높은 정확도로 장거리 측정


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나는 지금 5-50 피트 정도의 강철 구조물 제작에 관여하고 있습니다. 현재, 우리는 정원의 다양한 상용 줄자를 사용하여 이러한 구조를 측정합니다. 대부분의 경우, 우리는 약 +/- 1/16 "의 공차로 작업하며 아무런 문제가 없습니다. 최근에, 우리는 일부 품목을 매우 높은 공차 (최소 +/- 1 / 32 ", 1/64"또는 .016 "에 접근)이 허용 오차는 시각적 기준이 아니기 때문에 관리에있어 여전히 중요합니다.

제 질문은, 우리가 어떻게 이러한 종류의 거리를 정확하게 측정 할 수 있습니까? NIST 추적 가능한 테이프 측정 값을 주문할 준비가되었지만 상황을 개선 할 것인지는 확실하지 않습니다. 실제로 제작 환경에 적용될 수있는 다른 기술이나 기술이 있습니까? 설문 조사 도구가 문제를 해결하기에 충분히 정확합니까? 비용은 분명히 요소이지만, 가격보다 반복성과 견고성에 더 관심이 있습니다.

나는이 관용이 대부분의 사람들에게는 어리석게 들릴지 모른다는 것을 알고 있지만, 다른 산업들도 아마도 선박이나 발전소 구성 요소를 위해 큰 엔진을 비슷하게 수행해야한다고 생각합니까?


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태양계 외곽의 우주 탐사선의 위치는 몇 cm 정확도로 측정됩니다. 따라서 얼마나 많은 투자를하고 싶은지, 얼마나 정확하게 가고 싶은지에 달려 있습니다.
SF.

답변:


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그 정도의 정확도를 얻는 것은 쉬운 일이 아니며 아마도 저렴하지 않을 것입니다.

최대 몇 미터까지 작은 크기의 경우 휴대용 CMM이 옵션이 될 수 있습니다 ( 여기에 예가 있습니다 ). 이들은 10 정도 의 정확성을 가지며 하이 엔드 / F1 자동차 제조와 같은 것들에 사용됩니다.μ

그러나 CMM 유형 계측기는 팔 길이에 의해 제한되고 합리적인 결과를 얻기 위해 측정시 제자리에 고정되어야하기 때문에 몇 미터보다 큰 물체에는 유용하지 않습니다. 더 큰 조각의 경우 가장 성능이 좋은 옵션은 일종의 레이저 추적기입니다 ( :) . 이것들은 또한 꽤 좋은 반복성을 가지고 있습니다 (~ 20 m).μ

내가 본 버전은 위상 변이 간섭계로, 표면에 놓인 금속 볼의 역 반사기에 레이저를 발사합니다. Boeing / Airbus와 같은 사람들이 비행기 제조에 대한 공차를 확인하는 데 사용합니다.

레이저 트래커는 약 $ 80,000 정도 저렴합니다. 기존의 측량 레이저 거리계는 훨씬 저렴하지만 정확한 정확도를 확신 할 수 없습니다.


나열된 휴대용 CMM도 팔 길이에 의해 제한됩니다. 당신은 그것을 움직일 수 있지만 팔이 움직이지 않을 때만 유용합니다. 동일한 부품의 측정간에 이동하기 시작하면 쓸모없는 판독 값이 나타납니다.
Trevor Archibald

고마워 Nivag, 나는 그것이 우리가 찾고있는 종류 일 수 있다고 생각합니다. @TrevorArchibald 그래서 우리는 어떤 종류의 기준 표면에 대해 고정 된 위치에 공구를 설치하고 항상 거기에서 측정을해야한다고 말합니까? 이상적이지는 않지만 수행 할 수 있습니다.
Ethan48

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@ Ethan48 그래, 파로 암이 작동하는 방식입니다. 그것은 여전히 ​​휴대 성이 뛰어나 움직일 때마다 보정 할 필요는 없지만 기준을 기준으로 모든 계산을 수행하므로 기준이 이동하면 측정이 해제됩니다.
Trevor Archibald

@TrevorArchibald 그래, 내 요점이었다. 다시 읽으면별로 명확하지 않았습니다. 편집합니다.
nivag

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최고의 금속 줄자조차도 먼 거리에서 상당한 열 팽창에 취약합니다.

대신 레이저 측정 장치 ( '전자 줄자')를 사용해보십시오. http://www.engineersupply.com/Laser-Measurers.aspx

레이저 거리 측정, 물체에 고정 된 평판 및 알려진 두께의 일부 심은 원거리에있는 물체를 정확하게 찾는 데 필요한 모든 것입니다.


감사! 우리는 확실히 장거리 레이저 테이프를 사용하지만, 내가 아는 한, 라이카조차도 +/- .040 만 약속하는데 이는 테이프보다 훨씬 정확하지 않습니다. 여기에서 열팽창이 확실히 중요해집니다. 운 좋게도 우리 가게에서는 온도가 상당히 잘 조절되어 관리가 용이 ​​할 수 있습니다. 열팽창 계수는 6.7x10 ^ -6이며, 50 '이상의 각도에서 평균 .004 "라고 생각합니다. 더 중요한 것은 테이프와 구조가 강철이기 때문에 같은 방향으로 향하기 때문입니다. 그것들은 비슷하게 확장됩니까? 그것이 순진한 진술입니까?
Ethan48

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둘 다 비슷한 등급의 강철이라면 매우 비슷한 양으로 팽창해야합니다. 귀하의 ~ 0.004 "/도 F 번호에 동의합니다. 레이저 장치가 충분히 정확하지 않은 경우, 내가 생각할 수있는 것은
역겨운

그래, 그게 내가 지금까지 생각해 낸 최고이지만 분명히 실용적이지는 않다. 내가 이해 한 바에 따르면 마스터 테이프를 처음에 교정하는 방법입니다.
Ethan48

측정의 정확도 / 오류가 무엇인지 어떻게 수 있습니까?
SF.

@SF, 나는 추적 할 수있는 의미가 없지만, 15 인치 마이크로 미터 표준과 전체 철강에 대해 서로 다른 테이프를 검사하여 전반적인 의미를 확인했습니다.
Ethan48

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장거리에서 높은 정확도를 얻으려면 일반적인 측량 기술을 사용하는 것이 일반적입니다. 한 번에 1.5mm의 정확도를 얻을 수 있는 총 스테이션 ( 이와 같은 )을 사용합니다 . 그들은 레이저 줄자가 아닙니다. 일부 통계적 수정으로 반복 설정 / 판독하면 1mm 미만으로 쉽게 얻을 수 있습니다. 이것들은 테이프의 열팽창에 영향을받지 않지만 물론 대상이 될 것입니다. 수학적 보상으로도 가능합니다.

좋은 점은 토탈 스테이션을 구입할 필요가 없다는 것입니다. 며칠 동안 빌릴 수 있습니다. 더 나은 여전히 ​​(예산에 따라) 설문 조사 담당자가 당신을 위해 그것을하는 것입니다. 이것은 이런 종류의 키트를 사용하는 데 필요한 경험을 고려하는 방법 일 수 있습니다. 마크 위에 정확하게 서려면 초보자가 필요합니다. 원하는 정확성을 합리적인 비용으로 얻을 수 있다고 생각합니다.


알았어, 재밌어 따라서 계측기 자체는 내가 이길려고하는 1/16 "공차에 적합하지만 여러 측정을 통해 더 정확하게 얻을 수있는 방법이 있습니까?
Ethan48

@ Ethan48 예. 시가의 길이를 측정하는 것과 같습니다. 측정을 평균 10 회 반복하십시오. 단일 측정보다 정확도가 향상됩니다. 나는 하루 종일이 키트와 비슷한 것을 100 번 읽으며 산을 보냈다.
Paul Uszak

당신의 문제는 기술과 경험이 될 것입니다. 토탈 스테이션은 매우 복잡하며 모든 가능성은 제작을 통해 설정할 수 없습니다. 오프셋되어야합니다. 이로 인해 지오메트리 및 오류 분산 기술이 중단됩니다. n이 판독 횟수 (반올림) 인 근 (n) 정확도 개선과 같은 것을 얻을 수 있습니다. 그런 다음 제작의 열 이동에 대한 여유가 있습니다. 하루 동안 남자를 데려가는 것이 가장 좋습니다.
Paul Uszak

네, 지식이있는 사람을 데려 오려고합니다. 필자의 이전 이해는 통계적 방법이 측정에 대한 신뢰를 높일 수 있지만 실제로 정확도를 높일 수는 없지만 실제로 연구 한 영역은 아니라는 것입니다.
Ethan48
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