专利名称：一种多用赤道式日晷的制作方法
技术领域：
一种多用赤道式日晷技术领域[0001]本实用新型涉及观测用工具技术领域，具体说是一种多用赤道式日晷。
技术背景[0002]日晷属于我国古代利用太阳投影观测时间的科学发明，日晷有多种多样，但按观测方式基本划分为真太阳时日晷和平太阳时日晷两种，其它节气、月份及星宫等观测属于日晷附带功能，现在，日晷多用于科普、教学和艺术摆放品，也可以用来观测时间、节气等。 对于天文学家和天文爱好者，各类日晷仍然是深入研究和改进的对象。在一些天文馆、科技馆及院校，仍然建造固定在地面上的日晷，供人们观测学习。目前已经有可移动的相类似日晷产品，但没有在同一个日晷上实现观测真太阳时和平太阳时的日晷。发明内容[0003]本实用新型的目的是提供一种观测方便的多用赤道式日晷，既能够观测真太阳时，也可以观测平太阳时，真太阳时日晷和平太阳时日晷转换方便。[0004]一种多用赤道式日晷，包括赤道式日晷的晷盘、晷针和晷座，晷盘安装在晷座上， 晷针垂直于晷盘且安装在晷盘的中心，其特征在于所述晷盘由外环和内盘组成，外环和内盘之间可相对旋转，晷盘与地球赤道面平行，外环面上刻有地球的经度，内盘面上刻有文字、图案、刻度。[0005]所述晷盘与晷座之间设有晷盘纵向旋转调节结构。[0006]所述晷座与晷盘之间设有晷盘面的角度调节结构。[0007]本实用新型与现有技术相比具有以下优点[0008]本实用新型方便地观测平太阳时，而且利用一个日晷可以观测真太阳时和平太阳时，还可观测节气、月份和黄道星宫，世界各地通用。经实验真太阳时测时准确，与传统的真太阳时赤道式日晷相同；平太阳时日晷测时准确；真太阳时日晷和平太阳时日晷转换方便。
[0009]图1为本实用新型多用赤道式日晷正面结构示意图。[0010]图2为本实用新型多用赤道式日晷侧面结构示意图。
具体实施方式
[0011]
以下结合附图对本实用新型多用赤道式日晷作进一步详细描述。[0012]如图1，本实用新型多用赤道式日晷，包括赤道式日晷的晷盘1、晷针2和晷座3， 晷盘1安装在晷座3上，即晷座3是支撑晷盘的底座，晷针2垂直于晷盘且安装在晷盘的中心，即晷针2是垂直于晷盘1的中心针柱，太阳照射针柱，针柱的投影落在晷盘上，可读出时间等内容。其中晷盘1由外环11和内盘12组成，外环11和内盘12之间可相对旋转，晷盘1与地球赤道面平行，外环11面上刻有地球的经度，内盘12面与传统的真太阳时日晷晷盘相同，刻有文字、图案、刻度等。在晷盘1与晷座3之间设有晷盘纵向旋转调节结构。晷座 3与晷盘1之间还设有晷盘面的角度调节结构。[0013]由于设置有晷盘外环与内盘的旋转调节、晷盘纵向旋转调节、晷盘角度的调节，很方便读取平太阳时及真太阳时日晷与平太阳时日晷的转换。由于晷座3是支撑晷盘的底座，故底座与晷盘面的角度调节可解决不同纬度的观测问题，又由于多加了晷盘纵向与底座即晷座3的调节，解决了时差和不同经度观测问题，从而改进了能够观测平太阳时的日晷，并实现了两种日晷之间相互转换。[0014]具体使用方法1)晷座调整将晷座按水平仪调整放平，再按观测地所处南北半球准确地调整东西方向，这是日晷观测的基础；[0015]2)晷盘调整将晷盘角度调整至当地所在纬度数，这是解决不同纬度观测的问题[0016]3)晷盘安装将晷盘按当地实际南北方向对应晷盘南面北面插入底座，这是因为太阳升落南北相反，晷盘南北刻度、文字、图案等不同。[0017]在使用当中，需要了解下述词汇意义[0018]日上中天天文学词汇，真太阳时为12时，太阳在最高位置[0019]时差时差是由于地球自转不均勻及黄道与赤道交角有变化而产生的。与观测地点无关，与观测日期有关，世界各地时差曲线变化相同，从曲线图上可以看到，时差全年有四天为零，即零时差；全年时差范围从-3. 6经度(-14. 25分钟)到4. 1125经度(16. 45分钟)。[0020]时差公式天文学上时差的公式是，时差=真太阳时-平太阳时[0021]真太阳时即视时，计时方式为每天太阳升落晷针投影显示当地真太阳时，其中， 中午12点，太阳处在当地头顶最高。多数日晷显示的是真太阳时[0022]平太阳时即平时，计时方式为当地的国际标准时间，如北京时间。是因所在地的地球经度不同而产生的[0023]工作原理1、真太阳时日晷观测原理，古已有之，与本日晷内盘观测时间等没有区别。即将内盘分为M小时或12时辰，即太阳运行一天的时间。如日上中天时，观测晷针投影为当地真太阳时12时，过一小时为13时，太阳投影为13时，以此类推，形成当地真太阳时。[0024]2、平太阳时日晷观测原理，早已有之，但观测平太阳时的日晷，因涉及时差问题， 平太阳时日晷比较难于实现。一般是通过真太阳时日晷的时间换算得出平太阳时时间。[0025]3、本实用新型的关键点是一是将晷盘分为外环和内盘。内盘与传统的日晷相同， 外环添加经度，通过外环与内盘按一定计算关系的旋转调节，解决了时差和经度问题，达到方便观测平太阳时的目的；二是晷盘与底座可纵向旋转调节。实现一个日晷可同时观测真太阳时和平太阳时。[0026]每个国家都有自己的标准时间，一般是采用这个国家首都所在的时区时间，如我国采用北京时间，是东经120度的东八区国际标准时间，如广州，虽执行北京时间，但因地处东经约113度，相差近7度，按每经度为4分钟计算，广州地区的真太阳时比北京时间约迟27分钟，即北京日上中天的北京时间为12点，而广州日上中天的北京时间为12点27分。 此外还存在时差，不同的日期观测广州的真太阳时，时差的数值不同，时差可以为分钟数，也可以为经度数，因此还要把时差考虑进去。[0027]因此本实用新型，把外环经度与内盘时刻及与底座的关系按相关计算巧妙的结合，即将晷盘外环与内盘的旋转调节、晷盘纵向旋转调节、晷盘角度的调节，实现方便读取平太阳时，及真太阳时日晷与平太阳时日晷的转换。[0028]平太阳时观测步骤先将所在国家采用的时区的经度与内盘的12时对齐；再将当地所在经度加上观测日期的时差度，得出的总经度数与底座的红点对齐；此时晷针投影为平太阳时。[0029]所在国家采用的经度，即是这个国家的标准时间经度；与内盘的12时对齐，是通过旋转外环和内盘实现的；当地所在经度，就是观测地再地球上的经度；加上观测日期的时差度，是消除时差问题；得出的总经度数，是观测地与所在国家采用的经度之间的差异， 可为经度或分钟；与底座的红点对齐，是通过晷盘纵向调节实现的。[0030]观测方法[0031]1、真太阳时观测方法将内盘的12时刻与底座的红点对齐，此时晷针投影为当地的真太阳时；因日上中天，为当地真太阳时12时[0032]2、平太阳时观测方法先将所在国家采用的时区的经度数与内盘的12时对齐；再将当地所在经度数加上观察日期的时差度数(见时差曲线图)，得出的总经度数与底座的红点对齐；此时晷针投影为平太阳时。观测平太阳时例子如下[0033]观测日期为2月12日，观测地为广州，约东经113度，广州采用的是东经120度的北京时间。先将外环的东经120度与内盘的12时对齐；查找时差图上2月12日的时差为-3. 6度，按上述公式计算广州113度+ (时差-3. 6度)=东经109. 4度，再将东经109. 4 度与底座红点对齐，此时晷针投影显示为2月12日的北京时间。[0034]3、月份、节气、黄道星宫读取方法将12时刻与底座的红点对齐，日上中天时，观测针柱上的十字针投影位置，可读出节气(红色)、星宫(黄色)、月份(绿色)，其中底座的红点、节气(红色)、星宫(黄色)、月份(绿色)事先根据需要制作而成。
权利要求1.一种多用赤道式日晷，包括赤道式日晷的晷盘、晷针和晷座，晷盘安装在晷座上，晷针垂直于晷盘且安装在晷盘的中心，其特征在于所述晷盘由外环和内盘组成，外环和内盘之间可相对旋转，晷盘与地球赤道面平行，外环面上刻有地球的经度，内盘面上刻有文字、 图案、刻度。
2.根据权利要求1所述的多用赤道式日晷，其特征在于所述晷盘与晷座之间设有晷盘纵向旋转调节结构。
3.根据权利要求1所述的多用赤道式日晷，其特征在于所述晷座与晷盘之间设有晷盘面的角度调节结构。
专利摘要本实用新型公开了一种多用赤道式日晷，包括赤道式日晷的晷盘、晷针和晷座，晷盘安装在晷座上，晷针垂直于晷盘且安装在晷盘的中心，其特征在于所述晷盘由外环和内盘组成，外环和内盘之间可相对旋转，晷盘与地球赤道面平行，外环面上刻有地球的经度，内盘面上刻有文字、图案、刻度。本实用新型可方便地观测平太阳时，而且利用一个日晷可以观测真太阳时和平太阳时，还可观测节气、月份和黄道星宫，世界各地通用，而且真太阳时日晷和平太阳时日晷转换方便。
文档编号G04B49/04GK202281915SQ201120393808
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者李德生 申请人:李德生