激光测距仪在起重机检验中的应用探讨

摘 要：随着科学技术的迅速发展，我国的激光测距仪器在进行起重机检验的运用过程中已取得了较大进步，然而，在实际操作应用中仍旧存在许多问题。提升起重机的过程中，最重要的一项技术指标就是同步的精度指标技术，因此选择合适的测量传感器是一项非常重要的任务。在这种情况下，简要地介绍了激光测距仪的定义、特点和基本原理，阐述了在检验起重机过程中经常遇到的各种问题，探究了激光测距仪在起重机检验中的应用策略。

关键词：激光测距仪；起重机；检验；准确度

由于激光测距仪的快捷准确特点，带来了检测工作的革命性变革。地形、战斗场地等测量领域最先应用测距仪，但是由于价格特点限制了激光测距仪的应用范围。目前激光测距仪的价格得到降低，工业上开始逐渐应用激光测距仪，其中起重机的检验便是最大的受益对象。但是，在实际操作中对激光测距仪进行应用时，还是不可避免地出现了诸多方面的问题。

一、激光测距仪的定义、特点以及基本原理

1、激光测距仪的定义

激光测距仪是有效采用激光技术对距离长短进行准确测量的一种先进仪器。在实际操作中，它会对测量的目标发射出激光，然后把被测目标反射回来的激光用光电元件及时进行回收，最后通过计时器算出光束运行所用的总时间，再通过运行的总时间与光束的速度就可以立即计算出所需要的距离。另外，激光测距仪可以依照不同的需要进行各种调试，也可以长时间地进行光束发射，而且最远可以测量长达40km的距离。如果激光测距仪采用脉冲进行发射，那么它的精度就会相对降低，不过还是可以对较远的距离进行测量。梅曼科学家经过努力研究，1960年终于在美国的休斯公司研制出了世界第一台激光器。随后经过美国军方的继续探究，又首次在军事领域把激光器应用其中，使得激光器得到迅速发展，并逐渐被应用到各个不同的领域之中。

2、激光式测距仪的特点

激光式测距仪具有诸多方面的特点，比如：体积小、速度快、重量轻、操作简便以及精确度高等，因此一直备受人们的欢迎。当人们对测量后的距离进行认真分析后，就会发现这种技术的测量误差仅仅是光学测距仪的1/5，有的甚至只有数1/100，这样就使得测量的精度得到了极大保障，也因此被广泛用于飞机、轮船等对目标的测距这一环节之中。另外，在军事方面也同样发挥了非常重要的作用。

3、激光测距仪运作的基本原理

激光测距仪运作的基本原理极其容易，主要就是通过激光来进行不断发射和接受，然后再利用物理计算方式准确计算出实地的测量距离。比如：光的传播速度是 v，从 A 达到 B，再从 B返回到A，这一整个过程需要的总时间是t，那么从A到B之间的测量距离s在较为理想的情况下就应该用s=vt/2来表示。与此同时，要想解决测量时间不稳定的问题，可以采用测相式的测距仪，它可以通过对连续波的相位进行测定的方式进行工作。另外，除了采用测相式的测距仪进行测量外，还可以选用脉冲式的测距仪。当利用激光测距仪进行测量时，应该格外注意入射面要与射出的光束始终保持垂直，以便于使返回信号达到最佳的强度，一定要避免出现由于信号过弱因而产生相对较大的测量误差的现象。除此之外，还应该注意的是，在进行非常精密地测量时，应该尽量配合使用全反射的棱镜，但如果是对室内进行测量，只要满足墙面光滑的要求就可以了。

二、起重机检测中遇到的难题

室内使用较多的为额定起重量较小、跨距较短的桥式起重机，一般情况下会采用钢丝法和水准仪法两种测量方法进行测量，基本上能够达到所需要的测量要求。但是这两种方法在室外进行测量时却遇到很多的问题。

1、钢丝绳法的缺点

采用钢丝绳法进行检验存在两个问题：

①使用的钢丝绳容

易发生弯曲，产生测量误差，所以不能重复的进行使用。

②因为许多现场的操作难度较大，端头很难固定，甚至不具有固定的条件，所以对于跨度很大的起重机，会因为风力对钢丝绳的影响而产生误差。此时钢丝绳的跨中会出现明显的风振，导致测量读数不准。

2、水准仪法的缺点

水准仪法虽然操作简单且测量结果准确可靠，但只适合在无风的情况下进行测量。如果在室外，特别是港口的环境，大型起重设备的主梁离地面都有一定高度，不方便在地面测量。如果将水准仪固定在主梁上，由于风等外在因素的影响主梁与水准仪会产生晃动，从而产生读数偏差。随机性带来的误差使测量的结果失去了准确性。同时，起重机现场的环境不同，水准仪放置的位置很难确定，在高空位置测量时，也不能很好的保障检测人员的安全。总体来说，目前的两种测量方法存在极大的局限性，容易造成很大的误差。

三、探讨激光测距仪在起重机检测中的应用

1、主梁挠度的测量

对于起重机主梁挠度的测量，不管是在企业自检还是在监督检验中都是一项非常重要的检验项目，特别是新安装的桥、门式起重机，主梁挠度将会直接反映出主梁钢结构的设计、制造以及安装的规范程度。选择在主梁跨中附近下方做为激光测距仪的测量位置，把激光测距仪放置在平整的地面或合适的托架上，可靠固定好激光测距仪，以防止大风或其它外在因素干扰测量工作，同时也便于检测人员观测数据。将激光测距仪打开，选择合适的测量档位，建议采用连续测量档位，激光光束对准主梁下盖板中心进行发射，分别对起重机在额定载重量和空载两种情况下进行测量。测量后的数据进行相减，就为主梁的挠度。上述测量需要至少进行3次，取其平均值作为最后的测量结果。测量时如果室外的风较大，应采取适当的挡风措施，防止大风使测距仪产生晃动，影响测量结果。

2、主梁跨度的测量

对主梁跨度进行测量时，可把大车一侧的车轮作为基准面，另一侧车轮作为接收面，如果车轮不便于测量，也可在其对应的延伸面进行测量。选择合适的测量档位，读出的显示的数据，就是被测主梁跨度的数值。上述测量也应至少进行 3 次，取其平均值作为最终测量结果。另外，激光测距仪还能够测量起重机的其他多项参数，方法与上文大致相同，可以看出，利用激光测距仪，能够有效提高测量的准确度，减少了很多工作量。

3、车轮对角线误差测量

将起重机放置到轨道较直的部分后，画出同时连接车轮中心和车轮与路面接触的中心的一条线及其垂直线，以及两个车轮的中心线。当所有标记完善后，用激光测距仪测量4个点对角线的距离，测得的两条对角线长度之差就是车轮对角线误差，但是需要多次测量取其平均值以保证测量的精确性。

4、起重机主梁静态刚性度测量

首先，激光测距仪固定安装在自由调节的支架上，整体放置在起重机跨度中的平整地面上，然后调节到合适的操作高度。在激光测距仪开启后按测距键将激光点对准在双梁延伸出的遮挡板中心位置。最后测量出起重机主梁在空载和额定负载下的数值，则起重机主梁静态刚性度即为两个数值之差的绝对值。测量过程中需要注意激光测距仪的放置，位于起重机主梁正下方为宜。此外，起重机检验的其他方面也用到了激光测距仪，在此不进行赘述。

四、结 语

由于起重机技术的不断发展，也相应地提高了对起重机的检测技术，而作为对特种设备的检测人员，就应该以检测的高效率和准确度为基本原则，在检验起重机的实际操作过程中不断进行推陈出新，及时优化监测手段并且改善检验方法，以便于能够适应不同的需要。现如今，激光测距仪已经广泛应用到了各个领域，更应该准确理解激光测距仪的定义、特点及其基本原理，并且能够努力掌握激光测距仪的具体测量方法，以便于真正提高激光测距仪的应用水平。

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