專(zhuān)利名稱(chēng)：時(shí)節(jié)赤道日晷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在陽(yáng)光下觀測(cè)物體影子的儀器。特別是涉及一種通過(guò)在陽(yáng)光下觀測(cè)物體的影子來(lái)確認(rèn)時(shí)間、節(jié)氣的時(shí)節(jié)赤道日晷。主要適用于小學(xué)的自然科學(xué)教學(xué)、中學(xué)天文地理的教學(xué)等。
背景技術(shù)：
目前，我們傳統(tǒng)用于在陽(yáng)光下觀測(cè)物體影子的天文儀器主要有兩種一種是石制的圭表。另一種石制的日晷。日晷又有面東西日晷、水平日晷和赤道日晷等。
圭表是我國(guó)古代度量日影長(zhǎng)度的一種天文儀器，由“圭”和“表”兩個(gè)部件組成。通常是在平地上直立一根竿子或石柱1′來(lái)觀察影子的變化，這根立竿或立柱就叫做“表”，用石板制成正南方向安放的刻有刻度線的尺子2′叫做“圭”，在圭的北端一般還立有一個(gè)“小表”3′，尺子的一頭連接表基。如

圖1所示。正午時(shí)表影投在石板上，古人就能直接讀出表影的長(zhǎng)度值，并根據(jù)長(zhǎng)度知道節(jié)氣。
作為中國(guó)特色的赤道日晷，是觀測(cè)日影記時(shí)的儀器，主要組成部分就是一根投射太陽(yáng)陰影的指針1″和垂直于指針的投影面即晷面2″。晷面2″上的刻有刻度線，如圖2所示。赤道日晷的晷面與地球赤道面平行，晷針指向北極星，故有此名。根據(jù)針影的位置，以確定當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐臅r(shí)辰或刻數(shù)。
圭表是根據(jù)日影的長(zhǎng)短測(cè)定季節(jié)、全年日數(shù)，可以推算歷法等，而日晷是根據(jù)日影知道時(shí)間。
我們觀測(cè)季節(jié)、節(jié)氣使用的儀器一般是石制的圭表。國(guó)內(nèi)僅存幾只。由于它的“圭”是平放的，而且是與正南正北方向重合的，能用它來(lái)測(cè)回歸年、節(jié)氣。它只能在正午時(shí)才能測(cè)知節(jié)氣。但是根據(jù)圭表的影子不能測(cè)知時(shí)間。觀測(cè)時(shí)間的日晷中，其中面東西日晷和水平日晷，都是既能測(cè)時(shí)間又能測(cè)節(jié)氣。作為中國(guó)特色的赤道日晷，只能測(cè)時(shí)間，不能測(cè)節(jié)氣。
但它們共同的缺點(diǎn)是形體較大，均為石材或其他重型材料制作，一般為官方使用，造價(jià)昂貴，且均為固定的，不可移動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述不足，提供一種既能測(cè)地方時(shí)間，也能測(cè)知季節(jié)、節(jié)氣，且體積小巧、攜帶方便的時(shí)節(jié)赤道日晷。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種時(shí)節(jié)赤道日晷，包括晷面和晷針，晷面呈圓盤(pán)狀，晷針垂直插置于晷面中心，其特點(diǎn)是晷面上刻有傳統(tǒng)的十二時(shí)辰和現(xiàn)代的二十四小時(shí)制的刻度，晷面邊緣垂直設(shè)置有游表，游表繞晷面中心轉(zhuǎn)動(dòng)，游表上面刻有二十四節(jié)氣的刻度，這是根據(jù)太陽(yáng)在南北回歸線移動(dòng)過(guò)程中平行于地軸的物體影子的移動(dòng)規(guī)律制作的。
晷針相當(dāng)于圭表的表，游表相當(dāng)于圭表的圭或小表。這種時(shí)節(jié)赤道日晷結(jié)合了我國(guó)古代赤道日晷和圭表的功能，既能測(cè)地方時(shí)間，也能測(cè)知季節(jié)、節(jié)氣。
本發(fā)明能更好地幫助老師講解、讓學(xué)生明白我國(guó)古代天文儀器——赤道日晷的原理以及使用方法，并且彌補(bǔ)了現(xiàn)有赤道日晷的一些缺點(diǎn)，體積小巧，設(shè)計(jì)科學(xué)、攜帶方便、測(cè)量準(zhǔn)確，即可以測(cè)時(shí)間又可以測(cè)節(jié)氣，只要有太陽(yáng)照射即可知道所在節(jié)氣。
圖1為現(xiàn)有圭表示意圖。
圖2為現(xiàn)有赤道日晷示意圖。
圖3為本發(fā)明時(shí)節(jié)赤道日晷的正視圖。
圖4為本發(fā)明時(shí)節(jié)赤道日晷的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式如圖3，本發(fā)明為一種時(shí)節(jié)赤道日晷。主要由晷面1、晷針2、游表3和表座4組成。晷面1呈圓盤(pán)狀，晷面1上刻有傳統(tǒng)的十二時(shí)辰和現(xiàn)代的二十四小時(shí)制的刻度。晷針2垂直插置于晷面1中心。表座4中心套置于晷針2上。游表呈片狀，游表3上面刻有二十四節(jié)氣的刻度，游表3設(shè)置于晷面1邊緣，垂直于晷面1，與表座4邊緣相連，其長(zhǎng)度為晷針2的兩倍多。
本發(fā)明還可不用表座，而在晷面邊緣直接開(kāi)設(shè)滑槽，游表一端嵌置于滑槽內(nèi)，在滑槽內(nèi)繞晷針轉(zhuǎn)動(dòng)。
晷面1可以是雙面的，其正、背兩面都有傳統(tǒng)的十二時(shí)辰和現(xiàn)代的二十四小時(shí)制刻度。朝南面的數(shù)字是逆時(shí)針設(shè)計(jì)的。晷針穿透兩晷面，垂直插置于晷面的正面和背面中心，表座4則夾置于晷面1的正、背面之間。游表3相應(yīng)的也設(shè)兩個(gè)，分別垂直設(shè)置于晷面的正面和背面邊緣，共用一個(gè)表座4。
晷面1也可以是單面的，其正面順時(shí)針刻有傳統(tǒng)的十二時(shí)辰和現(xiàn)代的二十四小時(shí)制的刻度。晷針2可以只露出北方朝上的部分。游表3也只有朝上的一個(gè)，垂直設(shè)置晷面1的正面邊緣，如圖4。
使用方法如下根據(jù)赤道日晷的特點(diǎn)，傾斜的角度安放晷面，傾斜的角度90。減去當(dāng)?shù)鼐暥龋⑶依弥改厢樖龟嗅樤谡险狈较?、平行于地軸、指向北極星，根據(jù)晷針在陽(yáng)光下的影子可以確定地方時(shí)，傳統(tǒng)的十二時(shí)辰和現(xiàn)代的二十四小時(shí)制皆可對(duì)照使用；有太陽(yáng)的任何時(shí)間，只要轉(zhuǎn)動(dòng)游表，使晷針的影子落到游表上，看影子尖所在的位置確定屬于什么節(jié)什么氣。秋分到春分的這段時(shí)間內(nèi)影子不落在晷面朝上的一面上，也可以移動(dòng)游表，找到影子，看準(zhǔn)游表中線，順著中線可以找到時(shí)刻線。如果朝下的晷面也有刻度，其數(shù)字、文字是逆時(shí)針排列的，那也可以看針影定時(shí)間的。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)節(jié)赤道日晷，包括晷面(1)和晷針(2)，晷面(1)呈圓盤(pán)狀，晷針(2)垂直插置于晷面(1)中心，其特征在于晷面(1)上刻有傳統(tǒng)的十二時(shí)辰和現(xiàn)代的二十四小時(shí)制的刻度，晷面(1)邊緣垂直設(shè)置有游表(3)，游表(3)繞晷面(1)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，游表(3)上面刻有二十四節(jié)氣的刻度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種時(shí)節(jié)赤道日晷，其特征在于晷針(2)上套裝有表座(4)，游表(3)與表座(4)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種時(shí)節(jié)赤道日晷，其特征在于晷面(1)邊緣開(kāi)設(shè)有滑槽，游表(3)一端嵌置于滑槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的一種時(shí)節(jié)赤道日晷，其特征在于晷面(1)是雙面的，其正、背兩面都有傳統(tǒng)的十二時(shí)辰和現(xiàn)代的二十四小時(shí)制的刻度，游表(3)相應(yīng)的也有兩個(gè)，分別垂直設(shè)置于晷面(1)的正面和背面邊緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種時(shí)節(jié)赤道日晷，其特征在于表座(4)夾置于晷面(1)的正、背面之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的一種時(shí)節(jié)赤道日晷，其特征在于晷面(1)是單面的，其正面刻有傳統(tǒng)的十二時(shí)辰和現(xiàn)代的二十四小時(shí)制的刻度，游表(3)有一個(gè)，垂直設(shè)置晷面(1)的正面邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3所述的一種時(shí)節(jié)赤道日晷，其特征在于游表(3)長(zhǎng)度為晷針(1)的兩倍多。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種時(shí)節(jié)赤道日晷，其特征在于游表(3)長(zhǎng)度為晷針(1)的兩倍多。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種時(shí)節(jié)赤道日晷，其特征在于游表(3)長(zhǎng)度為晷針(1)的兩倍多。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種時(shí)節(jié)赤道日晷，其特征在于游表(3)長(zhǎng)度為晷針(1)的兩倍多。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)在陽(yáng)光下觀測(cè)物體的影子來(lái)確認(rèn)時(shí)間、節(jié)氣的時(shí)節(jié)赤道日晷。主要適用于小學(xué)的自然科學(xué)教學(xué)、中學(xué)天文地理的教學(xué)等。包括晷面1和晷針2，晷面1呈圓盤(pán)狀，晷針2垂直插置于晷面1中心，其特點(diǎn)是晷面1上刻有傳統(tǒng)的十二時(shí)辰和現(xiàn)代的二十四小時(shí)制的刻度，晷面1邊緣垂直設(shè)置有游表3，游表3繞晷面1中心轉(zhuǎn)動(dòng)，游表3上面刻有二十四節(jié)氣的刻度。本發(fā)明能更好地幫助老師講解、讓學(xué)生明白我國(guó)古代天文儀器——赤道日晷的原理以及使用方法，并且彌補(bǔ)了現(xiàn)有赤道日晷的一些缺點(diǎn)，體積小巧，設(shè)計(jì)科學(xué)、攜帶方便、測(cè)量準(zhǔn)確，既可以測(cè)時(shí)間又可以測(cè)節(jié)氣，只要有太陽(yáng)照射即可知道所在節(jié)氣。
文檔編號(hào)G04B49/00GK1570782SQ20041001483
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者鄭軍 申請(qǐng)人:鄭軍