[發(fā)明專利]一種模型試驗地形測量裝置及方法

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• 申請日: 2020-09-21
• 公開（公告）號: CN112082528A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 楊昊;田忠;許唯臨;劉善均;王韋;張建民;鄧軍;曲景學;張法星
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01C7/02
• 分類號: G01C7/02;G01C15/00
• 代理公司: 成都魚爪智云知識產權代理有限公司 51308
• 代理人: 代述波

本發(fā)明公開了一種模型試驗地形測量裝置，光線發(fā)射器因重力向下旋轉、旋轉到最低點后使第一電路連接器和第二電路連接器相連。從而接通豎直旋轉電機和水平旋轉電機，使外殼水平旋轉，光線發(fā)射器向上旋轉。之后向上旋轉到頭使第一電路連接器和第三電路連接器相連，從而接通水平旋轉電機，使外殼旋轉，然后再因重力作用下旋，重復上述步驟直到完成對周圍360°的照射。自動化程度高，且采用機械結構實現自動化，完成三維測量，成本低精度高并且使用方便。

技術領域

本發(fā)明涉及地形測量領域，尤其涉及一種模型試驗地形測量裝置及方法。

背景技術

在研究能發(fā)生床面變形的挾沙河流的河床演變問題時，進行動床河工模型試驗是重要的手段之一。在這種模型試驗中，我們需要測繪河流沖刷后河床的形狀，用于判定實際中河流對河床的影響。因此測量試驗模型的地形是非常重要的。

現有的測量地形的儀器種類繁多，包括有水準儀、全站儀和地面三維激光掃描儀等等，這些儀器的精度有高有低，價格相差也比較大，對于測量模型地形來講，這些儀器還存在較多的問題。比如采用水準儀測量地形，當測量復雜地形時，需要測量上百個點位，使用起來費時費力，水平面測量精度難以保證；若采用全站儀測量地形，雖然全站儀具有較高的測量精度，但是價格較高，并且也需要多次人工移動測量點，使用起來非常不方便；若采用地面三維激光掃描儀，雖然精度能夠達到要求，但是價格十分昂貴，并不適合大面積使用。因此，急需要一種使用方便、精度高并且成本低的模型試驗地形測量裝置及方法。

發(fā)明內容

針對上述技術中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種模型試驗地形測量裝置及方法，自動化程度高，且采用機械結構實現自動化，完成三維測量，成本低精度高并且使用方便。

為實現上述目的，本發(fā)明提供一種模型試驗地形測量裝置，包括固定裝置、旋轉裝置和測量裝置，所述旋轉裝置上端及側邊分別與所述測量裝置相連、另一端與所述固定裝置固定連接；所述旋轉裝置包括外殼、豎直旋轉電機、電源、用于帶動所述測量裝置水平旋轉的水平旋轉電機，所述測量裝置包括光線發(fā)射器，所述光線發(fā)射器設置在所述外殼外部，所述豎直旋轉電機設置在所述外殼內部，并用于控制所述光線發(fā)射器在垂直平面內旋轉，所述光線發(fā)射器上設置有第一電路連接器，所述外殼上設置有第二電路連接器和第三電路連接器，所述第二電路連接器連接所述豎直旋轉電機、水平旋轉電機和電源，形成第一控制回路，所述第三電路連接器連接所述水平旋轉電機和電源，形成第二控制回路；所述第二電路連接器與所述第一電路連接器的最低旋轉位置相同，所述第三電路連接器與所述第一電路連接器的最高旋轉位置相同；所述光線發(fā)射器在垂直平面內旋轉進而帶動所述第一電路連接器旋轉，所述第一電路連接器與所述第二電路連接器連接，進而第一控制回路導通；所述光線發(fā)射器上旋直到所述第一電路連接器與所述第三電路連接器相連，進而第二控制回路導通。能夠使光線發(fā)射器因重力向下旋轉、旋轉到最低點后迅速水平旋轉同時向上旋轉90度，使第一電路連接器和第三電路連接器相連，再接通水平旋轉電機，從而使外殼快速旋轉固定小角度，然后再因重力作用下旋，重復上述步驟直到完成對周圍360°的照射。自動化程度高，且采用機械結構實現自動化，完成三維測量，成本低精度高并且使用方便。

優(yōu)選的，所述固定裝置上設置有水平校準旋鈕和水平氣泡顯示盤，所述水平校準旋鈕用于調節(jié)所述水平氣泡顯示盤中的氣泡位置，進而對所述旋轉裝置和測量裝置水平度進行調節(jié)。

優(yōu)選的，所述測量裝置還包括旋轉環(huán)，所述外殼上設置有兩個固定圓孔，所述旋轉環(huán)為優(yōu)弧環(huán)狀結構，且所述旋轉環(huán)的兩端分別穿過所述兩個固定圓孔并與所述豎直旋轉電機連接，所述旋轉環(huán)上固定有所述光線發(fā)射器。

優(yōu)選的，所述測量裝置上設置有參考板，所述參考板上設置有多個參考點，所述參考板上設置有參考點的一面與所述光線發(fā)射器的旋轉面設置在同一平面內，所述參考板與外殼上端固定連接。

優(yōu)選的，所述參考點的數量為4個，且均與所述參考板的顏色不同，分別設置在所述參考板的四邊。