专利名称：一种景符的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于实测太阳的位置、记录太阳的轨迹以及光照量变化情况的仪器，具体而言，一种景符。
背景技术：
景符是中国古代著名天文学家郭守敬发明的用于日晷测时的专用设施。日晷，是一种按照日影测定时刻的仪器。虽然，这样的计时方法在今天看来已没有必要，但作为测量太阳的方位、研究地球绕太阳运行的规律，景符依然是一种极佳的仪器。
根据记载，元代测影把表提高四丈以后，使用表端所附设的横梁投影求值，可测得日心位置，其关键在于景符。郭守敬研制成高表以后测影时，横梁的影子，投射在圭面上不十分清楚，这势必影响测量的精确度，为了观测的准确，郭守敬又创制了“景符”。《元史·天文志》载“景符之制，以铜叶，博二寸，加长博之二，中穿一窍，若针芥然，以润方为趺，一端设为机轴，可令开阖，稽其一端，使其势斜倚，北高南下，往来迁就于虚梁之中。窍达日光，仅如米许，隐然见横梁于其中。”景符利用孔成像原理，使高表横梁所投虚影成为精确实像，清晰地投射在圭面上，在当时，达到了人类测影史上的最高精度，领先于同期的世界水平。
但由于古代时期的条件和技术限制，郭守敬发明的景符仍有不少缺点郭守敬发明的景符起初是在地上竖一根直杆，根据影长再推测一天的时间。由于太阳照射时的面光源将直杆的各方位影像重合地叠在一起，造成了日影模糊现象，郭守敬便改用通过小孔成像的方式，在竖杆顶上系一根水平丝，使它与太阳光连成一条线。这种方法由于要不停地靠手动使水平丝的摆放与太阳面平行，因而使用很不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是要克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种景符。
本发明的具体技术解决方案如下一种景符，其特征在于将一长焦距凸透镜1，固定在一根长管2的顶端，长管2的管身处与一个可呈360°水平方向和竖直方向旋转，又可上下移动活动支架3相连，长管底部设有一个球形光屏4，其表面设有高度角和方位角刻度盘，光屏上还设有热敏记录纸。
本发明采用长焦距的凸透镜，使太阳的面光源经透镜聚焦成一个点光源清晰地显示出来，并且活动的支架使装置能时时朝向太阳而不仅限于某一时刻。
本发明采用球形光屏，使读数能够直接在刻度盘上反映出来。
与现有日晷相比较，现有的日晷是古代测量时间和太阳方位的又一仪器，现有技术的日晷能够做到跟踪太阳从而测出其位置变化，但日晷也有缺点那就是读数不方便，它要从X轴和Y轴两部分读取数据，然后通过进一步换算再可以得到最后的结果。相对而言，本发明的球形光屏恰好解决这一问题，由凸透镜汇聚的光点落在光屏的光滑上表面上，而安装在表面的刻度盘则将X轴与Y轴的数据分别在一张平面纸上以横向和竖向划分，因此从盘上就能直接读出两个方向的位置，即方便又快捷，而不必再用电脑进行一系列计算。
本发明中设置的光敏记录纸的作用有两点。其一是可以记录下太阳每天变化的轨迹，这对学习和研究地球绕太阳运行的规律有很大的帮助。其二是可以自动记录太阳的光照量变化实况，光照量变化是农业生产中一项重要的数据，通过了解和计算某地的月平均日照量从而推断此地是否适宜农作物的生长或是适合什么样的农作物生长。本发明巧妙地将光敏记录纸与景符相结合，使两者即相辅相成又独立工作，提升了装置的使用范围和用途。
本发明主要用于实测太阳的位置、记录太阳的轨迹以及光照量变化情况，它有如下作用1.测量地球上任何地方(包括赤道、极地)在任何时刻太阳不断改变的高度角和方位角。
2.根据测量、比较太阳每天的运动轨迹可深入学习地球自转、公转的规律。
3.可测得不同纬度处的黄道带。
4.根据水位表，从得到的数据能推算出这一地区的确切经度和纬度。
5.从某地的太阳高度角和方位角可推算出真太阳时，从而通过查表得知该地区的时差。
6、计算各地每年的太阳月平均光照量，以观察是否适合农作物的种植和生产。
7、本发明不仅是学生学习天文知识、老师教授天文知识的优秀设施，也是天文爱好者自行研究天文的绝佳仪器，同时，它也可以作为各地的景观标志，供更多的参观者参观和学习。
图1 本发明景符的结构图。
具体实施例方式通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地了解本发明，但它们不是对本发明的限定。
实施例1本发明采用一个曲率为50度、直径为300毫米的长焦距凸透镜1，将它固定在一根长管2的顶端。长管2的管心处与一个活动支架3相连，使其既可以呈360°水平方向和竖直方向旋转，又可以上下移动，保证顶端面能够始终对准太阳的位置。
使用时，当阳光直射到透镜上时，在管子另一端的透镜焦距A处会产生一个光点，而此光点又恰好落在长管底部的一个巨大球形光屏4上，通过安装在其表面的高度角和方位角刻度盘便可直接知道此时太阳的高度与方位。此外，在光屏上还放置热敏记录纸，它可以自动记录下太阳的“运动”轨迹和光照量变化实况。
尽管对本发明已经作了详细的说明并引证了一些具体实施例，但对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明人的设计思路和范围也可作各种变化和修正是显然的。
权利要求
1.一种景符，其特征在于将一长焦距凸透镜(1)，固定在一根长管(2)的顶端，长管(2)的管身处与一个可呈360°水平方向和竖直方向旋转，又可上下移动活动支架(3)相连，长管底部设有一个球形光屏(4)，其表面设有高度角和方位角刻度盘，光屏上还设有热敏记录纸。
全文摘要
一种用于实测太阳的位置、记录太阳的轨迹以及光照量变化情况的仪器，景符。其结构是将一长焦距凸透镜，固定在一根长管的顶端，长管的管身处与一个可呈360°水平方向和竖直方向旋转，又可上下移动活动支架相连，长管底部设有一个球形光屏，其表面设有高度角和方位角刻度盘，光屏上还设有热敏记录纸。
文档编号G01C17/34GK1731092SQ20041005343
公开日2006年2月8日 申请日期2004年8月4日 优先权日2004年8月4日
发明者黄曾新, 庾顺禧 申请人:上海市向明中学