風力機組塔架傾斜度測量方法

2023-05-24 19:15:26

專利名稱：風力機組塔架傾斜度測量方法
技術領域：
本發明涉及測量圓柱形風カ機組塔筒的方法，特別是風カ機組塔架傾斜度測量方法。
背景技術：
風カ發電電源由風カ發電機組、支撐發電機組的塔架、蓄電池充電控制器、逆變器、卸荷器、併網控制器、蓄電池組等組成。風カ發電機組包括風輪、發電機，風輪中含葉片、輪轂、加固件等組成，風カ發電機組葉片受風カ旋轉而發電、發電機機頭轉動等功能，其中的塔架是保證風カ發電機組安全正常運行的必要支撐裝備，其重要性不言而喻，鑑於風カ機長期運行後，受到各種外力影響，造成塔筒偏離原始固定位置，即由於塔筒的基礎沉降、變形等原因會引起向某一方向傾斜，當不能及時觀測到風カ發電場風力機組塔筒傾斜度方向時或當對風カ發電場內某ー風カ機組塔筒所測的傾斜度數值出現較大偏差時，就會導致 測量技術上的誤判，繼而無法保證風カ發電機組塔筒安全正常運行，甚至出現重大的安全生產隱患，乃至於發生重大安全事故，因此，風カ機組塔筒傾斜度的測量工作並無小事可言，若沿用傳統的傾斜度測量方法對其進行測量，所測出的傾斜度數值誤差仍然偏大，現有對測量風カ發電機組塔筒傾斜度或其它圓形構築物傾斜度的方法則遠遠不能滿足現時各行各業的要求，也是ー個需要亟待解決的技術問題，尤其是對風カ發電場風カ機組塔筒傾斜度的測量工作，必須達到低誤差和高測量效率的指標，方可實現對風カ發電場內某ー風力機組塔筒傾斜度安全監測。目前，對風カ發電機組塔架塔筒傾斜度的監測工作尚屬空白，對其它圓形構築物傾斜度的測量方法則會出現測量誤差較大、測量步驟偏多的問題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種風カ機組塔架傾斜度測量方法，測量步驟得到進ー步簡化，明顯降低測量誤差。本發明的目的是這樣實現的一種風カ機組塔架傾斜度測量方法，A、首先需在待測傾斜度的風カ機組塔架筒體靠近地面的下部外壁面上設置ー個座體，該座體上設置的等效平面與該風カ機組塔架筒體的軸向幾何中心軸線o' o0相平行；需準備的測量工具有經緯儀、標尺、直角板和傾斜垂直向指示儀；獲知風力機組塔架筒體的高度H ;
所述的傾斜垂直向指示儀，包括圓盤狀全方位水平儀，圓盤狀全方位水平儀由圓形扁平狀盒體和圓形透明板體構成，圓形透明板體固定封裝在圓形扁平狀盒體設置的圓形開ロ上，密封住圓形扁平狀盒體的內部，在圓形扁平狀盒體內部形成的密閉盒腔內設置著留置有氣泡的液體，在圓形扁平狀盒體上設置著圍繞於圓形透明板體而閉合成圓環形的凹槽，該圓環形凹槽與圓形透明板體的幾何圓心D重合，圓環形凹槽內配合安裝有圓環形圈體，與圓環形圈體滑動接觸，可相對圓環形凹槽以圍繞圓形透明板體的幾何圓心D自轉,在圓環形圈體上固定設置有環形架體，環形架體上固定有旋轉指針，該旋轉指針長度方向延伸的幾何中心直線經過圓形透明板體的幾何圓心D，旋轉指針與圓形透明板體的外板面相平行，旋轉指針一端尖端位於圓形透明板體的邊緣且相對圓形透明板體的幾何圓心D始終以圓形透明板體的徑向為指向，在環形架體上還設置著雷射瞄準器，雷射瞄準器通過活動連接件安裝在圓環形圈體上，所述的活動連接件為成對的具有外螺紋的螺杆和成對的具有內螺紋的管套構成，管套其一端均與雷射瞄準器殼體外壁相鉸接，在圓環形圈體上設置著螺杆，螺杆與管套可通過其相配合的內、外螺紋連接並相對彼此旋轉，所述的雷射瞄準器與環形架體上的相對安裝位置關係以其發射端所發射出的雷射束直線與旋轉指針縱向幾何中心直線投在圓形透明板體上的投影線相垂直為準，所述的旋轉指針位於圓形透明板體和雷射瞄準器之間，在雷射瞄準器上固定設置著直條形氣泡水平儀，，所述的直條形氣泡水平儀在雷射瞄準器上的相對固定位置關係以其座底平面與雷射瞄準器發射端所發射出的直線雷射束保持平行為準；
B、①將直角板的一板體緊貼在等效平面上，並使其固裝在等效平面上，再將上述所說的傾斜垂直向指示儀放置在直角板上述所說的另一板體上，使傾斜垂直向指示儀的底部平面緊貼在直角板的另ー板體上，手動旋轉環形架體使旋轉指針尖端指向偏移至圓形透明板 體邊緣的氣泡，再手動旋擰傾斜垂直向指示儀設置的活動連接件-管套和/或螺杆，以調平雷射瞄準器；②打開傾斜垂直向指示儀上的雷射瞄準器，沿著雷射瞄準器發射端所發射直線雷射束的方位移動，以在該觀測位置架設經緯儀，經緯儀所在的上述該觀測位置與風力機組塔架筒體之間的直線距離L以該預設於該觀測位置的經緯儀望遠鏡能將風カ機組塔架筒體的頂部和底部均能通過該望遠鏡映入目視視場為宜，當觀測位置設定後，在觀測位置架設經緯儀，按照現有慣有調試操作經緯儀的步驟調平該經緯儀的水平度盤，將經緯儀的望遠鏡尋視傾斜垂直向指示儀上安裝的雷射瞄準器，通過望遠鏡目鏡目視以使望遠鏡鏡頭朝向雷射瞄準器，即以該雷射瞄準器為觀測目標，並保持該經緯儀的水平度盤處於水平狀態，再將雷射瞄準器映入望遠鏡視場內，並通過望遠鏡目鏡邊目視雷射瞄準器邊調整經緯儀的位置，並通過望遠鏡目鏡邊目視雷射瞄準器邊調整經緯儀的水平位置和高度，直至雷射瞄準器發射端發射的直線雷射束所投映處的圓形光斑經過望遠鏡內的十字絲交叉點經望遠鏡目鏡投映入雙目後，保持望遠鏡朝向不變以記錄此時水平度盤的起始水平角起始刻度，並以經緯儀現在所處的位置作為觀測點M而不動利用上述所記錄下的水平角起始刻度，根據現有的經緯儀投影法和結合圓形構築物的傾斜觀測的方法，轉動望遠鏡使其朝向待測的風力機組塔架筒體，將風カ機組塔架筒體頂部和底部分別通過望遠鏡映入視場，利用經緯儀投影法可測算得到該風カ機組塔架筒體其底部的幾何圓心點ο,和其頂部的幾何圓心oO之間的水平斜向觀測偏心距ーoOC之間的水平直線距離Lx以及望遠鏡朝向風カ機組塔架筒體底部幾何圓心點o'的連線相對於雷射瞄準器發出直線雷射束的夾角角度θ = ΖΖΜο'，算得o' oO之間的水平實際最長偏心距Ls= (Lx/ cos Θ )，繼而最終算出該風カ機組塔架筒體的傾斜度i=Ls/H。所屬本發明的技術領域人員可通過以上本發明的具體實施步驟測得風カ機組塔架筒體或其它構築物傾斜度的數值，實現降低傾斜度誤差的目標。本發明的具體實施步驟清楚簡要，並通過實踐檢驗，使所測得的風カ機組塔架筒體的傾斜度數值的誤差得到進ー步減小，改變傳統用經緯儀測量構築物傾斜度的方法，簡化了測量步驟。


下面將結合附圖對本發明作進ー步說明。圖I為本發明最終步驟總體布設的俯視 圖2為對應於圖I的測量工程三角幾何原理 圖3為對應於圖I (不含傾斜垂直向指示儀)的測量工程平視觀察 圖4為專門用於本發明的傾斜垂直向指示儀的俯視結構示意 圖5為基於圖4的去除圓環形圈體的俯視結構不意 圖6為基於圖5的去除圓環形圈體的側視剖視結構示意 圖7為基於圖4的總體側視剖視結構示意圖；
圖8為圖I中A-A向平視放大示意圖[即專用於本發明傾斜垂直向指示儀(基於圖I和圖6)、直角板相配合設置於風カ機組塔筒底部設置的座體的等效平面上的側視放大示意圖，含傾斜垂直向指示儀的側視剖視圖和風力機組塔架筒體局部示意圖]。
具體實施例方式一種風カ機組塔架傾斜度測量方法，A、如圖I和圖8所示，首先需在待測傾斜度的風カ機組塔架筒體10靠近地面的下部外壁面上設置ー個座體2，該座體2上設置的等效平面20與該風カ機組塔架筒體10的軸向幾何中心軸線o' oO相平行；需準備的測量工具有經緯儀6、標尺5、直角板3和傾斜垂直向指示儀；獲知風力機組塔架筒體10的高度H ；
如圖I、圖4至圖8所示，所述的傾斜垂直向指示儀，包括圓盤狀全方位水平儀，圓盤狀全方位水平儀由圓形扁平狀盒體4和圓形透明板體43構成，圓形透明板體43固定封裝在圓形扁平狀盒體4設置的圓形開口上，密封住圓形扁平狀盒體4的內部，在圓形扁平狀盒體4內部形成的密閉盒腔內設置著留置有氣泡50的液體48，如圖5和圖6所示，在圓形扁平狀盒體4上設置著圍繞於圓形透明板體43而閉合成圓環形的凹槽49，該圓環形凹槽49與圓形透明板體43的幾何圓心D重合，即同圓心，圓環形凹槽49內配合安裝有圓環形圈體47,與圓環形圈體47滑動接觸，可相對圓環形凹槽49以圍繞圓形透明板體43的幾何圓心D自轉，在圓環形圈體47上固定設置有環形架體42，環形架體42上固定有旋轉指針41，該旋轉指針41長度方向延伸的幾何中心直線經過圓形透明板體43的幾何圓心D，旋轉指針41與圓形透明板體43的外板面相平行，旋轉指針41 一端尖端位於圓形透明板體43的邊緣且相對圓形透明板體43的幾何圓心D始終以圓形透明板體43的徑向為指向，在環形架體42上還設置著雷射瞄準器44，雷射瞄準器44通過活動連接件安裝在圓環形圈體47上，所述的活動連接件為成對的具有外螺紋的螺杆420和成對的具有內螺紋的管套410構成，管套410其一端均與雷射瞄準器44殼體外壁相鉸接，在圓環形圈體47上設置著螺杆420，螺杆420與管套410可通過其相配合的內、外螺紋連接並相對彼此旋轉，所述的雷射瞄準器44與環形架體42上的相對安裝位置關係以其發射端46所發射出的雷射束直線與旋轉指針41縱向幾何中心直線投在圓形透明板體43上的投影線相垂直為準，如圖I和圖4所示，即與旋轉指針41長度方向的幾何中心直線正投影在圓形透明板體43上的交角為90°，如圖7和圖8所示，所述的旋轉指針41位於圓形透明板體43和雷射瞄準器44之間，旋轉指針41與圓形透明板體43之間的間距J不大於5mm，在雷射瞄準器44上固定設置著直條形氣泡水平儀45，所述的直條形氣泡水平儀45在雷射瞄準器44上的相對固定位置關係以其座底平面(即平時與其他待測水平度的物件安裝面相接觸的底部平面)與雷射瞄準器44發射端46所發射出的直線雷射束保持平行為準；
B、①如圖I和圖8所示，將直角板3的一板體31緊貼在等效平面20上，並使其固裝在等效平面20上，則直角板3的另ー板體32垂直於風カ機組塔架筒體10軸向幾何中心軸線o' oO，再將上述所說的傾斜垂直向指示儀放置在直角板3上述所說的另一板體32上，使傾斜垂直向指示儀的底部平面緊貼在直角板3的另ー板體32上，若待測現場風カ較大(風速不超過6M/s)時，可用現有的固裝手段將傾斜垂直向指示儀固定在直角板3上不動，此時，傾斜垂直向指示儀的圓形透明板體43與風カ機組塔架筒體10的軸向幾何中心軸線Qi oO相垂直，手動旋轉環形架體42使旋轉指針41尖端指向偏移至圓形透明板體43邊緣的氣泡50,再手動旋抒傾斜垂直向指示儀設置的活動連接件-管套410和/或螺杆420,目視直條狀水平儀45內設置的氣泡，當直條狀水平儀45中的氣泡居於最中央刻度吋，以調平雷射瞄準器44 (能使雷射瞄準器44的發射端46發射出的直線雷射束處於水平狀態， 以水平傳播)，即雷射瞄準器44所發射出的直線雷射束與鉛垂線垂直；②如圖I所示，打開傾斜垂直向指示儀上的雷射瞄準器44，使雷射瞄準器44發出直線雷射束，沿著雷射瞄準器44發射端46所發射直線雷射束的方位移動，搜尋固定的觀測位置以在該觀測位置架設經緯儀6，經緯儀6所在的上述該觀測位置與風カ機組塔架筒體10之間的直線距離L以該預設於該觀測位置的經緯儀6望遠鏡能將風カ機組塔架筒體10的頂部11和底部I均能通過該望遠鏡映入目視視場為宜，上述所說的直線距離L可藉助超長捲尺或測距儀得到，當觀測位置設定後，在觀測位置架設經緯儀6，按照現有慣有調試操作經緯儀6的步驟調平該經緯儀6的水平度盤，將經緯儀6的望遠鏡尋視傾斜垂直向指示儀上安裝的雷射瞄準器44，通過望遠鏡目鏡目視以使望遠鏡鏡頭朝向雷射瞄準器44，即以該雷射瞄準器44為觀測目標，並保持該經緯儀6的水平度盤處於水平狀態，即望遠鏡的中線軸線也處於水平狀態，再將雷射瞄準器44映入望遠鏡視場內，並通過望遠鏡目鏡邊目視雷射瞄準器44邊調整經緯儀6的水平位置和高度，直至雷射瞄準器44發射端46發射的直線雷射束所投映處的圓形光斑經過望遠鏡內的十字絲交叉點經望遠鏡目鏡投映入雙目後，人眼可感覺到其雷射束亮度最高，說明望遠鏡朝向與雷射束髮射方向重合，在同一水平面內，望遠鏡朝向與風カ機組塔架筒體10傾斜方向垂直，相當於當雷射瞄準器44經望遠鏡射入的直線雷射束投射在經緯儀6望遠鏡內焦面上固定設置的透明玻璃板上，且該直線雷射束光斑投映在透明玻璃板上設置的十字絲交叉點上呈圓形，如圖I和圖3所示，保持望遠鏡朝向不變以記錄此時水平度盤的起始水平角起始刻度，並以經緯儀6現在所處的位置作為觀測點M而不動，雷射瞄準器44所發射出的直線雷射束垂直投映在平面上的光斑應呈圓形，方便人眼判斷，一般情況下，為了保護眼睛不受雷射直接照射而造成傷害，可以戴防護雷射眼鏡進行上述測量作業，通過防護雷射眼睛將雷射透射的光強降低到人眼能接受，雷射瞄準器44發射的雷射應符合相關的安全標準；當然，在望遠鏡內焦面處還可安裝一透光鏡片，將十字絲刻劃在該透光鏡片上，雷射瞄準器44經望遠鏡射入的光斑則會投射在該焦面處固裝的透光鏡片上，調整經緯儀位置直至將雷射瞄準器44所發射的雷射束經望遠鏡物鏡投射在十字絲交叉點上即可，方便觀測，雷射瞄準器44位置一直保持固定不動，利用上述所記錄下的水平角起始刻度，根據現有的經緯儀6投影法和結合圓形構築物的傾斜觀測的方法(包括現有必要步驟放置標尺5，以使標尺5與風カ機組塔架筒體10相配合，和將經緯儀6放置在標尺的中垂線方向上)，轉動望遠鏡使其朝向待測的風力機組塔架筒體10，將風カ機組塔架筒體10頂部I和底部11分別通過望遠鏡映入視場，如圖2所示，利用經緯儀投影法可測算得到該風カ機組塔架筒體10其底部I的幾何圓心o'和其頂部11的幾何圓心oO分別投影在標尺5上的讀數X'和XO (根據經緯儀6距風カ機組塔架筒體10的直線距離、讀數X'和XO的差值和幾何關係可算得o' oO之間的水平實際最長偏心距)、o' oO的水平斜向觀測偏心距ーoOC之間的水平直線距離Lx以及望遠鏡朝向風カ機組塔架筒體10底部幾何圓心點o'的連線相對於雷射瞄準器44發出直線雷射束的夾角角度Θ = ZZMo'，o0C丄o' M，算得ο, oO之間的水平實際最長偏心距Ls = (Lx/ cos Θ)，繼而最終算出該風カ機組塔架筒體 10 的傾斜度 i=Ls/H,即 i= Lx/ (H · cos Θ )。如圖2所示,根據上述初始記錄的水平度盤的起始水平角起始刻度,利用三角幾何測量法，使用經緯儀6對風カ機組塔架筒體10的頂部11和頂部I各自最兩邊側進行正鏡、倒鏡觀測，即可得到Υ=ΖΖΜο0、β = Z oOMo ',由此可得+，根據俯視2所示，由於直線連線00'的偏心距延長線與雷射瞄準器44所發射出的直線雷射束垂直相交而成虛擬的垂足交點Z，故Z V ZM為直角，直線連線ZM系雷射瞄準器44所發射出的雷射束直線，點C在直線連線o' M上，ο OC丄Mo'，故"CoO也為直角， Zo' ZM=Zo' CoO, ZZo; M與ZCo' oO 同為一角，ZZo' M=ZCo' oO，因此，Λο' ZM與Λ o' CoO均為直角三角形且相似，因此，Z ZMo' =Z CoOo; =θ，當用經緯儀6斜視觀測算得到ο OC之間的水平直線距離Lx=直線連線oOC吋，o' oO之間的水平實際最長偏心距為 Ls = (Lx/ cos Θ )。應注意的是所選用的雷射瞄準器44系現有的(性能較好的工程測量用)雷射指示器，應滿足雷射束散射角較小的要求(在上述直線距離L短程500m內)，使光斑在傳播ー定距離後投映後不會明顯擴大，所投映的光斑直徑尺寸應以人眼可見為宜，且半徑尺寸最好應小於2mm，若所投映在經緯儀6望遠鏡內十字絲上的光斑明顯過大，用肉眼視覺來調試經緯儀6，可儘量讓圓形光斑的幾何圓心與十字絲交叉點重合，提高直角Z ο' ZM的直角精度和確保點Z和點M均在同一條直線上(在雷射瞄準器44所發射的雷射束內)，以進一歩降低在現場實測風カ機組塔架筒體10傾斜度的誤差。此外，O' oO的水平斜向觀測偏心距ーoOC之間的水平直線距離Lx其誤差程度還與經緯儀6所在觀測位置與風カ機組塔架筒體10之間的直線距離L有夫，需根據風カ發電場情況來選擇合適的測量距離L，當需要較低誤差的傾斜度測量數值且直線距離L較短(需根據已有的《圓形構築物的傾斜觀測》-已有技術，借用現有對圓形構築物傾斜度測量的經緯儀投影法對風カ機組塔架筒體10傾斜進行測量)，L小於I. 5H吋，需要算入風カ機組塔架筒體10底部I的圓形半徑R，才能避免較大測算誤差，否則誤差將大為増加，所測得的Lx=直線連線oC為實測計算數值；當直線距離L(不得不)大於或等於I. 5H吋，無需考慮或得知風カ機組塔架筒體10底部I的圓形半徑R，此時，所測得的風カ機組塔架筒體10傾斜度數值誤差有所増加，但相對較大，因此，在大於I. 5H的距離所測得的傾斜度誤差基本上可以忽略不計，因為直線距離L足夠遠，所測得的Lx=直線連線oC基本上接近上述其實測計算數值。旋轉指針41與圓形透明板體43之間的間距J為l_2mm。該旋轉指針41的長度至少等於圓形透明板體43的半徑。環形架體42呈圓環形，其幾何圓心與圓形透明板體43的幾何圓心D相重合。
經緯儀6所處的觀測位置與風カ機組塔架筒體10之間的直線距離L大於等於I. 5H。所述的管套410其一端均與雷射瞄準器44殼體外壁通過球形鉸接機構鉸接，球形鉸接機構為現有技術產品。注意事項當在風カ發電場內測量某一風カ機組塔架筒體10傾斜度之前，需測量所在的風カ發電場的風速，若風速大於6m/s時，最好停止測量作業，測量時應在無風或低風速下(<6m/s)進行，避免因風カ機組塔架筒體擺振產生的誤差。使用的工具和儀器有傾斜垂直向指示儀、經緯儀，標尺，雷射測距儀等。如在新疆某ー風電場選取F10-4金風1500kw風カ發電機組進行測量。金風1500kW風カ機組輪轂中心高度65m，取機組南側和西側為測量觀測面。觀測點到風カ發電機組塔筒的直線距離均大於塔架高度的I. 5倍，本次測量取100m。為減少觀測誤差，取塔 筒頂部偏航段連接處平面為上觀測點；取塔筒底部焊縫平面為下觀測點。根據觀測值計算得出塔架筒體頂部中心O對底部中心(V在oOC水平方向上的偏移值Lx，則Ls= = (Lx/cos Θ )，根據總偏移值Ls和塔架的高度H計算出其傾斜度i及其傾斜的角度。
風カ發電近幾年發展迅猛，而風具有不可控制性和不可預知性，風カ發電機組長期運行後，由於其基礎沉降、塔架變形及初期基礎設計缺陷等原因造成的塔架筒體傾斜，使得風力機運行存在潛在危險，甚至出現嚴重的倒塔現象。本發明測量誤差小，避免計算過程中的累積誤差，能給風電行業提供一個全新的測量計算風力發電機組塔筒傾斜度的方法，及時發現風力機組塔架筒體傾斜的隱患，保持監測風力發電機組塔筒傾斜度的頻次，保證風カ機設備安全、可靠、穩定的運行。
權利要求
1.一種風カ機組塔架傾斜度測量方法，其特徵為A、首先需在待測傾斜度的風カ機組塔架筒體(10)靠近地面的下部外壁面上設置ー個座體(2)，該座體(2)上設置的等效平面(20)與該風カ機組塔架筒體(10)的軸向幾何中心軸線o' o0相平行；需準備的測量エ具有經緯儀(6)、標尺(5)、直角板(3)和傾斜垂直向指示儀；獲知風力機組塔架筒體(10)的高度H ； 所述的傾斜垂直向指示儀，包括圓盤狀全方位水平儀，圓盤狀全方位水平儀由圓形扁平狀盒體(4)和圓形透明板體(43)構成，圓形透明板體(43)固定封裝在圓形扁平狀盒體(4)設置的圓形開口上，密封住圓形扁平狀盒體(4)的內部，在圓形扁平狀盒體(4)內部形成的密閉盒腔內設置著留置有氣泡(50)的液體(48)，在圓形扁平狀盒體(4)上設置著圍繞於圓形透明板體(43)而閉合成圓環形的凹槽(49)，該圓環形凹槽(49)與圓形透明板體(43)的幾何圓心D重合，圓環形凹槽(49)內配合安裝有圓環形圈體(47),與圓環形圈體(47)滑動接觸，可相對圓環形凹槽(49)以圍繞圓形透明板體(43)的幾何圓心D自轉，在圓環形圈體(47)上固定設置有環形架體(42)，環形架體(42)上固定有旋轉指針(41)，該旋轉指針(41)長度方向延伸的幾何中心直線經過圓形透明板體(43)的幾何圓心D，旋轉指針(41)與圓形透明板體(43)的外板面相平行，旋轉指針(41) 一端尖端位於圓形透明板體(43)的邊緣且相對圓形透明板體(43)的幾何圓心D始終以圓形透明板體(43)的徑向為指向，在環形架體(42)上還設置著雷射瞄準器(44)，雷射瞄準器(44)通過活動連接件安裝在圓環形圈體(47)上，所述的活動連接件為成對的具有外螺紋的螺杆(420)和成對的具有內螺紋的管套(410)構成，管套(410)其一端均與雷射瞄準器(44)殼體外壁相鉸接，在圓環形圈體(47)上設置著螺杆(420)，螺杆(420)與管套(410)可通過其相配合的內、外螺紋連接並相對彼此旋轉，所述的雷射瞄準器(44)與環形架體(42)上的相對安裝位置關係以其發射端(46)所發射出的雷射束直線與旋轉指針(41)縱向幾何中心直線投在圓形透明板體(43)上的投影線相垂直為準，所述的旋轉指針(41)位於圓形透明板體(43)和雷射瞄準器(44)之間，在雷射瞄準器(44)上固定設置著直條形氣泡水平儀(45)，所述的直條形氣泡水平儀(45)在雷射瞄準器(44)上的相對固定位置關係以其座底平面與雷射瞄準器(44)發射端(46)所發射出的直線雷射束保持平行為準； B、①將直角板(3)的一板體(31)緊貼在等效平面(20)上，並使其固裝在等效平面(20)上，再將上述所說的傾斜垂直向指示儀放置在直角板(3)上述所說的另一板體(32)上，使傾斜垂直向指示儀的底部平面緊貼在直角板(3)的另ー板體(32)上，手動旋轉環形架體(42)使旋轉指針(41)尖端指向偏移至圓形透明板體(43)邊緣的氣泡(50)，再手動旋擰傾斜垂直向指示儀設置的活動連接件-管套(410)和/或螺杆(420)，以調平雷射瞄準器(44) 打開傾斜垂直向指示儀上的雷射瞄準器(44)，沿著雷射瞄準器(44)發射端(46)所發射直線雷射束的方位移動，以在該觀測位置架設經緯儀(6)，經緯儀(6)所在的上述該觀測位置與風カ機組塔架筒體(10)之間的直線距離L以該預設於該觀測位置的經緯儀(6)望遠鏡能將風カ機組塔架筒體(10)的頂部(11)和底部(I)均能通過該望遠鏡映入目視視場為宜，當觀測位置設定後，在觀測位置架設經緯儀(6)，按照現有慣有調試操作經緯儀(6)的步驟調平該經緯儀(6)的水平度盤，將經緯儀(6)的望遠鏡尋視傾斜垂直向指示儀上安裝的雷射瞄準器(44)，通過望遠鏡目鏡目視以使望遠鏡鏡頭朝向雷射瞄準器(44)，即以該雷射瞄準器(44)為觀測目標，並保持該經緯儀(6)的水平度盤處於水平狀態，再將雷射瞄準器(44)映入望遠鏡視場內，並通過望遠鏡目鏡邊目視雷射瞄準器(44)邊調整經緯儀￠)的水平位置和高度，直至雷射瞄準器(44)發射端(46)發射的直線雷射束所投映處的圓形光斑經過望遠鏡內的十字絲交叉點經望遠鏡目鏡投映入雙目後，保持望遠鏡朝向不變以記錄此時水平度盤的起始水平角起始刻度，並以經緯儀(6)現在所處的位置作為觀測點M而不動利用上述所記錄下的水平角起始刻度，根據現有的經緯儀(6)投影法和結合圓形構築物的傾斜觀測的方法，轉動望遠鏡使其朝向待測的風力機組塔架筒體(10)，將風カ機組塔架筒體(10)頂部(11)和底部(I)分別通過望遠鏡映入視場，利用經緯儀投影法可測算得到該風カ機組塔架筒體(10)其幾何圓心點o'和其頂部11的幾何圓心oO之間的水平斜向觀測偏心距ーoOC之間的水平直線距離Lx以及望遠鏡朝向風カ機組塔架筒體(10)底部幾何圓心點o'的連線相對於雷射瞄準器(44)發出直線雷射束的夾角角度Θ = ΖΖΜ o'，算得o' oO之間的水平實際最長偏心距Ls = (Lx/COS Θ )，繼而最終算出該風カ機組塔架塔筒(10)的傾斜度i=Ls/H。
2.根據權利要求I所述的風力機組塔架傾斜度測量方法，其特徵是旋轉指針(41)與圓形透明板體(43)之間的間距J為l_2mm。
3.根據權利要求I所述的風力機組塔架傾斜度測量方法，其特徵是該旋轉指針(41)的長度至少等於圓形透明板體(43)的半徑。
4.根據權利要求I所述的風力機組塔架傾斜度測量方法，其特徵是環形架體(42)呈圓環形，其幾何圓心與圓形透明板體(43)的幾何圓心D相重合。
5.根據權利要求I所述的風力機組塔架傾斜度測量方法，其特徵是經緯儀(6)所處的觀測位置與風カ機組塔架筒體(10)之間的直線距離L大於等於I. 5H。
6.根據權利要求I所述的風力機組塔架傾斜度測量方法，其特徵是所述的管套(410)其一端均與雷射瞄準器(44)殼體外壁通過球形鉸接機構鉸接。
全文摘要
本發明公開了一種風力機組塔架傾斜度測量方法，事先在風力發電機組塔筒下部設置一座體，該座體上設置的等效平面平行於風力發電機組塔筒的縱軸，再利用直角板和傾斜垂直向指示儀確定出與該風力發電機組塔筒縱軸相垂直的雷射束指向，並沿著雷射束指向的方位架設經緯儀進行觀測風力發電機組塔筒頂部和底部，記錄相應正、倒鏡角度，可方便測算出該風力發電機組塔筒的傾斜度。本發明使所測得的風力機組塔架筒體的傾斜度數值的誤差得到進一步減小，改變傳統用經緯儀測量構築物傾斜度的方法，簡化了測量傾斜度的步驟。
文檔編號G01C9/00GK102679952SQ20111024578
公開日2012年9月19日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者包洪印, 張懿 申請人:新疆天風發電股份有限公司