[发明专利]用于实验水槽内模拟床面地形变化的测量装置及方法

说明书

本公开提供了一种用于实验水槽内模拟床面地形变化的测量装置及方法，其测量装置包括：水动力及海床模拟系统、测针系统和数据采集系统；水动力及海床模拟系统，用于生成水流和/或波浪并模拟海床变化，所述水动力及海床模拟系统包括：波流水槽和海床模型；测针系统，用于采集海床变化的测试数据，所述测针系统嵌设于所述海床模型上；所述测针系统包括：多个测针组、固定座和可变电阻；数据采集系统，用于测试数据的传输和记录，所述数据采集系统与所述可变电阻和所述电源电性相连。本公开在实验过程中能实时显示当前水沙界面轮廓，更好地观察实验过程中地形的变化过程，节省实验时间，加快实验进程。

技术领域

本公开涉及地形测量领域，尤其涉及一种用于实验水槽内模拟床面地形变化的测量装置及方法。

背景技术

当前地形测量的方式主要有超声多普勒型、红外型、视觉成像型等，在这些技术基础之上，演变出了一些适用于实验室水下地形测量的装置与方法。但目前这些类型的装置存在各种各样的问题和局限，如需要在无水情况下进行测量工作、开发成本较高或者精度不够等。

因此，还亟待研发出适用范围更广，测量精度更高的适用于实验室水下地形测量的装置，以满足多种水工实验的要求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种用于实验水槽内模拟床面地形变化的测量装置及方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种用于实验水槽内模拟床面地形变化的测量装置，包括：

水动力及海床模拟系统，用于生成水流和/或波浪并模拟海床变化；所述水动力及海床模拟系统包括：

波流水槽，所述波流水槽内填充有水体；

海床模型，设置于波流水槽底部；所述海床模型内部填充沙样；

测针系统，用于采集海床变化的测试数据；所述测针系统嵌设于所述海床模型上；所述测针系统包括：

多个测针组，每个测针组包括两根测针，两根所述测针分别与电源电性相连；

固定座，所述测针第一端嵌设于所述固定座内，所述固定座嵌设于所述海床模型上；

可变电阻，电性连接于所述测针组与所述电源间；

数据采集系统，用于测试数据的传输和记录，所述数据采集系统分别与所述可变电阻和所述电源电性相连。

在本公开的一些实施例中，所述固定座为中空箱体结构，所述固定座内部填充有绝缘的固化剂，且所述测针第一端嵌设于所述固定座内的固化剂中。

在本公开的一些实施例中，所述水动力及海床模拟系统还包括：缓坡地形，设置于波流水槽底部，所述缓坡地形与所述海床模型边缘相连。

在本公开的一些实施例中，所述测针直径为D，其中，D＜1.0mm。

在本公开的一些实施例中，所述测针直径为D，每个测针组中的两个测针间的距离为L，其中，L≈5D。

在本公开的一些实施例中，多个所述测针组中每个所述测针第二端伸出所述固定座的长度相同。

在本公开的一些实施例中，多个所述测针组呈矩阵分布。

在本公开的一些实施例中，所述数据采集系统还包括：

数据采集卡，分别与所述可变电阻和所述电源电性相连；

计算机终端，与所述数据采集卡相连；

所述数据采集卡将采集到数据传输至所述计算机终端。