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一种日晷模拟装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-30 09:36:59

1.本技术涉及测时工具的领域,尤其是涉及一种日晷模拟装置。背景技术:2.日晷,日指太阳,晷指影子。所谓日晷,即指白天通过测日影定时间的仪器,利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明,这项发明被人类沿用达几千年之久。3.授权公告号为cn202230634u的中国实用新型专利公开了一种多功能组合式日晷,包括晷针、晷盘和模拟装置,晷针穿过晷盘且与晷盘垂直,晷盘上设置有均匀分布的刻度线,模拟装置位于晷盘两侧。当多功能组合式日晷需要进行工作时,打开模拟装置,模拟太阳照射,当光投射到晷针,晷盘投影出晷针的阴影,晷针的阴影遮盖晷盘上的某一处刻度线,人为读出阴影所在位置的刻度。4.针对上述中的相关技术,发明人认为晷针投影在晷盘上,投影出的晷针阴影存在一定的宽度,人为读取晷盘上的时间可能会造成一定程度的误差,影响时间读取的准确性。技术实现要素:5.为了一定程度上提高日晷时间读取的准确率,本技术提供一种日晷模拟装置。6.本技术提供的一种日晷模拟装置采用如下的技术方案:7.一种日晷模拟装置,包括底座、晷针和晷盘,所述晷盘位于底座上方,所述晷针安装在底座上,所述晷针穿过晷盘且与晷盘垂直,所述晷盘上设置有模拟组件和硅光电传感器,所述模拟组件包括一号导轨、二号导轨和灯泡,所述一号导轨和二号导轨连接于晷盘两侧,所述灯泡与一号导轨和二号导轨滑移连接,所述硅光电传感器均匀分布在晷盘背离底座一侧的圆周面上。8.通过采用上述技术方案,模拟组件中灯泡用于模拟太阳,灯泡滑移连接于一号轨道和二号轨道用于模拟日升日落,灯泡发生位移的过程中,晷针在晷盘上的阴影发生变化,硅光电传感器用于接收光强度,并通过光强度转化为电信号,从而将人工读取日晷时间的方式取代为了机械读取日晷时间的方式,提高了时间读取的精确性。9.可选的,所述晷盘上螺纹连接有多个一号安装螺栓,所述一号安装螺栓的头部靠近晷盘的一端抵紧硅光电传感器。10.通过采用上述技术方案,通过一号安装螺栓将硅光电传感器抵紧在晷盘上,实现硅光电传感器的固定安装,若硅光电传感器发生故障,日晷模拟装置无法正常工作,反向转动安装螺母并取出,更换硅光电传感器,日晷模拟装置恢复正常工作。11.可选的,所述晷针上设置有一个支撑盘,所述支撑盘与晷针垂直,所述支撑盘与底座相抵,所述支撑盘上固定设置有支撑柱,所述晷盘上开设有支撑孔,所述支撑柱穿过支撑孔且与晷盘固定连接。12.通过采用上述技术方案,支撑盘、底座和晷针使得日晷模拟装置在放置时呈三角框架型结构,一定程度上提高了日晷模拟装置在工作状态时的稳定性。13.可选的,所述支撑盘靠近底座的一侧上设置有支撑杆,所述支撑杆一端与支撑盘固定连接,所述支撑杆另一端与底座相抵。14.通过采用上述技术方案,支撑杆使得支撑盘更加稳定地放置在底座上,一定程度上提高了该日晷模拟装置的稳定性。15.可选的,所述晷盘两侧设置有连接片,所述连接片呈l型,所述连接片一端与晷盘固定连接,所述连接片的另一端固定连接有连接块,所述一号导轨和二号导轨固定连接于连接块两端,所述一号导轨和二号导轨上开设有滑移槽,所述灯泡滑移连接于滑移槽中。16.通过采用上述技术方案,利用一号轨道和二号轨道的配合,使得灯泡在发生滑移的同时能够实现灯泡的限位功能,从而使得灯泡在滑移槽内发生位移时,能够尽量保持灯光的照射角度的平稳性。17.可选的,所述晷盘靠近支撑盘的一侧设置有单片机,所述单片机与硅光电传感器相连,所述晷盘上设置有数码管,所述数码管与单片机相连。18.通过采用上述技术方案,当日晷模拟装置进行运转时,硅光电传感器检测到光强度,光强度低于设定值时,硅光电传感器输出脉冲信号,单片机接收脉冲信号并输出控制信号,数码管接收控制信号并显示对应硅光电传感器的时间,不同硅光电传感器对应不同的脉冲信号,不同的脉冲信号对应不同的控制信号,不同的控制信号对应不同的显示时间。19.可选的,所述晷盘背离底座的一侧开设有安装槽,所述安装槽侧壁上设置有固定片,所述固定片分为导向部和限位部,所述导向部和限位部固定连接且呈v字型,所述安装槽内卡接有连接插座,所述连接插座侧壁上设置有连接凹槽,所述固定片与连接凹槽卡接,所述连接插座开设有安装凹槽,所述硅光电传感器安装于安装凹槽内。20.通过采用上述技术方案,硅光电传感器安装于连接插座的安装凹槽内,通过将连接插座插入晷盘上的安装槽的方式,将硅光电传感器安装于晷盘上,v字型的固定片对连接插座起到限位作用。导向部的设置,起到引导连接插座卡接进入安装槽的作用。21.可选的,所述连接插座外侧壁上开设有扶持部,所述扶持部呈圆弧状。22.通过采用上述技术方案,扶持部呈圆弧状的设置,相较于平面的设置而言,增大了操作者与连接插座之间的作用面积,使得操作者可通过手持扶持部来实现连接插座拔取或插入。23.可选的,所述晷盘的外周壁上固定设置有两根转动轴,两根所述转动轴沿晷盘沿同一直径方向设置,所述转动轴转动连接有连接板,所述转动轴设置有螺纹段和光滑段,所述光滑段的一端与螺纹段的一端固定连接,所述光滑段的另一端与晷盘外周壁固定连接,所述连接板转动连接于光滑段上,所述螺纹段螺纹连接有压紧环,所述一号导轨和二号导轨固定连接于连接板两端,所述一号导轨和二号导轨上开设有滑移槽,所述滑移槽滑移连接有滑移片,所述灯泡安装于滑移片上。24.通过采用上述技术方案,一号导轨和二号导轨转动连接于晷盘两侧,操作人员反向转动压紧环,使得压紧环远离连接板,连接板失去压紧环对其的限位,操作人员转动连接板到所需要的位置,正向转动压紧环,使得压紧环抵紧连接板,连接板受到压紧环的限位作用,连接板固定不动,模拟组件中灯泡用于模拟太阳,灯泡滑移连接于一号轨道和二号轨道用于模拟日升日落,日晷模拟装置不仅可以模拟不同纬度下的日晷工作状态,还可以模拟不同时节的日晷工作状态。25.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:26.1.通过均匀设置在日晷晷盘上硅光电传感器来接收信号,通过机械读取刻度的方式来取代人为读取刻度的方式,使得读取晷针投射在晷盘上的阴影读取更加准确;27.2.通过灯泡照射晷针的方式来代替太阳照射晷针的方式,使得日晷装置一定程度上可以在任意时间使用,不受天气,时间因素的影响;28.3.一号导轨和二号导轨转动连接于晷盘上,一定程度上可以模拟不同纬度,不同时节的日晷工作状态;29.4.通过硅光电传感器卡接于晷盘的方式代替硅光电传感器通过安装螺母固定安装于晷盘的方式,使得操作者方便更换和安装硅光电传感器。附图说明30.图1是实施例1日晷的结构示意图;31.图2是实施例1日晷的侧视图;32.图3是实施例2日晷的结构示意图;33.图4是实施例2日晷的光敏安装部分的爆炸示意图;34.图5是实施例2日晷的模拟组件转动部分的爆炸示意图。35.附图标记说明:10、底座;21、晷针;22、晷盘;23、支撑盘;231、支撑杆;232、支撑柱;233、螺帽;31、硅光电传感器;311、一号安装螺栓;312、二号安装螺栓;313、三号安装螺栓;314、四号安装螺栓;33、数码管;40、模拟组件;41、一号导轨;42、二号导轨;43、灯泡;44、滑移槽;51、连接片;52、连接块;53、连接板;60、安装槽;61、固定片;611、导向部;612、限位部;62、连接插座;63、连接凹槽;64、安装凹槽;65、扶持部;66、转动轴;661、螺纹段;662、光滑段;67、压紧环。具体实施方式36.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。37.实施例138.参照图1,日晷模拟装置包括底座10、晷针21、晷盘22、支撑盘23,硅光电传感器31和模拟组件40,硅光电传感器31安装在晷盘22上,模拟组件40用于模拟太阳的日升日落。晷盘22、支撑盘23和晷针21位于底座10上方,支撑盘23和晷盘22呈圆形,晷针21穿过晷盘22和支撑盘23并与底座10抵接,晷针21分别与晷盘22、支撑盘23垂直,支撑盘23和晷针21均呈倾斜设置。39.参照图1和图2,晷盘22背离支撑盘23的一侧均匀设置有24个硅光电传感器31,晷盘22上螺纹连接有多个一号安装螺栓311,每两个一号安装螺栓311为一组,每组一号安装螺栓311分别对应每个硅光电传感器31。拧紧一号安装螺栓311,一号安装螺栓311的头部将硅光电传感器31抵紧在晷盘22上。晷盘22背离硅光电传感器31的一侧设置有单片机,晷盘22靠近硅光电传感器31的一侧上设置有数码管33,硅光电传感器31与单片机相连,单片机与数码管33相连。40.参照图2,支撑盘23靠近底座10的一侧上设置有支撑杆231,支撑杆231与支撑盘23垂直,支撑杆231一端与支撑盘23固定连接,支撑杆231另一端与底座10相抵,支撑杆231用于增加日晷模拟装置放置时的稳定性。支撑盘23上固定设置有支撑柱232,晷盘22和支撑盘23上开设有带螺纹的支撑孔,支撑柱232开设有螺纹段,支撑柱232一端与晷盘22固定连接,支撑柱232另一端分别穿过两个支撑孔,支撑柱232位于支撑盘23的两侧分别螺纹连接有螺帽233,支撑柱232通过两个螺帽233与支撑盘23固定连接,支撑盘23与晷盘22相互平行。41.参照图1和图2,晷盘22同一直径方向上固定设置有呈l型的连接片51,连接片51两边开设有连接孔,连接片51与晷盘22平行的一边与晷盘22抵紧,晷盘22上开设有与连接孔对应的螺纹孔,螺纹孔内螺纹连接有二号安装螺栓312,二号安装螺栓312穿过连接片51且将连接片51固定连接于晷盘22上。晷盘22与晷盘22垂直的一边上设置有连接块52,连接块52上开设有与连接片51连接孔相对应的螺纹孔,二号安装螺栓312穿过连接片51且将连接片51固定连接于连接块52上。连接块52的上下两端分别开设有螺纹孔,一号导轨41和二号导轨42分别开设有与螺纹孔对应的连接孔,连接孔内螺纹连接有三号安装螺栓313,每个三号安装螺栓313分别穿过一号导轨41和二号导轨42,一号导轨41和二号导轨42分别固定安装于连接块52的上下两端。一号导轨41和二号导轨42上开设有滑移槽44,灯泡43滑移连接于滑移槽44中。42.实施例1的实施原理为:需要进行日晷模拟时,打开灯泡43,灯光模拟日光,灯光照射到晷针21投射出影子,影子遮盖到硅光电传感器31上,硅光电传感器31检测到光强度,光强度低于设定值时,硅光电传感器31输出脉冲信号,单片机接收脉冲信号并输出控制信号,数码管33接收控制信号并显示对应硅光电传感器31的时间,不同硅光电传感器31对应不同的脉冲信号,不同的脉冲信号对应不同的控制信号,不同的控制信号对应不同的显示时间。43.实施例244.本实施例与实施例1不同之处在于设置了一个不同的硅光电传感器31安装方式和设置了一个可发生转动的模拟组件40。45.参照图3和图4,选取一块相对实施例1的晷盘22较厚的晷盘22,晷盘22背离底座10的的一侧开设有24个安装槽60,安装槽60四个侧壁上各设置有固定片61,固定片61分为导向部611和限位部612,导向部611一端与安装槽60侧壁固定连接,导向部611另一端与限位部612一端焊接,限位部612另一端与安装槽60侧壁相抵,导向部611和限位部612呈v字形。46.参照图3和图4,安装槽60卡接有连接插座62,连接插座62插入安装槽60后,部分伸出晷盘22外,连接插座62伸入晷盘22部分的四个侧壁上开设有与固定片61卡接的连接凹槽63。连接插座62伸出晷盘22部分开设有安装凹槽64,硅光电传感器31放置在安装凹槽64内部,连接插座62靠近安装凹槽64的一端外周侧壁上开设有圆弧内凹状的扶持部65。47.参照图3和图5,晷盘22同一直径方向上的外周壁上固定设置有转动轴66,转动轴66分为螺纹段661和光滑段662,光滑段662转动连接有连接板53,连接板53中心处开设有连接孔,转动轴66的螺纹段661穿过连接孔与连接板53套接,连接板53位于光滑段662上,螺纹段661螺纹连接有压紧环67。连接板53的两端分别开设有螺纹孔,一号导轨41和二号导轨42分别开设有与螺纹孔对应的连接孔,四号安装螺栓314分别穿过一号导轨41和二号导轨42,一号导轨41和二号导轨42分别固定安装于连接块52的上下两端。一号导轨41和二号导轨42上开设有滑移槽44,灯泡43滑移连接在滑移槽44内。48.实施例2的实施原理为:需要进行日晷模拟时,操作者反向转动压紧环67,压紧环67远离连接块52,压紧环67不对连接块52产生力的作用,转动连接块52,一号导轨41和二号导轨42相应发生转动,可以模拟不同纬度,不同时节的日晷工作状态。操作者选取需要的某个角度,转动压紧环67,压紧环67朝向连接块52的方向进行运动,压紧环67抵紧连接块52,实现对连接块52的限位。49.打开灯泡43,灯光模拟日光,灯光照射到晷针21投射出影子,影子遮盖到硅光电传感器31上,硅光电传感器31检测到光强度,光强度低于设定值时,硅光电传感器31输出脉冲信号,单片机接收脉冲信号并输出控制信号,数码管33接收控制信号并显示对应硅光电传感器31的时间,不同硅光电传感器31对应不同的脉冲信号,不同的脉冲信号对应不同的控制信号,不同的控制信号对应不同的显示时间。50.当操作者需要更换硅光电传感器31时,手握连接插座62两侧的扶持部65,竖直向上对连接插座62施加力,拔取连接插座62,更换好硅光电传感器31后,手握扶持部65卡接连接插座62即可。51.以上均为本技术的较佳实施例,并非依此限制本技术的保护范围,故:凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本技术的保护范围之内。

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