第一篇：溫度測量方法

溫度測量方法

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溫度測量方法：主要分為兩大類 接觸式測溫方法 ：

一、膨脹式測溫方法

膨脹式測溫是一種比較傳統的溫度測量方法，它主要利用物質的熱脹冷縮原理即根據物體體積或幾何形變與溫度的關系進行溫度測量。膨脹式溫度計包括玻璃液體溫度計、雙金屬膨脹式溫度計和壓力式溫度計等。

最常見的玻璃液體溫度計，利用水銀、有機液體（酒精或煤油）或汞基合金等液體的熱脹冷縮原理進行溫度測量。根據選用感溫介質的不同，測量的溫度范圍一般為-80～600℃。

雙金屬溫度計是由兩種線膨脹系數不同的金屬薄片焊接在一起制成的，將其一端固定，由于兩種金屬膨脹系數不同，當溫度變化時，就會引起彎曲變形從而指示溫度。使用黃銅和鎳合金制成的溫度計最高溫度可以達到200℃，而使用不同成分的鎳合金鋼其最高溫度可以達到500℃。

二、電量式測溫方法

電量式測溫方法主要利用材料的電勢、電阻或其它電性能與溫度的單值關系進行溫度測量，包括熱電偶溫度測量、熱電阻溫度測量、集成芯片溫度測量等。

1、熱電偶：熱電偶測量主要用到電熱效應，熱電偶的原理是兩種不同材料的金屬焊接在一起，當參考端和測量端有溫差時，就會產生熱電勢，該熱電勢是溫度差的函數，通過測量熱電偶產生的熱電勢，就可以測量溫度。但因為測量的是測量端和參考端的溫度差，而一般熱電勢-溫度差的分度表基于參考端為0℃，因此實際測量中，如果參考端處于室溫時，需要進行室溫補償。

2、熱電阻：熱電阻是根據材料的電阻和溫度的關系來進行測量的。熱電阻是利用其電阻值隨溫度的變化而變化這一原理制成的將溫度量轉換成電阻量的溫度傳感器。溫度變送器通過給熱電阻施加一已知激勵電流測量其兩端電壓的方法得到電阻值（電壓/ 電流），再將電阻值轉換成溫度值，從而實現溫度測量。熱電阻和溫度變送器之間有三種接線方式：二線制、三線制、四線制。

按照感溫元件的材質，可以分為金屬與半導體兩類。金屬導體有鉑、銅、鎳、銠鐵及鉑鈷合金等，常見的為鉑電阻和銅電阻溫度傳感器。半導體有鍺、碳和熱敏電阻等。鉑電阻的使用溫度范圍為-200～850℃，銅熱電阻的使用溫度范圍一般為-50～150℃。熱敏電阻一般可以在-40～350℃溫度范圍內使用。熱電阻測量準確度比較高，輸出信號大，穩定性好，但元件結構一般比較大，動態響應差，不適宜測量體積狹小和溫度瞬變區域。

3、集成芯片溫度測量：隨著電子技術的發展，可以將感溫元件和有關的電子線路集成在一個小芯片上，構成一個小型化、一體化及多功能化的專用集成電路芯片。AD590集成電路溫度傳感器是一種典型的集成溫度傳感器，可以輸出一個與溫度成線性關系的電壓，測量范圍可以達到-55～50℃。近年來發展的DS1820智能溫度傳感器，采用數字化技術，采用單線接口方式，支持多點組網功能，在使用中不需要任何外圍元件，測溫范圍為-55～125℃。

三、接觸式光電、熱色測溫方法

1、接觸式光電測溫法：

接觸式光電測溫方法主要是指通過接觸被測對象，將溫度變化引起的熱輻射或其他光信號引出，通過光電轉換器件檢測其變化從而測量溫度的方法。接觸式光電測溫方法本身使用輻射或光電原理進行溫度測量，但在測量中傳感器要和被測對象接觸。因此這種測溫方法兼具有兩種測量方法的優點和缺點。首先是不像電量式測量方法一樣容易受到電磁的干擾，可以應用在電磁環境下進行溫度測量；另外可以避免非接觸式輻射溫度計那樣容易受到被測對象表面發射率和中間介質的影響。缺點是也會干擾被測對象的溫度，帶來接觸式測溫方法引起的一些誤差。

其原理是：將一支底端封閉的耐高溫光導管插入到被測介質中，溫度平衡后由光導管傳輸出的高溫輻射，通過高溫計后端的光電轉換器件轉換為電信號，該電信號與感受的溫度單調對應，從而測量出介質的溫度。近年來發展的空腔黑體式光電高溫計原理也是如此，但光導管要經過特殊設計做成黑體腔，使其有效發射率接近1，避免了被測介質的發射率對測溫結果的影響。這種高溫計測量范圍一般為800～2000℃，其上限溫度主要受光導管材料的限制。

2、熱色測溫方法

熱色測溫方法主要通過示溫敏感材料的顏色在不同溫度下發生變化來指示溫度的。示溫涂料是一些化合物或混合物，能夠伴隨外界溫度的改變而迅速引起其固有顏色的變化，反過來可以根據其顯示的當前顏色來測量溫度。根據示溫涂料變色后出現顏色的穩定性，可以分成可逆型示溫涂料和不可逆型示溫涂料；又可根據涂層隨溫度變化所出現的顏色的多少分為單變色示溫涂料和多變色示溫涂料。示溫涂料根據材料的不同，可以覆蓋室溫到1600℃溫度范圍，測溫誤差大約在±（10～20）℃。示溫涂料可以測量運動物體或其他復雜情況表面的溫度分布，使用簡單方便，缺點是影響判別溫度結果的因素比較多，如涂層厚度、判讀方法、樣板和示溫顆粒大小等，目前主要還是靠人工判讀。非接觸測量方法 ：

與接觸測溫法相比，非接觸測溫法不需要與被測對象接觸，因而不會干擾溫度場，動態響應特性也很好，但是會受到被測對象表面狀態或測量介質物性參數的影響。

非接觸測溫方法主要包括輻射式測溫、光譜法測溫、激光干涉式測溫以及聲波測溫方法等。

一、輻射式測溫方法

輻射式測溫方法都是建立在熱輻射定律基礎上的。其原理是：當實際物體的輻射強度（包括所有波長或大部分波長）與黑體的輻射強度相等，則黑體的溫度稱為實際物體的輻射溫度；當實際物體（非黑體）在某一波長下的單色輻射亮度同黑體在同一波長下的單色輻射亮度相等時，則該黑體的溫度稱為實際物體的亮度溫度；當黑體與實際物體（非黑體）在某一光譜區域內的兩個波長下的單色輻射亮度之比相等，則黑體的溫度稱為實際物體的顏色溫度?；谝陨先N表觀溫度測量方法的高溫計分別稱為全輻射高溫計、亮度式高溫計和比色式高溫計。不同結構類型的輻射高溫計測量范圍不同，目前定型的高溫計可以覆蓋-50℃～3200℃的溫度范圍。

全輻射高溫計結構相對簡單，但受被測對象發射率和中間介質影響比較大，測溫偏差較大，不適用于測量低發射率目標。亮度溫度計結構也比較簡單，靈敏度比較高，受被測對象發射率和中間介質影響相對較小，測量的亮度溫度與真實溫度偏差較小，但也不適用于測量低發射率物體的溫度，并且測量時要避開中間介質的吸收帶。比色測溫法測量結果最接近真

實溫度，并且適用于低發射率物體的溫度測量，但結構比較復雜，價格較貴。

二、光譜方法測溫方法

非接觸的光譜測溫方法主要適用于高溫火焰和氣流溫度的測量。原理為：它主要通過檢測被測介質的激發光譜信號進行溫度測量。當單色光線照射透明物體時,會發生光的散射現象。散射光包括彈性散射和非彈性散射，彈性散射中的瑞利散射和非彈性散射的拉曼散射的光強都與介質的溫度有關。相比而言,拉曼散射光譜測溫技術的實用性更好，其主要應用之一就是測量高溫氣體的溫度。

受激熒光光譜法是指在入射光的激勵下，分子發出的熒光光譜在若干個波長上有較強的尖峰，這些特征波長的強度是溫度的函數。通過測量其特征波長下的絕對強度或者相對強度，或者熒光的馳豫時間，就可以確定被測介質的溫度。

三、激光干涉測溫方法

激光散斑照相法、紋影法和干涉法均是基于光的干涉原理，都適用與高溫火焰和氣流溫度的測量?；诟缮嬖淼母鞣N光學方法測量介質的溫度場,均可以等效為首先測量介質的折射率分布。它們的測量原理是將流場中各處折射率的變化(即密度的變化)轉變為各種光參量的變化,記錄并處理后可以得到其溫度和分布。

散斑照相法記錄的是偏折位置差,反映的是折射率梯度的變化(即折射率的二階導數)；紋影法記錄的是偏折角度差,反映的是折射率的梯度(即折射率的一階導數)；干涉儀法記錄的是光波相位差,反映的是折射率本身；全息干涉法也是基于干涉儀法的原理,不過它不僅記錄物波波前的振幅信息,同時還記錄波前的相位信息，既有相位信息又有振幅信息,反映的是折射率本身和三維流場的立體信息。

四、聲波、微波法測溫方法

聲學測溫是基于聲波在介質中的傳播速度與介質溫度有關這一基本原理實現的，因此只要測得聲速，就可以推算出溫度?？梢灾苯訙y量聲波在被測介質中的傳播速度，也可以測量放在被測介質中的細線的聲波傳播速度。這種方法可以用于測量高溫氣體或液體的溫度，選用合適的細線材料，也適用于測量腐蝕性介質的溫度。聲波法測溫在高溫時有更高的靈敏度。微波衰減法可以用來測量火焰溫度，當入射微波通過火焰時,與火焰中的等離子體相互作用,使出射的微波強度減弱,通過測量入射微波的衰減程度可以確定火焰氣體的溫度。

第二篇：溫度和風速測量方法總結

第一章 風速測量

1.1風速測量

風是空氣流動時產生的一種自然現象?？諝饬鲃佑猩舷铝鲃雍妥笥伊鲃樱舷铝鲃訛榇怪边\動，也叫對流；左右流動為水平運動，也就是風。風是一個矢量，用風向和風速表示。地面風指離地平面10─12米高的風。風向指風吹來的方向，一般用16個方位或360°表示。以360°表示時，由北起按順時針方向度量。風速指單位時間內空氣的水平位移，常以米/秒、公里/小時、海里/小時表示。

1.2 風杯風速計

風杯風速計是最常見的一種風速計。轉杯式風速計最早由英國魯賓孫發明，當時是四杯，后來改用三杯。它由3個互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應部分，空杯的凹面都順向一個方向。整個感應部分安裝在一根垂直旋轉軸上，在風力的作用下，風杯繞軸以正比于風速的轉速旋轉。轉速可以用電觸點、測速發電機或光電計數器等記錄。

圖1.1 風杯風速計

1.3 葉輪風速儀

風速計的葉輪式探頭的工作原理是基于把轉動轉換成電信號，先經過一個臨近感應開頭，對葉輪的轉動進行“計數” 并產生一個脈沖系列，再經檢測儀轉換處理，即可得到轉速值。

法國KIKO葉輪風速儀工作原理如圖1.2所示。葉輪的軸桿啟動內含八個電磁極的原型磁鐵，置于磁鐵旁的雙霍爾傳感器感測到側場中電磁極的轉變信號。傳感器的信號轉換為電子頻率且和風速成正比，并感測旋轉方向。

圖1.2 KIMO原理

1.4 熱線風速計

一根被電流加熱的金屬絲，流動的空氣使它散熱，利用散熱速率和風速的平方根成線性關系，再通過電子線路線性化（以便于刻度和讀數），即可制成熱線風速計。

金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm，長為2 mm；最小的探頭直徑僅1μm，長為0.2 mm。根據不同的用途，熱線探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了增加強度，有時用金屬膜代替金屬絲，通常在一熱絕緣的基體上噴鍍一層薄金屬膜，稱為熱膜探頭。熱線探頭在使用前必須進行校準。靜態校準是在專門的標準風洞里進行的，測量流速與輸出電壓之間的關系并畫成標準曲線；動態校準是在已知的脈動流場中進行的，或在風速儀加熱電路中加上一脈動電信號，校驗熱線風速儀的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償線路加以改善。

0至100m/s的流速測量范圍可以分為三個區段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。熱線風速計用于0至5m/s的精確測量，使用溫度約為±70℃。

當在湍流中使用熱線風速計時，來自各個方向的氣流同時沖擊熱元件，從而會影響到測量結果的準確性。在湍流中測量時，熱敏式風速儀流速傳感器的示值往往高于轉輪式風速計。因此，風速儀測量過程應盡量在通道的直線部分進行。直線部分的起點應至少在測量點前10×D（D=管道直徑，單位為CM）外；終點至少在測量點后4×D處。流體截面應不得有遮擋（棱角，重懸，物等）。

圖1.3 熱線風速計

1.4.1 恒流式熱線風速計

通過熱線的電流保持不變，溫度變化時，熱線電阻改變，因而兩端電壓變化，由此測量流速。利用風速探頭進行測量。風速探頭為一敏感部件。當有一恒定電流通過其加熱線圈時，探頭內的溫度升高并于靜止空氣中達到一定值。此時，其內測量元件熱電偶產生相應的熱電勢，并被傳送到測量指示系統，此熱電勢與電路中產生的基準反電勢相互抵消，使輸出信號為零，風速儀指針也能相應指于零點或顯示零值。若風速探頭端部的熱敏感部件暴露于外部空氣流中時，由于進行熱交換，此時將引起熱電偶熱電勢變化，并與基準反電勢比較后產生微弱差值信號，此信號被測量儀表系統放大并推動電表指針變化從而指示當前風速或經過單片機處理后通過顯示屏顯示當前風速數值。1.4.2 恒溫式熱線風速計

風速儀熱線的溫度保持不變，給風速敏感元件電流可調，在不同風速下使處于不同熱平衡狀態的風速敏感元件的工作溫度基本維持不便，即阻值基本恒定，該敏感元件所消耗的功率為風速的函數。

恒溫風速儀則是利用反饋電路使風速敏感元件的溫度和電阻保持恒定。當風速變化時熱敏感元件溫度發生變化，電阻也隨之變化，從而造成熱敏感元件兩端電壓發生變化，此時反饋電路發揮作用，使流過熱敏感元件的電流發生相應的變化，而使系統恢復平衡。上述過程是瞬時發生的，所以速度的增加就好像是電橋輸出電壓的增加，而速度的降低也等于是電橋輸出電壓的降。

1.4.3 注意事項

除保持日常數據的準確性外，日常維護使用中還要注意以下幾點：

1.禁止在可燃性氣體環境中使用風速計。

2.禁止將風速計探頭置于可燃性氣體中。否則，可能導致火災甚至爆炸。

3.請依據使用說明書的要求正確使用風速計。使用不當，可能導致觸電、火災和傳感器的損壞。

4.在使用中，如遇風速計散發出異常氣味、聲音或冒煙，或有液體流入風速計內部，請立即關機取出電池。否則，將有被電擊、火災和損壞風速計的危險。

5.不要將探頭和風速計本體暴露在雨中。否則，可能有電擊、火災和傷及人身的危險。

6.不要觸摸探頭內部傳感器部位。

7.風速計長期不使用時，請取出內部的電池。否則，將電池可能漏液，導致風速計損壞。

8.不要將風速計放置在高溫、高濕、多塵和陽光直射的地方。否則，將導致內部器件的損壞或風速儀性能變壞。

9.不要用揮發性液體來擦拭風速計。否則，可能導致風速儀殼體變形變色。風速計表面有污漬時，可用柔軟的織物和中性洗滌劑來擦拭

10.不要摔落或重壓風速計。否則，將導致風速計的故障或損壞。

11.不要在風速計帶電的情況下觸摸探頭的傳感器部位。否則，將影響測量結果或導致風速計內部電路的損壞。

1.5 超聲波風速儀

超聲風速風向儀的工作原理是利用超聲波時差法來實現風速的測量。通過正、逆壓電效應實現高頻聲能和電能之間的相互轉換，從而實現超聲波的發射和接收。由于它很好地克服了機械式風速風向儀固有的缺陷，因而能全天候地、長久地正常工作，越來越廣泛地得到使用．它將是機械式風速儀的強有力替代品。

圖1.4 超聲波風速儀

1.5.1 應用領域

超聲波風速計的應用便利、精確，在很多領域都能靈活運用，廣泛應用于城市環境監測、風力發電、氣象監測、橋梁隧道、航海船舶、航空機場、各類風扇制造業、需要抽風排氣系統的行業等。

1.6 皮托管風速儀

皮托管是測量氣流總壓和靜壓以確定氣流速度的一種管狀裝置。由法國H.皮托發明而得名。嚴格地說，皮托管僅測量氣流總壓，又名總壓管；同時測量總壓、靜壓的才稱風速管，但習慣上多把風速管稱作皮托管。皮托管的構造如圖，頭部為半球形，后為一雙層套管。測速時頭部對準來流，頭部中心處小孔（總壓孔）感受來流總壓p0，經內管傳送至壓力計。頭部后約3～8D處的外套管壁上均勻地開有一排孔（靜壓孔），感受來流靜壓p，經外套管也傳至壓力計。對于不可壓縮流動，根據伯努利方程和能量方程可求出氣流馬赫數，進而再求速度?？倝嚎子幸欢娣e，它所感受的是駐點附近的平均壓強，略低于總壓，靜壓孔感受的靜壓也有一定誤差，其他如制造、安裝也會有誤差，故測算流速時應加一個修正系數ζ。ζ值一般在0.98～1.05范圍內，在已知速度之氣流中校正或經標準皮托管校正而確定。皮托管結構簡單，使用方便，用途很廣。如飛機頭部或機翼前緣常裝設皮托管，測量相對空氣的飛行速度，又稱空速管。

圖1.5 皮托管結構圖

1.7 分析與小結 1.7.1 熱線風速計

該方式是測試處于通電狀態下傳感器因風而冷卻時產生的電阻變化，由此測試風速。不能得出風向的信息。除攜帶容易方便外，其成本性能比高，作為風速計的標準產品廣泛地被采用，且長期安定性、以及在溫度補償方面都具有優勢。

? 適用范圍：0.05～50m/s

? 顯示分辨率：0.01m/s

1.7.2 超聲波風速儀

該方式是測試傳送一定距離的超音波時間，因風的影響而使到達時間延遲，由此測試風速。該方法傳感器部較大，在測試部周圍，有可能發生紊流，使流動不規則，并且測量環境需要比較安靜的場所，用途受到限定。

? 適用范圍：0～10m/s

? 顯示分辨率：0.01m/s

1.7.3 葉輪風速儀

該方式是應用風車的原理，通過測試葉輪的轉數，測試風速。原理比較簡單，價格便宜，但測試精度較低，所以不適合微風速的測試和細小風速變化的測試。? 適用范圍：1～50m/s

? 顯示分辨率：0.1m/s

1.7.4 皮托管風速儀

在流動面的正面有與之形成直角方向的小孔，內部藏有從各自孔里分別提取壓力的細管。通過測試其壓力差（前者為全壓、后者為靜壓），就可知道風速。其原理比較簡單，價格便宜，但與流動面必須設置成直角，否則不能進行正確的測試。不適合一般用。? 適用范圍：5～100m/s

? 顯示分辨率：0.01m/s

第二章 溫度測量

2.1溫度測量方法

溫度是表征物體冷熱程度的物理量, 是國際單位制中七個基本物理量之一, 它與人類生活、工農業生產和科學研究有著密切關系。隨著科學技術水平的不斷提高, 溫度測量技術也得到了不斷的發展。

2.2 溫度測量的分類

溫度測量的分類可以通過其與被測量的物體是否接觸分為接觸式和非接觸式。

2.2.1 接觸式測量

接觸式測量儀表比較簡單、可靠，測量精度高。但是因為測溫元件與被測介質需要進行充分的熱交換，所以其需要一定的時間才能達到熱平衡。接觸式測量儀存在測溫延遲現象，同時受耐高溫和耐低溫材料的限制，不能應用于這些極端的溫度測量。非接觸式儀表測溫儀是通過熱輻射的原理來測量溫度的，測溫元件不需要與被測介質接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應速度一般也比較快；但受到物體發射率、測量距離、煙塵和水汽等外界因素的影響，其測量誤差較大。

2.2.2 接觸式測量方法

（1）膨脹式溫度測量 原理：利用物質的熱脹冷縮原理即根據物體體積或幾何形變與溫度的關系進行溫度測量。熱脹冷縮式溫度計包括玻璃液體溫度計、雙金屬膨脹式溫度計和壓力式溫度計等。

優點：結構簡單, 價格低廉, 可直接讀數,使用方便,非電量測量方式, 適用于防爆場合。

缺點：準確度比較低, 不易實現自動化, 而且容易損壞。

（2）電量式測溫方法 利用材料的電勢、電阻或其它電性能與溫度的單值關系進行溫度測量，包括熱電偶溫度測量、熱電阻和熱敏電阻溫度測量、集成芯片溫度測量等。

①熱電偶的原理是兩種不同材料的金屬焊接在一起,當參考端和測量端有溫差時, 就會產生熱電勢, 根據該熱電勢與溫度的單值關系就可以測量溫度。熱電偶具有結構簡單, 響應快, 適宜遠距離測量和自動控制的特點, 應用比較廣泛。

②熱電阻是根據材料的電阻和溫度的關系來進行測量的, 輸出信號大, 準確度比較高, 穩定性好, 但元件結構一般比較大, 動態響應較差, 不適宜測量體積狹小和溫度瞬變區域。

③熱敏電阻是一種電阻值隨溫度呈指數變化的半導體熱敏感元件, 具有靈敏度高、價格便宜的特點, 但其電阻值和溫度的關系線性度差,且穩定性和互換性也不好。

④石英溫度傳感器是以石英晶體的固有頻率隨溫度而變化的特性來測量溫度的。石英晶體溫度傳感器穩定性很好, 可用于高精度和高分辨力的測量場合。隨著電子技術的發展, 可以將感溫元件和相關電子線路集成在一個小芯片上, 構成一個小型化、一體化及多功能化的專用集成電路芯片, 輸出信號可以是電壓、頻率, 或者是總線數字信號, 使用非常方便,適用于便攜式設備。（3）接觸式光電、熱色測溫方法

原理：接觸式光電測溫方法主要是指通過接觸被測對象,將溫度變化引起的熱輻射或其他光電信號引出, 通過光電轉換器件檢測該信號, 從而獲得測溫結果的方法。

優點：這種方法不像電量式測量方法容易受到電磁的干擾,可以在電磁環境下進行溫度測量;可以避免像非接觸式輻射溫度計那樣容易受到被測對象表面發射率和中間介質的影響。

缺點：會干擾被測對象的溫度, 帶來接觸式測溫方法引起的一些誤差。

2.2.3 非接觸式測溫方法原理及特點

（1）輻射式測溫方法

原理：是以熱輻射定律為基礎，它可分為全輻射高溫計、亮度式高溫計和比色式高溫計。全輻射高溫計結構相對簡單, 但受被測對象發射率和中間介質影響比較大,測溫偏差較大, 不適合用于測量低發射率目標。亮度溫度計靈敏度比較高, 受被測對象發射率和中間介質影響相對較小, 測量的亮度溫度與真實溫度偏差較小, 但也不適用于測量低發射率物體的溫度, 并且測量時要避開中間介質的吸收帶。比色測溫法測量結果最接近真實溫度, 并且適用于低發射率物體的溫度測量, 但結構比較復雜, 價格較貴。優點: ①可以采用偽彩色直觀顯示物體表面的溫度場;②溫度分辨力高, 能準確區分的溫度差甚至達0.01℃以下。（2）光譜測溫方法

光譜測溫方法主要適用于高溫火焰和氣流溫度的測量。當單色光線照射透明物體時, 會發生光的散射現象, 散射光包括彈性散射和非彈性散射, 彈性散射中的瑞利散射和非彈性散射的拉曼散射的光強都與介質的溫度有關。（3）聲波、微波測溫方法

聲學測溫是基于聲波在介質中的傳播速度與介質溫度有關的原理實現的, 因此只要測得聲速, 就可以推算出溫度。可以通過直接測量聲波在被測介質中的傳播速度, 也可以測量放在被測介質中細線的聲波傳播速度來得到溫度。這種方法可以用于測量高溫氣體或液體的溫度, 在高溫時會有更高的靈敏度。

微波衰減法可以用來測量火焰溫度, 其原理是當入射微波通過火焰時, 與火焰中的等離子體相互作用,使出射的微波強度減弱, 通過測量入射微波的衰減程度可以確定火焰氣體的溫度。

第三章 重點總結

3.1 數采儀原理

數采儀，全稱為數據采集傳輸儀，主要應用于環境在線監測系統現場端。數采儀主要實現采集、存儲各種類型監測儀器儀表的數據、并能完成與上位機數據傳輸功能的數據終端單元，具備單獨的數據處理功能。

數據采集傳輸儀是現場儀表與上位機系統的連接儀器。數據采集傳輸儀通過數字通道、模擬通道、開關量通道采集監測儀表的監測數據、狀態等信息，然后通過傳輸網絡將數據、狀態傳輸至上位機；上位機通過傳輸網絡發送控制命令，數據采集傳輸儀根據命令控制監測儀表工作。在整個環境在線監測系統中，上位機是在線監測系統軟件平臺的統稱，下位機則是現場儀器儀表的統稱，包括儀表供應商提供的具有計算處理能力的工業控制計算機。

3.1.1 現用數采儀

⑴安捷倫34970A 安捷倫Agilent34970A是一種高性能、低價位的數據采集和開關主機，十分適于數據記錄、數據采集和一般的開關與控制應用。它是一種半機架寬的主機，內部有61/2位（22比特）的數字電壓表，其背面有3個插槽，可以接受開關與控制的模塊某塊組合。

Agilent 34970A包括了臺式數字多用表（DMM）的功能特性，34970A具有61/2位的分辨率（22比特）、0.004%的基本直流電壓精度和極低的讀數噪聲,加上高達250通道/s掃描速率，可以得到為完成工作任務所需要的速度和精度.強有力的適應能力Agilent 34970A的獨特設計允許逐通道進行配置,以求達到最大的靈活性及快速方便設置內部的自動量程轉換。DMM有11種不同的直接測量功能，而不需要昂貴的外部信號調整。內部的溫度轉換程序可以C、F或（Kelvin）顯示未處理過的熱偶、RTD或熱敏電阻的輸入。利用定度可將線性傳感器的輸出直接轉換到工程單位，甚至可以設置高/低超出容限的情況。

⑵ 橫河MW100 MW100是可擴展的、高性能數據采集/數據記錄平臺，適用于惡劣測量環境下的PC控制/單機運行。高速、多通道測量，實驗室和生產現場的理想選擇。高耐壓：600VAC rms 150/60Hz連續。高抗擾度：4通道隔離A/D電路。多周期(測量和記錄周期可不同)。從小規模到多通道的靈活結構。

3.2 熱電偶

兩種不同成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產生電動勢，這種現象稱為熱電效應，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。

熱電偶實際上是一種能量轉換器，它將熱能轉換為電能，用所產生的熱電勢測量溫度，對于熱電偶的熱電勢，應注意如下幾個問題：

1.熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫度差的函數；

2.熱電偶所產生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關；

3.當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有關；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路，如圖所示。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

3.2.1 補償導線

在一定溫度范圍內，具有與其匹配的熱電動勢標稱值相同的一對帶絕緣包覆的導線叫補償導線。用它們連接熱電偶與測量裝置，以補償熱電偶連接處的溫度變化所產生的誤差。

補償導線特點：

① 熱電特性穩定，電絕緣性能好，使用壽命長。② 柔軟，彎曲性能能好，使用方便。

③ 包覆層材料穩定可靠，具有一定的耐溫性和耐寒性能。3.2.2 熱電偶分度標準

熱電偶的分度號有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等幾種。其中S、R、B屬于貴金屬熱電偶，N、K、E、J、T屬于廉金屬熱電偶。

S分度號的特點是抗氧化性能強，宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用，長期使用溫度1400℃,短期1600℃。在所有熱電偶中，S分度號的精確度等級最高，通常用作標準熱電偶；R分度號與S分度號相比除熱電動勢大15%左右，其它性能幾乎完全相同；

B分度號在室溫下熱電動勢極小，故在測量時一般不用補償導線。它的長期使用溫度為1600℃，短期1800℃?？稍谘趸曰蛑行詺夥罩惺褂茫部稍谡婵諚l件下短期使用。

N分度號的特點是1300℃下高溫抗氧化能力強，熱電動勢的長期穩定性及短期熱循環的復現性好，耐核輻照及耐低溫性能也好，可以部分代替S分度號熱電偶；

K分度號的特點是抗氧化性能強，宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用，長期使用溫度1000℃,短期1200℃。在所有熱電偶中使用最廣泛；

E分度號的特點是在常用熱電偶中，其熱電動勢最大，即靈敏度最高。宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用，使用溫度0-800℃；

J分度號的特點是既可用于氧化性氣氛(使用溫度上限750℃)，也可用于還原性氣氛(使用溫度上限950℃)，并且耐H2及CO氣體腐蝕，多用于煉油及化工；

T分度號的特點是在所有廉金屬熱電偶中精確度等級最高，通常用來測量300℃以下的溫度

3.3 熱線風速儀探頭

熱線風速計分旁熱式和直熱式兩種，見圖。旁熱式的熱線一般為錳銅絲，其電阻溫度系數近于零，它的表面另置有測溫元件。直熱式的熱線多為鉑絲，在測量風速的同時可以直接測定熱線本身的溫度。

圖3.1 熱線風速探頭

由風速探頭的結構特點，0963-00型測溫元件與發熱部分所處平面必須垂直于流體方向才能保證測出同一時刻的溫度變化，所以為指向型探頭。0964-01/02型探頭由于結構特點，無需調整方向便可測量所處流體的風速。

第三篇：道路測量方法

一.控制測量

1.平面控制系統的建立

1)開工前，對業主或設計部門提供的施工區平面控制起始坐標點（應不少于二個點）采用全站儀按多邊形導線網或四等導線測量的技術要求和精度指標進行聯測復核（此項測量工作進行時，最好與專業監理工程師聯合測量以避免增加不必要的外業工作量）。若發現標志不足、不穩妥、被移位或精度不符合要求時，將進行補測、加固、移設或重新測校，并通知監理單位和建設單位。聯測點復核完成并經內業平差計算，測量精度指標達到相應的技術要求后，按工程監理部規定報表格式填寫聯測復檢成果報告，報送工程監理部專業測量監理工程師和項目總監簽認，否則不得進行后序測量工作。

2)起始平面控制坐標網點經聯測復核合格并經工程監理部簽認后即可進行平面控制坐標點加密測量。

a.加密控制網的布設形式及布點埋石：鑒于該工程的特點，其加密平面控制網的布設在道路中線。

b.平面控制點加密導線測量采用全站儀，按《工程測量規范》GB50026-2007規范中精密導線測量的技術要求和精度指標進行。c.平面控制加密導線點外業測量完成，并經內業計算滿足技術要求后，應填寫測量成果報驗單，連同加密導線計算表一同報送工程監理部專業監理工程師簽證，如監理工程師提出疑議和要求對加密導線進行復核，應密切配合，并提供所需測量設備和相關測量人員。d.經工程監理簽認的測量成果即可作為測量放線的依據，否則應進行補測或重測，并重新進行報驗。

e.在工程施工中，應定期對所布設的加密控制網進行復測，以防止因施工而引起控制點的位移變形而影響施工放線的質量及精度，復測結果應形成文字資料，報送工程監理部。2.高程控制系統的建立

1)對業主或設計部門提供水準基點（不應少于2個點）進行水準聯測復核，測量水準基點時采用S1型精密水準儀配水準尺，按三等水準測量的技術要求進行，復核測量結果報送監理部簽認（此項工作在外業作業時，亦應請專業監理工程師到場監督）。2)水準點加密測量水準路線的確定按點埋石：在標段施工區間范圍內，沿線路兩側的穩定位臵埋水準點標志樁并與業主或設計部門提供的水準基點形成符合或閉合水準路線，相鄰兩加密水準點間距離控制在80～120m，以確保在進行施工測量高程放樣時能引測高程。二.施工圖審核

工程開工施工放線之前，項目部專業測量工程師應對整個工程施工圖中給出所有測量放線起始數據進行認真的復核計算，并以表格或附圖的形式形成書面資料，對經過復核計算

與施工圖不符的測量放樣數據，連同原圖紙給定的數據以及其所在的施工圖的位臵記錄一起報送工程監理部，以便及時與設計部門聯系處理，這些數據只有在原設計部門有明確答復和確認后才可作為測量放線的依據。

三.道路工程測量方法

1.工藝流程

2.操作方法 1)測量樁位交接

a.測量樁位交接工作一般由建設單位組織，設計或勘測單位向施工單位測量工程師交樁。交樁要有樁位平面布臵圖。樁位交接后辦理交接手續。

b.交接樁數量應根據工程的大小確定。如果與另外施工段連接，應在連接處向界外多交至少一個坐標點和水準點。

c.接樁時應察看點位是否松動或被移動，若已松動或被移動，應及時向勘測單位提出補樁的申請。

d.施工單位應逐一記錄現場點位，并做好樁位標記錄，樁標不突出的應用鋼尺拴樁，做好標記，便于尋找復測。

e.接樁后應及時進行標樁保護，采取混凝土加固、砌保護井和釘設標志牌等措施，容易被車撞軋的控制點應釘設防護欄桿。2)樁位復測

a.接樁后依據設計圖紙和交樁資料進行內業校核，檢查成果表中的各項計算是否正確。

b.樁位的坐標復測宜采用附合導線法進行，高程復測宜采用附合水準測法。c.復測中發現問題應及時與交樁單位聯系解決。復測合格后及時向監理工程師或建設單位提交復測報告，以使復測成果得到確認后使用。3)布設施工控

制網

a.在樁位交接工作結束后，按照要求的精度等級進行施工控制網的布設。平面控制網的布設宜采用沿線路方向的除合導線；高程控制宜采用附合水準線路或三角高程測量。

b.外業觀測應選在能見度高、無風的清晨或傍晚進行，以減小大氣折光及氣壓、溫度的變化對觀測的影響。

c.水準測量可采用一組往返或兩組單程進行，往返測或兩組單程測高差不符值在限差以內時采用平均值。

d.內業計算必須使用監理工程師認可的表式。計算步驟應清晰、有條理，成果合格后必須報監理工程師確認。e.控制樁必須采取拴樁等有效保護措施。4)現況調查及原地貌測量

a.在施工前，應先放出路基征地線（紅線），并調查與記錄征地線范圍內需拆遷或改移的建（構）筑物、樹木、文物古跡、各類地下管線等。若征地線范圍不能滿足施工需要，應及時以書面形式報告監理及建設單位。

b.在現況調查結束后，應計算每一樁號中心坐標與對應的路基寬度，放出路基中線與邊線。為保證填方段路基邊坡的壓實度，在每側路基設計邊線外加寬500mm作為填筑邊線。如遇到路基范圍內有不適宜材料需挖除、換填，必須在開挖之前與換填之前測量其范圍及深度，并經監理工程師確認。c.路基清表前，均應按縱向50m測設一斷面，橫斷方向6~10點測量原地面高程。若地形復雜，可以按縱向10~20m測設一斷面，所有點位及高程數據應記錄在冊。在清表后，恢復所有點位并測量此時地面高程作為清表后的地面高程。5)路基施工測量 a.線路中邊樁測量放樣

直線上中樁測設的間距不應大于50m，平曲線上宜為5~10m。i.路基施工前，應根據恢復的路線中樁、施工工藝和有關規定釘出路基用地界樁和路堤坡腳、路塹塹頂等的具體位臵樁。在距路中心一定安全距離處設立控制樁，其間隔不宜大于20m。樁上標明極號與路中心填挖高，用（+）表示填方，用

（一）表示挖方。ii.路基施工期間每月復測一次水準點。

iii.機械施工中，應在邊樁處設立明顯的填挖標志，宜在不大于50m的段落內，距中心樁一定距離處埋設能控制標高的控制樁，進行施工控制。發現樁被碰

倒或丟失時應及時補上。

iv.施工過程中應保護所以標志，特別是一些原控制點。

v.根據工作需要，可測設線路起終點樁、百米樁、豎曲線的變化情況加樁。b.填方路段

填方段路基每填一層恢復一次中線、邊線并進行高程測設。在距路床頂0.7m內，應按設計縱、橫斷面數據控制；達到路床設計高程后應準確放樣路基中心線及兩側邊線，并將路基頂設計高程準確測設到中心及兩側樁位上，按設計中線、寬度、坡度、高程控制并自檢，自檢合格并報監理工程師確認后，方可進行下道工序施工

i.清表后，根據坐標法和填挖寬度計算法，放樣出路基填方的坡腳線，直線段每20米一個樁，曲線段視曲線半徑分別為10米和5米一個樁，并注明填方高度。

ii.施工過程中，每填筑一層，根據坐標法和填方寬度計算法，放樣出路基填方的實際需要寬度，并在樁上標明填方深度。

iii.每填筑到一定的高度，根據坐標法和填挖寬度計算法，放樣出路基填方的實際需要寬度，根據此寬度再修整坡面。c.挖方路段

路基挖方段應按設計高程及邊坡坡度計算并放出上口開槽線；每挖深一步恢復一次中線、邊線并進行高程測設；高程點應布設在兩側護壁處或其他穩定可靠的部位。挖至路床頂1m左右時，高程點應與附后的高級水準點聯測。清表后，根據坐標法和挖方寬度計算法，放出路基挖方的開口線。d.路面基層施工測量

i.路面基層施工測量重點在控制各層厚度與寬度。平面測設時，應定出該層的中心與邊線樁位。邊線樁位放樣時應比該層設計寬度大100mm，以保證壓實后該層的設計寬度。

ii.高程測設時，應將設計高程按一定下反數測設到中線與邊線高程控制樁上；在使用攤鋪機作業時，此時高程控制樁應采用可調式托盤；且樁位間距不應大于10m。在攤鋪機行進中，應有專人看管托盤，若發現托盤移動或鋼絲繩從托盤掉下時，應立即重測該處高程。iii.當分段施工時，平面及高程放樣應進入相鄰施工段50~100m，以保證分段銜接處線型的平順美觀。

iv.在交叉口或其他不規則地段，高程放樣應根據設計提供的方格網進行。e.路面面層施工測量

i.路面下面層施工測量：在使用攤鋪機進行路面下面層施工測量時，其施工測量方法同路面基層。只是應在攤鋪壓實后及時復測，以保證攤鋪厚度。必要時，應適當調整壓實系數。

ii.路面中、上面層施工測量：當攤鋪機采用下面層同樣的方法作業時，其施工測量方法路面基層。若采用浮動基準梁作業時，在攤鋪機起步階段應測量熨平板的平整度及高度；進入正常攤鋪后，應在攤鋪壓實后及時復測高程，以保證攤鋪厚度。

iii.在交叉口或其他不規則地段，高程放樣應根據設計提供的方格網進行。f.路緣石、邊坡施工測量

路緣石放樣時，直線上樁位測設的間距不應大于10m，平曲線上宜為5m；當公路曲線半徑和緩和曲線長度小于30m或采用回頭曲線時，樁位間距不應大于3m。高程控制樁的間距與上述一致。

四.排水工程測量方法 1.施工前測量準備 1)熟悉圖紙和現場情況

施工前，要認真研究圖紙，了解設計意圖及工程進度安排。到現場找到各交點樁、轉點樁、里程樁及水準點位臵。2)校核中線并測設施工控制樁

中線測量時所釘各樁，在施工過程中會丟失或被破壞一部分。為保證中線位臵準確可靠，應根據設計及測量數據進行復核，并補齊已丟失的樁。在施工時由于中線上各樁要被挖掉，為便于恢復中線和其他附屬構筑物的位臵，應在不受施工干擾、引測方便和易于保存樁位處設臵施工控制樁。施工控制樁分中線控制樁和附屬構筑物的位臵控制樁兩種.3)加密控制點

為便于施工過程中引測高程，應根據原有水準點，在沿線附近每隔150m增設一個臨時水準點。4)槽口放線

槽口放線就是按設計要求的埋深和土質情況、管徑大小等計算出開槽寬度，并在地面上定出槽邊線位臵，劃出白灰線，以便開挖施工。2.市政排水工程施工測量 1)設臵坡度板及測設中線釘

市政排水工程施工中的測量工作主要是控制市政排水工程中線設計位臵和管底設計高程。為此，需設臵坡度板。坡度板跨槽設臵，間隔一般為10-20m，編以板號。根據中線控制樁，用經緯儀把市政排水工程中心線投測到坡度板上，用小釘作標記，稱作中線釘，以控制市政排水工程中心的平面位臵。2)測設坡度釘

為了控制溝槽的開挖深度和市政排水工程的設計高程，還需要在坡度板上測設設計坡度。為此，在坡度橫板上設一坡度立板，一側對齊中線，在豎面上測設一條高程線，其高程與管底設計高程相差一整分米數，稱為下反數。在該高程線上橫向釘一小釘，稱為坡度釘，以控制溝底挖土深度和管子的埋設深度。五.竣工測量

竣工測量由建設單位委托有相應資質的專業單位進行。其內容包括：中心線、高程、橫斷面圖示、附屬結構和地下管線的實際位臵與高程。1.質量標準

1)導線測量的主要技術要求應符合表3.0.1的規定。

注：N為測站數。

2)水準測量的主要技術要求應符合表3.0.2的規定。

六.測量注意事項 1.平面控制測量

1)測量過程中，要做到小心、仔細、認真，做到測量前要先計算，測量過程中要復算，測量完之后，做好復核工作。

2)在選擇測站基點時，要選用已經批復的加密點。儀器要調平并對準導線點位，后視點的棱鏡桿氣泡要居中，監測點的棱鏡桿要立直，誤差控制在±5mmm范圍內。

2.高程控制測量

1)水準測量，儀器要經常檢校，讀數時要仔細，測量采用閉合線路或者附和線路，以減小測量誤差或出現測量錯誤。

2)水準后視點選用已批復的可以使用的加密水準點。測量完之后，先復核，后要與現場儀器測量點位相比較，核對是否有出入。3.儀器管理

施測人員進入施工場地必須戴好安全帽。技術室要按貫標程序文件要求建立測量儀器臺賬。

測量隊儀器由專人負責保管，保證儀器的完好性，始終處于正常使用狀態，并定期進行保養。

測量儀器應經過有關部門鑒定，具有檢驗合格證，鑒定周期滿后，要技術送檢校驗。

測量所使用的儀器精度要滿足設計及規范要求。在基坑邊投放基礎軸線時，確保架設的全站儀穩定性。操作儀器時，同一垂直面上其他工作要注意盡量避開。施測人員在施工中應堅守崗位，雨天或強烈陽光下應打傘。儀器架設好，須有專人看護。

施工過程中，要注意旁邊的模板或鋼管堆，以免儀器碰撞或傾倒。所用線墜不能臵于不穩定處，以防受碰被晃掉落傷人。測量人員持證上崗，嚴格遵守儀器測量操做規程作業。使用鋼尺測距須使尺帶平坦，不能扭轉折壓，測量后應即卷起。鋼尺使用后表面有污垢技術擦凈，長期儲存時尺帶涂防銹漆。

七.道路測量示意圖

第四篇：血糖儀測量方法（模版）

血糖儀測量方法 血糖儀包括：血糖儀、采血筆、血糖試紙

一般糖尿病人查血糖：一查空腹血糖，二查飯后兩小時的血糖?？崭寡钦７秶?/p>

3.9-6.1mmol/L(70-110mg/dL)，高于7.0mmol/L(126mg/dL)診斷為糖尿病。那么空腹糖尿病的診斷標準是 7.0 mmol 或者是 126 毫克這個標準，你可以看出正常值和糖尿病的空腹診斷是有差距的。有的人既不是正常的，也沒到糖尿病。我們管這種癥狀叫做空腹血糖增高（受損）。另外，飯后血糖也是很重要的，正常餐后兩小時血糖范圍是

3.9-7.8mmol/L(70-140mg/dL)。餐后血糖 的診斷標準是 11.1 mmol 或 200 毫克以上。那么 140 和 200 之間也有一個差距。如果血糖在這個階段，我們管它叫做餐后血糖增高。不是糖尿病，也不是正常人。不是糖尿病的人血糖增高是很危險的，很容易得糖尿病。血糖儀使用時采血的正確方法：

測量前的準備工作：（1）先將試紙盒中的記憶碼插入儀器中與試紙瓶上的編碼核對，要求數值一致（2）將要采血的部位進行全面消毒

采血方法：選擇手指上無名指指尖兩側皮膚較薄處采血，因為手指兩側血管豐富，而神經末梢分布較少。在這個部位采血不僅不痛而且出血充分，不會因為出血量不足而影響結果。采血前可將手臂下垂10～15秒，使指尖充血，待扎針后，輕輕推壓手指兩側血管至指前端三分之一處，讓血慢慢溢出即可。成功采血后，用消毒棉球將采血部位按住，以免少許血液溢出。

血糖儀使用時采血的注意事項

（1）告知顧客血糖試紙、和測試針都是一次性的不能反復使用的。（2）試紙應放在干燥、通風的位置，開蓋后，最好在三個月內用完，以免影響測量結果的準確性（3）采血時，不要慌張，動作要準、要快。

測后結果疑問分析：當然，測量中的一些錯誤方法也會人為地影響結果的準確性，比較常見的有三種： 1．有些患者在測血糖時，因為扎得不深而出血量少，于是就用力去擠，結果把組織液也擠了出來，影響了測量的準確度。另外，手指要有一定的溫度，如果溫度很低，血管易收縮，造成出血量太少，結果也會不準確。2．建議患者用酒精消毒。如果用碘酒，會導致測試結果出現偏差。用酒精消毒時，也要等酒精完全揮發之后再測試，否則酒精稀釋了血液，結果也會不準。3．要注意試紙的失效期。有些試紙是裸裝在一個整盒里，取出一張試紙后要馬上將盒子蓋緊，保持試紙的干燥，防止其發生氧化反應。4。不論是家用的血糖儀還是醫院的測血糖儀器，測出的數值不會每次都一樣，應該說誤差值在±10％以內的血糖儀就是非常好的，一般要求誤差值不超過±20％。在這個問題上沒有絕對正確，只有相對正確。

第五篇：隧道測量方法

隧道測量方法

隧道工程測量，多半時間是在隧道里工作，但是隧道里的工作環境一般都比較惡劣，比如：光線比較暗、空氣質量差、路面不平且有明溝和暗溝以及有時還會出現和別的工作之間的平行、交叉作業，這都給測量工作的進展和精度帶來了一定的影響和挑戰，所以在隧道里面工作我們必須熟練掌握隧道測量的方法和技巧，能夠及時準確的完成每一次測量工作。

每次進洞之前要備好以下測量工具：測量儀器（主要包括紅外線激光全站儀、配套腳架、單棱鏡及配套簡易腳架）、強光探照燈及其他輔助測量工具，其中強光探照燈是必不可少的輔助工具，杜伯華工程是中國水電總公司總承包的工程，我們使用的是TOPCON GTS-601LP、SOKKIA SET230RG全站儀，其中SOKKIA SET230RG全站儀是測程能達500米紅外線激光全站儀，這樣可樣方便在洞中找出放樣點。(二)隧道測量的程序及運用

因為隧道測量是三維的測量工作，僅僅用普通的全站儀里面的程序不能很好的進行測量工作，所以我們需要配合科學計算器，現在一般運用較多的有CASIO4500、CASIO4800、CASIO4850等型號的編程計算器。

現在的隧洞一般多為直線型和弧線型，在隧道測量測量工作中我們要根據現場的要求來進行編程。

直線段馬蹄形隧洞的應用程序： 文件名:MTX1

Fix3：Lab0：｛NEZ｝ ：｛XY｝ Pol（N-X，E-Y）： S=L-I*Cos(J-A)Q=I*Sin(J+180-A)O=Z+(L-S)*i

Z≥O→C=√((Z-O)+Q)

≠→W=√((AbsQ+R)+(O-Z))

Goto 0

程序使用說明：

1、Fix指定小數點后取值位數；

2、NEZ起始點的坐標，XY待測任一點的坐標（變量）；

3、Pol直角坐標向極坐標變換；

4、S測點的樁號，L起始點的樁號，J方位角，A為測點與起始點的連線與軸線的夾角

I是測點到起始點的距離、Q是測點到垂直于圓心半徑的距離，Z、O分別為已知點和半圓圓心點的高程，i洞子的坡度；

5、C、W分別為上半圓和下部圓弧的半徑。

注：在測量過程中本程序的使用點為C、W的數值變化，因為設計時上下部的半徑都是一個固定的常數，所以在測量過程中通過對上下圓弧線上的點進行測量，然后把測量的點位數據輸入計算器中，通過程序的計算得出C、W的值，再和已知半徑向比較，如果和已知半徑的數值相同，說明測點為圓弧上的點，就可以在掌子面上做油漆標記了，一般每隔50cm左右做一個點，這樣下來這個斷面放線就算完成了。

圓弧段馬蹄形斷面隧洞的應用程序 文件名:LX1

Fix3：Lab0：｛NE｝ ：｛XYZ｝

Pol（N-X，E-Y）：

S=L+3.14*R*(J-A)/180

2222Q=I-R

O=E1+M1+(S-L)*i Z≥O→P=√((Z-O)+Q)≠→W=√((AbsQ+M2)+(O-Z))

Goto 0 程序使用說明：

1、Fix指定小數點后取值位數；

2、NEZ起始點的坐標，XY待測任一點的坐標（變量）；

3、Pol直角坐標向極坐標變換；M1起始樁號處的底板到半圓圓心的距離

4、S測點的樁號，L起始點的樁號，J方位角，A為測點與起始點的連線與軸線的夾角（在使用時注意把角弧度Rad作為缺省單位，在計算器角度測量單位選單中切換即可），I是測點到圓弧圓心的距離、Q是測點到垂直于圓弧半徑的距離，Z為馬蹄形斷面上任一點的高程、O為上半圓圓心點的高程，E1為起始樁號處的底板高程(定值)，M1起始樁號處的底板到半圓圓心的距離(定值)，i洞子的坡度, M2為下部圓弧的圓心到上部圓心的距離(定值).5、C、W分別為上半圓和下部圓弧的半徑。

6、在使用本程序的時候，注意幾個轉折的地方，一是使用本程序前一定要把角弧度Rad作為缺省單位；二是測點時注意圖形的轉折點,這樣打出來的洞形才會更加標準.坐標反算： L1 NE:Fixm:｛XY｝ L2 Pol（N-X，E-Y）L3 W＜O W=W+360

L4 IntW+0.01Int(60Frac W)+0.006 Frac(60Frac W)說明：

1、本程序用于計算直角坐標值已知的兩點間的邊長和坐標方位角。

2、起算點和目標點的坐標分別為（N，E）、（X，Y）。

3、起算點改變時應重新調用程序以改變N，E的值。

4、邊長值和方位角分別自動存放在“V”和“W”中。

“W”的單位為：度“ °”。

邊角后方交會

L1 NEXY：Lbl5: ｛ABC｝ L2 Pol（N-X，E-Y）

L3 Q=90(1-K)+K Sin-1(S Sin P/V)L4 T=W+180-P-Q

L5 Rec(S,T):X=N+V Y=E+W L6

Goto 5 說明：

1、測邊的已知點作為P1（N，E），未測邊的點作為P2（X，Y）。

2、K=-1。

3、P是以測邊方向為起始方向，順時針觀測另一個已知點方向的右角。

4、理想圖形要求實測的S邊相對于已知邊P1P2越短越好，角P越接近180°越好。

(三)、測量人員的安排及測量過程

2在隧道測量工作中，測量人員的安排是有一定規定的，因為沒一個人都有一定的作用，一般內放樣人員需要4人，帶班一人，輔助3人，每人的具體分工為：一人觀測、一人紀錄、一人扶棱鏡、一人做點。

儀器架設在待測斷面前，不宜距離掌子面太近，也不宜太遠，太近了由于剛爆破不久，巖石還不太穩定，影響人員和儀器的安全，太遠不利于無棱鏡觀測；由于儀器受洞內的溫度、濕度以及機械的干擾很大，所以測量過程中要不斷的查看儀器的氣泡是否居中，及時調整，以免影響測量精度。在觀測時一般用后方交會的方法來進行施工放線比較簡單省時，我們在此工程中基本都是這樣進行的。

五、開挖斷面超欠挖的測量、內業成圖及方量計算

(一)外業測圖

此工程業主要求施工單位每5米測一個斷面，用以檢查超欠挖的狀況，我們采用的方法是在洞軸線上的大致位置架設全站儀，儀器整平后,調用SOKKIA SET230RG全站儀內存里的后方交會測量程序,以已知的兩個控制點為后視點,很容易就能測出儀器架設處的坐標,把所測的坐標記下或存入全站儀中,然后利用所測的坐標進行測站設置:然后配合CASIO4800計算器內編制的隧洞測量程序,把距儀器前后10-30米范圍內每5米一個斷面的樁號測出來,并標在洞子兩側,接下來就可以測斷面了,測斷面的時候一定要有一個測量人員在所測斷面處進行指揮,不要讓激光偏離斷面太遠,記錄人員要記好每個斷面的起止點號,此項工作如果大家能配合緊密的話,一般每個斷面只需1-3分鐘就能測完,所測的坐標數據能夠自動存儲在全站儀內存中.(二)內業處理數據

外業結束后,通過全站儀的內存數據傳輸到計算機上后為GIS格式,傳輸完畢后,打開數據文件,把所有數據復制到記事本文件中,然后保存, GIS格式就轉化為DAT格式的數據文件了,然后把數據文件打印出來,并在相應的點號范圍內標出每個斷面的樁號.(三)計算數據

接下來的工作就要進行數據的計算和整理了,繪圖數據包括偏中距離和斷面上每點的高程,高程已測出, 偏中距離可以利用計算器內編制的隧洞測量程序算出,此程序設置的偏左距離為負數,偏右距離為正數,整理完這些數據后,把偏中和高程數據整理好,并在每個點的數據前面加上”@”,在高程后面加上”;”,保存.(四)繪制斷面圖,計算方量

下面的工作就是繪制斷面了,繪制開挖斷面之前,先在CAD中繪制出每一個斷面的設計開挖的標準斷面和底板高程,然后再利用已算好的斷面數據和CAD繪制多段線命令來繪制實際開挖斷面,每繪好一個,把它復制到相同樁號的標準斷面中,比較兩者的區別,再用創建塊命令對超欠挖部分創建塊,再用查詢命令查處超欠挖塊的面積,輸入EXCEL表格中,利用平均斷面法算出相鄰兩斷面的平均面積， 相鄰兩斷面的平均面積乘以斷面間距即為兩斷面間的超欠挖體積,再進行求和,就能算出超欠挖的方量.