Pomiar dłuższych odległości z wysoką dokładnością

Obecnie jestem zaangażowany w wytwarzanie konstrukcji stalowych o długości od 5 do 50 stóp. Obecnie mierzymy te konstrukcje za pomocą komercyjnych taśm mierniczych do różnych odmian ogrodowych. Przez większość czasu pracujemy z tolerancją około +/- 1/16 "i nie mamy żadnych problemów. Ostatnio staramy się, aby niektóre elementy miały bardzo wysoką tolerancję (co najmniej +/- 1 / 32 ", zbliża się do 1/64" lub .016 ") Ta tolerancja wynika z kryteriów wizualnych, a nie mechanicznych, ale nadal jest bardzo ważna dla naszego kierownictwa.

Moje pytanie brzmi: w jaki sposób możemy wiarygodnie zmierzyć tego rodzaju odległości przy takim poziomie precyzji? Jestem gotów zamówić jakieś mierniki taśmy NIST, ale nie jest dla mnie jasne, czy naprawdę poprawią sytuację. Czy istnieją inne technologie lub techniki, które można praktycznie zastosować w warunkach produkcyjnych? Czy jakieś narzędzia pomiarowe są wystarczająco dokładne, aby rozwiązać problem? Koszt jest oczywiście czynnikiem, ale bardziej zależy nam na powtarzalności i solidności niż na cenie.

Zdaję sobie sprawę, że dla większości ta tolerancja będzie absurdalna, ale wyobrażam sobie, że niektóre inne branże mogą musieć działać podobnie, być może duże silniki do statków lub komponentów elektrowni?

Uzyskanie tego rodzaju dokładności w tej skali nie jest trywialne i prawdopodobnie nie będzie tanie.

W przypadku mniejszych rozmiarów do kilku metrów przenośna maszyna współrzędnościowa byłaby opcją ( oto przykład ). Te mają dokładność rzędu 10 m i są używane do rzeczy, takich jak produkcja samochodów wysokiej klasy / F1.$\mu$

Jednak przyrządy typu CMM nie byłyby przydatne do niczego większego niż kilka metrów, ponieważ są ograniczone długością ramienia i muszą być zamocowane na miejscu podczas pomiaru, aby uzyskać rozsądny wynik. W przypadku większych elementów najlepiej działającą opcją byłby rodzaj urządzenia do śledzenia laserowego ( przykład ). Mają też całkiem dobrą powtarzalność (~ 20 ).$\mu$

Wersje, które widziałem, to interferometry z przesunięciem fazowym, które wystrzeliwują laser na światło odblaskowe w metalowej kuli, która jest umieszczona na powierzchni. Są używane przez ludzi takich jak Boeing / Airbus do sprawdzania tolerancji przy produkcji samolotów.

To nie są tanie, laserowe urządzenia śledzące kosztują około 80 000 $. Konwencjonalne laserowe dalmierze pomiarowe są znacznie tańsze, ale nie jestem pewien, czy miałyby odpowiednią dokładność.

Nawet najlepsza taśma metalowa jest podatna na znaczną rozszerzalność cieplną na duże odległości.

Zamiast tego wypróbuj laserowe urządzenie pomiarowe („elektroniczny miernik taśmy”): http://www.engineersupply.com/Laser-Measurers.aspx

Laserowa miara odległości, płaskie płyty przymocowane do obiektu i niektóre podkładki o znanej grubości powinny być wszystkim, czego potrzebujesz, aby precyzyjnie zlokalizować coś na dużą odległość.

Dla wysokiej dokładności na duże odległości typowe jest stosowanie ogólnych technik geodezyjnych. Używasz tachimetru ( takiego jak ten ), który zapewni ci dokładność 1,5 mm za jednym razem. Nie są to miary laserowe. Powtarzające się ustawienia / odczyty z pewnymi poprawkami statystycznymi powinny sprawić, że z łatwością spadniesz poniżej 1 mm. Zauważ też, że są one odporne na rozszerzalność termiczną dowolnej taśmy, ale oczywiście tematem będzie. To też może być dozwolone, jeśli chodzi o matematyczną kompensację.

Dobrą rzeczą jest to, że nie musisz kupować tachimetru. Możesz wypożyczyć na kilka dni. Jeszcze lepiej (w zależności od budżetu) jest zatrudnienie ankietera, który zrobi to za ciebie. Może to być droga, biorąc pod uwagę doświadczenie wymagane do korzystania z tego rodzaju zestawu. Początkujący dzień zajmie tylko postawienie go dokładnie nad znakiem. Myślę, że dokładność, o którą prosisz, można osiągnąć przy rozsądnych kosztach.