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在三坐标测量仪的设计过程中，为了使仪器保持稳固，我们一般通过提高结构部件的横截面、加大空气轴承的距离、提高电机的驱动力量、基于重量和温度性能优化选择结构的材料来增加质量和刚性，提高测量精度、重复性及测量速度、加速度。这些原理也应用到一些水平式车间型三次元测量仪上，这种系统把水平式测量机的灵活性和垂直式设计的高精度结合在一起。水平测量的方向使得测量机与水平式机床加工设备的搭配更为合理。三坐标测量机尤其适合测量那些需要高精度测量的大的齿轮箱和发动机壳体。
转台的加入使四个轴成为可能，双臂配置也可实现，都可以测量到工件的各个方向。水平臂配置比较容易地装卸工件，小型的、车间型的水平臂测量机适用于高速生产过程中。
有时我们在使用三坐标测量机的过程中，经常会遇到一些不能解决的问题，二手9新雷顿三次元，这时我们就需要对三次元测量仪进行升级改造，才能满足市场与客户更高的测量需求。对三次元测量仪进行升级改造时，首先必须考虑的问题是三坐标测量仪的机械性能。为此，需要检查三坐标的使用状态，如果机械部分状况良好，能够校准和保持精度，那么就适合对其进行升级。如果机械系统已经损坏，丧失了精度，就没有必要对其进行升级改造。如果一台三次元测量机机械性能完好，比较经济实惠的升级方式就是更新其测量软件。软件升级是三坐标测量机改造的工作重点。一个典型实例是升级改造一台已使用了15年，硬件状态良好但软件运行平台仍为DOS操作系统的三坐标。用基于Windows操作系统的新型测量软件对其进行更新升级后，就能直接输入CAD文件，选择测量范围，并自动创建测量程序。这种面向操作者的软件允许脱机编程，可在不中断测量的情况下为检测新的零件进行编程准备。如果一个加工车间有多台不同品牌的三坐标测量机，可以将它们升级到同一个测量软件包，这样操作人员就可以方便地在多台三坐标之间轮换操作。软件的标准化还有利于新购置三次元测量仪设备，因为可以将测量软件直接移植到新增的三坐标测量机上。
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结构横断面测量一般采用支距法、全站仪三维坐标法、断面仪法、三维激光扫描仪法等。
支距法
首先用全站仪放出线路中桩，然后依据设计给定的高度，用尺子直接量取横距和高差。
此方法简单、直观，但是由于测量工具简陋，雷顿三次元搬迁，对隧道环境要求较高，每一断面限界控制点又需直接测量，雷顿三次元维修，个别点测量困难，所以劳动强度大、测量精度低。该方法适用于洞径较小、测量精度要求较低的断面测量。内业数据处理时，需要手工将外业填写的数据逐个录入计算机的电子表格，供设计人员使用。操作起来很繁琐、枯燥，没有较好的快速处理方法。
全站仪三维坐标法
采用全站仪直接测取断面上限界控制点的三维坐标，并记录在全站仪的数据采集器内。
全站仪三维坐标法外业测量时，不用每个断面设站，可以一次性测量多个断面，六盘水雷顿三次元，仪器可架设在中线点上，也可以架设在控制点上，受限制条件相对较少；内业利用软件进行数据计算，计算完成后，依据计算结果绘制横断面图，并提供限界控制点坐标、横断面尺寸以及与设计值的比较成果等一系列所需成果资料。全站仪三维坐标法进行横断面限界测量速度快、精度高、劳动强度小在限界测量中得到广泛应用。
断面仪法
首先用全站仪放出每个断面的线路中桩，然后在每个中桩上架设断面仪，找到垂直线路方向，对断面进行扫描。
此方法简单、直观，但劳动强度大、每一个断面都要设站一次，隧道底部分存在盲区。内数需要在断面图上采集设计需要的横距和高差数据，然后录入电子表格，供设计人员使用。内业繁琐，没有较好的快速处理方法。
三维激光扫描仪法
三维激光扫描仪是无合作目标激光测距仪与角度测量系统组合的自动化快速测量系统，在复杂的现场和空间对被测物体进行快速扫描测量，直接获得激光点所接触的物体表面的水平方向、天顶距、斜距和反射强度，自动存储并计算，获得点云数据。后处理采用商业软件进行。
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