1.本实用新型涉及港口航道及近海工程的物理模型试验技术领域，具体地讲是一种用于试验室水槽的地形高程测量装置，用于测量试验室水槽内地形的高程。
背景技术：
2.物理模型概念根据波浪、水流和泥沙运动的力学规律，按照相似理论，以动态与动力相似为准则，制作与原型几何相似的实体模型，俗称物理模型，简称物模。目前，波浪、潮流泥沙物理模型试验（即利用模型沙模拟自然界波浪、潮流影响下海床的演变）在港口航道及近海工程、海岸与河口研究领域已得到广泛的应用，研究人员通过测量室内水槽模型的地形高程的变化，可以定量地分析河流、湖泊、河口、海岸的水流、波浪、泥沙运动和河床演变规律（包括工程前后的变化），丁坝或桥墩附近河床冲淤等。水槽中地形高程的测量是波浪潮流泥沙物理模型试验的关键之一。
3.传统的水槽地形高程测量是通过测针实现的。测针通常人工测量或者安装在测量小车上垂向调节测针于床面接触，即可从测针标尺读出床面高程。人工测量的方法不可靠；测针安装在测量小车的方法简单、可靠，其缺点是和地形有接触，对地形有一定的破坏作用，尤其底沙为粉砂时；而且人工读数有一定的误差。另外还有利用地形仪、全站仪和超声测距仪等仪器测量，这种仪器造价昂贵，难以在试验室推广使用。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的是克服上述已有技术存在的不足，而提供一种用于试验室水槽的地形高程测量装置。
5.本实用新型提供的技术方案是：一种用于试验室水槽的地形高程测量装置，其特殊之处在于，由试验水槽系统、移动小车系统和移动测量装置三部分组成；
6.所述的试验水槽系统由试验水槽、地形、挡板和轨道组成，所述的试验水槽内铺设地形，试验水槽纵向两侧边顶面分别设轨道，试验水槽内设挡板；
7.所述的移动小车系统由步进电机和两个移动小车组成，两个移动小车分别在试验水槽系统的两个轨道上滑动；所述的步进电机通过传动装置与移动小车的车轮相连，步进电机由控制开关进行控制；
8.所述的移动测量装置由导轨、激光测距仪和移动滑块组成；所述的导轨横向固定连接在两侧的移动小车上，所述的移动小车和导轨为承载激光测距仪在试验水槽上方横、纵向移动的装置平台；所述移动滑块滑动安装在导轨上，激光测距仪固定安装在移动滑块的一侧；所述的激光测距仪的激光源发射垂直于试验水槽底部的激光来进行测距，表达式：。
9.进一步的，所述的试验水槽纵向贴有标尺，所述的导轨上贴有标尺。
10.进一步的，所述的激光测距仪为多个。
11.本实用新型的有益效果：
12.1、采用非接触方式测量地形高程，仅利用激光测距仪即可完成一定范围内床面地形高程的测量；
13.2、不会破坏地形，大大降低了技术的复杂度；
14.3、节省试验时间，适合在水槽试验中使用。
附图说明
15.图1是本实用新型的纵向断面结构示意图；
16.图2是图1的俯视图；
17.图3是本实用新型的移动测量装置的结构示意图；
18.图4是图3的局部结构示意图；
19.图5是本实用新型的移动滑块正视立体结构示意图；
20.图6是图5仰视立体结构示意图；
21.图7是本实用新型的移动小车的车轮示意图；
22.图8是本实用新型的螺丝正视立体结构示意图；
23.图9是图8的俯视立体结构示意图。
24.图中：1试验水槽，2地形，3导轨，4激光测距仪，5挡板，6轨道，7移动小车，8移动滑块，9螺丝孔，10车轮，11第一螺丝，12第二螺丝。
具体实施方式
25.以下通过具体实施例和附图对本实用新型的具体结构和实施过程进行详细的说明。
26.在下面的描述中，以水槽水平放置时的状态作为描述对象，其中，以水槽平行于画面的方向为“纵向”，以垂直于画面的方向为“横向”，“上”，“下”，均是基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.如图1-9所示，一种用于试验室水槽的地形高程测量装置，由试验水槽系统、移动小车系统和移动测量装置三部分组成；
28.试验水槽系统由试验水槽1、地形2、挡板5和轨道6组成，试验水槽1内设有用来固定地形2的水槽挡板5，试验水槽1纵向两侧边顶面分别设置有轨道6，试验水槽1纵向贴有标尺用来定位移动小车7的纵向位置；
29.移动小车系统由步进电机和两个移动小车7组成，两个移动小车7分别在试验水槽系统的两个轨道6上滑动；步进电机通过传动装置与移动小车7的车轮10相连，步进电机由控制开关进行控制；
30.移动测量装置由导轨3、激光测距仪4和移动滑块8组成；导轨3横向固定连接在两侧的移动小车7上，导轨3上贴有标尺，用来定位激光测距仪4的横向位置；移动小车7和导轨3为承载激光测距仪4在试验水槽1上方横、纵向移动的装置平台；移动滑块8滑动安装在导轨3上，激光测距仪4固定安装在移动滑块8的一侧，激光测距仪4可为多个；激光测距仪4的激光源发射垂直于试验水槽1底部的激光来进行测距，表达式：；
31.若想测同一横向、不同纵向处的地形2的高程，如图4、5、6、8、9所示，用第二螺丝12
旋转拧入移动滑块8上侧的螺丝孔9里可将移动滑块8固定，同时移动滑块8下侧有第一螺丝11，可旋转拧入激光测距仪4上的螺丝孔来固定安装在移动滑块8上；若想测不同横向、同一纵向处的地形2的高程，移动小车7到达指定纵向位置处后，拧出固定移动滑块8的第一螺丝11滑动测量即可。
32.本实用新型的一种用于试验室水槽的地形高程测量装置，使用前，确定好测量范围，可在导轨3上设置多个移动滑块8，激光测距仪4固定连接在移动滑快8上；使用时，打开移动小车7系统的步行电机控制开关启动移动小车7，车轮10沿着试验水槽1顶面两侧边轨道6开始滚动，待移动小车7到达相应的位置，打开激光测距仪4，读数记录，测量完成后重复以上步骤直至全部测完，并根据公式计算最后的结果（该激光测距仪4用于测量试验水槽1内某一位置处的地形高程，由图1可知，高程为。
33.至此，本领域技术人员应认识到，尽管上面结合附图对本实用新型专利的实施方式进行了描述，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
技术特征：
1.一种用于试验室水槽的地形高程测量装置，其特征在于，由试验水槽系统、移动小车系统和移动测量装置三部分组成；所述的试验水槽系统由试验水槽、地形、挡板和轨道组成，所述的试验水槽内铺设地形，试验水槽纵向两侧边顶面分别设轨道，试验水槽内设挡板；所述的移动小车系统由步进电机和两个移动小车组成，两个移动小车分别在试验水槽系统的两个轨道上滑动；所述的步进电机通过传动装置与移动小车的车轮相连，步进电机由控制开关进行控制；所述的移动测量装置由导轨、激光测距仪和移动滑块组成；所述的导轨横向固定连接在两侧的移动小车上，所述的移动小车和导轨为承载激光测距仪在试验水槽上方横、纵向移动的装置平台；所述移动滑块滑动安装在导轨上，激光测距仪固定安装在移动滑块的一侧；所述的激光测距仪的激光源发射垂直于试验水槽底部的激光来进行测距，表达式：。2.根据权利要求1所述的一种用于试验室水槽的地形高程测量装置，其特征在于，所述的试验水槽纵向贴有标尺，所述的导轨上贴有标尺。3.根据权利要求1所述的一种用于试验室水槽的地形高程测量装置，其特征在于，所述的激光测距仪为多个。
技术总结
本实用新型公开了一种用于试验室水槽的地形高程测量装置，其特点是，由试验水槽系统、移动小车系统和移动测量装置三部分组成；移动小车系统包括步进电机，步进电机通过传动装置与车轮相连，步进电机由控制开关控制；水槽纵向和导轨上贴有标尺，激光测距仪固定安装在移动滑块一侧上（可布置多个），其激光源可发射垂直于水槽底部的激光来进行测距；本实用新型是非接触式测量地形高程，仅利用激光测距仪即可完成一定范围内床面地形高程的测量，不会破坏地形，大大降低了技术的复杂度，节省试验时间，适合在水槽试验中使用。适合在水槽试验中使用。适合在水槽试验中使用。
技术研发人员：端臣 李雪艳 程志 王庆 战超
受保护的技术使用者：鲁东大学
技术研发日：2021.09.02
技术公布日：2022/1/7