Измерение больших расстояний с высокой точностью

Я сейчас занимаюсь изготовлением металлоконструкций длиной порядка 5-50 футов. В настоящее время мы измеряем эти структуры с помощью коммерческих рулеток. Большую часть времени мы работаем с допуском около +/- 1/16 "и не испытываем никаких проблем. В последнее время мы пытаемся сделать некоторые элементы с очень высоким допуском (по крайней мере +/- 1 / 32 дюйма, приближается к 1/64 дюйма или 0,016 дюйма). Этот допуск обусловлен визуальными, а не механическими критериями, но он все еще очень важен для нашего руководства.

У меня вопрос: как мы можем надежно измерить эти виды расстояний с таким уровнем точности? Я готов заказать некоторые отслеживаемые рулетки NIST, но мне не ясно, действительно ли они улучшат ситуацию. Существуют ли другие технологии или методы, которые могут быть практически применены в производственных условиях? Достаточно ли точны геодезические инструменты для решения проблемы? Стоимость, безусловно, является фактором, но нас больше заботит повторяемость и надежность, чем цена.

Я понимаю, что этот допуск будет звучать нелепо для большинства, но я полагаю, что некоторым другим отраслям, возможно, придется работать аналогичным образом, возможно, большие двигатели для кораблей или компоненты силовых установок?

Получить такую ​​точность по этой шкале нетривиально и, вероятно, не будет дешевым.

Для меньших размеров, до нескольких метров, можно использовать переносную КИМ ( вот пример ). Они имеют точность порядка 10 и используются для таких вещей, как производство автомобилей класса High End / F1.$\mu$

Тем не менее, инструменты типа CMM не будут полезны для чего-либо большего, чем несколько метров, так как они ограничены длиной руки и должны быть зафиксированы при измерении, чтобы получить ощутимый результат. Для более крупных изделий лучше всего использовать лазерный трекер ( пример ). Они также имеют довольно хорошую повторяемость (~ 20 ).$\mu$

Версии, которые я видел, - это фазовращающие интерферометры, которые запускают лазер на светоотражатель в металлическом шарике, который находится на поверхности. Они используются такими людьми, как Boeing / Airbus, для проверки допусков при изготовлении самолетов.

Это не дешевые лазерные трекеры, которые стоят около 80000 долларов. Обычные геодезические лазерные дальномеры намного дешевле, но я не уверен, что они будут иметь подходящую точность.

Даже лучшая металлическая рулетка подвержена значительному тепловому расширению на большие расстояния.

Вместо этого попробуйте лазерное измерительное устройство («электронная рулетка»): http://www.engineersupply.com/Laser-Measurers.aspx

Лазерное измерение расстояния, плоские пластины, закрепленные на объекте, и некоторые прокладки известной толщины - все, что вам нужно для точного определения местоположения на большом расстоянии.

Для высокой точности на больших расстояниях обычно используются общие методы съемки. Вы используете тахеометр ( как этот ), который даст вам точность 1,5 мм за один выстрел. Они не лазерная рулетка. Повторные настройки / показания с некоторыми статистическими исправлениями позволят вам легко опускаться ниже 1 мм. Также обратите внимание, что они невосприимчивы к тепловому расширению любой ленты, но, конечно, предмет будет. Это тоже можно допустить, хотя и с математической компенсацией.

Хорошо, что вам не нужно покупать тахеометр. Вы можете арендовать его на несколько дней. Еще лучше (в зависимости от бюджета) - пригласить парня, который сделает это за вас. Это может быть способ пойти с учетом опыта, необходимого для использования этого вида комплекта. Начинающему понадобится день, чтобы точно встать на отметку. Я думаю, что требуемая точность может быть достигнута за разумную цену.