附加质量法检测精度的对比分析
物理实验技术中的实验装置精度校验方法
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物理实验技术中的实验装置精度校验方法物理实验技术在科学研究和工程应用中起着至关重要的作用。
在进行物理实验时,为保证实验结果的准确性和可靠性,实验装置的精度校验是必不可少的一环。
本文将介绍几种常用的实验装置精度校验方法,以供研究人员参考和借鉴。
一、测量仪器校验测量仪器是物理实验中必不可少的工具。
对于各种仪器如电压表、电流表、电阻表、频率计等,需要进行校验以保证其准确性。
常见的校验方法有两点法和比较法。
1. 两点法:该方法适用于测量仪器的线性特性校验。
选取两个已知值的量进行测试,并与测量仪器的读数进行比对。
如果测量结果与已知值相差较大,说明测量仪器的准确性有问题,需要进行调整或更换。
2. 比较法:该方法适用于需要准确测量的实验。
先使用一个已校准的仪器对待校验仪器进行测试,然后将两个仪器的读数进行比较。
如果读数接近,说明待校验仪器准确,否则需要进行调整。
二、光学仪器校验光学实验装置在现代物理研究中起着举足轻重的作用。
为了保证实验结果的准确性和精度,光学仪器的校验是必要的。
以下是几种常见的光学仪器校验方法。
1. 衍射光校验:衍射光测量仪器的精度校验是光学实验中最基本的校验之一。
可以采取调整仪器上的衍射效果,如调整衍射条纹、调整衍射光强度等。
然后与标准值进行对比,判断仪器的准确性。
2. 反射光校验:反射光实验装置的校验是保证实验数据可靠的重要手段。
可以通过调整反射角度和检测信号的强度来校验仪器的准确性。
与标准的反射值进行比较,判断仪器的误差。
三、力学仪器校验力学实验装置的精度校验是确保实验结果准确可信的基础。
以下是几种常见的力学仪器校验方法。
1. 弹簧测力计校验:弹簧测力计是常用的测量力的仪器。
校验时可以采用已知质量进行检验,将质量加在弹簧测力计上,观察读数。
如果读数与已知质量相差较大,则需要进行调整或更换。
2. 摆钟校验:摆钟是时间计量的一种重要工具。
常用校验方法是与准确时间进行对比,观察摆钟显示的时间与准确时间的误差。
关于附加质量法数据采集方法改进的探讨

中图分类号 : T V 5 2 3
文献标志码 : A
文章编号 : 1 6 7 1 — 1 0 9 2 ( 2 0 1 7 ) 0 3 — 0 0 2 6 — 0 6
0 引 言
附加质量法测试大坝堆石体密度 , 给大坝填筑 施工提供 了一种十分重要 的检测手段。它不仅 可 以在 施工 过 程 中对 施 工质 量进 行 实 时检 测 , 以达 到 控 制 填 筑 质 量 的 目的 , 同时 , 还 可 以给 建 成后 的 大 坝建 立 密度 数 据库 和 三维 密度 分 布 图形 。所 以 , 从 水 电站 大 坝 施 工 过 程 质 量 控 制 和 安 全 运 行 的 角度 来看 , 采用附加质量法测试堆石体密度具有 十分重 要 的意义 。梨园水 电站大坝填筑具有填筑量大、 工 期 紧等特点 , 检测过程 干扰又大 , 要求检测的时间 又短 , 如何提高检测速度是附加质量法急待解决的 问题 。在 实 际检 测 过 程 中 , 为 了提 高 检 测 速 度 , 改 进 了检波器与附加质量块 的连接方法 , 即采用磁铁 连接代替传统的丝 口连接 。与传统连接方式相 比, 改进后的方法大大提高了附加质量法的工作效率 , 而且 没有 影 响到测 试 精度 。
Ho n g - y a n , DU A i — mi n g a n d Y U C a n — l i n / / Hu a n e n g L a n c a n g Ri v e r Hy d r o p o we r C o . 。 L t d . Ab s t r a c t :Ad d i t i o n a l ma s s me t h o d i s f a s t , a c c u r a t e a n d n o n —d e s t r u c t i v e f o r d e n s i t y me a s u r e me n t o f
分析产品质量检验方法及结果的准确度
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分析产品质量检验方法及结果的准确度产品质量检验是产品质量保障的重要环节,检验方法及结果的准确度对产品质量的保证至关重要。
本文将从方法和结果两方面分析产品质量检验的准确度。
一、检验方法的准确度1.合理性合理性是指检验方法是否符合实际生产情况。
合理性检验方法应基于生产工艺和生产流程,依据产品的使用目的和标准进行规定,以检验对象的材料、元件、结构和性能等方面进行测试和判断。
例如,如果某产品的重要元件使用的是铁制件,则在检验中便需要对铁制件的材料强度、硬度、韧性等方面进行测试,以保证产品的安全性和稳定性。
如果检验方法与实际生产不相符,则可能导致检验结果不准确,甚至失去检验的实际意义。
2.精确性精确性是指检验结果与实际情况的一致性。
精确性要求检验方法的数据精确、可靠,能够真实反映产品的性能和品质。
对于某些性能与品质极为重要的产品,如飞机、汽车等高端产品,检验要求高精度的数据测试仪器,并对检验人员进行培训。
检验人员的操作技能和经验对检验数据的精确性也有着至关重要的作用。
3.重复性重复性是指同一检验方法在同样条件下,多次进行检验得到的结果是否一致。
为保障检验方法的准确度,需要在检验前对检验工具、环境、样品等进行规范化处理,以保证每次检验条件相同,检验结果得到的准确性相同。
例如,对于体积密度检验,需要保持样品温度、湿度、气压、电压等各项因素基本一致,在同样条件下进行多次检验,才能保证检验结果的可靠性。
检验结果的准确度是指检验所得到的检验结果是否符合实际情况的一致性。
检验结果的准确度是评判检验方法准确度的重要指标,主要表现在以下三个方面。
1.误差值误差值是指检验结果与其真实数值之间的差值。
误差值越小,说明检验结果越准确。
对于某些性能与品质要求更高、检验难度更大的产品,检验误差要求越来越小。
例如,测量铝板厚度的误差要求一般为±0.01mm,而对于一些高精度的元件,则要求误差控制在±0.001mm以内。
不同工程质量检测方法的对比分析
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不同工程质量检测方法的对比分析近年来,建筑行业的发展迅速,工程质量检测也变得越来越重要。
在建设工程中,质量检测是保证工程质量的关键步骤,而不同的工程质量检测方法也会对工程质量产生影响。
本文将对不同的工程质量检测方法进行对比分析,以期更好地了解不同方法对工程质量检测的影响。
一、目视检查法目视检查法是一种较为常见的工程质量检测方法,其优点是简单易行,且不需过多的专业知识。
通过对工程现场进行目测观察,可以发现工程质量问题,并及时采取措施进行修正。
然而,目视检查法也存在一些缺点。
首先,目视检查法的准确度受检查人员的眼力、经验和专业水平的影响,可能出现漏查或误判的情况。
其次,有些隐患不易被发现,这就需要借助其他检测方法进行辅助。
二、测量法测量法是一种精细的工程质量检测方法,常见的有地基基础、强度性能检测、混凝土强度等检测。
测量法能够精确地测量出工程质量指标,并排除人为因素的影响。
但是,测量法也存在一些缺点。
首先,检测设备的昂贵成本和维护成本,对于一些小型工程来说可能会增加工程成本。
其次,测量法所得到的数据也需要进行处理和分析,因此需要一定的专业知识。
三、实验室测试法实验室测试法是通过采集现场样品后返回实验室进行化验测试,以便对工程质量进行评估。
实验室测试法具有结果准确、数据可靠等优点,可用于对混凝土、钢筋等进行性能检测。
此方法的缺点是耗时较长,且同时需要进行现场采样、制备等工作,其中每个环节都需要一定的专业专知识和精细的操作,所以相对来说比较繁琐。
四、监测方法监测方法是对工程质量长期监测的方法。
与其他质量检测方法相比,监测方法可得到连续、准确的监测数据,同时可以发现隐蔽的缺陷,及时进行维修和处理。
但是,监测方法所耗费的时间较长,且设备维护和保养成本也很高,只适用于大型、长期工程的质量监测。
总之,一个完善的工程质量检测方案必须根据实际情况和质量要求,结合各种检测方法的优缺点进行综合考虑。
要做到熟练掌握各项检测方法,理性评估各种资源,选择最为合适的检测方法,为工程建设提供标准的质量检测,使工程质量得到真正的保障。
附加质量法在梨园面板堆石坝压实度检测中的应用
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分别见表 1 、表 2 。
表 1
分 区
各 分区填筑料料源
料 源
3 . 1 K、, , l 0的测 量
3 A
3 B
砂 石加 工系 统
地基刚度 K 和地 基 参振 质量 。 是 反 映地 基物 理力
第一 ,将 测点 抽象 为 “ 质 弹体 系”振 动模 型 ;第二 ,用 附加质量法测量测 点处 的地基 刚度 K和地 基土参 振质 量 mo ;第 三 ,用 体积相关 法 求解 地 基 填 筑体 的 湿密 度 n l , ; 第四 ,用等体积法 求取 测点 地基 填筑 体 的干密 度 ;第
学特性的两个重 要参 数 ,因此地基 刚 度及 地基 参振 质量
工 区建筑 物 开挖 的 弱 风 化 以 下 正 长 岩 、玄 武 岩 料 , 灰 岩料 场开 采料
的测量是求解地基土密度 ( | 0 ) 的首 要环节 。附加质 量法 是将一定面积 以下 的填 筑体 等效 为单 自由度线 性弹 性体 系 ,用 附加 质量 ( Z M n 。 ) 的方 法求 解 堆 石 ( 土)体 刚度
土 石 坝 工 程 施 工 专 辑_
附 加 质 量 法 在 梨 园 面 板 堆 石 坝 压 实 度 检 测 中 的应 用
露 张 维 熙 钱 启 立 / ( 中国人民武装警察部队水电第一总队)
【 摘 要】 本文主要介 绍 了附加 质量法的基本原理 ,结合 附加质 量法在 梨 园面板堆石 坝填 筑料压 实度检 测方面
△ m ,可测到一个 ,这样 一个 方程 中仍 有 两个未 知量
K 、r n o ,还 是 没 有 唯 一 解 ; 只 有 加 两 级 质 量 A m 、△ 2 ,
堆石料粒径对附加质量法测试的影响研究
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堆石料粒径对附加质量法测试的影响研究作者:代志宇张帆杨浩明侯佼建来源:《人民黄河》2023年第12期摘要:近年來,附加质量法已逐步应用于堆石体碾压密度无损检测中。
基于现有研究成果,考虑检波器主频、激振锤落距、激振锤偏移距、附加质量大小、附加质量级数5个测试因素,在河南新华五岳抽水蓄能电站上水库主堆石料和过渡料上分别进行了附加质量法测试影响因素试验。
结果表明:堆石料颗粒粒径变化对附加质量法测试参数的选择影响较大,这主要与堆石料的岩性、级配、刚度有关,为提高附加质量法测试的可靠性,在进行附加质量法测试前,应首先在测试堆石体上进行附加质量法参数标定试验。
关键词:堆石体;附加质量法;碾压密度;测试参数;粒径中图分类号:TV641.4文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.1000-1379.2023.12.025引用格式:代志宇,张帆,杨浩明,等.堆石料粒径对附加质量法测试的影响研究[J].人民黄河,2023,45(12):141-147.“十四五”以来,我国出台了一系列政策推动抽水蓄能行业发展,抽水蓄能电站项目储备数量超过200个。
抽水蓄能电站具有上、下两座水库联动运行的特点,上水库设计坝型常采用碾压堆石坝结构,坝体填筑料碾压施工面积广、规模大、安全要求高,压实质量的好坏将直接影响堆石坝的沉降变形和稳定性。
目前堆石体碾压密度的常用检测方法是灌水法[1],这种方法受限于挖坑检测的方式,存在测量区域小、成本高、效率低等不足,对坝体造成一定程度的破坏,在面板堆石坝工程质量的全面性、精细化控制方面存在一定缺陷。
李丕武等[2-3]提出使用附加质量法检测堆石坝碾压密度及压实质量,该方法以其高效、精准且无损的优势,逐步应用于堆石料的压实质量检测技术研究中。
张智等[4]、张维熙等[5]、潭峰屹等[6]、薛云峰等[7]利用附加质量法检测了糯扎渡水电站、梨园混凝土面板堆石坝、昆明新机场、燕山水库的填料压实度。
测定堆石体密度的附加质量法理论分析研究
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测定堆石体密度的附加质量法理论分析研究张智;凡友华;蔡加兴;李旭;马圣敏;刘杨【摘要】附加质量法是一种新兴的堆石体密度检测方法,它具有方便、无损等优点,近年来有较为广泛的应用,但该方法的应用效果会受到震源、雨水、双峰频谱等因素的影响.本文则考虑堆石体系统振动的阻尼因素,以及附加质量块与堆石体之间的非刚性连接,分别基于质弹阻模型以及双自由度-质弹阻模型对这些因素的影响进行了理论分析.结果表明,质弹阻模型可以解释主频随震源频率和雨水而变化的现象;而双自由度-质弹阻模型则可以解释主频随质量块偏移距和触地面积而变化的现象.在此基础上,本文对附加质量法的测试过程提出了几点改进建议.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2015(058)001【总页数】10页(P257-266)【关键词】堆石体;附加质量法;理论分析【作者】张智;凡友华;蔡加兴;李旭;马圣敏;刘杨【作者单位】长江勘测规划设计研究院长江工程物探检测公司,武汉430010;哈尔滨工业大学深圳研究生院,深圳518055;哈尔滨工业大学深圳研究生院,深圳518055;长江勘测规划设计研究院长江工程物探检测公司,武汉430010;哈尔滨工业大学深圳研究生院,深圳518055;长江勘测规划设计研究院长江工程物探检测公司,武汉430010;哈尔滨工业大学深圳研究生院,深圳518055【正文语种】中文【中图分类】P6311 引言在堆石体大坝的建设过程中,密度检测是保证大坝质量合格的重要因素.李丕武等(1999)根据附加质量改变物体振动频率的思想(周传荣,1989;Nakazaki和Yamaguchi,1999)提出了堆石体大坝密度检测的附加质量法.此方法的基本原理是将堆石体系统等效为质弹模型,通过施加不同级数附加质量块,测试对应的堆石体振动频率,进而分析堆石体的参振质量以及密度.此方法相比传统的坑测法具有简便、快速、原位、非破坏性等优点,已经被广泛地应用于水坝(宋先海等,2004;郑庆举等,2005;张智等,2009)、路堤(于德介等,2005)和机场填料(谭峰屹等,2010)等场地的堆石体密度检测中.最初的附加质量法的密度公式中涉及到参振质量、波衰减系数和波长三个测试参数(李丕武等,1999),测试过程略显复杂.经过实践发展,目前常用的密度公式则直接基于密度与刚度或者参振体积一个测试参数的相关性(谭峰屹等,2010;张建清等,2012),测试过程更为简单.但是附加质量法在应用中也遇到了一些问题,例如重复性不是很好.不同高度的锤击震源、下雨前后以及附加质量块偏移距的变化等都会影响堆石体振动主频的测量结果(张智等,2013).实际上这是由于目前的附加质量法基于的理论模型(质弹模型)过于理想的原因,此模型没有考虑实际工程中堆石体振动的阻尼因素,也没有考虑附加质量块和堆石体非刚性连接问题,故限制了附加质量法的应用范围.李丕武等(1993)曾考虑过堆石体振动的阻尼因素,但仅仅给出了简单的自由振动公式,并没有分析阻尼对于堆石体振动主频等测试结果的影响.本文则深入考虑堆石体振动的阻尼因素,将堆石体系统等效为质弹阻模型,分析阻尼对测试频率以及Δm-D曲线的影响.在此基础上,再考虑附加质量块与堆石体的非刚性连接问题,参照检波器多自由度模型(石战结等,2010),将堆石体系统等效为双自由度-质弹阻模型,分析附加质量块和堆石体的非刚性连接对测试的频谱分布及Δm-D曲线的影响.同时,本文利用分析结果尝试解释附加质量法应用中出现的一些特别现象,并对测试方法的改进提出了建议.2 堆石体系统的质弹阻模型及分析李丕武(1993)曾以6个简单的自由振动公式考虑过阻尼因素,但没有进一步分析阻尼对于堆石体振动主频等测试结果的影响,也没有考虑堆石体上动荷载作用.为此,我们深入考虑了堆石体系统振动中阻尼的影响,首先将堆石体系统等效为一个考虑动荷载的质弹阻模型,然后利用此模型分析和解释附加质量法测试中出现的震源、雨水、质量块个数的影响问题.2.1 堆石体系统的质弹阻模型参照经典的基础振动模型(Das,1984),将堆石体系统等效为质量-弹簧-阻尼器体系(质弹阻模型),如图1所示.其中c为阻尼系数,k为刚度,m0为堆石体的参振质量,Δm为附加质量,f(t)为作用在堆石体上的动载荷,v(t)为检波器接收的速度振动信号.地震波数值模拟中经常用Ricker子波函数来模拟震源(周红和陈晓非,2007),类似地,本文也选择Ricker子波函数模拟作用在堆石体上的动荷载.图1 堆石体系统的质弹阻模型Fig.1 Mass-spring-damping model for rockfill system参照经典的基础振动力学公式(Das,1984),给出图1中堆石体系统质弹阻模型的振动方程表达形式:其中,t为时间;x(t)为接收点质点的振动位移;m为堆石体参振质量与附加质量之和(m=Δm+m0);f(t)为Ricker子波:其中,ωm为Ricker子波的主频.2.2 利用质弹阻模型分析震源及雨水的影响实际工程应用中,张智等(2013)发现不同的震源频率将导致接收信号主频发生变化.而我们基于有限元对黏弹性堆石体模型的附加质量法测试进行了数值模拟,其结果表明,震源主频对接收信号的主频有较大影响,如表1所示.由表1可以看出,接收信号随震源主频的增大而增大,最后趋向于一个定值.这个现象基于简单的质弹模型是无法解释的,因为质弹模型的振动主频是一个恒定值,不会随震源频率的变化而变化.我们将尝试基于本文的质弹阻模型对以上现象给予解释.对本文质弹阻模型的振动方程(1)及其震源函数(2)式做Fourier变换,则有:由式(3)得因为速度信号v(t)为位移x(t)关于时间的导数,其频谱为iωX(ω),故由公式(7)可知而为连续函数,故存在极大值ωmax,使得由式(4)、(7)、(9)可得,ωmax满足下面的求解公式:化简,可以得到:公式(11)可以进一步写为其中为系统的固有频率,为系统的阻尼频率.为系统的频率比,为系统的阻尼比,为震源频率比.公式(11)、(12)或(13)即为本文基于质弹阻模型得到的接收信号主频求解方程.根据三次方程通用的求根公式及相关性质,可以得到接收信号主频的显示表达式为考虑一质弹阻模型(记为 MSD-1),其中质量m0取250kg,刚度k取为100MN·m-1,阻尼c取为3000kg·s-1,Δm 取为6级,每级75kg.通过公式(14)计算了模型 MSD-1在4块质量块时的接收信号主频ωmax随震源主频ωm变化的曲线,如图2中实线所示.图2 质弹阻模型MSD-1的接收信号主频随震源主频的变化曲线Fig.2 The received signal dominant frequency curve varying with source frequencyfor MSD-1图2中的星号点为数值模拟的结果,可以看出本文质弹阻模型的理论公式可以较好地拟合数值模拟的结果.故本文质弹阻模型可以较好地解释震源的影响问题.另外,在附加质量法实际工程应用中发现雨水对测量结果有较大影响.对同一测点,下雨前后测试的接收信号主频会存在较大的差异.此现象基于质弹模型则无法给予解释,但可以通过质弹阻模型进行定性的分析解释,因为下雨前后堆石体系统对应的阻尼c会发生较大的变化,而根据本文的质弹阻模型的接收信号主频求解公式(11),接收信号主频也将发生变化.2.3 利用质弹阻模型分析附加质量块个数的影响附加质量法的基本原理中假定所测的接收信号主频为系统的固有频率ω0,由公式可知,附加质量Δm与接收信号主频的平方倒数(D=1/ω2)大致呈线性递增关系,通过设置几级附加质量块从而得到一条Δm-D 曲线,计算其斜率和截距可以得到堆石体参振质量m0及刚度k,进而根据经验公式得到堆石体密度.但是在实际工程应用及数值模拟研究中有时出现以下情况:Δm级数较小测得的(Δm,D)点往往偏离直线,Δm-D曲线呈先减后增甚至递减关系,如图3和图4所示.图3 附加质量法数值模拟中得到的异常Δm-D曲线(先减后增型)Fig.3 The abnormalΔm-Dcurve occurred in additive mass method simulation (Down-to-up type)图4 附加质量法数值模拟中得到的异常Δm-D曲线(递减型)Fig.4 The abnormalΔm-Dcurve occurred in additive mass method simulation (Decreasing type)根据质弹阻模型对应的接收信号主频求解公式(11),不同的附加质量Δm会引起总质量m 的变化,接收信号主频也将随之变化.同样考虑质弹阻模型MSD-1,分别计算此模型的震源频率在10Hz、20、30、40、50Hz和60Hz时接收信号主频随总质量的变化曲线,如图5所示,其中星号点为不同级数附加质量块对应的总质量-接收信号主频点.图5 质弹阻模型MSD-1的接收信号主频随总质量的变化曲线Fig.5 The received signal dominant frequency curve varying with total mass for MSD -1由图5中各曲线可以看出,接收信号的主频随总质量m的变化呈先增后减关系.转折点的位置与震源主频有关,震源频率越高,转折点频率越低.在图5中,对于40Hz的Ricker子波,Δm由2块增至6块时,接收信号主频单调递减,故Δm-D曲线单调递增,这与正常的Δm-D曲线是吻合的;对于30Hz的Ricker子波,Δm由2块增至6块时,接收信号主频先增后减,故Δm-D曲线先减后增,这与图3的先减后增型异常Δm-D 曲线相吻合;对于20Hz的Ricker子波,附加质量Δm由2块增加到6块时,接收信号的主频单调递增,故Δm-D曲线单调递减,这与图4的递减型异常Δm-D曲线相吻合.综上所述,基于质弹阻模型可以较好地解释实际工程应用及数值模拟中出现的几个现象,同时我们提出以下建议:(1)采用可控震源,使得每次测量采用的震源频率基本相同,从而去除震源的影响.(2)尽量选择干燥的测点进行测量,避免雨水的影响.(3)尽量选择频率相对较高的震源,以保证低级别附加质量Δm对应的接收信号主频也落在总质量-接收频率曲线的下降段,从而获取正常的Δm-D曲线.3 堆石体系统的双自由度-质弹阻模型及分析质弹阻模型虽然较好地解释了质弹模型无法解释的几个现象,但对于另外一些特殊的现象质弹阻模型则不能给予很好地解释,如附加质量块的触地面积的影响问题等.为此本文在质弹阻模型的基础上,进一步考虑附加质量块和堆石体之间的非刚性连接问题,借鉴石战结(2010)提出的岩石检波器系统的等效模型,把附加质量块分离出来作为另一个自由度来考虑,即把堆石体系统等效为一个双自由度-质弹阻模型.根据此模型,分析和解释附加质量块的偏移距及触地面积对接收信号主频的影响以及接收信号频谱有时出现“双峰”现象的原因.3.1 双自由度-质弹阻模型本文建立的堆石体系统的双自由度-质弹阻模型如图6所示.其中k1和c1分别为附加质量块与堆石体之间的连接刚度和阻尼系数,k2和c2则为堆石体的等效刚度和阻尼系数,Δm为附加质量,f(t)为作用在堆石体上的动载荷,v1(t)为检波器接收的速度振动信号,v2(t)为堆石体振动的速度.图6 堆石体系统的双自由度-质弹阻模型Fig.6 TDF-mass-spring-damping model for rockfill system参照经典的基础振动力学公式(Das,1984),给出了图6中堆石体系统的双自由度-质弹阻模型的振动方程表达形式:其中第一个方程是附加质量块的振动方程,第二个方程是堆石体的振动方程,x1(t)为附加质量块的振动位移,x2(t)为堆石体的振动位移.f(t)仍然选为Ricker子波,见公式(2).3.2 利用双自由度-质弹阻模型分析附加质量块偏移距及触地面积的影响基于有限元对附加质量法的质量块偏移距和触地面积问题进行了数值模拟研究,发现当偏移距较大或触地面积较小时,所测的接收信号主频会发生明显变化.特别是当触地面积较小时接收信号主频变化非常明显,会出现异常的Δm-D 曲线(图7).图7 附加质量法数值模拟中得到的异常Δm-D曲线(小截距型)Fig.7 The abnormalΔm-Dcurve occurred in additive mass method simulation (Small-intercept type)图7中Δm-D曲线的截距很小,即测得的堆石体参振质量m0很小(为28kg).此结果与正常情况测得的m0相差比较大,正常测得的Δm-D 曲线如图8所示,其m0为250kg.如何在理论上解释这一现象?下面基于双自由度-质弹阻模型进行解释,并在此基础上对测试方法提出建议.对双自由度-质弹阻模型的振动方程(15)做Fourier变换,得到:图8 附加质量法数值模拟中得到的正常Δm-D曲线Fig.8 The normalΔm-Dcurve occurred in additive mass method simulation其中F(ω)的表达式见公式(4).公式(16)中利用第一个方程将X2(ω)用X1(ω)表示,再代入第二个方程得到X1(ω)的表达式为利用公式(17)分析质量块与堆石体的连接刚度k1对此双自由度模型的动力学响应X1(ω)的影响.一般情况下,由于附加质量块和地面接触面积大,接触界面层厚度薄,则根据柱体刚度的计算公式EA/H(A为截面积,H为厚度,E为模量),此连接刚度k1相比堆石体的刚度k2比较大,近似认为k1≫k2,故(17)式中的X1(ω)的表达式的分母的第一项很小,故得到下面的近似表达式:比较(18)式和单自由度-质弹阻模型对应的接收信号频谱公式(5),发现两者的表达是相同的.即若k1≫k2,双自由度的质弹阻模型退化为单自由度的质弹阻模型.实际上,比较图6和图1,若k1≫k2,则表示质量块和堆石体耦合得比较紧密,质量块的振动与堆石体的振动近似保持同步,近似认为它们之间是刚性连接,故退化为质弹阻模型.但是,附加质量法测试中若出现附加质量块和堆石体的振动耦合出现不够同步的情况,即k1不够大,则公式(18)不能退化为公式(5),由其求得的频谱将和由公式(5)求得的频谱相差较大,使得测试结果出现异常.例如,偏移距较大时,质量块偏离堆石体的参振中心较远,相当于它们之间连接得不够紧密,即对应双自由度-质弹阻模型中的k1较小,测试主频相对于质弹阻模型则会有一定的偏差.另外,质量块触地面积较小时,质量块与堆石体的连接刚度k1会明显变小,这样会出现质量块和堆石体之间明显的振动不同步,而质量块振动的频率主要表现出其自身的固有振动频率,从而使得接收到的信号主频约等于质量块本身的固有主频ω1=故Δm-D曲线近似为,其截距近似为0,即m0相对很小.例如,我们考虑一小刚度连接的双自由度-质弹阻模型(记为TDFMSD-1),其中取堆石体参振质量m0为250kg,取刚度k2为100MN·m-1,取阻尼c2 为3000kg·s-1,取质量块Δm为6级,每级75kg,取质量块与地面的连接刚度k1为37MN·m-1,取质量块与地面的连接阻尼c1为3000kg·s-1,取震源为68Hz的Ricker子波.通过公式(17)计算得到此模型在附加2到6块质量块时的接收信号主频分别为63、53、46、42Hz和38Hz,进而得到Δm-D曲线,如图9所示.图9 小刚度连接双自由度-质弹阻模型TDFMSD-1的Δm-D 曲线Fig.9TheΔm-Dcurve for TDFMSD-1with small stiffness connection基于以上分析,为避免出现小截距型的异常Δm-D曲线,附加质量块距离震源中心的偏移距应尽可能小一些,应尽可能使用较大触地面积的附加质量块,应使附加质量块与地面连接紧密.3.3 利用双自由度-质弹阻模型解释接收信号频谱出现的“双峰”现象在实际工程应用中,张智等(2013)发现接收信号的频谱往往会出现“双峰”现象,即出现两个频率峰值,这往往导致主频出现误判.目前对这一问题的解决办法是反复激震,直到出现单峰频谱为止.考虑一中等刚度连接的双自由度-质弹阻模型(记为TDFMSD-2),其中取堆石体参振质量m0为250kg,取刚度k2为100MN·m-1,取阻尼c2为3000kg·s-1,取质量块Δm为6级,每级75kg,取质量块与地面的连接刚度k1为150MN·m-1,取质量块与地面的连接阻尼c1为750kg·s-1.通过公式(17)计算此模型在震源分别取为68、150Hz和300Hz时,1块附加质量块和6块质量块对应的接收信号频谱.如图10所示.由图10可以看出,在中等刚度连接情况下,不论质量块的个数为1块还是6块,接收信号的频谱在震源频率较高时均出现了“双峰”现象(图10(c、d、e、f)),其中震源频率为150Hz时的低频峰值为主峰(图10(c、d)),而震源频率为300Hz时的高频峰值为主峰(图10(e、f)).说明高频震源是“双峰”出现的主要因素.另外,由图10还可以看出,虽然高频震源出现“双峰”,但是低频峰对应的频率却基本保持不变,1块质量块时为86Hz左右,6块质量块为52Hz左右.故出现双峰时,应选择低频峰的频率为接收信号的主频.另外,我们再考虑连接刚度较大的双自由度-质弹阻模型(记为TDFMSD-3),其中取堆石体参振质量m0为250kg,取刚度k2为100MN·m-1,取阻尼c2为3000kg·s-1,取质量块Δm为6级,每级75kg,取质量块与地面的连接刚度k1为600MN·m-1,取质量块与地面的连接阻尼c1为187.5kg·s-1.通过公式(17)计算此模型在震源分别取为68、150Hz和300Hz时,1块附加质量块和6块质量块对应的接收信号频谱.如图11所示.对比图11和图10可以看出,在大刚度连接情况下,接收信号频谱不易出现“双峰”现象,仅在较高频率时才出现两个相距较远的“双峰”(图11(e、f)),故比较容易判别.综上所述,基于双自由度质弹阻模型,我们可以较好地解释实际工程应用及数值模拟中出现的一些现象,同时提出以下建议:(1)尽量选择较小偏移距和触地面积大的质量块,采取措施增大质量块与堆石体之间的连接刚度,以便质量块和堆石体达到同步振动.(2)在质量块和堆石体的连接刚度不够大时,不要选择频率过高的震源.(3)当出现“双峰”频谱现象时,应取低频峰为接收信号的主频.4 结论本文考虑堆石体系统振动的阻尼因素,以及附加质量块与堆石体之间的非刚性连接问题,分别基于质弹阻模型和双自由度-质弹阻模型对附加质量法应用中出现的一些问题进行了理论分析和解释,结论如下:(1)基于质弹阻模型可以较好地解释附加质量法接收信号主频随震源频率和下雨而变化、先增后减型异常Δm-D曲线和递减性异常Δm-D曲线等现象.建议附加质量法测试中应采用可控震源,尽量选择干燥的测点进行测量,尽量选择频率相对较高的震源.图10 中等刚度连接双自由度-质弹阻模型TDFMSD-2在不同震源频率下的接收信号频谱(a)68Hz Ricker子波-1块质量块;(b)68Hz Ricker子波-6块质量块;(c)150Hz Ricker子波-1块质量块;(d)150Hz Ricker子波-6块质量块;(e)300Hz Ricker子波-1块质量块;(f)300Hz Ricker子波-6块质量块.Fig.10 The received signal spectra under different source frequencies for TDFMSD-2with moderate stiffness connection(a)68Hz Ricker wavelet,one mass block;(b)68Hz Ricker wavelet,six mass blocks;(c)150Hz Ricker wavelet,one mass block;(d)150Hz Ricker wavelet,six mass blocks;(e)300Hz Ricker wavelet,one mass block;(f)300Hz Ricker wavelet,six mass blocks.(2)基于双自由度-质弹阻模型可以较好地解释附加质量法接收信号主频随质量块偏移距和触地面积而变化、小截距型异常Δm-D 曲线以及接收信号频谱出现“双峰”等现象.建议附加质量法测试中应尽量选择较小偏移距和触地面积大的质量块,采取措施增大质量块与堆石体之间的连接刚度,不要选择频率过高的震源,当无法避免“双峰”频谱时,应选取低频峰为接收信号的主频峰.图11 大刚度连接双自由度-质弹阻模型TDFMSD-3在不同震源频率下的接收信号频谱(a)68Hz Ricker子波-1块质量块;(b)68Hz Ricker子波-6块质量块;(c)150Hz Ricker子波-1块质量块;(d)150Hz Ricker子波-6块质量块;(e)300Hz Ricker子波-1块质量块;(f)300Hz Ricker子波-6块质量块.Fig.11 The received signal spectra under different source frequencies for TDFMSD-3with big stiffness connection(a)68Hz Ricker wavelet,one mass block;(b)68Hz Ricker wavelet,six mass blocks;(c)150Hz Ricker wavelet,one mass block;(d)150Hz Ricker wavelet,six mass blocks;(e)300Hz Ricker wavelet,one mass block;(f)300Hz Ricker wavelet,six mass blocks.ReferencesDas B M.1984.Fundamentals of Soil Dynamics(in Chinese).Wu S M,Gu YZ Trans.Hangzhou:Zhejiang University Press,1-15.Li P W.1993.Additive mass method measured dynamically foundation bearing capacity.Chinese J.Geophys.(in Chinese),36(5):683-687. 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基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法

基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法引言:附加质量法(Additional Mass Method,简称AMM)是一种常用的测量实际物体密度的方法,该方法通过在待测物体上附加一定的质量,然后测量物体在质量作用下产生的附加位移,从而计算出物体的密度。
在工程领域中,测量堆石体的密度对于土木建筑等方面的设计与计算非常重要,本文将介绍一种基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法。
一、附加质量法测量原理附加质量法基于物体受力平衡的基本原理,其测量原理如下:1. 将待测物体(如堆石体)放置在一个支架上,使其保持稳定。
2. 在待测物体上附加一块标准质量理论量板,保证质量均匀分布。
3. 在理论量板的中心位置固定一根弹簧供测量使用。
4. 在应用测力仪的作用下,测量理论量板在物体上产生的位移量。
5. 根据位移量与弹簧刚度之间的关系,计算出物体的密度。
二、基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法根据附加质量法测量原理,我们可以得出以下基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法:1. 准备工作a) 获得一块标准质量理论量板。
b) 选择一个适当的支架和测力仪。
2. 实验操作a) 将待测堆石体放置在支架上,确保其平稳稳定。
b) 在待测堆石体上放置理论量板,并确保质量均匀分布。
c) 在理论量板中心位置固定一根弹簧。
d) 运用测力仪施加一定的力,使理论量板产生位移。
e) 测量并记录位移量。
3. 数据处理a) 根据测得的位移量计算出堆石体的密度。
b) 如果使用的理论量板和测力仪具有标定系数,需要进行相关校准计算。
4. 测量注意事项a) 理论量板需保持水平,避免位移量的误差。
b) 弹簧的刚度需进行精确测量,以提高测量结果的准确性。
c) 测力仪的装置和操作需要严格按照使用手册要求进行,以避免测量误差。
d) 多次重复测量,以获取更加准确的结果。
结论:基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法是一种简便、准确的测量方法。
通过测量理论量板在物体上产生的位移,我们可以得到堆石体的密度值。
对利用附加质量法检测堆石体密度的认识

靠 、方 法 简捷 、 效 果 良好 等 特 点 ,经 实 践 证 实是 一 种 检 测 堆 石 体 密 度 的 较 佳 方 法 ,可 有 效 提 高检 测 速 度 和 质
极 不 均匀 ,为加 强 堆石 体 工 程 的施 工质 量 控 制 与
将 一 块 刚性 板 覆盖 于 地 基 ( 石体 )测 点 表 堆
面 .加 上 刚 性 质 量 体 。并 将 拾 震 器 埋 置 在 压 板
评 价必 须 加 大检 测 点 的数 量 ,而 仍 采取 坑 测法 检
( 附加 质 量体 )上 ,与振 动信 号 采集 分 析 仪 联 接 ,
设k 、m、m 、 Am分 别 为压 板 下堆 石 体 的动 o 刚度 、振动 质量 、堆 石 土介 质 的参 振 质 量 、 附加
数 之 间关 系 的 解 析 函 数 计 算 密 度 的 方 法 ,如 式
( ) 8。 () 8
质量 。其 中 m= o m +Am,则模 型 的振 动 方 程 如 式
第 8期 ( 总第 3 9期 ) 3
[ 章 编 号 】 l0 - 8 6 (O O 8 06 — 3 文 O 9 2 4 2 l)0 — o4 0
吉 林
水
利
21 0 0年 8月
对 利用 附加质量 法检测堆石体 密度, 的认识
崔 森 。崔 林 609 ; 10 1
40 0 ) 5 0 3
亦 受 到 一定 影 响 。此外 , 于坑 测法 比较 困难 , 由 导
致 测 点 数偏 少 , 采样 率 低 。 于 客观 评价 堆 石 体工 对
附加质量法检测精度的对比分析

糯扎渡水 电工程属大 ( 1 ) 型一等工程 , 大坝填筑碾压
接仪器设备 , 将承压板平放在铺平砂土的测点上 , 将拾振器 之后 的堆石体密度是否符合设 计要求是判断大坝填筑质 粘合在承压板中央, 均匀加质量块于承压板上 , 设置好信号 量好坏的一个重要的依据。 采集参数进行采集。
波 速V P 的测 试 是采 用 时距 解析 法 , 观测 系统 见 图 2 , 波 速测试曲线 图见图3 。
( 长江工程地球物理勘测武汉有限公司 , 湖北 武汉 4 3 0 0 1 0 )
摘 要: 依 据糯扎 渡 水 电工程 中附加 质 量法 测定 大坝 堆 石体 密度 的 实例 , 简述 了 附 加 质 量 法 的基 本 原 理 , 对 比 坑 测 法 分
析 了在 不 同锤 击距 离产 生的 激 振 力 对 附加 质 量 法检 测结 果 的 影 响 。 关键 词 : 附加质 量 法 ; 堆石 体 密度 ; 锤 击距 离
P 。 出各级质量下所对应体 系的垂向 自振频率f , 根据f 与A 的 均值作为该测点 的速度v 关系 , 即可求得压板下的参振质量i n 。 。 2 工 程 实例
I T I 。 的测试观 测 系统见 图1 , 现场 测试 时 , 首先 所 择测 点 , 平整场地 。 然后 , 铺上2 c m 左右的细砂 以作耦合用 ; 再次 , 连
不同的工况下也有物理力学性质 的差异 , 这为采用附加质 量法测试堆石体密度提供 了物理前提。 堆石体刚度( K) 和堆石体参振质量( m 。 ) 是反映堆石体
图 2 波 速 测 试 装置
图 3 波 速测 试 曲线
不 同附加质量基础振动频率f 的测试过程为 :利用附 物理力学性质的两个重要参数 , 也是求解堆石体密度 ( p) 加质量法信号采集软件测定每一级附加质量的震动信号 , 的关键 环 节 。 因此 , 测 量堆 石体 刚 度 ( K) 和 堆石 体 参振 质 量 通过对 比两次信号 的主频 , 如 ( I l l 。 ) 的基本思路 是 : 从模拟地基基础振动模式人手 , 引入 每一级震动信号采集两次 ,
大坝填筑坑测干密度与附加质量法测干密度相关性研究

大坝填筑坑测干密度与附加质量法测干密度相关性研究【摘要】某水电站大坝坝型为混凝土面板堆石坝,为确保大坝堆石填筑质量,堆石填筑密度采用传统的灌水法和附加质量法共同检测。
但实际施工中因堆石的岩性、粒径及成分复杂多变,以及附加质量法本身条件的限制,实际施工中测试精度有一定得偏差。
本文就附加质量法干密度测试精度与传统的灌水法进行比较,找出在特定的条件下两者之间的一般关系。
【关键词】大坝填筑;坑测干密度;相关性0.工程概况某水电站混凝土面板堆石坝坝顶高程1626.00m,坝基最低高程1471.00m,最大坝高155m。
坝顶长525.328m,坝顶宽12m,坝底最大宽度455m,坝顶上游侧设4.2m高混凝土防浪墙,墙顶高程1627.20m。
坝体从上游向下游依次分为垫层区(2A)、过渡区(3A)、主堆石区(3B)、下游干燥堆石区(3C)、下游堆石排水区(3D),在周边缝下设特殊垫层区(2B)。
在面板上游面下部设上游铺盖区1A及盖重区1B。
1.附加质量法附加质量法又称为△m法,其基本原理为:第一,将测点抽象为“质弹体系”振动模型;第二,用附加质量法测量测点处的地基刚度K和地基土参振质量m0;第三,用体积相关法求解地基填筑体的湿密度ρ;第四,用等体积法求取测点地基填筑体的干密度ρ;第五,利用湿密度ρ和干密度ρ求解含水率ω。
本工程附加质量法的主要设备配置:WYS密度检测仪、频率27Hz~100Hz 拾震器、半径25cm,重量80㎏的圆形钢质承压板5块、50kg击震锤等。
2.传统灌水法灌水法又名坑测法,适用于各类土。
其试验过程为:第一,找平需要试验的部位,安放套环;第二,将塑料薄膜铺设在套环底部,然后将套环注满水至与套环顶面齐平并计算水质量m;第三,排出套环内水,取出薄膜,在套环内挖坑取样,计算取样质量m;第四,在试坑内铺设薄膜,注水至与套环齐平,计算水质量m。
据此计算试样湿密度ρ;ρ=·ρ式中:ρ——试坑土的湿密度,g/cm3;m——注入套环内水的质量,g;m——试样的质量,g;m——注入套环和试坑内水的质量,g;ρ——水的密度,g/cm3;3.现场试验检测附加质量法测点按单元面积进行控制,粗堆石料按面积2000m2一个测点进行控制,细堆石料按面积500m2一个测点进行控制,并保证每个填筑单元布置一个测点。
关于附加质量法数据采集方法改进的探讨
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关于附加质量法数据采集方法改进的探讨李先高;王洪岩;杜爱明;余灿林【摘要】附加质量法是一种准确、快捷、无损的检测堆石体密度方法.通过梨园水电站大坝堆石体密度附加质量法测试,在测试中不断摸索与实践,改进了检波器与附加质量块的连接方法.检波器与附加质量块的连接采用磁铁连接代替传统的丝口连接,大大提高了工作效率,并有效保护了仪器设备.实践证明,磁铁连接后采集信号质量没有降低,测试成果未受到影响.【期刊名称】《大坝与安全》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】7页(P26-31,36)【关键词】附加质量法;传统连接;磁铁连接;对比【作者】李先高;王洪岩;杜爱明;余灿林【作者单位】华能澜沧江水电股份有限公司,云南昆明,650214;中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司,北京,100024;中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,云南昆明,650041;中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,云南昆明,650041【正文语种】中文【中图分类】TV523附加质量法测试大坝堆石体密度,给大坝填筑施工提供了一种十分重要的检测手段。
它不仅可以在施工过程中对施工质量进行实时检测,以达到控制填筑质量的目的,同时,还可以给建成后的大坝建立密度数据库和三维密度分布图形。
所以,从水电站大坝施工过程质量控制和安全运行的角度来看,采用附加质量法测试堆石体密度具有十分重要的意义。
梨园水电站大坝填筑具有填筑量大、工期紧等特点,检测过程干扰又大,要求检测的时间又短,如何提高检测速度是附加质量法急待解决的问题。
在实际检测过程中,为了提高检测速度,改进了检波器与附加质量块的连接方法,即采用磁铁连接代替传统的丝口连接。
与传统连接方式相比,改进后的方法大大提高了附加质量法的工作效率,而且没有影响到测试精度。
大坝施工填筑阶段为全面检测阶段,该阶段跟踪检测填筑验收单元,检测时逐层分单元进行。
附加质量法测试部位由现场监理工程师指定或由检测人员随机选取,检测数量采取按单元面积进行测点数控制的方法,粗堆石料按单元面积2 000 m2一个测点进行测点数控制,细堆石料按单元面积500 m2一个测点进行测点数控制,但至少保证每个单元布置2个测点。
分析产品质量检验方法及结果的准确度
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分析产品质量检验方法及结果的准确度产品质量检验是为了保证产品的合格性和可靠性而进行的一项重要工作。
具体到产品质量检验的方法及结果的准确度,可从以下几个方面进行分析。
产品质量检验的方法。
产品质量检验方法种类繁多,可以根据具体情况选择合适的方法。
常见的产品质量检验方法包括:外观检验、尺寸检验、性能检验、可靠性检验等。
不同的产品可能需要采用不同的检验方法。
合适的检验方法应是科学、全面、可操作性强的,能够准确反映产品的质量状况。
产品质量检验的结果。
产品质量检验的结果应准确反映出产品的质量状况。
产品质量检验结果可以分为两种情况:合格和不合格。
在质量检验中,合格的产品符合标准要求,不合格的产品则不符合标准要求。
在质量检验中,还可能出现一些边界情况,即产品的质量状况介于合格和不合格之间。
在这种情况下,应根据具体情况进行判断和处理。
接下来,产品质量检验结果的准确度。
产品质量检验结果的准确度直接影响到产品的质量判定和后续的处理措施。
为了提高产品质量检验结果的准确度,可以采取以下几个措施。
根据产品的特性和检验要求,选择合适的检验方法和设备。
严格按照检验标准和操作规程进行检验,确保操作的准确性和可重复性。
确保检验人员的技术水平和素质,对检验人员进行培训和考核,提高其专业能力。
建立健全的质量管理体系,对产品质量的检验过程进行监控和管理,及时发现并纠正问题,确保检验结果的准确性。
产品质量检验方法及结果的准确度是保证产品质量的重要环节。
只有采用科学合理的检验方法,严格按照检验标准进行操作,加强检验人员的培训和管理,才能提高产品质量检验结果的准确度。
这样,才能确保产品的合格性和可靠性,满足用户的需求。
测绘技术中的精度比较方法
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测绘技术中的精度比较方法测绘技术作为一门重要的科学,广泛应用于土地规划、地理信息系统、工程测量等领域。
在实际应用中,我们常常需要对不同的测绘方法进行精度比较,以选择最适合的测量手段。
本文将介绍测绘技术中常用的精度比较方法,帮助读者更好地了解和应用这些方法。
一、精度评定基本概念在了解精度比较方法之前,我们需要先了解一些基本概念。
在测绘中,精度是指测量结果与真实值之间的差异,通常用误差来表示。
而精度评定则是对测量误差进行分析和评估的过程。
在进行精度评定时,需要考虑多个因素,如测量仪器的精度、测量方法、环境条件等。
二、直接比较法直接比较法是最常用的精度比较方法之一。
在直接比较法中,我们通过同时使用不同测量方法或仪器对同一对象进行测量,然后对比测得的结果,以确定它们之间的差异。
这种方法可以直观地反映出不同测量方法或仪器的精度差异。
但是,在实际应用中,由于环境条件或测量者的因素等原因,可能会引入额外的误差,因此需要进行一定的数据处理和统计分析。
三、重复性法重复性法是通过多次测量同一对象,来评估测量方法或仪器的精度。
在进行重复性测量时,我们需要注意控制其他条件的变化,如环境条件、测量者能力等。
通过对多次测量结果的统计分析,可以得出测量的均值和方差,从而评估测量的精度。
重复性法的优点是操作简单,易于掌握,但也存在一定的局限性,例如在实地测量中可能受到地形地貌的影响。
四、布设控制点法布设控制点法是一种常用的测量方法精度比较方法。
在布设控制点法中,我们通过在不同测量方法或仪器应用的测量过程中布设控制点,然后通过对比控制点的坐标或高程数据,来评估不同测量方法或仪器的精度。
该方法的优点是能够直接反映测量方法或仪器的精度差异,并且可以在实地环境下进行。
但需要注意的是,布设控制点需要保持稳定,以免对比结果受到其他因素的干扰。
五、模拟比较法模拟比较法是一种基于数学模型的精度比较方法。
在模拟比较法中,我们通过建立数学模型,模拟不同测量方法或仪器的测量过程,并对比模拟结果和真实值之间的差异。
测绘技术中的精度评定与精度检验方法分析
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测绘技术中的精度评定与精度检验方法分析近年来,随着空间信息技术的快速发展,测绘技术在各个领域的应用越来越广泛。
然而,测绘数据的精度却成为了一个不可忽视的问题。
精度评定与精度检验是确保测绘数据准确性的重要手段。
本文将分析测绘技术中的精度评定与精度检验方法,并探讨其意义与挑战。
1. 精度评定方法1.1. 内部精度评定内部精度评定是通过比较同一个测量对象的多次测量结果,来评定测绘数据的精度。
其中最常用的方法是重复测量法和交叉比较法。
重复测量法是指对同一个点或线进行多次测量,通过计算各次测量结果与平均值的差距来评定精度。
交叉比较法则是将同一对象交给不同的测量人员进行测量,通过比较不同测量人员的测量结果来评定精度。
1.2. 外部精度评定外部精度评定是通过与已知准确位置的标志点进行对比,来评定测绘数据的精度。
基准点法是其中最常用的方法之一。
基准点通常是由国家或地方测绘部门在建设过程中所设置的,其坐标已经经过精确计算。
通过与基准点进行对比,可以评定测绘数据的精度。
2. 精度检验方法2.1. 内部精度检验内部精度检验主要是通过观测数据的残差来评定测绘数据的精度。
残差是实际观测值与预期理论值之间的差距。
内部精度检验常用的方法包括闭合差检验和平差精度检验。
闭合差检验是通过将实际测量结果代入计算公式,计算闭合差的大小,来评定测绘数据的精度。
平差精度检验则是通过将测量结果进行平差计算,得到平差后的值与实际观测值之间的差异,来评定测绘数据的精度。
2.2. 外部精度检验外部精度检验是通过与已知准确位置的标志点进行对比,从而评定测绘数据的精度。
在实际应用中,可以通过GPS技术来进行外部精度检验。
通过与GPS测量结果进行对比,可以评定测绘数据的精度。
3. 精度评定与精度检验的意义与挑战精度评定与精度检验是确保测绘数据准确性、可靠性的关键环节。
首先,精度评定与精度检验可以帮助测绘人员了解其数据的可靠程度,从而在实际应用中根据数据的精度要求进行决策,避免因精度不足而引发的错误。
如何评估不同测绘方法的精度和可靠性
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如何评估不同测绘方法的精度和可靠性测绘是一项非常重要的技术活动,它涉及到地理空间数据的收集、处理和分析等多个环节。
在现代社会中,测绘技术广泛应用于工程建设、城市规划、环境监测等领域。
为了确保测绘结果的准确性和可靠性,评估不同测绘方法的精度和可靠性是非常重要的。
精度和可靠性是评估测绘方法的两个重要指标。
精度是指测绘结果与真实值之间的误差大小,而可靠性则是指在不同环境条件下,测绘结果是否具有一致性和稳定性。
评估测绘方法的精度和可靠性需要考虑多种因素,包括仪器设备、测量方法、数据处理等。
首先,仪器设备对测绘结果的精度和可靠性有着重要影响。
现代测绘仪器设备通常具有较高的测量精度和稳定性,但不同类型的仪器设备在具体应用中可能存在差异。
因此,在选择测绘方法时,需要考虑测量仪器的技术性能和适用范围,并对其进行有效的校准和检验。
同时,为了提高可靠性,还应该选用多种测量仪器进行比较和验证。
其次,测量方法对测绘结果的精度和可靠性也具有重要影响。
传统的测量方法包括全站仪、GPS等,而近年来,激光测量、遥感等新兴技术也逐渐应用于测绘领域。
不同的测量方法有着各自的优缺点,因此,在评估测绘方法时,需要综合考虑测量方法的适用范围、测量精度以及操作难度等因素。
此外,在进行比较评估时,可以采用对照实验、交叉验证等方法,以提高评估结果的可靠性。
另外,数据处理对测绘结果的精度和可靠性也起着重要作用。
测绘数据处理通常包括数据过滤、数据配准、误差调整等多个步骤,数据处理的精确性会直接影响到测绘结果的准确性。
因此,为了评估测绘方法的可靠性,需要对数据处理过程进行严格的控制和验证。
采用不同的数据处理方法进行比较,可以进一步分析和确认测绘结果的精度。
除了仪器设备、测量方法和数据处理等因素,还需要考虑其他相关因素对测绘结果的影响。
例如,环境条件、操作人员的技术水平、测区的特殊性等都可能会影响测绘结果的精度和可靠性。
因此,在评估测绘方法时,还需要充分考虑这些因素,并根据具体情况进行综合判断和分析。
根据精度和精度差异检查测量知识点
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根据精度和精度差异检查测量知识点1. 引言在测量学中,精度是指测量结果与真实值之间的接近程度,是评估测量结果可靠性的一个重要指标。
精度差异则是指对同一样本或者目标进行多次测量所得结果之间的差异。
在测量过程中,我们需要对精度和精度差异进行检查,以确保测量结果的准确性和可靠性。
2. 精度检查2.1 精度的定义精度是指测量结果的重复性和一致性。
在测量过程中,我们可以通过对同一目标进行多次测量,然后计算测量结果之间的差异来评估其精度。
2.2 精度检查的方法常用的精度检查方法有:- 重复测量法:对同一目标进行多次测量,然后计算测量结果之间的方差或标准差。
- 标准样本法:通过与一个已知精度的标准样本进行比较,评估测量结果的准确性和精度。
- 精度控制图:通过绘制测量结果的变化趋势图,判断测量结果是否稳定在一定范围内。
2.3 精度检查的意义精度检查可以帮助我们:- 评估测量设备和方法的可靠性。
- 发现和解决测量过程中的误差和偏差。
- 提高测量结果的准确性和可信度。
3. 精度差异检查3.1 精度差异的定义精度差异是指对同一样本或者目标进行多次测量所得结果之间的差异。
精度差异可以分为系统性差异和随机性差异。
3.2 精度差异检查的方法常用的精度差异检查方法有:- 方差分析:通过对多组测量结果进行方差分析,判断差异是否显著。
- t检验:通过对两组测量结果进行t检验,评价差异的显著性。
- 协方差分析:通过对多个因素进行分析,确定差异是否受到其他因素的影响。
3.3 精度差异检查的意义精度差异检查可以帮助我们:- 发现和解决测量过程中的系统误差。
- 评估测量方法和设备的一致性。
- 提高测量结果的稳定性和可靠性。
4. 总结在测量知识点中,精度和精度差异的检查是非常重要的。
通过对精度和精度差异进行评估和分析,我们可以发现和解决测量过程中的问题,提高测量结果的准确性和可靠性。
在实际应用中,我们应该根据具体的情况选择适合的精度和精度差异检查方法,以确保测量过程的可靠性和准确性。
测绘精度评定方法及误差控制技巧
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测绘精度评定方法及误差控制技巧导语:现代测绘技术的高速发展,为我们提供了更加精确和可靠的地理数据,但测绘精度的评定与误差控制仍然是一个挑战。
本文将分享一些测绘精度评定方法及误差控制技巧,希望能对相关领域的专业人员提供一些有用的知识和指导。
一、测绘精度评定方法1. 直接比较方法直接比较方法是最直观和简单的测绘精度评定方法之一。
它将实际观测值与已知真值进行比较,通过计算二者之间的差距来评定测绘精度。
在进行直接比较时,需要考虑外部因素对结果的影响,并进行相应的修正。
2. 内部相对精度评定方法内部相对精度评定方法是通过对同一测区内多个控制点或标志点进行测量,并分析其相对位置的变化来评定测绘精度。
该方法适用于对局部区域进行评定,并能够发现系统误差和随机误差。
3. 统计学方法统计学方法是通过对一组测量数据进行统计分析,以得出测绘结果的可靠性指标。
常见的统计学方法包括均方根误差、标准差、方差等。
二、误差控制技巧1. 数据检查与清理在进行测绘工作之前,对采集的原始数据进行严格的检查与清理非常重要。
通过检查数据的完整性、合理性和一致性,可以减少因数据错误造成的误差。
2. 高精度测量设备的选择与校准选择合适的测量设备对于保证测绘精度至关重要。
在选择时,应考虑设备的分辨率、准确度和稳定性等因素。
同时,定期对设备进行校准和比对,以确保其测量结果准确可靠。
3. 控制点布设与观测策略在进行测绘工作时,合理布设控制点是确保精度的关键。
应根据测区的特征和需求,合理选择控制点的数量和位置。
同时,制定合理的观测策略,如采用多角度观测、多次观测等,以提高精度。
4. 误差模型建立与优化根据实际情况,建立合适的误差模型对于控制误差的传递和补偿至关重要。
通过优化误差模型,可以降低测绘误差,提高精度。
5. 数据后处理与精度加权对采集的原始数据进行后处理与精度加权是控制误差的有效手段之一。
通过合适的差值方法、平差方法和精度加权方法,可以对数据进行补偿和优化,提高测绘精度。
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附加质量法检测精度的对比分析
作者:徐梦璇丁亮清
来源:《企业技术开发·中旬刊》2013年第06期
摘要:依据糯扎渡水电工程中附加质量法测定大坝堆石体密度的实例,简述了附加质量法的基本原理,对比坑测法分析了在不同锤击距离产生的激振力对附加质量法检测结果的影响。
关键词:附加质量法;堆石体密度;锤击距离
中图分类号:TV223.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)17-0017-02
针对糯扎渡水电工程堆石体大坝高强度填筑、大方量和长时间、多料源填筑施工作业,为了保证堆石坝施工质量和工程进度,需要在施工过程中对填筑质量进行实时跟踪检测、控制施工质量、及时反馈和处理不合格部位,确保坝体填筑质量。
坑测法是堆石体密度检测的传统方法,结果准确,但检测效率低、代表性差、费时、费力、耗资大,且具有破坏性。
附加质量法具有快速、实时和相对准确的特点,目前该方法已经在多个堆石坝工程中成功运用。
为进一步提高在附加质量法检测精度,以坑测法的检测结果为参照值分析了不同锤击距离产生的激振力对附加质量法检测结果的影响。
1 附加质量法的基本原理
不同坝料具有物理力学性质的差异以及同一坝料在不同的工况下也有物理力学性质的差异,这为采用附加质量法测试堆石体密度提供了物理前提。
堆石体刚度(K)和堆石体参振质量(m0)是反映堆石体物理力学性质的两个重要参数,也是求解堆石体密度(ρ)的关键环节。
因此,测量堆石体刚度(K)和堆石体参振质量
(m0)的基本思路是:从模拟地基基础振动模式入手,引入质弹模型,采用附加质量的办法求解K和m0。
附加质量法是将一定面积以下的堆石体等效为单自由度线性弹簧振动体系,理想的单自由度线性弹簧振动体系,完全弹性体的弹簧一端固定,另一端连接质点m,依据单自由度弹簧体系的振动理论,将附加质量和压板等效为一根弹簧,实际构造的数学模型与理想模型的差别在于弹簧体上,弹性堆石体是具有质量和体积的,而理想模型弹簧体是没有质量和体积的,为了解决这个因素,将振动单子改成一个可随时改变的等差质量Δm体—附加质量,测出各级质量下所对应体系的垂向自振频率f,根据f与Δm的关系,即可求得压板下的参振质量m0。
m0的测试观测系统见图1,现场测试时,首先所择测点,平整场地。
然后,铺上2 cm左右的细砂以作耦合用;再次,连接仪器设备,将承压板平放在铺平砂土的测点上,将拾振器粘合在承压板中央,均匀加质量块于承压板上,设置好信号采集参数进行采集。
波速VP的测试是采用时距解析法,观测系统见图2,波速测试曲线图见图3。
不同附加质量基础振动频率f的测试过程为:利用附加质量法信号采集软件测定每一级附加质量的震动信号,每一级震动信号采集两次,通过对比两次信号的主频,如主频一致,则该主频为该级附加质量的基础振动频率;如不一致,则重复采集,直到两次信号主频一致为止,依次测得各级附加质量的基础振动频率。
采用率定系数法计算密度,需要测试波速度VP,弹性纵波速度VP按一般地震波时距解析法测定。
VP的测试过程为:经由测点中央布置一排拾振器,采用锤击办法激发地震波,用RSM-24F工程智能浮点动测仪采集各点的地震波传播信息,做各点的地震时距曲线,P波曲线的反斜率即为VP,通过测试压板的两个方向的弹性纵波速度VP的平均值作为该测点的速度VP。
2 工程实例
糯扎渡水电工程属大(1)型一等工程,大坝填筑碾压之后的堆石体密度是否符合设计要求是判断大坝填筑质量好坏的一个重要的依据。
为了分析在不同锤击距离产生的激振力对附加质量法检测结果的影响。
我们在距离质量块中心分别为50 cm、75 cm、100 cm、125 cm、150 cm处进行锤击,通过对比不同距离的锤击点对比频谱曲线峰值的一致性,及△m曲线的一致性及优劣来找出最合适的锤击距离。
检测工作布置图见图4,测试信号对比图见图5。
在距离质量块中心50 cm、75 cm、100 cm、125 cm、150 cm、处进行锤击,分别进行测试的频率及频差见表1。
从表1中我们可以发现不同锤击距离锤击测试的频率及频差变化较大,因此我们进一步分析所得数据,并将此数据与此处坑测法所得数据进行比较,测试结果如表2所示。
从表2中对比可见:
①选用45 kg重锤在距离质量块中心50 cm处测试信号记录品质比在距离质量块中心75 cm、100 cm、125 cm、150 cm处进行锤击测试记录好。
②在锤击距离为50 cm处的干密度值与坑测值2.13 g/m3最为接近,误差最小。
通过试验对比,说明选用锤击距离为距质量块中心点50 cm处误差最小,附加质量法的检测精度最高。
之后我们又进行了多组实验验证了这一结论。
3 结语
从实验结果分析:相对传统的坑测法附加质量法在检测效率方面有明显的优势,选择合适的锤击距离有利于进一步提高附加质量法的检测精度。
在今后的工程应用中我们还需优化其他检测条件和现场检测环境,使附加质量法检测精度得到进一步的提高。
参考文献:
[1] 蔡加兴,张志杰.附加质量法用于测定大坝堆石体密度应用效果分析与评价[J].长江科学院院报,2008,(5):186-190.。