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合肥光源升级改造工程高程控制网建立与精度评定

作　者: 周得洋
导　师: 高飞
学　校: 合肥工业大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 合肥光源高程控制网水准测量精度评定加速器安装监测
分类号: P224
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

加速器准直测量是粒子加速器工程中的一项必要且关键的技术和工作，它的主要工作就是解决精密、复杂的加速器元件按照设计的理论位置，在较大尺寸空间中精确定位的相关问题，主要是为了减少磁铁等关键设备的准直偏差对束流质量及寿命的影响,还用于运行后对元件位置的监测和必要的准直调整。本文首先介绍了加速器准直测量工程的特点及其主要内容，以及加速器准直测量技术的国内外发展现状。然后根据现代加速器准直测量技术，基于合肥光源升级改造工程项目，对加速器准直测量技术进行了深入的研究。重点分析了加速器准直中的高程测量方法，高程控制网如何建立及施测，就影响高程测量精度的因素，以及各种改进措施展开讨论。本文的研究工作和合肥光源升级改造工程联系密切，针对加速器物理提出的安装准直公差要求，对合肥光源升级改造工程的高程控制网建立进行了实验研究与探讨，并将成果用于合肥光源升级改造工程中，为合肥光源的加速器安装提供了技术支持。本文对加速器准直测量的研究与成果有以下几个方面：1、高程控制网如何建立的研究，由于加速器物理元件的绝对精度要求低于相对精度要求，在大空间小范围内的测量工作，就要考虑这个因素.根据现场的实际情况，以及安装公差的要求，提出合理可行的高程控制网建立方案。2、高程测量方法与精度评定方法的研究，在对全站仪三角高程测量、激光跟踪仪高程测量、精密水准测量的原理进行探讨的基础上，比较了各自的特点及优劣性；研究了激光跟踪仪在高程方向的测量精度，并和精密水准作了比较。3、对合肥光源升级改造工程的加速器安装过程进行了探讨，并说明了在安装阶段高程方向如何进行控制。分析了静力水准系统的原理，介绍本项目中的静力水准系统，并在监测工作中应用自行研制的静力水准系统进行监测。在合肥光源升级改造工程高程控制网方案设计及施测过程中，准直测量技术贯穿其中。方案的设计参考了国内外的加速器准直测量工作，在实施过程中，结合工作现场的实际情况以及课题的研究成果，并参照其他加速器准直测量的经验，对具体方法作了修正与改进。最终为合肥光源升级改造的顺利进行提供了必要的保证。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
致谢  9-15
第一章绪论  15-19
  1.1 引言  15
  1.2 加速器准直测量概述  15-17
    1.2.1 粒子加速器准直测量工程  15-16
    1.2.2 加速器准直测量特点  16
    1.2.3 加速器准直测量的主要内容  16-17
    1.2.4 加速器准直测量的国内外发展现状  17
  1.3 合肥光源升级改造工程背景、内容与目的  17-18
  1.4 本章小结  18-19
第二章合肥光源升级改造工程高程测量方案设计  19-27
  2.1 合肥光源升级改造工程准直测量工作主要内容  19-22
    2.1.1 合肥光源升级改造工程准直测量工作的意义  19
    2.1.2 合肥光源升级改造工程准直测量的主要工作  19-22
  2.2 合肥光源升级改造工程高程测量方案设计  22-26
    2.2.1 高程控制网观测方案实施的依据  22-24
    2.2.2 建立合肥光源升级改造工程高程控制网方案  24-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章合肥光源升级改造工程高程测量方法与精度分析  27-45
  3.1 几种高程测量方法介绍  27-32
    3.1.1 全站仪三角高程测量  27-29
    3.1.2 精密水准测量  29-30
    3.1.3 激光跟踪仪高程测量  30-32
  3.2 精密水准测量的误差来源  32-36
  3.3 本项目高程测量过程  36-38
    3.3.1 高程控制点的埋设与靶座结构  36
    3.3.2 高程测量施测方案  36-38
  3.4 高程控制网施测过程中遇到的难点与解决方法  38-39
  3.5 合肥光源升级改造工程高程测量的误差分析与精度评定  39-44
    3.5.1 高程网控制点概略高程的概算  39-40
    3.5.2 高程控制网的平差与精度评定  40-44
  3.6 本章小结  44-45
第四章激光跟踪仪高程测量与精密水准测量的比较  45-55
  4.1 激光跟踪仪高程测量应用的背景  45
  4.2 激光跟踪仪高程测量与精密水准测量单站测量精度比较  45-47
    4.2.1 激光跟踪仪测量方法  45-46
    4.2.2 与精密水准的结果比较  46-47
  4.3 激光跟踪仪高程方向数据与精密水准的结果比较  47-48
  4.4 用精密水准测量的数据代替激光跟踪仪的 Z 值进行 USMN  48-54
    4.4.1 合肥光源升级改造工程控制网数据处理方法  48-50
    4.4.2 USMN 数据处理过程与结果  50-54
  4.5 本章小结  54-55
第五章加速器安装与监测  55-61
  5.1 环大厅高程网复测  55
  5.2 加速器安装过程中对高程方向的控制  55-58
    5.2.1 加速器的安装过程  55-57
    5.2.2 加速器安装过程中的高程控制  57-58
  5.3 加速器变形监测  58-60
    5.3.1 静力水准系统 HLS  58-60
    5.3.2 本项目中的静力水准系统  60
  5.4 本章小结  60-61
第六章总结与展望  61-63
  6.1 论文的主要工作  61
  6.2 下一步工作展望  61-63
附录  63-68
参考文献  68-71

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