适用于高速离心场条件下的摄像系统的制作方法

本发明涉及一种高速土工离心试验装置，具体涉及一种适用于高速离心场条件下的摄像系统。

背景技术：

土工离心模型试验作为一种可再现原型特性的试验方法，正愈来愈受到工程界的关注。目前土工离心模型试验技术已广泛应用于堤坝、边坡、地基基础、挡土结构、路基、隧道和建筑物基础等领域，在研究探索各种自然现象的机理，如地震、大地构造、异常地质形成等研究，促进土力学基本理论研究的发展等方面发挥着重大作用；其主要根据离心力场和重力场等价的原理，并考虑到土工材料的非线性和自重应力对土工结构物的影响,把经过1/n缩尺的原型结构物置于ng倍的离心力场中,使模型和原型相应点的应力应变达到相同、变形相似、破坏机理相同,从而再现原型特性,为理论和数值分析方法提供真实可靠的参考依据。而现有技术中，缺少一种摄像系统供实验人员使用，使得试验人员观察和记录试验的变化过程及结构的破坏情况比较困难，对试验研究具造成不便。

因此，为解决以上问题，需要一种适用于高速离心场条件下的摄像系统，能够与模型箱保持相对静止的状态，获得稳定清晰的实验画面，摄像头位置控制精确，并且调节方便，结构简单，成本低廉。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供适用于高速离心场条件下的摄像系统，能够与模型箱保持相对静止的状态，获得稳定清晰的实验画面，摄像头位置控制精确，并且调节方便，结构简单，成本低廉。

本发明的适用于高速离心场条件下的摄像系统，包括支架、摄像机和照明装置；所述支架包括横梁和固定座，所述固定座为两个且分别设置于横梁两端，固定座包括用于与离心机模型箱通过螺栓连接的角钢连接座、垂直并固定于角钢连接座的支撑板和固定于角钢连接座和支撑板之间的斜向加固板，所述摄像机和照明装置均固定于横梁，所述横梁两端固定设置有侧面垂直于横梁长度方向的连接块，所述连接块贴合于支撑板，所述支撑板的外端和连接块均设置有两个用于通过螺栓固定支撑板和连接块的连接孔，设置于连接板上的两个连接孔中的其中一个为用于方便调节摄像机拍摄角度的弧形连接孔。

进一步，所述支撑板靠近外端与连接块接触的侧面向内凹陷形成限位安装槽，所述限位安装槽的外侧壁为弧形凹面，所述连接板的端部形成与所述弧形凹面适形配合的弧形凸面，所述弧形凸面与弧形凹面适形滑动配合以对连接板沿弧形凸面的径向限位。

进一步，所述弧形连接孔的宽度沿圆周方向从一端至另一端逐渐变大或变小；所述支撑板设置有第一连接孔17和与弧形连接孔对应的第二连接孔，所述连接板上设置有与第一连接孔17对应的第三连接孔和与第二连接孔对应的弧形连接孔；还包括两组结构相同的锁紧组件，所述锁紧组件包括设置有内螺纹的螺母套和与螺母套螺纹配合的锁紧杆，所述螺母套的前端外圆形成前小后大沿轴向抵压于第一连接孔17口沿或第二连接孔口沿的第一锥面，所述锁紧杆由前到后依次包括螺纹段、变径段和固定于变径段端部的帽体，所述变径段的外圆为前小后大抵压于第三连接孔口沿或弧形连接孔口沿的第二锥面

进一步，所述摄像机设置有电源、存储模块和无线通讯模块；还包括可与摄像机无线通信的移动终端，所述移动终端设置有用于显示摄像机所拍摄的图像的显示模块。

进一步，所述照明装置为led灯。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种适用于高速离心场条件下的摄像系统，通过螺钉将支架固定于离心机模型箱，所述摄像机和照明装置均固定于支架并透过有机玻璃板对离心机模型箱内的土工结构物摄像和照明，当离心机模型箱离心转动时，摄像系统能够与模型箱保持相对静止的状态，保证可拍摄到清晰稳定的画面，并且结构简单，固定稳定，安装方便，成本低廉。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中离心机模型箱的结构示意图；

图3为本发明中连接块的安装结构示意图；

图4为本发明中锁紧组件的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明中离心机模型箱的结构示意图，图3为本发明中连接块的安装结构示意图，图4为本发明中锁紧组件的结构示意图，如图所示，本实施例中的适用于高速离心场条件下的摄像系统，包括支架、摄像机1和照明装置2；所述支架包括横梁3和固定座，所述固定座为两个且分别设置于横梁3两端，固定座包括用于与离心机模型箱通过螺栓连接的角钢连接座4、垂直并固定于角钢连接座4的支撑板5和固定于角钢连接座4和支撑板5之间的斜向加固板6，所述加固板6可焊接于角钢连接座4和支撑板5之间，保证支架的结构强度，如图所示，离心机模型箱7为立方壳体且其中一个侧面为可拆卸式的透明有机玻璃板8，有机玻璃板8设置有用于作为参考系的坐标线；并在有机玻璃板8上周边开设连接孔9，而离心机模型箱7上设置有螺纹孔10，有机玻璃板8通过螺钉以沿离心机模型箱高度方向可调的方式固定于离心机模型箱7，离心机模型箱7的顶面固定设置有金属盖板11，所述角钢连接座4的一侧面沿角钢的长度方向设置有多个与有机玻璃上的连接孔9配合的连接孔12，通过螺钉将角钢连接座4和有机玻璃板8固定于离心机模型箱7，所述摄像机1和照明装置2均固定于横梁3并透过有机玻璃板8对离心机模型箱7内的土工结构物摄像和照明，所述横梁3两端固定设置有侧面垂直于横梁3长度方向的连接块13，所述连接块13贴合于支撑板5，所述支撑板5的外端和连接块13均设置有两个用于通过螺栓固定支撑板5和连接块13的连接孔，设置于连接板上的两个连接孔中的其中一个为用于方便调节摄像机1拍摄角度的弧形连接孔14，所述弧形连接孔14为条形孔弯曲后形成，松开弧形连接孔14内的螺栓，连接块13与支撑板5转动连接，可调节横梁3绕平行于自身长度方向的轴线转动，可连续改变摄像机1的俯仰拍摄角度，利于摄像机视角的调节方便，锁紧弧形连接孔14内的螺栓后，摄像机1拍摄角度固定稳定，而照明装置2能够提高离心机模型箱7内的亮度，当离心机模型箱7离心转动时，摄像系统能够与模型箱保持相对静止的状态，保证可拍摄到清晰稳定的画面，并且结构简单，固定稳定，安装方便，成本低廉；离心机模型箱在现有驱动装置作用下作旋转离心运动，在此不再赘述。

本实施例中，所述支撑板靠近外端与连接块接触的侧面向内凹陷形成限位安装槽，所述限位安装槽的外侧壁为弧形凹面，所述连接板的端部形成与所述弧形凹面适形配合的弧形凸面，所述弧形凸面与弧形凹面适形滑动配合以对连接板沿弧形凸面的径向限位；外端表示远离离心机模型箱7的一端，反之为内端；如图所示，通过弧形凸面16与弧形凹面15的设置，利于当连接板转动后与环形凹面之间形成面支撑，保证能够固定稳定，尤其当支架处于高转动的情况下，保证摄像机的视角与有机玻璃板8上的坐标线相对固定，调节方便，当然，所述弧形凹面、弧形凸面与弧形连接孔共圆心且在圆心处设置有连接孔。

本实施例中，所述弧形连接孔的宽度沿圆周方向从一端至另一端逐渐变大或变小；所述弧形连接孔可设置同心的两个弧形连接孔且两个弧形连接孔的宽度渐变方向相反，分别利于摄像机顺时针转动或逆时针转动后固定；所述支撑板设置有第一连接孔17和与弧形连接孔14对应的第二连接孔，所述连接板上设置有与第一连接孔17对应的第三连接孔19和与第二连接孔18对应的弧形连接孔14；还包括两组结构相同的锁紧组件，所述锁紧组件包括设置有内螺纹的螺母套22和与螺母套22螺纹配合的锁紧杆23，所述螺母套22的前端外圆形成前小后大沿轴向抵压于第一连接孔17口沿或第二连接孔18口沿的第一锥面20，所述锁紧杆23由前到后依次包括螺纹段24、变径段25和固定于变径段端部的帽体26，所述变径段的外圆为前小后大抵压于第三连接孔19口沿或弧形连接孔14口沿的第二锥面21；使用时，组锁紧组件至少包括第一锁紧组件和第二缩颈组件，第一锁紧组件穿过第一连接孔17和第三连接孔19实现紧固固定，第二锁紧组件穿过第二连接孔18和弧形连接孔14锁紧固定，由于第一锁紧组件的第一锥面20和第二锥面21的设置，利于保证第一连接孔17和第三连接孔19固定后的同轴性，同时，由于弧形连接孔14的宽度为渐变的，使得第二锁紧组件的第二锥面21可沿圆周方向对连接板形成卡止结构，避免连接板沿圆周方向发生较小角度转动，并且锁紧力可设置较小，方便装拆；当然，设置两个宽度渐变方向相反的弧形连接孔14时需对应设置上述结构的锁紧组件，在此不再赘述。

本实施例中，所述摄像机1设置有电源、存储模块和无线通讯模块，所述电源为摄像机1自带电源，避免外接电源时电源线造成干扰，本实施例摄像机1选用运动相机；还包括可与摄像机1无线通信的移动终端，所述移动终端设置有用于显示摄像机1所拍摄的图像的显示模块，所述显示模块为显示屏，移动终端可为智能手机并通过现有的应用软件与摄像机1通讯；所述摄像机1可与移动终端通过wifi信号连接，通过移动终端的显示模块实时观察实验画面，无线通讯模块为现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，所述照明装置2为led灯，当然，所述led灯配设有电源，采用led灯，其具有照度大、寿命长、功耗小和稳定性强等特点，用于给led供电的导线缠绕于横梁3，避免造成影响。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。