本發(fā)明涉及日晷，具體涉及一種擺線極向日晷及其制作方法。

背景技術：

1、日晷，即太陽鐘，是根據日影的位置，以指定當時的時辰或刻數的裝置。我國傳統(tǒng)的日晷是赤道日晷，是中國古人根據長期的摸索，發(fā)現(xiàn)日晷的晷盤平行于赤道時，晷針在晷盤面的陰影是勻速變化的。

2、赤道日晷的原理是將地球視為固定點，將日地間的運動視為太陽繞地球旋轉的運動，即簡化為太陽繞晷針上下波動旋轉的運動，春分-夏至-秋分間，時間顯示在日晷盤上表面，秋分-冬至-春分間，時間顯示在日晷盤下表面。春分、秋分兩日因太陽的照射光與日晷盤面平行，日晷針在晷盤面不產生陰影，故這兩日赤道日晷不能工作。

3、赤道日晷半年時間的時間顯示在日晷盤背面，故赤道日晷需架設在較高處，以方便觀察者在日晷盤背面讀取數值。

4、鑒于赤道日晷的原理是基于“地心說”(以地球為中心的日地運動)，與地球繞太陽旋轉的運動相背離，不能真實地反映地球與太陽間的運動變化。且在科普教育中，讓中小學生去反向思維，去理解太陽繞地球旋轉，很抽象。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明提供一種擺線極向日晷其制作方法，該擺線極向日晷是基于地球的自轉，模擬地球上的點在太陽光照射下陰影的變化，從而真實地反映地球與太陽間的運動變化。

2、一方面，本發(fā)明提供了一種擺線極向日晷，包括：

3、擺線日晷極向板，所述擺線日晷極向板支撐在緯度支撐件上，擺線日晷極向板平行于極軸，擺線日晷極向板上靠東方的一側設有上午時間裁切區(qū)，并沿上午時間裁切區(qū)設有上午時間地理經度刻度，擺線日晷極向板靠西方的一側設有下午時間裁切區(qū)，并沿下午時間裁切區(qū)設有下午時間地理經度刻度；

4、上午時間刻度板，所述上午時間刻度板上設有上午時間刻度，所述上午時間刻度板被裁切成與所述上午時間裁切區(qū)的尺寸相適并固定在該上午時間裁切區(qū)內，且所述上午時間刻度上的12時對準所述上午時間地理經度刻度上對應的當地地理經度；

5、下午時間刻度板，所述下午時間刻度板上設有下午時間刻度，所述下午時間刻度板被裁切成與所述下午時間裁切區(qū)的尺寸相適并固定在該下午時間裁切區(qū)內，且所述下午時間刻度上的12時對準所述下午時間地理經度刻度上對應的當地地理經度；

6、擺線日晷板，所述擺線日晷板平行于赤道面并垂直安裝在所述擺線日晷極向板上，擺線日晷板為圓擺線面，擺線日晷板的圓擺線朝向擺線日晷極向板一側，且其底部的中心固定在所述上午時間裁切區(qū)和下午時間裁切區(qū)之間。

7、進一步地，所述緯度支撐件包括兩塊沿南北方向垂直固定在所述擺線日晷極向板下側并支撐在水平面上的緯度板，所述緯度板為扇形板，緯度板的圓心角等于當地地理緯度并朝向北方。

8、進一步地，所述緯度板的上側邊設有第一卡接凸起，所述擺線日晷極向板的兩端分別設有第一卡槽，各所述緯度板上的第一卡接凸起分別卡接于擺線日晷極向板對應端的第一卡槽。

9、進一步地，所述緯度板由標注有地理緯度刻度的直角扇形板裁切而成。

10、進一步地，所述上午時間刻度板上設于兩排分別位于所述擺線日晷板兩側的上午時間刻度，所述下午時間刻度板上設于兩排分別位于所述擺線日晷板兩側的下午時間刻度。

11、進一步地，所述擺線日晷極向板上設有多個分別位于所述上午時間裁切區(qū)和下午時間裁切區(qū)周圍并向上翹起的定位安裝擋板，所述上午時間刻度板定位于所述上午時間裁切區(qū)周圍的定位安裝擋板中間，所述下午時間刻度板定位于所述下午時間裁切區(qū)周圍的定位安裝擋板中間。

12、進一步地，所述擺線日晷板由兩側為圓擺線的圓擺線板沿中心線對折形成。

13、進一步地，所述圓擺線板兩側的中間均設有第二卡接凸起，該圓擺線板沿中心線折疊成擺線日晷板時兩側的第二卡接凸起重合，所述擺線日晷極向板位于上午時間裁切區(qū)和下午時間裁切區(qū)之間設有沿長度方向延伸第二卡槽，擺線日晷板底部重合的兩個第二卡接凸起一并卡入所述第二卡槽。

14、進一步地，所述圓擺線板的中間位于折疊中心線的兩側對稱設置有第三卡槽，該圓擺線板沿中心線折疊成擺線日晷板時兩側的第三卡槽重合，所述擺線日晷極向板上位于所述第二卡槽的兩側均設有第四卡槽，所述擺線日晷板的兩側均直角三角支撐板，所述直角三角支撐板的兩條直角邊分別設置有第三卡接凸起和第四卡接凸起，各直角三角支撐板上的第三卡接凸起分別卡接于擺線日晷板對應側的第三卡槽，各直角三角支撐板上的第四卡接凸起分別卡接于擺線日晷極向板上對應側的第四卡槽。

15、另一方面，本發(fā)明提供了一種擺線極向日晷的制作方法，該擺線極向日晷所需的零部件以壓模印刷的方式集成在紙板上，包括如下步驟：

16、步驟s10，將兩塊標注有地理緯度刻度的直角扇形板從印刷紙板上取下，根據當地地理緯度將直角扇形板裁切成緯度板，使得緯度板的圓心角等于當地地理緯度；

17、步驟s20，將擺線日晷極向板、上午時間刻度板和下午時間刻度板從印刷紙板上取下，將上午時間刻度板上的12時對準上午時間地理經度刻度上對應的當地地理經度，然后參考上午時間裁切區(qū)的范圍對上午時間刻度板上的兩端進行裁切，同時將下午時間刻度板的12時對準下午時間地理經度刻度上對應的當地地理經度，然后參考下午時間裁切區(qū)的范圍對下午時間刻度板上的兩端進行裁切；

18、步驟s30，將兩塊裁切好的緯度板分別裝配在擺線日晷極向板兩端的下側；

19、步驟s40，將上午時間刻度板安裝在上午時間裁切區(qū)，下午時間刻度板安裝在下午時間裁切區(qū)；

20、步驟s50，將擺線日晷板和兩塊直角三角支撐板從印刷紙板上取下，擺線日晷板沿虛線對折，然后分別將兩塊直角三角支撐板安裝在擺線日晷板的兩側；

21、步驟s60，將步驟s50組裝完成的擺線日晷板安裝在步驟s40組裝完成的擺線日晷極向板上。

22、本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

23、本申請利用太陽光與圓擺線面產生的陰影在平行于極軸的面的投影是呈直線均勻變化的特性制造一個全地域可用的擺線極向日晷，可以觀察通過太陽照射擺線日晷板落在擺線日晷極向板上的陰影所對應的上午時間刻度和下午時間刻度，來讀取經過經度校正后的日晷時，該擺線極向日晷是基于地球的自轉，模擬地球上的點在太陽光照射下陰影的變化，從而真實地反映地球與太陽間的運動變化，可以清晰講解日地之間的運動關系。

技術特征：

1.一種擺線極向日晷，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的擺線極向日晷，其特征在于，

3.根據權利要求2所述的擺線極向日晷，其特征在于，

4.根據權利要求2所述的擺線極向日晷，其特征在于，

5.根據權利要求1所述的擺線極向日晷，其特征在于，

6.根據權利要求1所述的擺線極向日晷，其特征在于，

7.根據權利要求1所述的擺線極向日晷，其特征在于，

8.根據權利要求7所述的擺線極向日晷，其特征在于，

9.根據權利要求8所述的擺線極向日晷，其特征在于，

10.一種如權利要求1-9任一項所述的擺線極向日晷的制作方法，其特征在于，該擺線極向日晷所需的零部件以壓模印刷的方式集成在紙板上，包括如下步驟：

技術總結
本發(fā)明提供了一種擺線極向日晷及其制作方法，該擺線極向日晷包括擺線日晷極向板、上午時間刻度板、下午時間刻度板和擺線日晷板；擺線日晷極向板支撐在緯度支撐件上，擺線日晷極向板上設有上午時間裁切區(qū)、上午時間地理經度刻度、下午時間裁切區(qū)和下午時間地理經度刻度；上午時間刻度板固定在上午時間裁切區(qū)內；下午時間刻度板固定在該下午時間裁切區(qū)內；擺線日晷板垂直安裝在擺線日晷極向板上，擺線日晷板為圓擺線面，擺線日晷板的圓擺線朝向擺線日晷極向板一側，且其底部的中心固定在上午時間裁切區(qū)和下午時間裁切區(qū)之間。本發(fā)明是基于地球的自轉，模擬地球上的點在太陽光照射下陰影的變化，從而真實地反映地球與太陽間的運動變化。

技術研發(fā)人員：李輝哲,劉永鑫,竇忠,肖夏
受保護的技術使用者：中國科學院國家授時中心
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/5