[发明专利]太阳坐标测量设备

说明书

太阳坐标测量设备，涉及一种测量仪，尤其是涉及一种用于测量太阳坐标即高度角和方位角的太阳坐标测量设备。提供一种能快速、准确、直接测量太阳高度角和太阳方位角的太阳坐标测量设备。设有底座、旋转体、量角器和日晷晷面；旋转体与底座转动连接，量角器和日晷晷面设于旋转体内，量角器与日晷晷面垂直相交并旋转体内壁吻合连接，量角器的半径、日晷晷面的半径均与旋转体的半径相等，垂直相交的交线与旋转体的中轴线及旋转体的旋转轴心线重合，底座上设有圆周刻度标识，圆周刻度标识的圆心位于旋转体的旋转轴心线上，所述旋转体为半球形碗状旋转体，所述量角器为半圆片形量角器，所述日晷晷面为半圆片形赤道式日晷晷面。

技术领域

本发明涉及一种测量仪，尤其是涉及一种用于测量太阳坐标即高度角和方位角(简称高度和方位)的太阳坐标测量设备。

背景技术

目前，教学课本中介绍了用垂直立杆测影计算法来测量太阳高度的方法，该方法需要测量立杆及其影子的长度并且要通过三角函数计算才能得出结果，十分不便。而且当太阳高度很低时立杆的影长太长，影象模糊，根本无法判断和测量立杆影子的长度。

发明内容

本发明的目的是提供一种能快速、准确、直接测量太阳高度角和太阳方位角的太阳坐标测量设备。

本发明设有底座、旋转体、量角器和日晷晷面；旋转体与底座转动连接，量角器和日晷晷面设于旋转体内，量角器与日晷晷面垂直相交并旋转体内壁吻合连接，量角器的半径、日晷晷面的半径均与旋转体的半径相等，垂直相交的交线与旋转体的中轴线及旋转体的旋转轴心线重合，底座上设有圆周刻度标识，圆周刻度标识的圆心位于旋转体的旋转轴心线上，所述旋转体为半球形碗状旋转体，所述量角器为半圆片形量角器，所述日晷晷面为半圆片形赤道式日晷晷面。

所述旋转体的开口端面最好设有凸缘环边，凸缘环边便于用手旋转旋转体。

所述旋转体与底座转动连接最好是旋转体的底部设有支架，支架与底座转动连接。所述支架上最好设有用于指示圆周刻度标识的标志，所述标志可为红色等颜色的圆点，所述标志与量角器所处平面重合。

所述底座最好为圆形底座。

所述底座的底部最好设有铁磁性物体或磁体。

所述刻度标识最好设有东、西、南、北及360°方位标识。最好还设有从南向东0～90°的方位标识和从北向西0～90°的方位标识。

本发明使用时，将其水平且南北向置于阳光下(即使设于机架上的指示标志指向正南北)，转动旋转体，使量角器平行于阳光并呈正投影状态，此时阳光对量角器的正投影是映在旋转体内并紧贴量角器侧面底端的一条弧线，该弧线的前端始点(投影边界)所对应在量角器上的刻度值即为太阳高度角。此时支架上用于指示圆周刻度标识的指示标志所对应的刻度标识的角度值即为太阳方位角。由此可见，本发明具有能快速、准确、直接测量太阳高度角和太阳方位角的突出优点，还具有结构简单、操作方便的优点。此外，当量角器的直径底边指向正北，而且与地面的倾角等于当地纬度时，也可作为赤道式日晷使用。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视示意图。

图3为本发明实施例设于底座上的圆形刻度标识盘的示意图。

具体实施方式

参见图1～3，本发明设有圆形的底座1、半球形碗状旋转体2、半圆片形量角器3和半圆片形日晷晷面4。旋转体2与底座1转动连接。量角器3和日晷晷面4设于旋转体2内。量角器3的半径、日晷晷面4的半径均与旋转体2的半径相等。量角器3与日晷晷面4垂直相交并与旋转体2内壁吻合连接。垂直相交的交线与旋转体2的中轴线及旋转体2的旋转轴心线重合，底座1上设有圆形刻度标识盘5，刻度标识盘5圆心位于旋转体2的旋转轴心线上。旋转体2的开口端面设有凸缘环边10，凸缘环边10便于用手拨转旋转体2。旋转体2的底端与底座1转动连接是旋转体2的底部设有支架6，支架6与底座1转动连接。支架6上设有螺丝7，螺丝7的下端设有螺母8，螺母8位于底座1上的中心孔9内并可顶止在中心孔9的凸肩上。螺丝7和螺母8为金属件。支架6及旋转体2可相对于底座1转动。支架6上设有呈间隔90°均布的4个筋板61，其中1个筋板61所在平面与量角器3所处平面重合，61的端头上设有与量角器3所处平面对应的标识，即红色圆点62，红色圆点62用于指示刻度标识盘5上的标识。如图3所示，刻度标识盘5设有东、西、南、北及360°方位的标识(从正南0°开始向西沿正时针方向标注)，以及还设有从南向东0～90°的方位标识和从北向西0～90°的方位标识。