，还填补了国内该领域的空白。西安爱德华量仪公司作为我国精密量仪制造行业中的新秀，发展也很快速，其开发和生产的拥有自主知识产权的三坐标测量机系列产品已经在国内市场占据重要席位。但总体上，我国的测量计量技术基础薄弱，和发达国家存在较大差距，尤其是在新型测量技术及仪器领域差距更加明显，尽管部分项目已经接近国际水平，如测量速度和测量精度，但仪器设备的可靠性和稳定性还有待进一步提高。目前国内最明显的现象是在一个生产装备水平较高的工厂内，先进的测量仪器，特别是高端产品设备几乎全部来自进口，几乎见不到国产设备。究其原因，主要存在以下几个方面的问题。
1、缺乏自主创新，原创能力差
由于长期习惯于模仿国外产品，目前我国的测量仪器工业缺乏创新能力，跟不上科学研究和工程技术的发展需要。在已有的各类主流测量技术及仪器设备中，很少有我们自己的原创技术。长期形成的和工业发达国家在制造技术上的差距，严重影响了测量技术的研发和制造能力。
2、产业化程度低、竞争能力弱
我国仪器科学与技术研究领域积累了大量科研成果，许多成果处于国际领先水平，有待筛选、提高和转化，但产业化程度很低，没有形成具有国际竞争力的完整产业。国产量仪中高端、高附加值产品几乎空白，微薄的利润造成研发投入的不足，继而严重制约我国测量技术及仪器设备的进一步发展。
三、高精度测量仪介绍
目前高精度安装测量仪主要有高精度曲轴、凸轮轴测量仪、多功能圆度测量仪及高精度三座标测量机几种类型，下面将详细的介绍：
1、高精度曲轴、凸轮轴测量仪
ADCOLE1200是美国ADCOLE公司生产的专业高精度曲轴、凸轮轴综合测量仪，如图1所1200型检测仪通过跟踪在被测件翻动时随动件的移功距离，对被动件进行测节。实际上，ADCOLE系统采用一种双频激光发生器。激光发生器在约相差2MHz的两个频率发出光束。当系统处于静止状态时，在干涉仪重合的两光束的相位差会以与频率差相同的速率，即约2MHz，进行循环。干涉仪移动导致的相位变动仅而加到该信号，或从该信号减去（这决定于移动的方向）。来自激光发射器的测量信号和参照信号被输进加减计数器的两个输人值。这样即可自动获取位移和方向的数位
精度：0.2μm
2、多功能圆度测量仪
MFK500圆度仪是高精度大型主轴回转式多功能圆度测童仪。如图2所示。采用坚固的花岗岩底座和调平隔震垫脚，上有花岗岩立柱Z轴和水平Tx/Ty轴工作台。Tx/Ty工作台具有全自动调中心调水平的功能，Z轴（立柱）上装有旋转测量用的主轴C轴，以及可以带动测头沿水平移动的测量轴X轴，此轴还有一相对位移行程，并有碰撞保护系统，所有三个测量轴系均采用空气静压轴承支撑。由于采用花岗岩测量系统，故保证了很高的精度和稳定性。受温度变化和时间推移的影响小；同样采用气浮导轨空气轴承，精度保持性好，免維护。这种机械结构，保证了几何精度不变。水平Tx/Ty轴装有自动重力动平衡系统，可通过修改参数，自动补偿不同测杆、测头重量的影响。
精度：0.10μm～0.0008μm/mm
3、高精度三座标测量机
Reference700是由德国LEITZ生产的高精度三座标测量机，如图3所示。
稳固的花岗石工作台，削弱了振动带来的影响。高分辨力钢光栅尺配有增量式光电转换器，保证了尽可能高的测量复现性。光栅尺上的自动温度补偿（10个温度传感器），最大化地减少温度对测量带来的影响。优化的弹性减振系统具有“可变硬度”，可把测址机从周围环境的振动中隔离出来。各轴运动组件是预载荷的空气轴承，此空气轴承配有气隙传感器，可以监控气隙大小。脉冲力控制的高性能直流伺服电机，采用循环式精密滚珠杠杆运动，以保证精密测量。
精度：0.9+L350μm
四、连铸生产线设备安装测量工作
对连铸生产工艺线，它与其他生产工艺线有着不同的施工工艺特点，它的工艺设备布置由其生产工艺而具有其独特性，它的设备是呈立体交叉布置，在设置中心标板和标高基准点时一我们就必须按照它的设备布置特点进行相应的设置。
1）向基准线设即冷却室与连铸机中心平行。
2）纵向基准线即每台连铸机的中心线。
3）横向基准线即拉矫机切点辊的轴线。
4）横向基准线即铸流外弧面与铅垂的相切线与横向基准线平行其水平距离等即铸流半径R，极限偏差为0.5mm。
5）横向基准线即输送辊道起始辊轴线，其设置部位：a.在拉矫机第一个驱动辊传动装置侧的基础表面内埋设一个基准点。b.在连铸机各层平台基础表面内埋设一个基准点。c.浇注平台上埋设一个基准点。d.在输出辊道，铸坯切割区域内埋设一个基准点。但是基准点线都应以连铸机的外弧基准线作为基准进行测设。 在设备安装中除了科学地设置测量基准点，建立合理的测量控制网来进行设备安装的测量工作，在实际的施土过程中还需要根据设备本身的安装精度要求，选择测量仪器以及测量方法，这是设备安装土程中测量基准线是重要环节。经常遇到测量设备水平度、设备铅垂度、设备标高、设备垂直度、倾斜度、同轴度、直线度、平行度、挠性转子同轴度，径向圆跳动、端面圆跳动、大型设备圆跳动，应该说测量基准线标高控制点的确定是设备安装工程中的宏观测量工作，而上面所述的一些测量工作则是设备安装工作的微观测量工作作，它对设备安装精度同样有着重要的意义，在长期的施工中，结合安装设备的特点采用合理的测设方法，较大地提高设备安装的精度，缩短了施工工期。
五、滑履轴承的安装技术
1、钢底座的安装
滑履轴承四块钢底座分别安放在V字形基础上，钢底座一般是一块整体铸件块，上下两面都有精加工面。钢底座的划线以底座上的四个地脚螺栓孔为基础，划出十字线.并打上样冲眼。
依据设计图纸要求在基础上安放好垫铁组，将钢底座吊置于基础上。由于钢底座是安放在V字形的斜边上可能滑动，因此在基础斜边的下沿先固定四个自制的顶丝座（角铁钻孔攻丝，装两个顶丝），用以支托并调整钢底座位置。
挂钢丝用线坠法找正钢底座纵横中心线，同时调整钢底座的中心标高与磨机中心标高差h.相对标高差不应超过±0.5mm。钢底座水平度测量用∠30°斜垫铁和水平尺进行检测，水平误差不大于0.1mm。
滑履轴承钢底座大多都采用对穿地脚螺栓，因此在初步找正后.即可拧紧地脚螺栓进行精找正，精找完毕后进行地脚螺栓灌浆。进、出料钢底座相对标高允许偏差0.5mm，进料端应略高于出料端。
2、滑履轴承的安装
清洗吊装固定支承座和可移动支承座（支撑板、托辊），置于钢底座上，拧紧固定支座与钢底座联接螺栓。球体座及凹球体安装时.使用吊环螺钉起吊，吊装上述组件时，一定要按制造厂的组对标记进行。最后吊装已装入凸球体的托瓦。凸球体的球面必须坐落在凹球体内，并能自由运动.在其问加入适量二硫化钼润滑粉剂，润滑球面。
托瓦在安装前应作水压试验，试验压力为0.6MPa：托瓦与滑圈的接触面检查是将托瓦放在磨筒体的润滑顶部，用塞尺在托瓦两端检查与滑圈之间的微小间隙，一般为0.05—0.10mm，插入深度为20mm，着色检查接触面状况，要求在托瓦底部沿整个宽度有良好接触，允许托瓦两端部边缘20-25mm区域内无接触点，否则就需刮研。
托瓦组的安装位置及斜度必须尽可能接近最终位置，使两组托瓦端面平齐，并且横向中心线平行，瓦面朝向磨机中心点。滑履轴承安装完毕后，应清洗涂油，用白棉布或塑料薄膜将轴承保护好，以免赃物进入，等待进行下一工序的施工。
六、注意事项
1、工作环境对稳定性的影响
高精度测量仪器对它的工作环境要求很高，不同仪器对室温的要求也不一样。如三坐标测量机在精测时要求室温为20±0.2℃，而且在测量时还要进行温度补偿。因为计量型三坐标精度很高，单轴为1±L/400μm，空间1.2±L/300μm，如室温不稳定会使传感器材料和被测零件材料的膨胀系数不一样，而使测量不稳定。另外，周围应无腐蚀性气体和较强磁场影响，因为传感器是通过改变电感量来输入信号的，而强磁场将直接影响电感量，使铡量不稳定。再有仪器应避开风口安放，因为计量室都是恒温，在打温时它的出风口温度较低，温度波動也较大，如把仪器放在出风口就会使整台仪器工作稳定。
2、对地基的要求
地基对稳定性有直接影响，因为如果地基有振动将引起整台仪器的振动，在高倍率下就会使测量稳定性下降，所应远离振源。有些精度特别高的仪器还应在地下室的避振房里使用。
3、对电源电压的要求
电源电压的不稳、干扰源太多会引起仪器的逻辑功能混乱，从而使整机工作不稳定。在这些地方使用，应加稳压电源和电源滤波器。
4、使用上的技巧
高精度测量仪的正确使用是保证每次测量成功的关键。例如，圆度仪在测量微型轴承的钢球时，斟钢珠很小（约Φ1～2mm），很不容易固定，而且精度还很高，在1μm左右。所以测量此类零件传感器的测力要放得很小，否则会因传感器的测力过大，而在事实上造成有一个力加在被测零件上，使得被测零件在旋转时有微量的移动，从而造成每次测得的数据不一样，表面看上去是仪器的稳定性差，实际上是用户使用不当造成。
七、结束语
总而言之，针对工业设备安装中高精度测量方法这方面而言，高精度测量方法是为了安装设备是的准确性，也是为了设备安装的顺利进行，所以，在高精度测量方法这方面存在的问题还是需要更加深入的了解和改善。
参考文献：
[1]梁化.高精度测量总的数据处理技术研究[J].仪器科学与技术，2008{9）：89.
[2]谢旭阳.工业设备安装中高精度测量方法[J].建筑工人，2010（3）59-62.
[3]黄绍林.大型建筑工程施工测量放线[J].中国测绘学会，2012（1）：35-41.
【关键词】 工业设备安装；高精度测量方法
一、前言
在发展中的今天，工业设备安装的高精度测量是工业发展的一个重要组成部分，然而我国在工业设备安装高精度测量方法这方面的技术水平没有达到要求。
因此，加大对工业设备安装中高精度测量方法的重视，对促进工业的发展有着重要的意义。
二、高精度测量技术的发展现状及存在的问题
我国的测量计量技术及量仪科学曾有过快速发展时期，在长度计量基准和标准检定方面与工业发达国家水平相差不大，个别项目还居于国际先进水平。纵观近几届的CIMT展会，近几年国内的量仪制造厂商也取得了可喜的成绩，如哈量集团成功开发出了测量范围达2m的CNC3920大型齿轮测量仪，该仪器在精度和测量效率上已经接近国际水平，不仅能满足我国重型机械、船舶、军工等行业对高精度大型齿轮的测量要求，还填补了国内该领域的空白。西安爱德华量仪公司作为我国精密量仪制造行业中的新秀，发展也很快速，其开发和生产的拥有自主知识产权的三坐标测量机系列产品已经在国内市场占据重要席位。但总体上，我国的测量计量技术基础薄弱，和发达国家存在较大差距，尤其是在新型测量技术及仪器领域差距更加明显，尽管部分项目已经接近国际水平，如测量速度和测量精度，但仪器设备的可靠性和稳定性还有待进一步提高。目前国内最明显的现象是在一个生产装备水平较高的工厂内，先进的测量仪器，特别是高端产品设备几乎全部来自进口，几乎见不到国产设备。究其原因，主要存在以下几个方面的问题。
1、缺乏自主创新，原创能力差
由于长期习惯于模仿国外产品，目前我国的测量仪器工业缺乏创新能力，跟不上科学研究和工程技术的发展需要。在已有的各类主流测量技术及仪器设备中，很少有我们自己的原创技术。长期形成的和工业发达国家在制造技术上的差距，严重影响了测量技术的研发和制造能力。
2、产业化程度低、竞争能力弱
我国仪器科学与技术研究领域积累了大量科研成果，许多成果处于国际领先水平，有待筛选、提高和转化，但产业化程度很低，没有形成具有国际竞争力的完整产业。国产量仪中高端、高附加值产品几乎空白，微薄的利润造成研发投入的不足，继而严重制约我国测量技术及仪器设备的进一步发展。
三、高精度测量仪介绍
目前高精度安装测量仪主要有高精度曲轴、凸轮轴测量仪、多功能圆度测量仪及高精度三座标测量机几种类型，下面将详细的介绍：
1、高精度曲轴、凸轮轴测量仪
ADCOLE1200是美国ADCOLE公司生产的专业高精度曲轴、凸轮轴综合测量仪，如图1所1200型检测仪通过跟踪在被测件翻动时随动件的移功距离，对被动件进行测节。实际上，ADCOLE系统采用一种双频激光发生器。激光发生器在约相差2MHz的两个频率发出光束。当系统处于静止状态时，在干涉仪重合的两光束的相位差会以与频率差相同的速率，即约2MHz，进行循环。干涉仪移动导致的相位变动仅而加到该信号，或从该信号减去（这决定于移动的方向）。来自激光发射器的测量信号和参照信号被输进加减计数器的两个输人值。这样即可自动获取位移和方向的数位
精度：0.2μm
2、多功能圆度测量仪
MFK500圆度仪是高精度大型主轴回转式多功能圆度测童仪。如图2所示。采用坚固的花岗岩底座和调平隔震垫脚，上有花岗岩立柱Z轴和水平Tx/Ty轴工作台。Tx/Ty工作台具有全自动调中心调水平的功能，Z轴（立柱）上装有旋转测量用的主轴C轴，以及可以带动测头沿水平移动的测量轴X轴，此轴还有一相对位移行程，并有碰撞保护系统，所有三个测量轴系均采用空气静压轴承支撑。由于采用花岗岩测量系统，故保证了很高的精度和稳定性。受温度变化和时间推移的影响小；同样采用气浮导轨空气轴承，精度保持性好，免維护。这种机械结构，保证了几何精度不变。水平Tx/Ty轴装有自动重力动平衡系统，可通过修改参数，自动补偿不同测杆、测头重量的影响。
精度：0.10μm～0.0008μm/mm
3、高精度三座标测量机
Reference700是由德国LEITZ生产的高精度三座标测量机，如图3所示。
稳固的花岗石工作台，削弱了振动带来的影响。高分辨力钢光栅尺配有增量式光电转换器，保证了尽可能高的测量复现性。光栅尺上的自动温度补偿（10个温度传感器），最大化地减少温度对测量带来的影响。优化的弹性减振系统具有“可变硬度”，可把测址机从周围环境的振动中隔离出来。各轴运动组件是预载荷的空气轴承，此空气轴承配有气隙传感器，可以监控气隙大小。脉冲力控制的高性能直流伺服电机，采用循环式精密滚珠杠杆运动，以保证精密测量。
精度：0.9+L350μm
四、连铸生产线设备安装测量工作
对连铸生产工艺线，它与其他生产工艺线有着不同的施工工艺特点，它的工艺设备布置由其生产工艺而具有其独特性，它的设备是呈立体交叉布置，在设置中心标板和标高基准点时一我们就必须按照它的设备布置特点进行相应的设置。
1）向基准线设即冷却室与连铸机中心平行。
2）纵向基准线即每台连铸机的中心线。
3）横向基准线即拉矫机切点辊的轴线。
4）横向基准线即铸流外弧面与铅垂的相切线与横向基准线平行其水平距离等即铸流半径R，极限偏差为0.5mm。
5）横向基准线即输送辊道起始辊轴线，其设置部位：a.在拉矫机第一个驱动辊传动装置侧的基础表面内埋设一个基准点。b.在连铸机各层平台基础表面内埋设一个基准点。c.浇注平台上埋设一个基准点。d.在输出辊道，铸坯切割区域内埋设一个基准点。但是基准点线都应以连铸机的外弧基准线作为基准进行测设。 在设备安装中除了科学地设置测量基准点，建立合理的测量控制网来进行设备安装的测量工作，在实际的施土过程中还需要根据设备本身的安装精度要求，选择测量仪器以及测量方法，这是设备安装土程中测量基准线是重要环节。经常遇到测量设备水平度、设备铅垂度、设备标高、设备垂直度、倾斜度、同轴度、直线度、平行度、挠性转子同轴度，径向圆跳动、端面圆跳动、大型设备圆跳动，应该说测量基准线标高控制点的确定是设备安装工程中的宏观测量工作，而上面所述的一些测量工作则是设备安装工作的微观测量工作作，它对设备安装精度同样有着重要的意义，在长期的施工中，结合安装设备的特点采用合理的测设方法，较大地提高设备安装的精度，缩短了施工工期。
五、滑履轴承的安装技术
1、钢底座的安装
滑履轴承四块钢底座分别安放在V字形基础上，钢底座一般是一块整体铸件块，上下两面都有精加工面。钢底座的划线以底座上的四个地脚螺栓孔为基础，划出十字线.并打上样冲眼。
依据设计图纸要求在基础上安放好垫铁组，将钢底座吊置于基础上。由于钢底座是安放在V字形的斜边上可能滑动，因此在基础斜边的下沿先固定四个自制的顶丝座（角铁钻孔攻丝，装两个顶丝），用以支托并调整钢底座位置。
挂钢丝用线坠法找正钢底座纵横中心线，同时调整钢底座的中心标高与磨机中心标高差h.相对标高差不应超过±0.5mm。钢底座水平度测量用∠30°斜垫铁和水平尺进行检测，水平误差不大于0.1mm。
滑履轴承钢底座大多都采用对穿地脚螺栓，因此在初步找正后.即可拧紧地脚螺栓进行精找正，精找完毕后进行地脚螺栓灌浆。进、出料钢底座相对标高允许偏差0.5mm，进料端应略高于出料端。
2、滑履轴承的安装
清洗吊装固定支承座和可移动支承座（支撑板、托辊），置于钢底座上，拧紧固定支座与钢底座联接螺栓。球体座及凹球体安装时.使用吊环螺钉起吊，吊装上述组件时，一定要按制造厂的组对标记进行。最后吊装已装入凸球体的托瓦。凸球体的球面必须坐落在凹球体内，并能自由运动.在其问加入适量二硫化钼润滑粉剂，润滑球面。
托瓦在安装前应作水压试验，试验压力为0.6MPa：托瓦与滑圈的接触面检查是将托瓦放在磨筒体的润滑顶部，用塞尺在托瓦两端检查与滑圈之间的微小间隙，一般为0.05—0.10mm，插入深度为20mm，着色检查接触面状况，要求在托瓦底部沿整个宽度有良好接触，允许托瓦两端部边缘20-25mm区域内无接触点，否则就需刮研。
托瓦组的安装位置及斜度必须尽可能接近最终位置，使两组托瓦端面平齐，并且横向中心线平行，瓦面朝向磨机中心点。滑履轴承安装完毕后，应清洗涂油，用白棉布或塑料薄膜将轴承保护好，以免赃物进入，等待进行下一工序的施工。
六、注意事项
1、工作环境对稳定性的影响
高精度测量仪器对它的工作环境要求很高，不同仪器对室温的要求也不一样。如三坐标测量机在精测时要求室温为20±0.2℃，而且在测量时还要进行温度补偿。因为计量型三坐标精度很高，单轴为1±L/400μm，空间1.2±L/300μm，如室温不稳定会使传感器材料和被测零件材料的膨胀系数不一样，而使测量不稳定。另外，周围应无腐蚀性气体和较强磁场影响，因为传感器是通过改变电感量来输入信号的，而强磁场将直接影响电感量，使铡量不稳定。再有仪器应避开风口安放，因为计量室都是恒温，在打温时它的出风口温度较低，温度波動也较大，如把仪器放在出风口就会使整台仪器工作稳定。
2、对地基的要求
地基对稳定性有直接影响，因为如果地基有振动将引起整台仪器的振动，在高倍率下就会使测量稳定性下降，所应远离振源。有些精度特别高的仪器还应在地下室的避振房里使用。
3、对电源电压的要求
电源电压的不稳、干扰源太多会引起仪器的逻辑功能混乱，从而使整机工作不稳定。在这些地方使用，应加稳压电源和电源滤波器。
4、使用上的技巧
高精度测量仪的正确使用是保证每次测量成功的关键。例如，圆度仪在测量微型轴承的钢球时，斟钢珠很小（约Φ1～2mm），很不容易固定，而且精度还很高，在1μm左右。所以测量此类零件传感器的测力要放得很小，否则会因传感器的测力过大，而在事实上造成有一个力加在被测零件上，使得被测零件在旋转时有微量的移动，从而造成每次测得的数据不一样，表面看上去是仪器的稳定性差，实际上是用户使用不当造成。
七、结束语
总而言之，针对工业设备安装中高精度测量方法这方面而言，高精度测量方法是为了安装设备是的准确性，也是为了设备安装的顺利进行，所以，在高精度测量方法这方面存在的问题还是需要更加深入的了解和改善。
参考文献：
[1]梁化.高精度测量总的数据处理技术研究[J].仪器科学与技术，2008{9）：89.
[2]谢旭阳.工业设备安装中高精度测量方法[J].建筑工人，2010（3）59-62.
[3]黄绍林.大型建筑工程施工测量放线[J].中国测绘学会，2012（1）：35-41.