[发明专利]一种用于鼓式离心机土工模型监测的高清旋转摄像系统

说明书

本发明属于岩土工程技术领域，提供了一种用于鼓式离心机土工模型监测的高清旋转摄像系统。该监测系统包括以下四个主要部分：支持无线蓝牙遥控功能，可用于高速旋转形成的高离心场条件下实时拍摄存储高清视频的高速相机；按照土工鼓式离心机鼓体部分尺寸设计的模型箱部分，该部分用于安装监测系统设备以及试验模型；改变相机拍摄角度并固定相机的相机固定装置；一套用于调整光线的灯光补偿装置。本发明专利各项主要零配件是通过装配式的方式组装成整体，具有装配简单、易操作的特点，可以满足试验需要。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，涉及一种用于鼓式离心机土工模型监测的高清旋转摄像系统。

背景技术

鼓式土工离心机是指用于岩土工程物理模拟试验的一种试验设备。该试验设备的原理是通过高速旋转提供一个人造高重力场，在缩尺的建筑物或构造物试验模型中再现原型的性状。物理模型试验的一个重要特点就是通过试验现象分析试验结论，因此需要在试验过程中拍摄试验画面，在高速旋转的试验机器中拍摄试验画面需要解决一系列难题。

目前，解决离心试验过程中拍摄试验画面的方法发表在胡耘等论文《离心场中土体图像采集与位移测量系统的研制与应用》，其解决监测画面捕捉与存储问题的原理是：由于离心机越靠近中轴位置处，其离心场越小，对计算机的读写能力影响越小，因此将计算机固定在土工臂式离心机中轴位置处，摄像机的拍摄画面直接传输并存储在固定于中轴位置处的计算机。但土工鼓式离心机不同于土工臂式离心机，前者空间较小，没有多余的空间供固定计算机，并且由于土工鼓式离心机空间狭窄，光线不满足拍摄高清图像的要求，因此需要采用一种用于土工鼓式离心机模型监测的摄像系统。

发明内容

本发明专利的目的是：为解决上述技术问题，提供一种土工鼓式离心机模型监测的摄像系统，该摄像系统在不过于改动离心机机器的基础上，能够实现高清试验画面实时存储、摄像机的固定和角度调整及其所需的灯光补偿等要求。

本发明的技术方案：

一种用于鼓式离心机土工模型监测的高清旋转摄像系统，其特征在于，所述的高清旋转摄像系统包括摄像装置、模型箱1、相机固定装置2以及灯光补偿装置3；摄像装置置于相机固定装置2中，相机固定装置2以及灯光补偿装置3安装在模型箱1内；

模型箱1由上盖板1-1、下底板1-2、后底板1-3、左侧板1-4和右侧板1-5组成的箱体结构，下底板1-2上开设有第一槽孔1-6和第二槽孔1-7，用于固定模型箱装置；

相机固定装置2由相机固定架2-1、滑动槽2-2、第三槽孔2-3、相机固定盒2-4、相机安装盒2-5、相机固定底座2-6、盖板2-7、镜头孔2-8、第一螺纹孔2-9、第二螺纹孔2-10、第三螺纹孔2-11、角度调整盘2-12、第四螺纹孔2-13、第四槽孔2-14、第五螺纹孔2-15和第五槽孔2-16组成；

所述的相机固定架2-1呈“工”字型，包括一个竖向杆和两个横向杆，竖向杆一侧开设滑动槽2-2，上、下横向杆各设有2个第三槽孔2-3；

所述的相机固定盒2-4分为相机安装盒2-5及相机固定底座2-6两部分；相机安装盒2-5一面设置成可拆卸的盖板2-7，其他五面通过焊接组成一个整体，并分别开设第二螺纹孔2-10；盖板2-7开设有镜头孔2-8，通过第一螺纹孔2-9装配在相机安装盒2-5上；相机固定底座2-6呈“槽钢状”，其左右翼板各包含2颗第三螺纹孔2-11；所述的相机安装盒2-5和相机固定底座2-6通过一组第四螺纹孔2-13和一组第四槽孔2-14连接成一个整体，整体安装在相机固定架2-1的竖向杆上；

所述的角度调整盘2-12呈圆柱体，其安装于相机固定架2-1的横向杆，角度调整盘2-12上开设一组第五螺纹孔2-15和一组第五槽孔2-16；

所述的灯光补偿装置3由灯光安装板3-1、LED发光片和第六槽孔3-2组成；灯光安装板3-1呈柱面镂空状，其上下位置各开设一组第六槽孔3-2，LED发光片用铁丝穿过灯光安装板3-1镂空处，固定在柱面凸面一侧位置。