本实用新型专利技术提出了一种水工模型测针零点高程间接标定装置，包括一竖直设置的主测针，主测针上安装一固定构件；主测针的底部设主针尖；固定构件固定设置；还包括：一平行于主测针的副测针、一竖直设置的辅助测杆；副测针的底部设有副针尖；副针尖和主针尖的下端面平齐；副测针和主测针之间设置连接杆；连接杆的一端套设在主测针上；辅助测杆的上端面开设有测量点；辅助测杆的下部与一调平支撑构件活动连接。本实用新型专利技术仅需通过一个与主针尖等高的测量点，即可实现主测针零点高程的真实值，无需使用三点法，准确性高。
【技术实现步骤摘要】
一种水工模型测针零点高程间接标定装置
本技术属于水工模型试验工具设备领域,尤其涉及一种水工模型测针零点高程间接标定装置。
技术介绍
水工模型如河工物模是以大尺度河道物理模型解决各类河道工程难题的重要研究手段。河工物模中，测量模型河道水深一般采用的是固定式水位测针单元，该水位测针单元主要由测针16、测筒以及微调装置组成。测量时，该固定式水位测针单元的测量原理如附图1所示：该固定式水位测针单元固定在模型河道边墙上，之后通过三点法标定测针16的零点对应的高程,即测针零点高程。其中，三点法具体为：将一块小玻璃板置于测筒开口上，微调装置微调测针，使测针针尖微刚好接触玻璃板15，读取窗口中的测针刻度值；并在玻璃板15上选取任意三个点，将第二水准尺13底部置于三点上，将其调平后用水准仪14分别读取各个点上的水准尺刻度值，取平均值（玻璃板读取值），具体原理如附图2所示；再代入用第一水准尺12和水准仪14读取的选定基点A的高程（基点高程，以大地水准面17的高程为0），由此根据关系式推求出测针16的零点所在高程（测针零点高程）。测针的零点高程H0：其中，HA为选定基点A的高程；a，b分别为基点A与测点的水准尺的读数（测点选取三个点，水准尺读数分别为b1、b2、b3）；c为测针读数；m为模型比尺。然而，现有技术中的三点法存在以下缺陷：1）选取的三个点均在测针针尖位置的周边，以便于放置水准尺，因此三点求得的平均值不能准确反映测针针尖位置的高程；2）在多次采用三点法验证的过程中，因每次选取的任意三点位置不同，所以会存在较大偏差；3）水准尺的底部不平整，放置时与玻璃板随机取点接触，也会带来测量误差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种水工模型测针零点高程间接标定装置，以解决现有技术中标定精度低的问题。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种水工模型测针零点高程间接标定装置，包括一竖直设置的主测针；所述主测针上安装一固定构件；所述主测针的底部设主针尖；所述固定构件固定设置；还包括：一平行于所述主测针的副测针，所述副测针的底部设有副针尖；所述副针尖和所述主针尖的下端面平齐；所述副测针和主测针之间设置连接杆；所述连接杆的一端套设在所述主测针上，所述连接杆和主测针之间可相对转动；一竖直设置的辅助测杆；所述辅助测杆的上端面开设有测量点；所述辅助测杆的下部安装在调平支撑构件上并与一所述调平支撑构件活动连接；第一标定状态时，动作所述调平支撑构件，所述辅助测杆向上移动至所述副针尖抵住所述测量点；第二标定状态时，转动所述连接杆，所述副测针和辅助测杆分离，所述测量点上放置第二水准尺。优选地，所述连接杆包括杆体；所述杆体与主测针的连接端为一套筒；所述套筒套设在所述主测针上；所述套筒上开设一开口；所述开口与第一固定旋钮配合；所述第一固定旋钮的一端位于所述套筒上，另一端抵住所述所述主测针。优选地，所述连接杆为伸缩杆。优选地，所述固定构件上安装一第一调节旋钮；所述第一调节旋钮与所述主测针啮合；动作所述第一调节旋钮，驱动所述主测针、副测针和连接杆组成的构件升降。优选地，所述辅助测杆的上端面为半球形；所述测量点位于所述半球形的中间位置。优选地，所述辅助测杆的上端设置十字丝；所述测量点为十字丝的交点。优选地，所述调平支撑构件包括一支撑平台；所述支撑平台上嵌有两个相互垂直的矩形水准泡。优选地，所述支撑平台为一空心圆柱体，所述辅助测杆伸入所述支撑平台的部分与第二调节旋钮啮合；所述第二调节旋钮安装在所述支撑平台的外壁上。优选地，所述调平支撑构件进一步包括一支撑架；所述支撑架和支撑平台之间安装3个脚螺旋；其中2个所述脚螺旋的连线与其中一所述水准泡的长边平行。优选地，进一步包括一测筒；所述测筒固定在岸墙的侧面；所述主测针伸入所述测筒内；所述测筒的底部连通一测压管。与现有技术相比，本技术的优点为：因副针尖与主针尖位于同一水平面上，因此主针尖的读数值等于副针尖的读数值。第一标定状态的作用是在竖直方向上任意放置主测针、副测针和连接杆组成的构件，获取主测针的读数值(主测针的刻度值)，即将主针尖处的高程转化为测量点的高程；第二标定状态的作用是求得测量点处的高程。因此，该装置中主针尖处的读数值即为测量点的读数值，主针尖处的高程即测量点处的高程。根据基点高程（可提前获知）、基点水准尺读数、主测针的读数值，即可推求处主测针零点高程。因此，本技术仅需通过一个与主针尖等高的测量点，即可实现主测针零点高程的真实值，无需使用三点法，准确性高。附图说明图1为
技术介绍
中固定式水位测针单元的测量原理；图2为现有技术中三点法基于第一水准尺、第二水准尺和水准仪测量测针值处高程的原理图；图3是本技术一实施例的水工模型测针零点高程间接标定装置结构示意图；图4为图3中水工模型测针零点高程间接标定装置的第二标定状态图；图5为图3中水工模型测针零点高程间接标定装置的第一标定状态图；图6为图3中主测针、副测针和连接杆的结构示意图；图7为图3中支撑架与辅助测杆的结构示意图；图8为图3中辅助测杆顶端处的十字丝标记的示意图;图9为图3中的局部放大图。其中，1-副测针，2-主测针，3-1-第一固定旋钮，3-2-第二固定旋钮，3-3-第三固定旋钮，4-1第一调节旋钮，4-2-第二调节旋钮；5-测筒，6-辅助测杆；7-支撑平台，8-水准泡，9-脚螺旋，10-支撑架，11-连接杆，12-第一水准尺，13-第二水准尺，14-水准仪，15-玻璃板，16-测针，17-大地水准面。具体实施方式下面将结合示意图对本技术进行更详细的描述，其中表示了本技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本技术，而仍然实现本技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本技术的限制。如图3~图5所示，一种水工模型测针零点高程间接标定装置，包括一竖直设置的主测针2和一测筒5，主测针2上安装一固定构件；主测针2伸入测筒5内；固定构件和测筒5均固定设置；该装置还包括一平行于主测针2的副测针1、连接杆11和一竖直设置的辅助测杆6。主测针2、副测针1、连接杆11和辅助测杆6组成的构件设计结构如图6所示：主测针2的底部设主针尖；副测针1的底部设有副针尖；副针尖和主针尖的下端面始终平齐；副测针1和主测针2之间设置两条位于同一铅垂面上的连接杆11；连接杆11的一端套设在主测针2上以实现连接杆11与主测针2活动连接；转动连接杆11，连接杆11带动副测针1以主测针2为轴在水平面上旋转；辅助测杆6的上端面开设有测量点；辅助测杆6的下部安装在调平支撑构件上并与调平支撑构件活动连接。在本实施例中，连接杆11包括杆体；杆体与主测针2的连接端为一套筒；套筒套设在主测针2上；套筒上开设一开口；开口与第一固定旋钮3-1配合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水工模型测针零点高程间接标定装置，包括一竖直设置的主测针，所述主测针上安装一固定构件；所述主测针的底部设主针尖；所述固定构件固定设置；其特征在于，还包括：/n一平行于所述主测针的副测针，所述副测针的底部设有副针尖；所述副针尖和所述主针尖的下端面平齐；所述副测针和主测针之间设置连接杆；所述连接杆的一端套设在所述主测针上； 所述连接杆和主测针之间可相对转动；/n一竖直设置的辅助测杆，所述辅助测杆的上端面开设有测量点；所述辅助测杆的下部安装在调平支撑构件上并与所述调平支撑构件活动连接；/n第一标定状态时，动作所述调平支撑构件，所述辅助测杆向上移动至所述副针尖抵住所述测量点；/n第二标定状态时，转动所述连接杆，所述副测针和辅助测杆分离，所述测量点上放置第二水准尺。/n
【技术特征摘要】
1.一种水工模型测针零点高程间接标定装置，包括一竖直设置的主测针，所述主测针上安装一固定构件；所述主测针的底部设主针尖；所述固定构件固定设置；其特征在于，还包括：
一平行于所述主测针的副测针，所述副测针的底部设有副针尖；所述副针尖和所述主针尖的下端面平齐；所述副测针和主测针之间设置连接杆；所述连接杆的一端套设在所述主测针上；所述连接杆和主测针之间可相对转动；
一竖直设置的辅助测杆，所述辅助测杆的上端面开设有测量点；所述辅助测杆的下部安装在调平支撑构件上并与所述调平支撑构件活动连接；
第一标定状态时，动作所述调平支撑构件，所述辅助测杆向上移动至所述副针尖抵住所述测量点；
第二标定状态时，转动所述连接杆，所述副测针和辅助测杆分离，所述测量点上放置第二水准尺。
2.根据权利要求1所述的水工模型测针零点高程间接标定装置，其特征在于，所述连接杆包括杆体；所述杆体与主测针的连接端为一套筒；所述套筒套设在所述主测针上；所述套筒上开设一开口；所述开口与第一固定旋钮配合；所述第一固定旋钮的一端位于所述套筒上，另一端抵住所述主测针。
3.根据权利要求2所述的水工模型测针零点高程间接标定装置，其特征在于，所述连接杆为伸缩杆。
4.根据权利要求2所述的水工模型测针零点高程间接标定装置，其特征在于，所述固定构件上安装一第一调节旋钮；所...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖洋，袁康，刘全帅，林青炜，李一彤，唐洪武，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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