專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種日影測(cè)時(shí)的太陽(yáng)鐘，屬測(cè)時(shí)學(xué)的曰規(guī)類(lèi)?，F(xiàn)存古今各式日晷中，日影所給出的只能是真太陽(yáng)時(shí)，而得不到平太陽(yáng)時(shí)，更讀不出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，除非另附時(shí)差曲線或較詳細(xì)的時(shí)差值表才行，使用極為不便。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種能把日晷、圭表和時(shí)差曲線相結(jié)合，而直接求取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的日影測(cè)時(shí)裝置，并能讀出當(dāng)天所處的時(shí)令節(jié)氣。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由晷瓦、晷針、小綱珠、線圖文字片、支撐片、張緊螺釘、張緊螺母、撐桿及底盤(pán)組成的太陽(yáng)鐘，在正常使用運(yùn)行時(shí)，晷針應(yīng)平行于地軸，晷針仰角β即為安放地之緯度；由晷針在線圖文字片的時(shí)值刻度區(qū)中的影位直接讀取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所在地的日晷時(shí)，即真太陽(yáng)時(shí)；由晷針上的標(biāo)識(shí)點(diǎn)小鋼珠在線圖文字片中節(jié)氣時(shí)差區(qū)的影位點(diǎn)，并通過(guò)該影位點(diǎn)作一橫向平行線與“8”字形時(shí)差曲線的應(yīng)取用的那支曲線相交，其橫坐標(biāo)即為應(yīng)讀取的時(shí)差值，再根據(jù)公式標(biāo)準(zhǔn)時(shí)＝日晷時(shí)＋時(shí)差值，即可求取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)；同時(shí)，小鋼珠在線圖文字片中節(jié)氣時(shí)差區(qū)的影位點(diǎn)，又能讀出當(dāng)天所處的時(shí)令節(jié)氣。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是可同時(shí)由日影讀出真太陽(yáng)時(shí)和時(shí)差值，因而可直接求取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，而毋需另附時(shí)差曲線或時(shí)差值表，且日影清晰，讀時(shí)精度高，其誤差一般不超過(guò)1－2分鐘；同時(shí)，還可讀出當(dāng)天所處的時(shí)令節(jié)氣。同一日晷可適用于各種不同緯度的地區(qū)，且安裝校調(diào)方便，對(duì)弘揚(yáng)民族文化，普及天文測(cè)時(shí)知識(shí)，激發(fā)科技意識(shí)具有積極有益的作用。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是本實(shí)用新型的整體外形圖；圖2是本實(shí)用新型的線圖文字片的展開(kāi)圖；圖3是本實(shí)用新型的正常工作時(shí)的安放狀態(tài)以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置的實(shí)施例。
附圖1是本實(shí)用新型的整體外形圖由晷瓦(1)、晷針(2)、小鋼珠(3)、線圖文字片(13)、支撐片(14)、張緊螺釘(15)、張緊螺母(16)、撐桿(10)及底盤(pán)(9)組成的太陽(yáng)鐘，其中圓柱體形狀的晷瓦(1)安裝在圓弧形托環(huán)(4)上，托環(huán)(4)安裝在承托板(7)上，它們是用前后兩只圓柱頭螺釘(M5)(11)固聯(lián)在一起的，承托板(7)插入撐桿(10)上部的矩形槽中，旋緊螺釘(8)作為轉(zhuǎn)軸插入它們的配合孔中，撐桿(10)固定在底盤(pán)(9)上，在晷瓦(1)的軸心線安置一鋼絲晷針(2)，晷針(2)的兩頭用繩結(jié)固定在張緊螺釘(15)的內(nèi)孔中，而張緊螺釘(15)穿過(guò)支撐片(14)上端的圓孔，并用張緊螺母(16)與其螺紋聯(lián)接，從而對(duì)晷針(2)起張緊作用，支撐片(14)的另一頭用圓柱頭螺釘(M3)(12)固定在晷瓦(1)上，晷針(2)上有一標(biāo)識(shí)點(diǎn)小鋼珠(3)，小鋼珠(3)位于線圖文字片(13)的春分－－秋分圓弧刻度線的圓心上，通過(guò)拍照、排板、印刷或腐蝕而制成的線圖文字片(13)粘貼在晷瓦(1)的內(nèi)圓柱面上，晷瓦(1)可在托環(huán)(4)上繞其軸心線即晷針(2)作A向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整，以校準(zhǔn)晷針(2)的影位，校準(zhǔn)后用前后兩只調(diào)節(jié)螺釘(5)固定之，承托板(7)及安裝其上的部件可繞軸線B作仰角β的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整，調(diào)整后用旋緊螺母(6)固定之。整個(gè)太陽(yáng)鐘可繞鉛垂線即F向作轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整，通過(guò)晷針影位和小鋼珠影位的校調(diào)，可讀出日晷時(shí)和時(shí)差值，并能讀出當(dāng)天的時(shí)令節(jié)氣。
附圖2是本實(shí)用新型的線圖文字片的展開(kāi)圖線圖文字片(13)是取0.2毫米厚的銅片，通過(guò)拍照、排版、印制或腐蝕而成的，它粘貼在晷瓦(1)的內(nèi)圓柱面上。線圖文字片上的線圖文字分為上、下兩部分，上方是由節(jié)氣刻線和“8”字形的時(shí)差曲線所組成的節(jié)氣時(shí)差區(qū)(21)，用以讀取時(shí)差值和當(dāng)天所處的時(shí)令節(jié)氣；下方是時(shí)值刻度區(qū)(22)，用以讀取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所在地的日晷時(shí)，即真太陽(yáng)時(shí)。由晷針在時(shí)值刻度區(qū)中的影位(如附圖2中的A′A′)直接讀取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所在地(北京時(shí)間為東經(jīng)120°)的日晷時(shí)，即真太陽(yáng)時(shí)，(本例中為9時(shí)35分)；標(biāo)識(shí)點(diǎn)C(即附圖1中的小鋼珠(3))在節(jié)氣時(shí)差區(qū)中的影位C′即能讀出當(dāng)天所處的節(jié)氣，若“今天”是從冬至(夏至)到夏至(冬至)這半年中的某一天，則附圖2中的C′位置即表明“今天”是處于“谷雨”和“立夏”(“立秋”和“處暑”)之間。
節(jié)氣時(shí)差區(qū)中的“8”字形時(shí)差曲線分為兩支，若“今天”是從冬至(夏至)至夏至(冬至)這半年中的某一天，則取用曲線中箭頭方向向下(向上)的那一支，從標(biāo)識(shí)點(diǎn)的日影C′處作一橫向平行線與所取用的那支曲線相交，則交點(diǎn)C″處的橫坐標(biāo)即為應(yīng)讀取的時(shí)差值(本例中為“－3分”)。欲求取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，只需將所讀取的日晷時(shí)和時(shí)差值代數(shù)相加，即標(biāo)準(zhǔn)時(shí)＝日晷時(shí)＋時(shí)差值，本例中，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)＝9時(shí)35分＋(－3分)＝9時(shí)32分。
標(biāo)識(shí)點(diǎn)小鋼珠(3)影位C′在校調(diào)時(shí)，先查得校調(diào)當(dāng)天所處的節(jié)氣，將整體太陽(yáng)鐘繞鉛垂線轉(zhuǎn)動(dòng)，使標(biāo)識(shí)點(diǎn)的影子C′確好移到該節(jié)氣所相應(yīng)的位置為止。為提高校調(diào)精度，最好取交節(jié)氣的某日進(jìn)行校調(diào)，使影子C′恰好落在該節(jié)氣線上，可免去兩節(jié)氣線間的位置估算誤差，若在該日的早晨或傍晚進(jìn)行校調(diào)則更好，可進(jìn)一步提高其校調(diào)精度。
附圖3是本實(shí)用新型的正常工作時(shí)的安放狀態(tài)圖，圖中晷針(2)仰角β應(yīng)等于安放地的緯度，晷針應(yīng)與地軸平行。仰角β在校調(diào)時(shí)，先從精確地圖中，測(cè)算出安放地的地理緯度β，晷針(2)仰角即應(yīng)調(diào)整為β，將仰角校準(zhǔn)板(17)置于晷瓦(1)的直徑剖分面上，重錘的鉛垂線應(yīng)通過(guò)量角器上的該β角刻度線，校調(diào)時(shí)，輕輕松開(kāi)旋緊螺母(6)，校調(diào)后擰緊之，使晷瓦(1)的傾角β等于安放地的緯度，使之測(cè)得最佳效果。
權(quán)利要求1.一種用于日影測(cè)時(shí)的太陽(yáng)鐘裝置，由晷瓦(1)、晷針(2)、小鋼珠(3)。線圖文字片(13)、支撐片(14)、張緊螺釘(15)、張緊螺母(16)、撐桿(10)及底盤(pán)(9)組成，其特征是半圓柱體形狀的晷瓦(1)安裝在圓弧形托環(huán)(4)上，托環(huán)(4)安裝在承托板(7)上，它們是用前后兩只圓柱頭螺釘(11)固聯(lián)在一起的，承托板(7)插入撐桿(10)上部的矩形槽中，旋緊螺釘(8)作為轉(zhuǎn)軸插入它們的配合孔中，撐桿(10)固定在底盤(pán)(9)上，在晷瓦(1)的軸心線安置一鋼絲晷針(2)，晷針(2)的兩頭用繩結(jié)固定在張緊螺釘(15)的內(nèi)孔中，而張緊螺釘(15)穿過(guò)支撐片(14)上端的圓孔，并用張緊螺母(16)與其螺紋聯(lián)接，從而對(duì)晷針(2)起張緊作用，支撐片(14)的另一頭用圓柱頭螺釘(12)固定在晷瓦(1)上，晷針(2)上有一標(biāo)識(shí)點(diǎn)小鋼珠(3)，小鋼珠(3)位于線圖文字片(13)的春分--秋分圓弧刻度線的圓心上，線圖文字片(13)粘貼在晷瓦(1)的內(nèi)圓柱面上，晷瓦(1)可在托環(huán)(4)上繞其軸心線即晷針(2)作A向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整，并用前后兩只調(diào)節(jié)螺釘(5)固定之，承托板(7)及安裝其上的部件可繞軸線B作仰角β的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整，并用旋緊螺母(6)固定之。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是粘貼在半圓柱形晷瓦(1)的內(nèi)壁線圖文字片(13)上的線圖文字分為上、下兩部分，上方是由節(jié)氣刻線和“8”字形的時(shí)差曲線所組成的節(jié)氣時(shí)差區(qū)(21)，下方是時(shí)值刻度區(qū)(22)。
專(zhuān)利摘要一種用于日影測(cè)時(shí)的太陽(yáng)鐘，它由晷瓦、晷針、小鋼珠、線圖文字片等部件組成。其特征是把日晷、圭表和時(shí)差曲線相結(jié)合，并由線圖文字片上的日影直接求取標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和讀出當(dāng)日的時(shí)令節(jié)氣，讀時(shí)精度高，可用于不同經(jīng)緯度地區(qū)，安裝校正方便，對(duì)弘揚(yáng)民族文化，普及天文測(cè)時(shí)知識(shí)，激發(fā)科技意識(shí)具有積極意義。
文檔編號(hào)G04B49/00GK2184216SQ9422772
公開(kāi)日1994年11月30日 申請(qǐng)日期1994年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月19日
發(fā)明者吳振華 申請(qǐng)人:吳振華