碳捕集设备中整体齿轮式压缩机的 3D 测量

Everllence 是一家在船舶、能源及工业领域，专注于推进系统、能效提升与脱碳技术的技术领导企业，该公司曾在为碳捕集、利用与封存 (CCUS) 装置检测多台同型号六级径向齿轮式压缩机时面临重重困难。每台设备尺寸约为 3 m × 3 m × 3 m，需对各种进出口法兰、现有管路的位置及接口进行高精度 3D 检测。他们的目的是判定连接面与 CAD 模型的偏差，并识别单台设备之间可能存在的差异。

挑战：为何传统测量工具难以甚至无法用于此类结构复杂的大尺寸设备？

传统测量工具无法应对复杂的几何形状与大尺寸。卡尺等简易工具无法采集复杂表面细节。设备体积过大，无法放置于坐标测量机 (CMM) 上。由于需从前、后、左、右、上五个方位进行关联测量，激光跟踪仪也无法满足要求，因为其无法从单一位置观测全部表面。其他光学系统也不能满足需求，因为设备高度超出了常规三脚架的作业极限。

唯有光学测量技术设备能够提供完整、精准的检测结果。

为何光学测量技术设备成为必然选择？

其他测量方式不仅精度低，还高度依赖操作人员的技能水平，例如使用塞尺进行间隙检测。所得结果往往可信度低、难以解读，最终沦为“数字垃圾”。与之相反，光学测量可输出清晰、可视化且高度精确的数据，团队中的任何人员都可以理解并安心使用。

还有哪些移动限制影响了测量技术设备的选择？

本项目的所有测量必须在生产现场直接完成，尤其是包装与管道装配区域。所选解决方案还需具有足够的灵活性，可在车间内不同工位、其他厂区及客户现场（室内外均可）进行测量。

解决方案：高精度、便携性、易用性以及久经考验的三维扫描设备

高精度

设备尺寸较大，约 3 m × 3 m × 3 m，需采用摄影测量 + 3D 扫描的组合方案，才能在整台装配体上实现全域高精度测量。该解决方案可在不同模式之间灵活快速切换、高效扫描，选用远距离模式时，减少目标点的数量；选用近距离模式时，可对小区域进行高分辨率精细数据采集。而比例尺模式适用于中型构件，可替代摄影测量，在保证精度的同时进一步简化流程。

便携性

得益于采用符合人体工学的手持式便携设计，该解决方案可灵活用于工厂及客户现场。测量无需局限于固定测量点，而是可直接在各类装配区域进行。对于因管路复杂、空间受限而难以接近的表面，这种可移动性优势尤为突出。

易用性

该解决方案一个明显的优点就是容易上手，操作体验友好，可轻松快速地获取结果。与其他摄影测量系统相比，其操作流程简单，如带色彩反馈的投射框，使标定与对齐更加直观。操作人员通常仅需 1～5 次测量就能熟练使用，学习周期远短于同类解决方案。

配套软件同样简单直观，只需几步操作即可开始扫描。清晰的彩色编码可实时显示目标点与比例尺的采集质量，高分辨率实时可视化界面进一步提升了整个数据采集过程的简易性。