[实用新型]一种动态日晷演示仪

说明书

技术领域

本实用新型属于计时器的演示仪，特别涉及一种利用灯光的移动来模拟太阳光运动的动态日晷演示仪。

背景技术

赤道式日晷是我国古代利用日影测定时间的计时仪器，它能准确测出时间的变化。由晷针(指针)和晷面(圆盘)组成。赤道式日晷的晷面与赤道面平行，赤道的地平高度角为66度55分。晷面有24个刻度，每个刻度代表一个小时。在太阳照射下，晷针的影子就会投向晷面。由于太阳由东向西移动，晷针影子就会由西向东移动。于是，移动着的晷针影子就好象现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来指示时间。春分至秋分期间，太阳在天赤道的北侧运行，晷针的影子就投向晷面的北面(上方)；秋分至春分期间，太阳则在天赤道的南侧运行，晷针的影子就投向晷面的南面(下方)。通常，赤道式日晷有南北晷面，但此座日晷只刻北晷面。

但是，长期以来，日晷都是以静态形式显示，而且必须具有充足的阳光，同时还需要等候较长的时间才能观察其日影的变化过程。因此，其严重受天气与时间条件的约束，无法在展馆和课堂展示，也无法全天候地进行演示，不能较好的帮助人们了解日晷这项中国古代科技发明，科普性不强，实用性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种动态日晷演示仪，该动态日晷演示仪不受天气与时间条件的约束，能够在展馆或课堂上全天候地进行演示，在短时间达到直观、明白和生动有趣的教育效果，科普性强。

为了实现上述技术目的，本实用新型按以下技术方案实现的：

本实用新型所述一种动态日晷演示仪，包括日晷座体、置于日晷座体上的圆盘状晷面，以及垂直设置于晷面中心的晷针，所述晷面与地面成66度夹角，所述晷面上刻有传统的十二时辰、与之对应的十二生肖和时间刻度，所述晷面的底部设置有椭圆形轨道板，所述圆盘状晷面与椭圆状轨道板同心同向设置，且椭圆状轨道板的大径端正对时辰中的“卯”时，“酉”时，其小径端正对“子”时“午”时；所述晷面上方设置有模拟太阳的模拟光源，模拟光源上连接有弧形摆臂，弧形摆臂上连接有驱动该弧形摆臂沿着椭圆形轨道板边沿作偏心和离心的循环运动的驱动装置。

所述驱动装置包括驱动电机、与驱动电机的输出轴同轴连接的齿轮传动副，齿轮传动副的从动轮的轮轴上连接有转动臂，该转动臂的端部与弧形摆臂的底部连接，所述转动臂与弧形摆臂的连接处设置有压力弹簧。

所述日晷座体包括连接于一体的三个直立的仿岩石树脂座和底座，其中居中的树脂岩石座包括倾斜的座体面板及座体侧板，座体面板与水平面成66度角设计，所述座体面板与座体侧板之间形成空腔，该空腔内设置有用于支撑驱动电机的支撑架，所述支撑架包括支架底板、支架面板，及支架侧板，所述支架面板与支架底板之间成66度夹角，所述驱动电机安装在支架面板上。

所述支架面板上还设置有定位轴，该定位轴依次垂直地穿过支架面板、晷面，所述定位轴的从晷面伸出的部分即为晷针，所述齿轮传动副的从动轮轴即为定位轴，所述定位轴的对应于座体面板与轨道板之间的中间段设置有轴承传动组件，该轴承传动组件包括轴承、轴承套及轴承盖。

所述轴承传动组件外围罩设有壳体。

为了更为清晰的观察晷针在模拟光源的照射下所成的影子形状，所述晷面与椭圆形轨道板之间还设置有LED灯盘，该LED灯盘内置有若干发光的LED灯，且模拟光源包括照明灯及不锈钢灯罩。

在本实用新型中，所述日晷座体包括仿岩石树脂座和底座。

所述晷面由透明树脂制作成形，面喷漆处理。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过驱动装置驱动转动臂，使其在抛物线形轨道板边沿均速滑动，同时带动弧形摆臂作偏心和离心运动，以实现模拟光源照射晷针形成的日影渐短、渐无、渐长的循环过程，使其不受天气与时间条件的约束，能够在展馆和课堂上全天候地演示日晷这项中国古代科技发明，在短时间达到直观、明白和生动有趣的教育效果，科普性强。

(2)本实用新型还可以通过远程遥控器来控制该演示仪的开启与暂停，操作简单方便。

附图说明

图1是本实用新型动态日晷演示仪的正面示意图；

图2是本实用新型动态日晷演示仪的侧面示意图；

图3是本实用新型动态日晷演示仪的立体图；

图4是本实用新型动态日晷演示仪的内部剖视图；

图5是本实用新型动态日晷演示仪后视图；

图6是本实用新型动态日晷演示仪模拟日影长短渐变的状态示意图；

图7是本实用新型动态日晷演示仪模拟日影渐无的状态示意图；