【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水輪機檢測，尤其是涉及一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法。
技術介紹
1、水輪機轉子是水電機組中的關鍵部件之一，其幾何尺寸精度直接影響機組的運行效率和使用壽命。隨著水電機組向大型化、高效率方向發展，對轉子的加工精度和測量精度要求越來越高。目前，水輪機轉子的測量主要面臨以下技術難題：
2、首先，水輪機轉子尺寸大，存在較大曲率變化，傳統的單一測量方法難以實現全面覆蓋。例如，激光跟蹤儀雖然具有較高的測量精度，但受限于視場角，無法完成轉子所有區域的測量；激光掃描儀能夠獲取密集的型面數據，但獨立模式下的測量精度難以保證。
3、其次，現有的轉子幾何尺寸測量方法缺乏完整的精度傳遞機制。在實際測量過程中，往往需要采用多種測量手段協同工作，但各測量系統之間的精度傳遞缺乏有效控制和驗證機制，導致最終測量結果的可靠性難以保證。特別是在大尺寸轉子的分區測量中，相鄰區域的拼接精度問題尤為突出。
4、此外，測量過程中的精度異常難以及時發現和修復。由于缺乏系統的精度監控和驗證機制，測量過程中出現的精度問題往往要等到后期數據處理時才能發現，這不僅增加了返工成本，也影響了測量效率。即使發現問題，現有技術也缺乏針對性的修復方案，常常需要重新進行全部測量。
5、為了解決上述問題，亟需開發一種能夠保證測量精度可靠傳遞、具有完整驗證機制、并能夠及時發現和修復精度問題的水輪機轉子型面測量方法。
技術實現思路
1、為解決當前存在技術問題，本專利技術的主要目的
2、為解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是：一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，包括以下步驟：
3、s1、在水輪機轉子表面布置不同類型的測量基準，建立多層級的測量控制網絡；其中，不同類型的測量基準包括：在水輪機轉子表面布置跟蹤儀測量靶球、攝影測量靶球和掃描靶標點，多層級的測量控制網絡包括高精度基準網絡、次級控制網絡以及局部測量網絡；
4、s2、測量時，采用雙向實時驗證的測量機制，通過正向精度傳遞和反向精度驗證相結合的方式，以及相鄰區域的精度傳遞驗證的方式，確保測量數據的可靠性；
5、s3、基于精度傳遞鏈各層級的異常情況，采取修復措施，并通過驗證確保修復效果。
6、在s1中，建立高精度基準網絡的方法包括：
7、在水輪機轉子的外圓周面上使用磁性底座固定跟蹤儀測量靶球，每個測量區域能同時觀測到3個以上的跟蹤儀測量靶球，通過激光跟蹤儀測量跟蹤儀測量靶球，獲取精確的空間坐標，建立起高精度的基準網絡。
8、在s1中，建立次級控制網絡的方法包括：
9、在水輪機轉子的外圓周面上使用磁性底座固定攝影測量靶球，攝影測量靶球之間保持30%-50%的重疊度，通過全局攝影測量系統采集圖像，結合高精度基準網絡，解算出攝影測量靶球的空間位置，形成可靠的測量控制網。
10、在s1中，建立局部測量網絡的方法包括：
11、將整個水輪機轉子劃分為若干個局部測量區域，每個局部測量區域至少布置3個掃描靶標點，掃描靶標點與周圍的攝影測量靶球形成有效的觀測重疊，使用手持激光掃描儀，通過識別掃描靶標點實現掃描定位，用于采集轉子外圓周面局部區域的密集型面數據。
12、在s2中，正向精度傳遞過程是從高精度向低精度傳遞；
13、其中，激光跟蹤儀首先測量跟蹤儀測量靶球獲得最高精度基準，然后用這些已知高精度坐標來標定全局攝影測量系統，進而解算出攝影測量靶球的空間位置，最后手持掃描儀通過識別攝影測量靶球和轉子表面上的掃描靶標點，獲得型面數據的空間位置。
14、在s2中，反向精度驗證是從低精度回溯到高精度；
15、其中，通過比對手持掃描儀獲得的掃描靶標點坐標與攝影測量給出的攝影測量靶球坐標的偏差，驗證掃描精度，再比對攝影測量靶球的坐標與激光跟蹤儀給出的跟蹤儀測量靶球坐標偏差，驗證攝影測量精度。
16、在s2中，相鄰區域的精度傳遞驗證方法包括：
17、兩個區域的重疊部分要包含完整的精度傳遞鏈節點，即要有跟蹤儀測量靶球、攝影測量靶球和掃描靶標點，通過對比這些節點在兩個區域中的坐標一致性，確保精度在區域擴展過程中不會衰減。
18、在s3中，基于精度傳遞鏈各層級的異常情況判定方法包括：
19、當激光跟蹤儀重復測量跟蹤儀測量靶球的偏差超限時，表明高精度基準網絡出現問題；
20、當攝影測量解算的攝影測量靶球坐標與激光跟蹤儀給出的坐標偏差超限時，表明次級控制網絡環節出現問題；
21、當掃描獲得的掃描靶標點坐標與攝影測量給出的坐標偏差過大時，表明局部測量網絡出現問題。
22、在s3中，修復措施包括：
23、針對精度傳遞鏈的不同環節采取相應修復措施；
24、其中，對于高精度基準網絡問題，則重新布置和測量跟蹤儀測量靶球，并更新整個傳遞鏈的數據；
25、對于次級控制網絡問題，則加密攝影測量靶球，優化測量視角，提高解算精度；
26、對于局部測量網絡問題，則調整掃描參數，縮小分區范圍，增加重疊度。
27、在s3中，修復后的驗證方法包括：
28、包括基準驗證、傳遞驗證和銜接驗證三個方面；
29、其中，在基準驗證環節，需要重新測量所有跟蹤儀測量靶球，驗證與原有坐標的偏差是否在±0.02mm以內，確認網絡結構的穩定性；
30、在傳遞驗證環節，使用修復后的基準重新計算次級控制網絡，驗證攝影測量靶球坐標解算精度是否滿足±0.05mm的要求，檢查網絡連接的可靠性；
31、在銜接驗證環節，需要對比修復區域與未修復區域的接邊數據，確保過渡區域的平滑性，型面數據拼接精度控制在±0.08mm以內。
32、本專利技術有如下有益效果：
33、1、建立了完整的精度傳遞體系。通過多層級測量控制網絡的構建，實現了從高精度基準到末端測量的可靠精度傳遞，解決了大型水輪機轉子幾何尺寸測量的精度保證問題。
34、2、提供了系統的驗證機制。雙向實時驗證機制不僅能夠保證測量過程的可靠性，還能及時發現精度異常，避免了傳統方法中后期才能發現問題的缺陷。
35、3、實現了精度問題的及時修復。基于精度傳遞鏈的分級修復策略，能夠針對不同環節的精度問題采取相應的修復措施，顯著提高了測量效率。
36、4、提升了測量數據的可靠性。完整的精度傳遞、驗證和修復機制，確保了最終獲得的轉子測量數據具有可追溯的精度保證，滿足了水電機組大型化發展的測量需求。
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1.一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在S1中，建立高精度基準網絡的方法包括：
3.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在S1中，建立次級控制網絡的方法包括：
4.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在S1中，建立局部測量網絡的方法包括：
5.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在S2中，正向精度傳遞過程是從高精度向低精度傳遞；
6.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在S2中，反向精度驗證是從低精度回溯到高精度；
7.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在S2中，相鄰區域的精度傳遞驗證方法包括：
8.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在S3中
9.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在S3中，修復措施包括：
10.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在S3中，修復后的驗證方法包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在s1中，建立高精度基準網絡的方法包括：
3.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在s1中，建立次級控制網絡的方法包括：
4.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在s1中，建立局部測量網絡的方法包括：
5.根據權利要求1所述的一種基于精度傳遞鏈的水輪機轉子三維測量方法，其特征在于：在s2中，正向精度傳遞過程是從高精度向低精度傳遞；
6.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳濤，黃雄，楊超，趙陽，劉福元，彭志鑫，施石文，嚴靖南，江圓，張家豪，邱威，王浩，
申請(專利權)人：中國長江電力股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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