一种用于不同山体模型的等高线演示装置的制作方法

本实用新型涉及科普教育技术领域，具体涉及一种用于不同山体模型的等高线演示装置。

背景技术：

我们所见到的山峰，尽管千姿百态，但不外乎是由山顶、山脊、山谷、鞍部、斜坡等基本形态组成，而这些山峰的海拔及基本形态通常采用等高线来表示，因此能够识别等高线地形图有利于学生理解各种不同地形地貌。

在地理教学过程中，等高线地形图是重要且难于理解的内容之一，教师在讲解等高线地形图时，通常采用照本宣讲的方式进行，内容抽象且难懂，学习过程中学生很少有动手实验的机会，不利于调动学生学习的主动性和积极性。

虽然已有现有技术提供了一些等高线演示装置，但其结构复杂，且演示过程操作极其不便，演示效率不高；虽然目前教具能形成闭合曲线，但仍然受体积限制，演示不便或不便于观察，不能形象准确地表示等高线的地形图，学生很难理解，导致教学效果不高；另外，现有的等高线显示装置功能单一，基本上只能演示单一模型的一副等高线图，不能将多种形式的地形与相应的等高线演示出来。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供一种用于不同山体模型的等高线演示装置，以解决现有技术结构复杂，操作不便；演示时无法形象准确地表示等高线的地形图，导致教学质量不高；以及只能演示单一模型的一副等高线图，不能将多种形式的地形与相应的等高线演示出来的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于不同山体模型的等高线演示装置，包括箱体以及设置在所述箱体内的等高线演示机构；所述箱体上设置有等高线观察窗；所述等高线演示机构设置在箱体内的四个边角上；所述等高线演示机构包括多个一字激光灯和竖直设置在箱体边角上的螺杆；所述一字激光灯通过一调节机构连接在所述螺杆上，以使一字激光灯的位置高度和激光发射角度均可调节。本方案所述的等高线演示装置，结构简单，演示方便，能直观且形象地将山体模型的等高线演示出来，便于学生将等高线与相应的地形对应，容易理解。解决了现有技术结构复杂，操作不便；演示时无法形象准确地表示等高线的地形图，导致教学质量不高；以及只能演示单一模型的一副等高线图，不能将多种形式的地形与相应的等高线演示出来的技术问题。

优选的，设所述箱体的顶部及前后左右四面均设置有所述等高线观察窗。顶部的等高线观察窗易于观察者观察完整闭合的等高线，前后左右四面的等高线观察窗除了便于观察者观察等高线的形成外，还便于调节一字激光灯的高度及发射角度。

优选的，所述等高线观察窗为具有最大观察面积的大开口矩形结构，目的是为了确保有最大的观察范围。

优选的，所述包括与一字激光灯连接的简易云台，所述简易云台通过两个螺母夹持并安装在螺杆上，通过简易云台使一字激光灯的激光发射角度可调节，解决因生产工艺原因，一字激光头的发射角常不一致，激光不易有效重合的技术问题。

优选的，所述简易云台包括活动连接的水平旋转件和竖直旋转件；所述水平旋转件上设置有与螺杆相匹配的垂直螺杆孔；所述竖直旋转件顶部设置有凸出部，所述凸出部上设置有垂直指向垂直螺杆孔且用于安装一字激光灯的一字激光灯安装孔。第一次演示时，通过旋转水平旋转件、竖直旋转件以及调整一字激光灯在一字激光灯安装孔上的安装角度，实现对一字激光灯高度、水平角度及倾斜角度的调节，第一次演示调整好以后，以后的演示过程中只需做微调即可，操作便捷高效。

优选的，所述一字激光灯等距设置在所述螺杆上，演示时形成等距的等高线，视觉效果很好。

优选的，所述一字激光灯为能发射发散角度为90度扇形激光的一字激光灯，目的是为了为了使四个边角上的一字激光灯对地形模型进行全方位照射，并形成闭合的曲线。

优选的，所述箱体的底板底部设置有强力磁铁。当在众多学生面前演示，观察者无需一个接一个地从顶部的观察窗观察，只需演示者将顶部观察窗旋转90度面向观察者，观察者可以看到等距分布的平行线段转化为等高线图，提高观察效率并加强对等高线知识的理解，因此设置强力磁铁可防止翻转过程中山体模型掉落。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本方案所述的等高线演示装置，结构简单，演示方便，能直观且形象地将山体模型的等高线演示出来，便于学生将等高线与相应的地形对应，容易理解。解决了现有技术结构复杂，操作不便；演示时无法形象准确地表示等高线的地形图，导致教学质量不高；以及只能演示单一模型的一副等高线图，不能将多种形式的地形与相应的等高线演示出来的技术问题。

2.本方案所述的等高线演示装置，用一字激光照射物体表面显示等高线，即放即显。将一字激光头布置在四周并射向中心，使其发出的扇形激光在同一水平面相互重合，激光重合区受到四个同方向一字激光照射，在物体表面形成亮度很高的照射线，因来自各方向的激光在同一水平面内，该照射线各点高程相等，即等高线，在激光重合区域内放入山体模型立即显示等高线。

3.本方案所述的等高线演示装置，模型可换，能显示多种复杂地形的等高线。用4个激光头分别排列在四角，激光头围成的正方形内每一点都会被来自4个方向的激光照射，即使某个方向的激光被挡住，仍会被其它三个来自不同方向的扇形激光照射，形成闭合线；另外，演示时可先分别放入多种模型，显示出不同的等高线，有助于学生将等高线与相应地形对应，更容易理解。

4.因为生产工艺的原因，一字激光头的发射角常不一致，激光不易有效重合，因此本方案所述的等高线演示装置，为每个激光头安装一个简易云台，使每个激光头在水平角度、竖直角度、照射方向及水平高度都可以调节，使四束激光较精确地处于同一平面内，且在由激光头围成的正方形内相互重合。

5.本方案所述的等高线演示装置，当在众多学生面前演示，观察者无需一个接一个地从顶部的观察窗观察，只需演示者将顶部观察窗旋转90度面向观察者，观察者可以看到等距分布的平行线段转化为等高线图，提高观察效率并加强对等高线知识的理解。

附图说明

图1是本实用新型等高线演示装置的的结构示意图；

图2是本实用新型简易云台的结构示意图。

图中标记为：1-箱体，2-等高线演示机构，3-等高线观察窗，4-开关，5-电源线，21- 螺杆，22-一字激光灯，23-简易云台，24-螺母，231-水平旋转件，232-竖直旋转件，233- 垂直螺杆孔，234-水平螺杆孔，235-一字激光灯安装孔。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图附图对本实用新型作详细说明。

实施例1

请参照图1和图2所示，一种用于不同山体模型的等高线演示装置，包括箱体1以及设置在所述箱体1内部的等高线演示机构2。

所述箱体1长宽高分别为45cm、45cm、40cm；所述箱体1顶部及前后左右四面均设置有等高线观察窗3。为了确保有最大的观察范围，所述等高线观察窗3设置为具有最大观察面积的大开口矩形结构，只留3厘米的边条做支撑。

所述等高线演示机构2设置为四个，并分别设置在所述箱体1内的四个边角上。

所述等高线演示机构2包括竖直设置在箱体1边角上的螺杆21，所述螺杆21一端固定连接在箱体1底部，一端连接在箱体1顶部的边条上。

所述螺杆21上等距设置有五个一字激光灯22。为了使四个边角上的一字激光灯22对地形模型进行全方位照射，并形成闭合的曲线，所述一字激光灯22优选为能发射发散角度为90度扇形激光的一字激光灯22。

由于生产工艺的原因，市场上的同一种一字激光灯22的发射角也时常不一致，各一字激光灯22发射出的激光不易有效重合。为了使箱体1同高度位置的一字激光灯22发射的扇形激光在同一水平面上，以使四束激光在形内互相重合，因此所述一字激光灯22上设置有一个简易云台23，所述简易云台23通过两个螺母24夹持、且可拆卸固定在所述螺杆21 上。

所述简易云台23包括水平旋转件231和竖直旋转件232。所述水平旋转件231一端设置有垂直螺杆孔233，另一端设置有一圆弧形凹槽，所述圆弧形凹槽上设置有水平螺杆孔 234；所述水平旋转件231通过垂直螺杆孔233连接在所述螺杆21上。所述竖直旋转件232 一端延伸至圆弧形凹槽内，并通过一水平螺杆转动连接在水平螺杆孔234上；所述竖直旋转件232另一端顶部设置有凸出部，所述凸出部上设置有垂直指向垂直螺杆孔233的一字激光灯安装孔235，所述一字激光灯22安装在一字激光灯安装孔235上。

通过调整螺母24以及简易云台23，使每个一字激光灯22在水平角度、竖直角度、照射方向及水平高度均可调节，以便四束激光较精确地处于同一平面内，且在由激光头围成的正方形内相互重合。

为了便于安放底部装有铁片的山体模型，所述箱体1的底板底部设有一强力磁铁，防止演示过程中，翻转箱体1时掉落。

同一螺杆21上的一字激光灯22串联连接，不同螺杆21上的一字激光灯22并联连接。所述箱的底板上设置有开关4和电源线5。

本方案所述的等高线演示装置的工作原理为：第一次演示时，通过调整螺母24高度以及简易云台23的角度，使位于同一高度的一字激光灯22发射的扇形激光在同一水平面相互重合。第一次演示调试好后，以后的每次演示过程中不需要调节，或者只做部分微调，即可是实现快速演示。激光重合区受到四个同方向一字激光照射，在物体表面形成亮度很高的照射线，因来自各方向的激光在同一水平面内，该照射线各点高程相等，即等高线，在激光重合区域内放入山体模型立即显示等高线。当从前后左右四个等高线观察窗3观察时，激光照射在物体外壁上形成的五条等距分布的平行直线；当从顶部的等高线观察窗3 观察时，或者将顶部等高线观察窗3旋转90度角朝向观察者时，将看到五条闭合的曲线，即山体模型的等高线。

本方案所述的等高线演示装置不仅能够直观且形象地将山体等高线演示出来，便于学生将等高线与相应的地形对应，容易理解；而且本方案所述的等高线演示装置还适用于不同地形的山体模型的演示，比如山顶、山谷、山脊、鞍部以及陡崖等不同地形的山体模型，解决了现有技术只能演示单一模型的一副等高线图，不能将多种形式的地形与相应的等高线演示出来的技术问题。

所属技术领域人员应当理解，本方案所述箱体1的长宽高尺寸不限于45cm、45cm和40cm，可以根据实际情况设计不同的尺寸；同时边条的尺寸也不限于3厘米，根据箱体1尺寸大小不同及螺杆21粗细不同，可适当增大或减少边条尺寸。同理，所述螺杆21上的一字激光灯22也不限于至设置五个，可设置更多或适当减少；所述简易云台23及螺母24的作用主要是将一字激光灯22安装在螺杆21上，并能调整一字激光灯22的高度和激光发射角度，因此，只要是采用具有紧固功能且可调节一字激光灯22位置高度和发射角度的机构，均可视为是对本方案的直接置换，均落在本方案的保护范围内。

所属技术领域人员还应当理解，上述实施例和说明书中描述的只是说明本方案的原理，在不脱离本方案精神和范围的前提下，本方案还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本方案要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。