專利名稱：一種太陽仰角測定儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽仰角測定的裝置，特別涉及一種太陽仰角測定儀。
背景技術：
近幾年來，太陽能越來越引起人們的關注，一些太陽能產品也逐漸走入了人們的生活中，例如太陽能路燈、太陽能熱水、太陽能光伏發(fā)電等。然而，涉及到一些與太陽有關參數，比如太陽的仰角、光譜、能量密度等的測量卻停留在精密測量研究所內，主要是由于該類精密測量儀器價格高昂，結構復雜，這類儀器的價格對于一些普通研究所和對太陽能利用感興趣的個人來說，無疑是一個天文數字，低價儀器的缺乏，嚴重阻礙了太陽能產業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內容
為了克服上述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供了一種太陽仰角測定儀， 能夠測定太陽仰角，并提供了詳細的操作方法，具有結構簡單、測量精度較高的特點。為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案是
一種太陽仰角測定儀，包括尺盤1，尺盤1的圓心垂直設置有尺桿2，尺盤1上還設置有水平調節(jié)螺母3。所述尺盤1為直徑160mm的圓盤，上面有兩條垂直平分的線槽將圓盤分為為4個區(qū)域，A區(qū)，B區(qū)，C區(qū)和D區(qū)，尺盤1里還包含有一個水泡區(qū)域；
所述尺桿2共有四根，分為四個等級，所述長度分別為20mm，50mm，100mm, 200mm ； 所述尺桿2的頂端光滑；
所述最小分辨率為0.2°，仰角測量范圍為14.0° -90.0°。所述尺桿2等級的選擇由太陽仰角不同而決定；當太陽仰角較小時，尺桿在尺盤上的的投影較長，此時，就應選擇等級較短的尺桿；反之，當太陽仰角較大時，尺桿在尺盤上的投影較短，為了提高儀器的分辨率，此時應該選擇等級較長的尺桿；
尺盤1的各個區(qū)域內刻有半徑不同的四分之一同心圓，不同半徑上的同心圓代表不同的仰角度數，仰角度數刻在同心圓上，當太陽光照射尺桿時，尺桿的投影就會落在4個區(qū)域的某一區(qū)域上，通過觀察投影所在的同心圓，依據同心圓上面的刻有的仰角度數就可以讀出具體的太陽仰角度數；水平調節(jié)螺母調節(jié)尺盤，保證與尺盤水平。由于尺盤的直徑只有160mm，尺桿最低為20mm，根據三角函數關系可以推出，該儀器能夠測到的最小太陽仰角為14.0°，最大90.0°，要想增加仰角測量范圍，可以采用增大尺盤或者進一步減小尺桿高度。由于尺盤1進行了分區(qū)，有效地減小了尺盤半徑，方便攜帶；采用分區(qū)測量，不同分區(qū)內同心圓半徑各不同，并且采用不同高度的尺桿，提高太陽仰角測量精度；儀器設計成本低且含水平調節(jié)螺母，減小人為誤差。


圖1為本發(fā)明的原理圖。圖2為本發(fā)明的主視圖。圖3為本發(fā)明尺盤的俯視圖。圖4為本發(fā)明尺盤的立體圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的原理和工作原理作進一步詳細說明。一種太陽仰角測定儀，包括尺盤1，尺盤1的一端垂直設置有尺桿2，尺盤1上還設置有水平調節(jié)螺母3。所述尺盤1為直徑160mm的圓盤，上面有兩條垂直平分的線槽將圓盤分為為4個區(qū)域，A區(qū)，B區(qū)，C區(qū)和D區(qū)，尺盤1里還包含有一個水泡區(qū)域，在圖2中的IA區(qū)域。所述尺桿2共有四根，分為四個等級，所述長度分別為20mm，50mm，100mm, 200mm ； 所述尺桿2等級的選擇由太陽仰角不同而決定；當太陽仰角較小時，尺桿在尺盤上的
的投影較長，此時，就應選擇等級較短的尺桿；反之，當太陽仰角較大時，尺桿在尺盤上的投影較短，為了提高儀器的分辨率，此時應該選擇等級較長的尺桿； 所述尺桿2的頂端光滑；
所述最小分辨率為0.2°，仰角測量范圍為14.0° -90.0°。如圖1所示，4為太陽光，5為尺桿在尺盤上的投影，2為尺桿。當太陽照射尺桿2 時，在尺盤1上會產生投影，由三角函數關系可知，投影的長度和尺桿高度滿足以下關系
權利要求
1.一種太陽仰角測定儀，包括尺盤(1)，尺盤(1)的圓心垂直設置有尺桿(2)，尺盤(1) 上還設置有水平調節(jié)螺母(3 )。
2.根據權利要求1所述的一種太陽仰角測定儀，其特征在于所述尺盤(1)為直徑160mm 的圓盤，上面有兩條垂直平分的線槽將圓盤分為為4個區(qū)域，A區(qū)，B區(qū)，C區(qū)和D區(qū)，尺盤 (1)里還包含有一個水泡區(qū)域。
3.根據權利要求1所述的一種太陽仰角測定儀，其特征在于，所述尺桿(2)共有四根， 分為四個等級，所述長度分別為20mm，50mm，100mm，200mm。
4.根據權利要求1或3所述的一種太陽仰角測定儀，其特征在于，所述尺桿(2)的頂端光滑。
5.根據權利要求1所述的一種太陽仰角測定儀，其特征在于，當尺桿高度為20mm在A 區(qū)讀數，尺桿高度為50mm在B區(qū)讀數，尺桿高度為IOOmm在C區(qū)讀數，尺桿高度為200mm在 D區(qū)讀數，各區(qū)測量范圍如下A 區(qū)14. 00° 32. 00° B 區(qū)32. 20° 51. 20° C 區(qū)51. 40° 68. 20° D 區(qū)68. 40° 90. 00°ο
6.根據權利要求1-4所述的一種太陽仰角測定儀，其特征在于，所述最小分辨率為 0.2°，仰角測量范圍為14.0° -90.0°。
7.根據權利要求1所述的一種太陽仰角測定儀，其特征在于，測定方法如下1)利用水平調節(jié)螺母調節(jié)尺盤，觀察尺盤內水泡區(qū)域的水泡，使得尺盤處于水平位置；2)目測太陽高度，粗略判斷太陽仰角，并根據仰角范圍選擇適當的尺桿，并將投影投入與尺桿對應的區(qū)域；3)觀察尺桿投影終端落入的刻度線，并讀出此時對應的太陽仰角，讀數時，估讀一位；4)該太陽仰角測定儀只能測大于14.0°仰角，如需要測量0°-14.0°的仰角，可以采用高度更低的尺桿，并擴大尺盤的半徑，根據尺桿的高度，按照公式計算出對應的同心圓半徑，標記刻度后，即可測量該范圍內的仰角。
全文摘要
一種太陽仰角測定儀，該儀器主要由尺桿、尺盤、水平調節(jié)螺母構成，尺桿為特定長度，共四個等級，20mm，50mm，100mm，200mm，按太陽仰角不同而選擇不同尺桿；尺盤直徑160mm，分4個區(qū)域，分別與尺桿對應；各個區(qū)域內刻有不同半徑的四分之一同心圓，同心圓上刻有仰角度數，通過尺桿的投影可以方便讀出太陽仰角；水平調節(jié)螺母調節(jié)尺盤，保證與尺盤水平，該儀器最小分辨率為0.2°，仰角測量范圍為14.0°-90.0°，發(fā)明創(chuàng)新點有三一、尺盤進行分區(qū)，有效地減小了尺盤半徑，方便攜帶；二、采用分區(qū)測量，不同分區(qū)內同心圓半徑各不同，提高太陽仰角測量精度；三、性價比高，儀器設計成本低且含水平調節(jié)螺母，減小人為誤差。
文檔編號G01C1/00GK102384735SQ201110372790
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權日2011年11月22日
發(fā)明者李明勇, 趙聰, 鄭恩讓, 靳亞麗 申請人:陜西科技大學