角度测量
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角度测量范文第1篇
中图分类号：P2 文献标识码：A
在基本的建筑测绘工作中，角度测量技术的应用范围是非常广泛的[1]。比如关于测定建筑的位置、建立控制网络等等，都与角度测量有着密切的联系。一时之间角度测量技术成为了建筑测绘中的热门词汇，许多其他的行业也纷纷引进角度测量技术。现阶段我国的建筑测绘角度测量工作中还存在着一些问题，比如测量不准确等等，要想切实的解决这些存在的问题就必须提高角度测量技术，必须做好实际的角度测量工作。本文作者就角度测量的相关问题提出了以下一些自身的看法。
1 角度测量的基本内容
从定义上来看，角度测量就是指两条相交的直线所形成的夹角[2]。简单来说就是测量水平角或者是竖直角的工作，是最基本的测量内容之一。现阶段的角度测量一般采用的是60分制或者是弧度制，使用的测量工具一般都是经纬仪。在建筑测绘工作中，要想确定各点之间的距离一般都是采用的角度测量。总的来说，角度测量的应用范围广，是最适合建筑测绘的测量技术之一。
2 角度测量工具的实际应用
就目前的测绘工作实际情况来看，使用的角度测量工具是经纬仪。经纬仪根据不同的性质分为不同的类型，现在市场上的经纬仪有许多种，最主要的几种经纬仪包括电子以及光学经纬仪。现阶段大部分的建筑工程采用的是光学经纬仪，这类经纬仪由照准部，基座以及水平度盘这几个部分构成。经纬仪的使用相对来说比较简单，可是需要细心仔细才能做好。本文作者认为在经纬仪的实际使用过程中应该注意以下几点：
2.1注意经纬仪是否对中[3]。这项工作是为了将经纬仪的纵轴放在测绘点的垂线上，也为了将水平度盘调整到水平的位置。可以实施的对中方法有许多，现阶段采用的主要是垂球对中以及光学器对中。例如在进行桥梁的建筑测量工作中，一旦经纬仪没有对中，水平度盘就不能达到水平的位置，测量的结果就会出现误差，桥梁的建设也就会相应的出现问题。
2.2注意经纬仪是否整平。这项工作是为了通过经纬仪垂线的调整将水平度盘进行调整，使其达到水平的位置。一般来说，将经纬仪趋于整平的做法是将照准部进行旋转，通过转动将长水准管与脚螺旋达到平行的位置，然后转动脚螺旋，将水准管的气泡居中。做完这一轮的工作之后，重复进行这些步骤，最终使得所有的气泡都居中就可以了。这样就算是完成了经纬仪的整平工作，这项工作对于测量结果的准确性也是互相联系的，做好了整平的工作才能为接下来的测量工作打下基础。
2.3注意是否瞄准了所需测量的物体[4]。瞄准所需测量的物体是角度测量中最重要的步骤，也是最关键的步骤之一。首先在瞄准之前应该做好望远镜的调焦工作，努力将画面调整到最清晰的水平。其次再利用瞄准器进行定位，最后来进行最终的瞄准、测量工作。比如建立住宅小区以及地下停车场，这个时候就应该在建设场地当中找寻A.B.C三个目标点或者更多的目标点进行瞄准测量，也可以根据不同的方位来进行测量，最终来确定住宅各项建筑的具置，在瞄准的过程中要注意以上提到的几点，才能准确的做好测量工作。以上几点都是角度测量工作中应用测量工具应该注意的问题，将测量工具也就是经纬仪的应用工作做好之后，才能为高质量的测量工作提供物质保障。
3 角度测量中出现测量偏差的原因
目前我国的角度测量技术还不够先进、测量工作还存在着一些问题，比如很多时候都会出现测量偏差的问题。归根结底这些问题的产生都是由于工作人员不仔细或者其他外部条件造成的，作者在此将建筑测绘中角度测量出现测量偏差的原因总结了出来，具体分为以下几个方面：
3.1由于测量工具带来的测量偏差。测量工具引起的测量失误主要是因为仪器本身制造不够完善或者是使用不恰当而造成的，这是目前造成存在测量误差最多的原因之一。这一原因又具体的分为以下几点：
3.1.1由于视准轴与横轴之间没有垂直而造成的[5]。虽然在进行测量之前经纬仪会被送去检测，但由于工作人员的疏忽或者等等其他情形，视准轴与横轴没有完全的垂直，这样就会引起测量结果出现偏差。
3.1.2由于竖轴与横轴没有垂直而造成的。同上一样由于种种原因横轴与竖轴之间没有完全垂直，这样的测量也会出现一定的偏差。
3.1.3由于竖轴的倾斜而造成的。从根源来看竖轴的倾斜又是由于水准管与仪器之间没有垂直而引起的，这项仪器本身的问题而造成的测量偏差比较大，误差很难修复。尤其在大山深处进行测量的时候这种误差可能会更大，比如修建山村公路的过程中，山地地形复杂很容易引起竖轴的倾斜，这样测量的结果是非常不准确的，工作人员应该时刻注意这一点。
3.1.4由于度盘偏心而造成的。很多情况下水平度盘的中心和照准部的中心存在不一致的现象，最终就会引起度盘偏心的情况。所以测绘部门在进行测量之前应该校对度盘的中心，尽量减少由于度盘偏心而引起的测量误差。
3.1.5可能存在由于度盘刻画不准确而造成的测量误差。这种情形的存在性比较小，可是仍然不排除存在的可能性，在测量的过程中可以运用观察刻盘最初位置来减少这一问题引起的误差。
3.2由于观察不准确而造成的误差[6]。这里的观察误差也存在着许多方面，比如读数出现失误、目标瞄准失误等等。很多情况下，由于观察失误造成的误差是不能解决的，所以角度测量工作中必须重视这一点。比如在建立写字楼的过程中，利用经纬仪进行测量的时候一旦气泡的偏离大于3格就应该迅速的重新测量，放弃之前的测量结果，检查仪器是否平整。再比如说由于放大镜本身的相关问题会造成观察误差之外，工作人员自身的眼睛分辨能力也与观察误差有着一定的联系，工作人员自身的色彩分辨能力好坏也影响着观察的结果。除此之外，工作人员对于仪器的使用方法、工作认真与否也与观察误差有着联系。比如工作人员工作不认真，没有仔细的对于被测量目标进行实时的观察，漏掉了部分观察结果，从而也能导致测量误差。减少观察误差是减少整个测量误差的有效方法，建筑测绘部门应该注意这一点。
3.3由于外部条件而造成的测量误差。外部条件造成的各种不利于测量的因素很难被解决，测绘部门职能尽力的避免这些由于外部条件而引起的测量误差。比如说强风可能导致各种仪器的摆放出现问题；大雾可能导致测量目标的瞄准失误；温差的剧烈变化可能影响视准轴等等，这些外部条件造成的误差都是可能存在的。测绘部门在选择测绘时间、地点的时候应该充分的考虑测绘的实际情况，将实际情况与测量工作结合起来，尽量减少角度测量的误差。以上这些都是可能导致建筑测绘角度测量出现偏差的原因之一，要想做好建筑测绘工作就应该避免这些问题。
4 结语
角度测量技术在建筑测绘中占有重要地位，做好角度测量工作是现实与社会的需要。现阶段我国的角度测量中还存在着许多影响测量结果的不安因素，如何做好角度测量工作还需要工作人员的不断研究与思考。本文作者认为，做好建筑测绘中的角度测量工作需要全面的计划与长期的实施，只有认真的利用角度测量工具、仔细的进行测量工作、切实的减少测量误差，最终才能提高角度测量技术，才能做好建筑测绘中的角度测量工作。
参考文献：
[1] 徐晓雄,刘松林,李白. 三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用[J]. 中国测绘. 2009(02)
[2] 朱万彬,钟俊,莫仁芸. 激光位移传感器在角度测量中的应用[J]. 传感器与微系统. 2010(06)
[3] 周红锋,王东云,黄锑儒,杨光弟. 激光三角法测量小角度的测量模型和光路设计研究[J]. 云南民族大学学报(自然科学版). 2008(03)
[4] 陈小英. 浅析新测绘技术在工程测量中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2012(02)
角度测量范文第2篇
【关键词】 信号遮挡 GPS检测 精度控制
随着检测技术的发展，GPS定位系统已经逐渐的出现在社会工程检测项目当中，适用范围的不断扩张，使得高山峡谷对于信号的遮挡作用会造成GPS检测出现问题。文章针对我国的境内的某一处水电站枢纽区进行实际的研究，并且该区域的地势较为复杂和陡峭，通过对于该区域的实际信号的研究，分析增强信号以及提升数据质量的办法。
1 提高数据采集的质量方法
1.1 该项目测量的主要问题
在进行项目检测的过程中，对于该水电站进行实际的检测过程中，由于地势的问题以及制备的覆盖面积的影响，使得在实际的检测过程中GPS技术面临着相应的难题。
第一，在属牛当中的控制点不能够准确的避开陡峭峡谷的信号遮挡，并且由于制备的覆盖面积广阔，导致GPS信号在实际的接受对空信号的过程中，实际的信号传输出现危险，导致信号遮挡面积过大，影响精准的测量。
第二，该项工程的实际建设地点是森林的保护区，树木严禁看法。这就导致了该项目工程的实际监测点检测受到限制，卫星在实际的成像过程效果相对较差。同时对于观测卫星对于信号控制点的检测受到影响，使得对于整个项目的数据采集受到影响，信息采集不能够精准准确[1]。
1.2 实际的数据采集结果
对于项目的实际的检测过程中，控制网的观测过程出现了相应的问题，下面通过实际的检测数据进行分析。主要对于实际观测卫星检测结果GS030842以及GS050725进行实际的情况观测，并进行实际的分析通过对于实际的检测结果与数据进行实际的计算，可以看出，在实际的运行的过程中。GS03在实际的数据采集的过程中，仅能够收集到四颗卫星的实际数据，并且在实际的数据采集过程中会出现数据中断的现象，导致数据的不准确性。同时GS05进行数据采集的过程中，信号的接受以及信号的采集同样的出现中断的现象，不能够提供实际完整的数据进行数据的采集与检测，不能够完成实际的计算模式。
通过对于数据的采集能够发展，在进行实际的采集过程中，该项目当中的北部区域受到严重的遮挡，导致信号的采集的准确性受到影响。同时在进行地点选择的过程中，应该按照理想的方式进行实际的工作的开展。该工程当中的南部区域地势较为平坦，对于数据的采集以及信号的检测会相对的准确。同时应该对于该区域进行遮挡区域的实际研究，实现卫星运行图运行路线的最优化策略，判断出卫星实际运行最好的时间段以及运行过程中最好的采集数据的效果。经过实际的位置的检测，以及控制点的选择，明确了整个控制网的分布情况。并且在实际的卫星活动的区域布置控制点，实现数据采集的准确性。通过对于实际各个控制点的控制手段，通过GS03以及GS05的再次观测，进行实际的数据的检测，必对结果。数据采集状况如下图1所示。经过再次的检测，相对于上一次的数据的采集，这一次的数据较为准确，说明这个方法可行[2]。
2 提高采集数据的处理精度
2.1 提高基线结算精度
在进行实际的结算的过程中，极限结算是指在GPS当中，理应具体的观测值进行计算，并通过相应的计算模型进行同步观测点之间的向量计算模式，最终实现观测结果的实际计算。在进行基线计算的过程中，人为控制的计算内容主要的体现在以下的几个方面。主要是调整卫星高度截止角、调整采样间隔、提高基线起算点精度以及改变基线结算参考卫星等方式进行实际的计算。在进行采集数据的过程中，人文控制因素也是控制采集精准度的重要的体现。在进行实际的调节过程中，卫星高度截止角控制为15°，采样的间隔时间是16秒，对于参考卫星数据进行实际的选择，应该选用观测数据较为准确并且数据采集实践较长的卫星为参考卫星，保证数据的准确性。在起算点的实际的选择中，应该重视起算点坐标的准确性，实现误差的最小化。对于基线计算的实际过程中，通过精密星历进行实际的解算开展，通过平均值的方式进行实际的结算工作的开展。
2.2 提高平差精度
提高平差精度是在高角度信号遮挡区域GPS测量控制网精度控制当中的重要的组成部分，并且是提升精度的重要的方式之一。在这一措施的实际实施当中，人工干预主要的体现在二维无约束的平差环节当中。对于该水电工程当中主要的使用平差方式是单点计算，实际投影采用的是高斯的投影法，经过实际的子午线测量以及控制网的实际边长进行尺度比的计算，实现精准的程度。
在进行平差精度计算的过程中，控制投影区域的中央子午线之分重要，通过大地的坐标实现子午线的精准的控制以及被测区域的选择。使得其成为对称的投影的方式进行实际计算的开展。经过这样的投影面高程值计算，才能够保证计算的准确性[3]。
3 结语
综上所述，在实际高角度遮挡区域GPS测量控制网精度控制有着重要的意义，完善测量的精准程度对于实际工程的开展有着促进作用。在实际的数据采集以及测量的过程中，应该重视对于高角度信号遮挡进行实际的处理，通过人工控制实现测量误差的最小化，有效的解决GPS信号覆盖问题。
参考文献：
[1]汪亮.南水北调中线GPS精密控制网复测的研究[D].西安科技大学，2013.
角度测量范文第3篇
关键词：绝对式光电编码器；格雷码；二进制码；Labview
中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)31-
Angle Measurement of Absolute Optical Encoder Based on Virtual Instruments
ZHANG Hui, LIU Jing, QIU chang-li
(Department of Electrician and Electron, Aviation University of Air Force, Changchun 130022, China)
Abstract: Angle measurement of Absolute optical encoder base on Virtual Instruments, the Gray code of absolute optical encoder is sent to single-chip and is convered to binary code, using Labview for data analysis and processing, whose man-machine interface design is beautiful and convenient, it can easily overcome the difficulties of single-chip division calculation.
Key words: absolute optical encoder; gray Code;bBinary code; Labview
1 引言
编码器是一种特殊形式的光电耦合器件，根据编码器刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式两种。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关，它的特点是可以直接读出角度坐标的绝对值；没有累积误差；电源切除后位置信息不会丢失。但是分辨率是由二进制的位数来决定的，也就是说精度取决于位数，目前有10位、14位等多种。
在编码器的应用中，由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。
2 设计原理
本系统由绝对式编码器，数据处理模块，AVR单片机及Labview虚拟仪器平台组成。系统工作过程如下：编码器通过数据处理模块完成相应的电平转换，并将格雷码送至单片机相应的I/O端口。单片机读入码值进行码值转换，并通过SPI接口将结果显示到液晶屏，同时通过USART接口将结果送至上位机，用Labview进行后级数据分析处理及相应人机交互界面的设计。
图1 硬件原理示意框图
3 系统实现
1) 数据处理模块：主要实现的是+12V电平到+5V电平的转化。因为编码器所提供的并行码的电平是+12V的，而ATmega16的电平为+5V。在模块中采用了光耦作为电平转化器件，输入的编码器的并行码进行电平转换后，经过74LS14反向器输出给ATmega16。
2) ATmega16：主要实现的是对采集到的编码器的输出码进行从格雷码到二进制的转换，同时并把转换后的二进制码通过串口发送给虚拟仪器。为了实现对编码器的旋转角度的准确描述和显示，我们采用对编码器进行三次采样，它们分别是：编码器从静止到转动的初试状态，编码器转动过程中的中间状态和编码器从转动到静止的终止状态。
格雷码到二进制码的转换规律：
格雷码的最高位与0相异或作为二进制码的最高位，格雷码的次高位与二进制码的最高位相异或作为二进制码的次高位，格雷码的第三位与二进制码的次高位相异或作为二进制码的第三位，依次进行下去就得到了转换后的二进制码。
3) 虚拟仪器：
由于单片机对于数学的除法计算不易实现，所以采用了用虚拟仪器对采集到的数据进行处理并显示。Labview接收到来自单片机的三组数，它们是：编码器从静止到转动的初试状态A[0]，编码器转动过程中的中间状态A[1]和编码器从转动到静止的终止状态A[2]。在Labview的后面板中具体的数据处理是通过A[0]与A[1]的比较可以得出转动方向，A[2]与A[0]的差值经过角度变换便可以得出旋转的角度，同时在前面板中进行显示。实验结果如图2所示。
图2 实验结果
程序框图如图3所示。
图3 程序框图
4 结论
该系统实现了基于绝对式编码器的角度测量，利用虚拟仪器，克服了单片机对数学的除法计算的困难。可以实现对旋转角度的精确测量。
参考文献：
[1] 刘丰文,邓文和.25位绝对式编码器[J].光电工程,2007,27(6):66-68.
[2]邓方,陈杰,陈文颉,等.一种高精度的光电编码器检测方法及其装置[J].北京理工大学学报,2007,27(11):977-980,1008.
角度测量范文第4篇
石油测井的深度测量
在石油测井的野外作业中，包括勘探测井、生产测井、射孔测井、打捞测井等，在所有这些项目工程的执行过程中，都有一个非常重要的基本参数，那就是深度测量和深度定位，在完成这些项目的工程车、或拖撬上，不仅在执行项目的专用设备上，如测井系统的地面机柜，有专门的深度测量；另外，在工程车撬的电缆绞车操作台上，还有可独立工作的绞车面板，这些面板测量并显示电缆运行的深度速度张力等参数；除此之外，许多的车撬还配备有机械软轴驱动的深度计数器，所有的这些深度计量装置同时工作，在应用中相互对比校验，以确保深度测量准确。
深度测量的方法有很多种，最早期原始的记绳法，除了有经验的测井作业队在特殊情况下做过短距离的布条标记使用外，现在已不再使用，然而，类似记绳法的铠装电缆磁记号MMD深度测量法，在行业中仍普遍使用，但是，因为MMD每隔20米注磁一个记号，深度测量的分辨率很低，所以磁记号现在只能作为深度测量的辅助方法存在。在石油测井中，深度测量的参数还有自然伽码Gr、套管接箍磁定位CCL、自然电位SP、地层电阻率Rs等，这些参数都很重要，它们是测井目标深度的界定，但是，它们都不能直观而准确地分辨和显示下井工具深度的即时状态。
在测井或工程作业中，深度测量的基本办法有两种，一种是增量式光栅角位移编码器测量法，一种是井口同步马达电机测量法。编码器的方法，是通过电缆测量丈量仪，用弹簧压紧等机械办法，使电缆运行和与编码器联动的丈量仪计量轮转动同步，编码器每周转360°，发出两路固定相位差90°的、可辨方向的、对称方波脉冲，这些脉冲，每转脉冲数可以是1200、1024、960、600、500等任意整数，根据计量轮切边周长（如果电缆与计量轮不是切线接触、而有弧度包角时，等效周长为计量轮接触半径加电缆半径换算所得），可以折算电缆运行每走一米时，对应的编码器转动的角度和圈数，换算为深度系数（每米脉冲数），深度测量就是将编码器输出的两路可辩向脉冲做加减计数（同向运动加，反相运动减）后，除深度系数得测量深度。井口马达的方法，通过电缆经过的天地滑轮的齿轮咬合，使电缆运行和马达电机转动同步，早期的深度测量办法，就是利用放置在井口的、和电缆同步运行的、同步马达主电机，所输出的电信号，经过电线，驱动放置在测井车上的同步电机从马达转动，再带动机械软轴深度计数器，或联动的一个增量式光栅编码器，二次输出编码器信号进行深度计数；同步马达电机和天地滑轮同步，和电缆运行紧配合，由于电缆倒角受力，即便是在冬季，电缆结冰也不容易打滑，所以同步马达在勘探测井、射孔测井等对深度参数要求严格的情况下使用较多；但是，由于同步马达需要天地滑轮，设备笨重装卸不便，加之需要主从两个马达电机，所以现在传统意义上的所谓双电机的“同步马达深度测量”法已不多见。目前，比较流行的办法，是只使用用一个同步电机主马达，马达输出的三相工频调制信号，经过电路分理和数字化A/D转换，一样可以分析出马达运行的位角状态，然后和编码器深度测量法一样，通过电子化的‘虚拟同步马达从电机’解算出的位角变化，可以测量出电缆运行的深度状态。由于同步马达从机虚拟电子化，只要信号完整不变形，那么主马达输出的驱动功率可以大幅度减小，马达供电的工频电压完全可以从AC110V降到AC24V，这有利于同步马达电机设备小型化，同时，也符合油井现场低压防爆的发展趋势。
在石油测井领域，编码器深度测量法完全普及，作为行业标准存在，而同步马达深度测量法在个别油田区域性存在，同时也是勘探和射孔测井的重要保证。
石油测井中深度测量的工作模式
石油测井中，测井曲线和测量深度一一对应，但测井成果的文件记录，和各参数采样，与深度测量的工作模式各不相同，集中体现在，有两种不同的深度测量模式，一种是传统的3700深度模式，一种是时间驱动模式。
20世纪90年代初，西安石油仪器总厂最早引进了3700地面测井系统，对我国石油测井仪器的发展，起了很大的影响。其中，3700测井参数的采样频率，是以连续执行中断的方法实现的，而中断和编码器输出的脉冲信号同步相关，并通过编码器信号分频实现，比如电缆每走1米编码器发出1280个脉冲，3700对它做128：1、64：1、32：1、16：1的分频，就可以实现对随电缆运行的井下仪，做每米10点、20点、40点、80点等不同密度的参数采样，这就是传统的3700深度测量模式，直到现在，在众多的国产石油测井设备产品中，该模式仍大量存在。但是，二十多年过去了，随着电子技术和软硬件手段的快速发展，3700模式越发显得先天不足，特别是它的深度测量对编码器的每米脉冲数有严格要求，必须是2的幂次方的整数倍，相关编码器和丈量轮直径按规定配置，不符规定的不能随意更换，这给设备兼容和维护带来了不便，当出现因计量轮磨损直径改变而有误差时，当在测量中出现动态的因电缆弹性拉长等原因造成误差时，系统不方便做线性化的和动态的校准，比如3700系统只能人为地随机增加或减少脉冲数，造成了测井曲线深度的歪曲；另外，3700工作模式的深度测量，既不能自由设置采样密度，也不方便做测井成果的二次加工，比如需要调整采样密度二次展现时，无法通过室内作业处理来完成。
和3700深度测量模式不同，时间驱动深度测量模式，就是按时间顺序高密度采样，比如，早期先行的天津707所研制的石油测井地面系统，北京航空航天大学207电子工程系研制的DCLS系列石油测井地面系统，和北京紫贝龙科技股份有限公司研制的Unilog系列地面测井系统，在它们的测井数据原始记录文件里，同时保存着深度、时间等多维参数，而图形展现的测井成果，则是在原始文件的基础上，可以在现场或室内、可以根据任意设置的深度采样间隔生成，也即可以在室内二次改变设置实现新的虚拟现场的快速测井；这样，在测井现场，因各参数采样实际上是时间驱动，对编码器的脉冲数和计量轮直径就没有了严格要求，每米脉冲数可以从几十到数千之间任意变化，而且还可以保留数位小数，比如每米1276.6529个脉冲，软件上，测井曲线可以根据实际情况做全井段均布深度拉伸、或分阶段做深度伸缩处理，也可以根据张力变化动态校正井下仪工具所处的准确位置。上述三家的国产地面测井系统，它们没有受到3700模式的条框约束，到现在看来是适应了时代的发展，另外，这几家的产品，也都实现了运用单个同步马达、和电子数字化处理，最终完成同步马达深度测量的可备选方案，其中DCLS数控和Unilog数控在胜利、华北、中原、江苏、南阳、冀东等各油田生产井测井中，都有广泛的应用。
目前国内主流的完井（或勘探井）地面测井设备，主要是引进的BakerAtlas阿特拉斯eclips5700地面系统、和Halliburton哈利伯顿EXCELL2000地面系统，5700继承了3700的深度驱动模式，而2000则采用标准的时间驱动模式，两家站在行业的潮头，典型代表了石油测井系统深度测量工作模式的两大分支。
在测井系统的设备配置上，和深度信号采集相关的设备单元也各具特色，其中5700系统，深度信号采集在地面系统的核心箱体--5752数据采集箱，外加扩展显示窗口的5712绞车面板，5752深度采样方式较3700有改进，但对编码器脉冲数仍有严格要求；5712界面为Win98/XP桌面的10寸触摸屏，窗口参数显示包括编码器深度、磁记号深度、速度、井口张力、差分张力、井下缆头张力等，数据刷新频率4Hz。EXCELL2000地面系统，它配套的深度单元是SDDP-A/B绞车面板、或WSDP（IQ）绞车面板，其窗口显示的参数和5712相当，因2000绞车面板自带编码器、张力、磁记号等信号的采集，所以它们是可以独立工作的，当它们和2000地面测井系统配套使用时，通过IEEE488[1]的GPIB接口，和2000地面数据采集单元联机，每隔10mS传递一帧深度速度张力等参数信息。
Unilog2000生产井数控测井系统，深度采集单元集中在标准机架式的预处理单元箱，在这个箱体内，配有两套深度采集单元，一套是箱内核心机笼插槽内的FPGA深度采集模块，一套是箱体前面板上安装的16位单片机[2]深度采集单元，两套深度单元都具备独立的工作模式，也可以联机运行；其中，单片机深度采集直接和编码器深度传感器连接，其信号经正交去抖后引入CPU采集，而FPGA深度模块的信号输入，需要通过软件窗口程控，可以选择单片机单元输出的编码器信号，也可以选择机笼插槽内硬件生成的仿真编码器深度信号；Unilog2000数控系统，测井时图形走曲线可选时间驱动、仿真深度驱动，或真实下井深度（编码器信号）驱动。
Unilog2000测井中，仪器下井或出井时，测井系统主机不工作，只要预处理单元箱体上电，单片机深度系统就可以单独工作，当井下仪下井到目的层后，测井系统主机开机，或者，当测井系统的深度驱动由仿真深度驱动或时间驱动，转向真实的深度驱动时，那么FPGA深度模块通过RS232向单片机索取当前井下仪深度位置，然后和单片机并行运行。联机工作时，使用单片机的16键小键盘，在井下仪运动和测井停止时，给单片机设置的当前深度、深度系数，和用小键盘在大深度位置自动反算的深度系数，通过RS232，可以覆盖FPGA深度单元相关的参数设置，反之，使用上位机键盘设置的当前深度、深度系数，也可以覆盖单片机单元对应的参数设置；单片机单元的设置参数经过带I2C接口的E2PROM芯片保存，FPGA深度单元的参数设置经过上位机电脑硬盘文件保存。
在Unilog2000的井口马达工作模式，首先通过小键盘，将单片机的深度测量模式由编码器转换成井口马达。马达信号在单片机模块上，经过电路预处理、A/D采集、及软件处理，解出马达转动的位角变化和电缆深度数据，并在单片机模块的窗口上显示相应的深度速度信息，同时，单片机通过HSO快速接口，输出每米2560脉冲的方波信号，这个信号的频率数，和电缆运动速度精确对应，然后，再分相分频，见图3.，得到两路相位差90°正交的、每米1280脉冲数的虚拟编码器信号，输送给FPGA的深度单元。
绞车面板深度测量
绞车面板是安装在绞车操作台上的，供绞车操作员使用的电缆计量装置，是测井车、拖撬、或打捞车的绞车操作的配套测控设备。绞车面板测量深度、速度、张力、差分张力四个参数，其中深度、速度公用一个增量式光栅角位移编码器传感器，或公用一组井口马达电机信号，张力、差分张力公用一个拉力传感器。
CM-3系列[3]绞车面板主要电路组成
CM-3系列绞车面板采用80C196单片机[2]，程序片选用8K字节的可擦除E2PROM芯片AT28C64，现场可恢复及掉电保数使用铁电存储器FM1808，键盘管理与数字显示采用传统芯片8279，主要电路结构图2.。
深度与速度的编码器信号测量
编码器信号正交去抖。编码器输出的脉冲信号，会因编码器产品质量和环境干扰等原因，出现不标准或干扰和尖刺，在接入采集之前需要做校正处理。CM-3系列绞车面板的电路，均对编码器信号做了正交去抖处理，如图3.其中编码器输入信号经施密特整形后做简单RC延迟，再经74HC86对脉冲信号做上升和下降的双边沿检测，然后输入两个D触发器，对正交存在的encod-A和encod-B信号做正交去抖，去抖结果在IC4（74HC74）的5脚、9脚输出，对应波形A-D（encod-B）和B-D（encod-A）如图所示。
编码器信号的深度速度测量。CM-3系列智能绞车面板，成功研发于1997年，在当时8031/8051八位单片机使用流行的时候，使用了Intel80C196十六位单片机，由于其CPU强大的寄存器-寄存器的多累加器指令结构，和先进的16位乘法与32位/16位除法的硬件指令，加上软件汇编可以方便地实现48位/32位的除法运算，使该型绞车面板和以八位单片机为核心的众多型绞车面板相比，有许多先天的优势，除了测量量程大，精度高，操作方便之外，其突出特点，就是计算能力强和速度快，得益于这个优势，使得设计绞车面板时，将深度测量的基本计量单位设计成原始的编码器脉冲数物理量，仅在面板窗口显示的数据刷新时，即时通过除法运算将物理量转成工程量；而当时，一般八位单片机的绞车面板，其存储器中采集的深度计量单位都是将编码器脉冲数转换成工程量的某某某米数，这样从计算上，CM-3绞车面板直接避免了“物理量-工程量”的转换误差与误差积累。
通常，八位单片机采集深度编码器脉冲数的方式，是将单片机的硬件计数器，设计成可中断的重载计数器，重载预置参数设置成对应的编码器每米脉冲数的1/N，也即，软件参数的设置，和每米脉冲数设置绑定，并要求脉冲数是N的整数倍，计数器中断一次，然后二次计数器加一，对应电缆运行1/N米，实际上1/N是这种设备测量工程值的最小单位和分辨率，比如电缆每走1米编码器发出1280个脉冲，那么计数器重载参数为128，N=10，计数器每中断一次，电缆运行0.1米。显然，常规八位单片机核心的绞车面板，它的深度测量方式和测井地面系统中传统的3700深度测量模式相当，而这种方式测量的工程值分辨率小转换误差大，误差积累也很明显，对射孔测井等精确测深的要求适应差，尽管它们都增设了每千米电缆矫正量，但校正不线性，也不准确。
CM-3系列智能绞车面板使用intel80C196核心，该单片机芯片上自带一个16位加减计数器T2，可根据T2up/dn--Pin33管脚电平的高低变化自动完成计数器累加或累减。将编码器信号与T2clk--Pin44管脚连接，将D触发器鉴别的编码器方向信号与Pin33管脚相连，软件对T2计数器设置开中断，另外软件配置一个LA的32位双字长整形变量，将其中16位低字变量LAD和T2计数器镜像等值，当T2上溢中断，T2脉冲数累加够65536个脉冲数，中断子程序将16位高字整形变量LAH加1，当T2下溢中断，表明脉冲数累减够65536个脉冲数，中断子程序将16位高字整形变量LAH减1。T2中断的子程序也非常简洁，如下：
由于T2加减计数是自动的，T2中断一次相当于电缆运行数十米，80C196计数器T2中断的次数，比一般八位机深度采样的计数器中断的次数低两个数量级，而且由于子程序简单，中断所占用的指令周期数近似忽略不计。这样，CM-3系列的绞车面板，实际上它不再局限于深度系数的大小，系统只用按照系统时钟（间隔?秒），定时刷新LA双字整形变量【只执行“LD LAD，TIMER2”一个指令】即可，所以，它的深度采集，使用了非传统的八位机通用的深度采集模式，其实就是时间采样，简单又可靠。
速度测量，是在每隔?秒时，将当前读的LA变量，与上一次读得的LA’变量相减，得到变量差变量VS（16位整形字），然后累计连续四次的差变量，得一秒内编码器脉冲数的变化量，然后转换成“米/小时”、或“米/分钟”单位即可。
深度速度显示。绞车面板数码管显示深度六位数，根据数值的大小，浮动保留一位或二位小数（内部计算精确到四位小数，即0.1mm）；速度显示5位数，保留一位小数显示时单位是m/min，全部整数显示时单位是m/h，单位设置和报警速度设置同步。显示数据刷新频率4Hz，和5712相当。
CM-3系列绞车面板深度和深度系统的同步校深。由于CM-3深度测量的内存变量，是编码器发出的原始脉冲数，在测井大深度段，如果能够明确当前位置的准确深度值，可以以此反算校正深度系数，实现既校深度又校正深度系数的同步校深。同步校深反算的深度系数，为8位有效数，其中保留四位小数，精确到1万米有一个脉冲数的误差。面板实际操作顺序为：按下“深度”、“系数”键，数码管第一至第七位显示当前所测量的深度，第八、九位显示“L.=”，然后，可从高位到低位依次键入当前的标准深度值，键入的数字在窗口第九位后依次显示，输入完毕后按“深度”或“系数”键确认，然后深度显示即为校正后深度，同时，单片机保存的深度系数自动更新为校正后的数值[4]。
3.3.张力与差分张力测量
3.3.1.张力与差分张力测量方式
CM-3绞车面板的张力信号输入为0～5V模拟信号，80C196单片机上有0～5V输入的10位A/D采集接口，为了保证张力采样精度，软件上做了32次的划船式平均值处理，得到Σ-Δ型的准15位的张力平均值采样，再乘张力系数，得张力工程值。
程序软件设HSO软件定时器，定时一级时钟为1/16秒，定时器中断，子程序读取前一次张力A/D结果，然后打开下一次A/D采集。系统将前两秒内32个A/D结果累计，作为当前的一秒钟之前的平均值（即张力采样），拿最新一次的A/D结果，与1秒之前的平均值差分，得1秒钟内张力的变化量，即差分张力的采样结果；然后，将最新A/D的采样结果，替换到2秒以前最后一次的A/D采样的内存空间中，完成数据更新。
张力显示位5位数码管，显示数据工程值单位位kg，数据刷新频率和深度速度显示相同，为4Hz。差分张力输出给59C23型-5V～0～+5V双摆指针表模拟量显示[CM-3A小面板是两列光柱显示]，满量程为500kg，显示刷新频率16Hz；单片机通过PWM方式实现数字量和模拟量的转换，见图4.。
图4.差分张力数模转换图
张力系数的常用设置。张力系数是张力传感器满量程时（输出最大信号5V），张力显示的最大数据，因为张力单位选kg，为了和国产张力计参数保持一致，所以张力系统以吨为单位，设置范围为0.100～32.760（t/5V）。张力系数和深度系数一样，可以在绞车面板上用小键盘直接输入，实际操作：按下“系数”、“张力”，显示窗口1～6位数码管显示之前的张力系数，第八、九位显示“F.=”，然后，可从高位到低位依次键入新的张力系数，键入的数字在窗口第十一位后依次显示，如果预置张力乘系数小于1.000，第一键直接按“.”键，系统默认按下了‘0.’，数值输入完毕后按“系数”或“张力”键确认。
在测井中，张力计（传感器）一般安装在天滑轮或地滑轮上，电缆经过滑轮受力倒角α，如图5，根据受力分析，张力系数F.和张力传感器满量程参数M关系如下：
为了便于现场操作，绞车面板增加了夹角为α的、10吨张力计（M=10）的张力系数角度输入法，按正常张力系数输入的方法，以整数的形式输入夹角α，系统自动查表换算出对应的张力系数。这里，α输入范围为1°～162°，输入时，不能夹带小数点，否则系统默认直接输入张力系数F. 。如果系统不是使用10吨传感器，可以先按10吨传感器的办法先输入α夹角，完毕后再按“系数”、“张力”键，查看已算好的、10吨时α角的张力系数，然后按比例换算实际吨位的张力系数，重新输入即可。
张力两点刻度。在2006年，根据现场需要，输入张力系数的办法，又增加了张力两点刻度。张力系数的三种输入方法，最后操作的占先。这样的功能，在unilog2000数控的单片机深度单元，和“WCU3000智能数控绞车面板”上，都得以实现。
张力两点刻度操作，按“张力”、“系数”键 ，1～6位数码管显示当前张力A/D转换的代码值，7～11位数码管显示窗分别显示“CAL 1=”或“CAL 2=”，分别是第一点刻度或第二点刻度，输入每点刻度的工程值，输入时，输入的数字依次在12～16位数码管显示出，输入的工程值单位是kg，输入范围0～65535，输入小数点、“-”、或其它非数字键表示输入完毕[5]。两点刻度后，可检查或设置修改张力加常数，连续按“系数”、“张力”、“0”键，1～6位数码管显示当前张力加常数，7～11位数码管显示窗显示“FEb=”，随后设置新的张力加常数，设置方法和设置修改深度的方法一样。
井口张力对零：测井中为了让绞车面板显示相对井口时电缆重力的变化量，可以当仪器在井口吊挂和深度对零时，按“张力”、“0”、“张力”键，进行张力初值对零操作，该操作仅在当前深度显示小于200米时有效，并记录井口张力初值。在其它深度位置，按“张力”、“0”、“张力”键，张力显示为当前值与井口初值之差，按“张力”、“1”、“张力”键，则撤销减初值显示。
同步马达深度速度测量
在同步马达深度测量模式，同步马达转子接收AC110V工频信号交流电，定子次级输出星形连接的{MV，MU，MW}三相工频调制信号（最大开路电压50±2V），这三相信号工频解调后，为分别相差120°的正弦波信号。同步马达信号预处理，如图6.图7.。首先通过开关三极管解出工频同步SYN50Hz，通过74HCT123解出工频正弦波90°角波峰时的1mS开门电平，然后开门电平与采样保持芯片LF198相连，在1mS的开门时间内，解出工频解调的三相相位正弦波信号：V=A*sinφ，U=A*sin（φ+120°），W=A*sin（φ-120°）；因（U-W）= *A*cosφ，所以理论上通过V和（U-W）可以解析出φ。
图6.同步马达信号电路预处理
如图7.，P（U-W）方波是（U-W）余弦信号零检电平逻辑，P（/V）方波是V正弦信号的零检电平逻辑，“P（/V） xor P（U-W）”异或门方波信号的边沿和V正弦波的0度～90度～180度～270度～360度对应。由于80C196单片机A/D输入为0～5V正信号，所以V正弦波经U7、U8做绝对值变化，输入单片机A/D（CH2）。由于正弦波波峰值因工矿不同大小不一，因此每次采样后，要比较判断提取最大值，作为正弦波最高基值，90度位角时实测值与最大值比为1.0，其它比值时查表得0～90度的位角大小，然后，通过单片机P1.6脚P（/V）电平、和P1.4脚异或门输出电平的鉴别，就可以准确确定φ位角在一周0度～360度之间的准确定位。
图7.同步马达信号相位逻辑关系图
在同步马达深度测量模式，80C196单片机程序软件设HSO软件定时器，定时一级时钟为1/128秒，在定时中断子程序中，井口马达信号和张力信号交替A/D采集，对应马达信号V--A/D（CH2）的采集周期是1/64秒，由于电缆天地滑轮和井口马达齿轮咬合比为1：4，即电缆走一米马达转动4周，当电缆最大运行速度小于19.2km/h时，每1/64秒井口马达最快转动1/3转，也即两次解算马达位角差变化最大小于120度，如果实测的数值大于120度，则认为位角有新增360度的解算变化，即有跨周期的位角变化。因此，设计井口马达解算适应电缆的运动速度范围0 ～ ±19km/h，相关产品向用户提供的操作技术要求，限制电缆最高运行速度小于18km/h，推荐最高限速15km/h [6]。
在同步马达深度测量模式，位角变化虚拟对等编码器脉冲数，每转360度角虚拟320个脉冲数，每米电缆软件虚拟1280个脉冲，相关深度测量的深度预置，和深度系数设置、同步校深，和编码器深度测量模式一致，设置方法相同；如果天地滑轮参数和电缆直径都是标准型号，那么深度系数应该是1280.0000，如果有出入，那就是接近1280的一个小数，具体大小需要在标准井上校对反算。
在同步马达深度测量模式，编码器深度测量模式被关闭，在该模式下，unilog2000数控预处理单元的单片机模块，具有马达深度信号转化为虚拟编码器正交双脉冲信号的能力（见图3.），提供给FPGA深度模块做深度采集；WCU3000智能数控绞车面板只有同步马达深度信号接收能力，但不具备虚拟转换编码器正交双脉冲信号的能力。虚拟脉冲输出的过程，利用了80C196单片机高速HSO.0接口的‘锁定T2时基比较触发电平变化不中断’，同时设定‘T2锁定计数连续溢出复位不中断’，而T2定时器重载参数，和T2时基比较参数，与解算的同步马达位角变化量的解算值、和与对应的虚拟编码器脉冲个数相关；相关具体赋值设置，都在1/64秒刷新频率的中断子程序中完成。
单片机深度测量在绞车面板和地面测井系统中应用效果
自从1997年80C196单片机在绞车面板上使用之后，当时行业里对‘电缆丈量仪计量轮加工的技术保密’，就马上变得没有任何意义，因为80C196单片机系列的绞车面板，已经不受计量轮周长和编码器脉冲的限制，可以自行校正深度，而且精确度显著提高；并且从南阳到廊坊，两次工厂化地编外生产过上百套‘CMC’型、‘HM-3’型、‘CM-3’型、‘CM-3A’型智能数控绞车面板，给生产电缆测井车的华美员工，带来了福利；同时，也给各油田用户带来了成果，比如克拉玛依白碱滩打捞队，使用Φ5.6电缆，在5600米的井下打捞，电缆弹性拉长40米，如果没有深度校正性能良好的HM-3型绞车面板，那么将是非常困难的。
从普通绞车面板，到Unilog2000地面测井系统，包括RS232通讯、软件实现I2C、CRC校验、同步马达信号虚拟转换编码器信号等，80C196单片机深度测量模块的功能逐次升级完善，而且测量精度完全符合行业标准要求，虽然这种应用实现已经过去很多年，但是这种应用现在并不显得落后，起码在测量精度上，和WSDP高档绞车面板有的一拼；虽然，常用的进口地面测井系统配套的专业绞车面板，都是WinXP平台触摸屏化，界面很友好，80C196核心LED数码管窗口的绞车面板有些落后，但是，和常规的绞车面板相比，其操作的灵活性和便捷性，即便在现阶段仍然实用，一些老用户，目前仍有这些老产品的使用需求。
绞车面板及深度测量发展展望
毕竟，单片机繁荣的时期已经过去，现在已经是FPGA和ARM峥嵘的年代，但是，相关的深度采集的方法技术，在现阶段乃至有限发展中，并没有落后，这些技术还是要使用的。比如预期新的绞车面板，将采用STM32芯片，具备“ARM 32-bit Cortex-M4 CPU with FPU”核心，具备强大的DSP运算能力，芯片上有自带正交去抖的多路编码器信号输入，可以实现WSDP特有的能够防止计量轮打滑的双路编码器深度信号输入的测量方式，另外STM32芯片，自带LCD-TFT控制接口，方便连接触摸显示屏，实现结构更简单、功能更强大、界面更友好的新一代深度测量绞车面板。
注1： IEEE488总线，是20世纪70年代HP公司制定，由1975年IEEE、1977年国际电工委员会（IEC）推荐的、最大20米最高1MB/s的并口协议。
注2： intel80C196KB/KC十六位单片机，含232/488字节寄存器的、寄存器-寄存器式累加器，集成硬件16*16乘法、32/16除法指令，有四个软件定时器、高速输入/输出接口、16位加减计数器、10位A/D等功能。
注3：CM-3系列绞车面板，包括“CMC智能数控绞车面板”、“HM-3智能数控绞车面板”、“CM-3智能数控绞车面板”、“CM-3A智能数控绞车面板”（小面板，差分张力有两列光柱显示）、“WCU3000智能数控绞车面板”
注4： 同步校深操作，要求仪器下井前作好深度对零工作，之后同步校深前，没有人为修改过深度数据。
注5：张力两点刻度第一点刻度输入后，半小时内如果没有继续输入两点刻度的第二点，则退出张力两点刻度；如果第一点刻度输入后，想中断取消张力两点刻度，那么点击“张力”、“系数”、“张力”（第三键可以是任意非数字键）即可。如果两点刻度两次吊挂的砝码相差很小，则第二点刻度作废。两点刻度设置完成以后，如果想检查刻度的结果，可以使用“系数”、“张力”键检查新的张力系数，看完如果不修改，键入非数字键退出。
角度测量范文第5篇
1、知识与技能目标：
(1)通过实验进一步巩固物质密度的概念;
(2)尝试用密度知识解决简单的问题，能解释生活中一些与密度有关的物理现象;
(3)学会量筒的使用方法，一是用量筒测量液体体积的方法;二是用量筒测量不规则形状物体体积的方法。
2、过程与方法目标：
通过探究活动学会测量液体和固体的密度。学会利用物理公式间接地测定一个物理量的科学方法。
3、情感、态度与价值观目标：
培养学生严谨的科学态度。
(二)学法点拨
本节在学习质量、密度概念及用天平测量质量的基础上，学习测量物质的密度。学习利用公式间接测定某个物理量的方法。
量筒的容积单位一般是毫升(mL),也有使用立方厘米(cm3)作单位的。1mL=1cm3.
同许多测量仪器(电流表、电压表、天平)一样，量筒也有量程和分度值。
测量物体体积的方法：
规则形状物体可以用直尺测量。不规则形状物体可以用量筒测量。用量筒测量体积常用“溢杯法”：将物体浸入盛满水的容器中，同时将溢出的水接到量筒中，读取量筒内水的数值便是该物体的体积。测量石蜡等密度密度比水的密度小的固体的体积，可以采用“悬垂法”：先读取悬挂重物被浸没于量筒中液体对应的体积，再将石蜡和重物系在一起浸没于量筒中，读取此时的液体体积，两者的差便是石蜡的体积。
教学过程
一、引入新课
通过上一节课学习，我们知道密度是物质的一种特性。在实际应用中有重要的意义。
1、问：什么叫物质的密度?怎样计算物质密度?
2、出示一块长方体铁块，问：要测这铁块的密度，需要测哪些量?用什么器材测量?记录哪些量?怎样求出铁块的密度?
3、再出示一块任意形状的石块和装在小碗的盐水问：能否用测长方体铁块密度的方法测这块石块的密度和小碗里的盐水?用刻度尺不行，那么用什么仪器来测定形状不规则的石块和盐水的体积?出示量筒，指出液体的体积可以用量筒来测量。
二、量筒的使用
指出：量筒中液面呈凹形时，读数时要以凹形的底部为准，且视线要与液面相平，与刻度线垂直。
1、探究怎样用量筒测量不规则形状物体的体积
方法：先在量筒中装入适量的水(以待测体积的物体放入量筒后能完全浸没，且量筒中的水上升的高度不超过量筒的最大刻度值为准)，读出此时量筒中水的体积V1;将不规则形状物体浸没在量筒中，读出此时量筒中水面所对应的刻度值V2。V2与V1的差值就是被测不规则形状物体的体积。
2、了解这种测量方法的原理：利用等量占据空间替代的方法进行测量。
3、尝试测量一个塑料块的体积。
4、探究怎样用量筒测量一些形状不规则且无法浸入量筒之内的固体的体积。
可采用“溢杯法”测量其体积。所谓“溢杯法”即将物体浸入盛满水的容器内，同时将溢出的水接到量筒中，读取的数值便是该物体的体积。但现有量筒一次不能盛取石块溢出的水量，可用较大容器盛接溢出的水，再分若干次用量筒测量所接到的水，多次读取数据，最后相加得到石块的体积。
5、探究怎样用量筒测量密度小于水的不规则物体的体积。
(1)压入法：用一根细而长的铁丝将蜡块压入水中。蜡块投进量筒和压入水中后量筒中水面所对的刻度的差值就是烹块的体积。
(2)沉锤法：用细线将一个钩码系在蜡块下面，用细线吊着蜡块和钩码放入量筒，钩码先浸没在水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V1，然后钩码和蜡块一起浸入水中，记下此时量筒中水面所对应的刻度值V2，V2与V1的差值就是蜡块的体积。
三、测量形状不规则的塑料块和盐水的密度
1、学生分组设计实验方案、设计实验数据记录表格。
2、各小组间交流所设计的实验方案。根据交流结果对自己设计的实验方案进行适当调整。
3、各小组汇报实验数据，然后进行讨论;
引导学生进一步体会到：密度是属于物质本身的一种特性，其大小与物质的质量、体积无关，它与物质种类有关，同一种物质密度相同。
达标自查
1、测量一种物质的密度，一般需要测量它的和。然后利用公式，计算出物质的密度。这是一种(填“直接”或者“间接”)测量法。
2、测量形状不规则固体体积的时候，要用量筒来测量，量筒的容积要适量，适量的含义是固体(填“能够”或者“不能”)浸没入液体中。
3、小亮做测量石块的密度的实验，量筒中水的体积是40mL，石块浸没在水里的时候，体积增大到70mL，天平测量的砝码数是50g,20g,5g各一个。游码在2.4g的位置。这个石块的质量是，体积是，密度是。
4、为了减轻飞机的质量，制造飞机时，应该选用密度较的材料。
5、下列是不同量筒的量程和分度值，小明同学要测量出密度是0.8g/cm3的酒精100g,则应选择()
A、50mL，5mLB、100mL,2mLC、250mL,5mLD、400mL,10mL
6、使用托盘天平的时候，下列做法错误的是()
A、加减砝码的时候，可以用手轻拿轻放B、不允许把化学药品直接放在天平托盘里
C、被测物体不能超过天平的量程
D、被测物体的质量等于右盘砝码的质量加上游码的读数
7、用天平和量筒测量食用油密度的实验中，不必要且不合理的是()
A、用天平称出空烧杯的质量
B、将适量的食用油倒入烧杯中，用天平测出杯和油的总质量
C、将烧杯中的油倒入量筒中读出油的体积
D、用天平测出倒掉油以后烧杯的质量
8、下面是小明在测铁块密度时的主要步骤，请你写下正确的操作步骤序号()
A、将m、V代入公式中，算出铁块密度
B、铁块用细线拴好轻轻放入水中，测出水和铁块的总体积V2
C、在量筒中倒入一部分水，测出水的体积V1
D、用天平称出铁块的质量m
E、根据数据V1、V2算出铁块的体积V
9、根据密度的公式，下列说法正确的是()
A、质量越大，密度越大B、体积越大，密度越小
C、密度是物质的性质，与质量、体积无关
能力提高
10、在调节托盘天平指针前，发现指针偏向刻度线中央的右侧。为使天平横梁平衡，应将横梁右端的调节螺母()
A、向或移动B、向左移动C、不必移动，而移动游码D、以上三种都可以
11、给你一台天平、一把直尺、一枝铅笔，测出一卷细铜丝的长度，写出你的方法。
12、用铁、木分别做成体积相同的实心立方体，问哪一个质量大?为什么?
13、小实验：测量雪的密度
问题：雪的密度在任何地方、不同的时间都一样吗?
材料：两个同样大小的玻璃或塑料筒(高约25cm,直径约7cm);
两个塑料袋，一架天平，一个量筒。
操作过程：(1)在冬天时将塑料袋装满雪，记下雪的类型(例如，湿雪、干雪、干粉状雪等)及室外空气的温度;
(2)返回教室内把雪全部倒入一个大碗里;
(1)将一个圆筒称重(m1),仔细地装满雪，不要使筒内留下空隙，再一次将圆筒称重(m2)，m2-m1即测得的雪的质量;
(2)取第二个圆筒测量它的体积。方法有二：一是用量具测量;二是将圆筒装满水，用量筒测出其体积，记录下需要水的数量(mL)
(3)雪的密度等于雪的质量除以圆筒的体积;
雪的密度=
(4)在不同温度下重复这个实验，观察雪的密度在不同温度下是否相同。
14、为了判断一个铁球是不是空心的，某同学测得如下数据：
(1)做这个实验需要哪些器材?主要步骤怎样?
