一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，包括方位角測(cè)量單元、高度角測(cè)量單元、校準(zhǔn)單元、圓形底座、環(huán)形外殼和扣蓋在外殼上的示值圓盤；所述底座為圓形，所述外殼為環(huán)形，所述方位角測(cè)量單元包括方位角角度指針、安裝在外殼的外壁上的光電傳感器、與所述光電傳感器相接的放大電路、與所述放大電路相接的驅(qū)動(dòng)電路、與所述驅(qū)動(dòng)電路相接的微型電機(jī)以及安裝在外殼內(nèi)壁上的電池；所述高度角測(cè)量單元包括標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿，且所述標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿垂直安裝在示值圓盤的圓心位置；所述校準(zhǔn)單元包括水平校準(zhǔn)單元和方向校準(zhǔn)單元。本發(fā)明不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作方便，而且使用操作方便，能方便快捷讀出太陽的方位角和高度角，并且精度和可靠性高。
【專利說明】一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，尤其是涉及一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近代科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及世界常規(guī)資源額枯竭，太陽能資源被越來越多的開始應(yīng)用，太陽能是一種清潔能源，無污染，取之不盡用之不竭，因此太陽能被廣泛的應(yīng)用在發(fā)電、照明、取暖、集熱領(lǐng)域，應(yīng)用十分的廣泛。但是由于地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，太陽能照射方位角和高度角時(shí)時(shí)刻刻都在變化，而太陽方位角和高度角的測(cè)量十分麻煩，傳統(tǒng)的太陽方位角與高度角測(cè)量?jī)x要么結(jié)構(gòu)過于簡(jiǎn)單，導(dǎo)致測(cè)量精度不高，要么控制過程繁瑣，使用操作不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且使用操作方便，工作能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量太陽的方位角和高度角。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其特征在于:包括方位角測(cè)量單元、高度角測(cè)量單元、校準(zhǔn)單元、底座、外殼和扣蓋在外殼上的示值圓盤；所述底座為圓形，所述外殼為環(huán)形，所述方位角測(cè)量單元包括方位角角度指針、安裝在外殼的外壁上的光電傳感器、與所述光電傳感器相接的放大電路、與所述放大電路相接的驅(qū)動(dòng)電路、與所述驅(qū)動(dòng)電路相接的微型電機(jī)以及安裝在外殼內(nèi)壁上的電池；所述高度角測(cè)量單元包括標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿，且所述標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿垂直安裝在示值圓盤的圓心位置；所述校準(zhǔn)單元包括水平校準(zhǔn)單元和方向校準(zhǔn)單元，所述水平校準(zhǔn)單元包括安裝在底座底部且其高度可上下調(diào)節(jié)的伸縮底腿和安裝在示值圓盤內(nèi)的水平儀，所述方向校準(zhǔn)單元包括指南針機(jī)械指針、指南針磁極裝置、調(diào)節(jié)蝸桿和安裝在調(diào)節(jié)蝸桿末端的調(diào)節(jié)手柄；所述放大電路和所述驅(qū)動(dòng)電路均安裝在所述外殼的內(nèi)壁上，所述微型電機(jī)固定在底座上且其靠近外殼的內(nèi)壁，所述放大電路、驅(qū)動(dòng)電路和微型電機(jī)均與所述電池相接，所述指南針磁極裝置安裝在底座的圓心處，所述指南針磁極裝置上方安裝有減速器和蝸輪蝸桿裝置，所述減速器的輸入軸和輸出軸分別連接微型電機(jī)和蝸輪蝸桿裝置，所述調(diào)節(jié)蝸桿的前端穿過外殼并從蝸輪蝸桿裝置的側(cè)面插接入蝸輪蝸桿裝置中，所述蝸輪蝸桿裝置的頂部安裝動(dòng)力輸出軸，所述標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿與動(dòng)力輸出軸同軸固定相接，所述指南針機(jī)械指針和方位角角度指針由下至上安裝在標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿與動(dòng)力輸出軸的連接處且二者均位于示值圓盤上方；所述示值圓盤上刻有方位角指示刻度和高度角指示圓環(huán)，所述方位角指示刻度的刻度值按照逆時(shí)針方向由小到大排列，所述高度角指示圓環(huán)的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述高度角指示圓環(huán)以示值圓盤的中心為圓心呈同心圓排列，且每個(gè)所述高度角指示圓環(huán)上均刻有相應(yīng)刻度值。
[0005]上述一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其特征是:所述光電傳感器包括與微型電機(jī)正轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的正向光敏元件區(qū)、與微型電機(jī)反轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的反向光敏元件區(qū)和與步進(jìn)電機(jī)停止相對(duì)應(yīng)的靜止光敏元件區(qū)，所述正向光敏元件區(qū)和所述反向光敏元件區(qū)分別位于所述靜止光敏元件區(qū)的左右兩側(cè)。
[0006]上述一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其特征是:所述示值圓盤上覆有一個(gè)用于與標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿的黑色陰影形成鮮明對(duì)比從而使示值更加清晰的乳白色噴漆層。
[0007]上述一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其特征是:所述伸縮底腿的數(shù)量為多個(gè)。
[0008]上述一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其特征是:所述微型電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制作方便，而且使用操作方便，可以方便快捷讀出太陽的方位角和高度角，并且精度高，可靠性高。
[0010]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的裝配示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記說明:
[0014]I一底座； 2—外殼；3—示值圓盤；
[0015]4 一指南針機(jī)械指針； 5—高度角指示圓環(huán)；6—方位角指示刻度；
[0016]7一標(biāo)準(zhǔn)指不標(biāo)桿`； 9一方位角角度指針；10—7jC平儀；
[0017]11一調(diào)節(jié)手柄； 12—伸縮底腿；13—調(diào)節(jié)蝸桿；
[0018]14一指南針磁極裝置； 15—微型電機(jī)；16—蝸輪蝸桿裝置；
[0019]17—?jiǎng)恿敵鲚S。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括方位角測(cè)量單元、高度角測(cè)量單元、校準(zhǔn)單元、底座1、環(huán)形外殼2和扣蓋在外殼2上的示值圓盤3 ;所述底座I為圓形，所述外殼2為環(huán)形，所述方位角測(cè)量單元包括方位角角度指針9、安裝在外殼2的外壁上的光電傳感器、與所述光電傳感器相接的放大電路、與所述放大電路相接的驅(qū)動(dòng)電路、與所述驅(qū)動(dòng)電路相接的微型電機(jī)15以及安裝在外殼2內(nèi)壁上的電池；所述高度角測(cè)量單元包括標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿7,且所述標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿7垂直安裝在示值圓盤3的圓心位置；所述校準(zhǔn)單元包括水平校準(zhǔn)單元和方向校準(zhǔn)單元，所述水平校準(zhǔn)單元包括安裝在底座I底部且其高度可上下調(diào)節(jié)的伸縮底腿12和安裝在示值圓盤3內(nèi)的水平儀10，所述方向校準(zhǔn)單元包括指南針機(jī)械指針4、指南針磁極裝置14、調(diào)節(jié)蝸桿13和安裝在調(diào)節(jié)蝸桿13末端的調(diào)節(jié)手柄11 ;所述放大電路和所述驅(qū)動(dòng)電路均安裝在所述外殼2的內(nèi)壁上，所述微型電機(jī)15固定在底座I上且其靠近外殼2的內(nèi)壁，所述放大電路、驅(qū)動(dòng)電路和微型電機(jī)15均與所述電池相接，所述指南針磁極裝置14安裝在底座I的圓心處，所述指南針磁極裝置14上方安裝有減速器和蝸輪蝸桿裝置16，所述減速器的輸入軸和輸出軸分別連接微型電機(jī)15和蝸輪蝸桿裝置16，所述調(diào)節(jié)蝸桿13的前端穿過外殼2并從蝸輪蝸桿裝置16的側(cè)面插接入蝸輪蝸桿裝置16中，所述蝸輪蝸桿裝置16的頂部安裝動(dòng)力輸出軸17，所述標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿7與動(dòng)力輸出軸17同軸固定相接，所述指南針機(jī)械指針4和方位角角度指針9由下至上安裝在標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿7與動(dòng)力輸出軸17的連接處且二者均位于示值圓盤3上方；所述示值圓盤3上刻有方位角指示刻度6和高度角指示圓環(huán)5，所述方位角指示刻度6的刻度值按照逆時(shí)針方向由小到大排列，所述高度角指示圓環(huán)5的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述高度角指示圓環(huán)5以示值圓盤3的中心為圓心呈同心圓排列，且每個(gè)所述高度角指示圓環(huán)5上均刻有相應(yīng)刻度值。
[0021]本實(shí)施例中，所述光電傳感器包括與微型電機(jī)15正轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的正向光敏元件區(qū)、與微型電機(jī)15反轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的反向光敏元件區(qū)和與步進(jìn)電機(jī)15停止相對(duì)應(yīng)的靜止光敏元件區(qū)，所述正向光敏元件區(qū)和所述反向光敏元件區(qū)分別位于所述靜止光敏元件區(qū)的左右兩側(cè)。
[0022]本實(shí)施例中，所述示值圓盤3上覆有一個(gè)用于與標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿7的黑色陰影形成鮮明對(duì)比從而使示值更加清晰的乳白色噴漆層。
[0023]本實(shí)施例中，所述伸縮底腿12的數(shù)量為多個(gè)。
[0024]本實(shí)施例中，所述微型電機(jī)15為步進(jìn)電機(jī)。
[0025]本發(fā)明的工作過程為:首先通過校準(zhǔn)單元對(duì)測(cè)量?jī)x進(jìn)行基準(zhǔn)調(diào)校，其中水平調(diào)校是通過調(diào)節(jié)可伸縮底腿12，并且同時(shí)觀察水平儀10，看整個(gè)儀器是否位于水平位置；方向調(diào)校是通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手柄11，使得連接在調(diào)節(jié)蝸桿13上的蝸輪蝸桿裝置16帶動(dòng)動(dòng)力輸出軸17旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)示值圓盤3的旋轉(zhuǎn)，使示值圓盤3的起始零位與指南針4重合即可。正式測(cè)量時(shí)，當(dāng)光線照射在所述光電傳感器的正向光敏元件區(qū)時(shí)，所述光電傳感器發(fā)出電信號(hào)控制微型電機(jī)15正向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)光線照射在所述光電傳感器的反向光敏元件區(qū)時(shí)，所述光電傳感器發(fā)出電信號(hào)控制微型電機(jī)15反向運(yùn)動(dòng)。微型電機(jī)15驅(qū)動(dòng)方位角角度指針9轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)只需在示值圓盤3上讀出方位角角度指針9的指示刻度即為太陽方位角；而標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿7在太陽光照射下的陰影對(duì)應(yīng)于示值圓盤3上高度角指示圓環(huán)5的刻度即為當(dāng)前太陽高度角。
[0026]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其特征在于:包括方位角測(cè)量單元、高度角測(cè)量單元、校準(zhǔn)單元、底座(I)、外殼(2)和扣蓋在外殼(2)上的示值圓盤(3);所述底座(I)為圓形，所述外殼(2)為環(huán)形，所述方位角測(cè)量單元包括方位角角度指針(9)、安裝在外殼(2)的外壁上的光電傳感器、與所述光電傳感器相接的放大電路、與所述放大電路相接的驅(qū)動(dòng)電路、與所述驅(qū)動(dòng)電路相接的微型電機(jī)(15)以及安裝在外殼(2)內(nèi)壁上的電池；所述高度角測(cè)量單元包括標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿(7)，且所述標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿(7)垂直安裝在示值圓盤(3)的圓心位置；所述校準(zhǔn)單元包括水平校準(zhǔn)單元和方向校準(zhǔn)單元，所述水平校準(zhǔn)單元包括安裝在底座(I)底部且其高度可上下調(diào)節(jié)的伸縮底腿(12)和安裝在示值圓盤(3)內(nèi)的水平儀(10)，所述方向校準(zhǔn)單元包括指南針機(jī)械指針(4)、指南針磁極裝置(14)、調(diào)節(jié)蝸桿(13)和安裝在調(diào)節(jié)蝸桿(13)末端的調(diào)節(jié)手柄(11);所述放大電路和所述驅(qū)動(dòng)電路均安裝在所述外殼(2)的內(nèi)壁上，所述微型電機(jī)(15)固定在底座(I)上且其靠近外殼(2)的內(nèi)壁，所述放大電路、驅(qū)動(dòng)電路和微型電機(jī)(15)均與所述電池相接，所述指南針磁極裝置(14)安裝在底座(I)的圓心處，所述指南針磁極裝置(14)上方安裝有減速器和蝸輪蝸桿裝置(16)，所述減速器的輸入軸和輸出軸分別連接微型電機(jī)(15)和蝸輪蝸桿裝置(16)，所述調(diào)節(jié)蝸桿(13)的前端穿過外殼(2)并從蝸輪蝸桿裝置(16)的側(cè)面插接入蝸輪蝸桿裝置(16)中，所述蝸輪蝸桿裝置(16)的頂部安裝動(dòng)力輸出軸(17)，所述標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿(7)與動(dòng)力輸出軸(17)同軸固定相接，所述指南針機(jī)械指針(4)和方位角角度指針(9)由下至上安裝在標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿(7)與動(dòng)力輸出軸(17)的連接處且二者均位于示值圓盤(3)上方；所述示值圓盤(3)上刻有方位角指示刻度(6)和高度角指示圓環(huán)(5)，所述方位角指示刻度(6)的刻度值按照逆時(shí)針方向由小到大排列，所述高度角指示圓環(huán)(5)的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述高度角指示圓環(huán)(5)以示值圓盤(3)的中心為圓心呈同心圓排列，且每個(gè)所述高度角指示圓環(huán)(5)上均刻有相應(yīng)刻度值。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述光電傳感器包括與微型電機(jī)(15)正轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的正向光敏元件區(qū)、與微型電機(jī)(15)反轉(zhuǎn)相對(duì)應(yīng)的反向光敏元件區(qū)和與步進(jìn)電機(jī)(15)停止相對(duì)應(yīng)的靜止光敏元件區(qū)，所述正向光敏元件區(qū)和所述反向光敏元件區(qū)分別位于所述靜止光敏元件區(qū)的左右兩側(cè)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述示值圓盤(3)上覆有一個(gè)用于與標(biāo)準(zhǔn)指示標(biāo)桿(7)的黑色陰影形成鮮明對(duì)比從而使示值更加清晰的乳白色噴漆層。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述伸縮底腿(12)的數(shù)量為多個(gè)。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種太陽高度角和方位角測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述微型電機(jī)(15)為步進(jìn)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01C1/00GK103822607SQ201210467015
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月16日
【發(fā)明者】張國(guó)琦 申請(qǐng)人:飛秒光電科技(西安)有限公司