CN104655093A - 一种太阳方位角和高度角测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳方位角和高度角测量装置，包括倒“U”形底座、方位角调整电机、U形平台、方位角编码盘、对称安装在U形平台上的两个轴承、左右两端分别固定在两个所述轴承中的水平轴、通过减速器与水平轴同轴相接且固定在U形平台右侧的高度角调整电机、安装在水平轴的中点处的高度角编码盘、垂直套装在高度角编码盘上的水平支架和垂直固定在水平支架的中心处的圆柱形遮光筒；所述遮光筒的顶部安装有透镜，所述水平支架上安装有保护罩，所述水平支架上安装有9个光敏元件。本发明不仅结构简单、加工制作方便，而且使用操作方便，可以方便快捷读出太阳的方位角和高度角，并且精度高，可靠性高。

Description

一种太阳方位角和高度角测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量装置，尤其是涉及一种太阳方位角和高度角测量装置。

背景技术

太阳每时每刻都有一个直射点在南回归线与北回归线之间，高纬度地区是看不见的，利用人类在地球上对日、月、星观测特征和规律，世界各地天文观测看到太阳角度，星球角度都不相同，没有一个统一标准，不利于天文学发展。地球赤道是世界上最好的天文观测地点，在赤道建造一个大型地球仪，地球仪南极向南，地球仪北极向北，与地面平行，地球仪赤道垂直地球赤道，就形成了地球与地球仪连串，地球仪赤道垂直地球赤道形成了一条直线，地球仪的经度与测量点经度一致，太阳直射到地球仪上每一个位置，等于太阳直射到地球上那一个位置，从而读出准确的太阳直射角度数。但是，位于赤道上的陆地并不多，上述构想对于很多研究人员而言并不可行。现有的太阳方位角和高度角测量仪的机械结构设计不合理，结构复杂，使用操作不便，测量精度不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳方位角和高度角测量装置，其结构简单且使用操作方便，工作能够实时测量太阳的方位角和高度角。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳方位角和高度角测量装置，其特征在于：包括由水平板和两块平行的竖直板构成的倒“U”形底座、固定在所述水平板底部的方位角调整电机、固定在方位角调整电机的输出轴顶端的U形平台、安装在所述方位角调整电机的输出轴上且位于所述水平板和U形平台之间的方位角编码盘、对称安装在U形平台上的两个轴承、左右两端分别固定在两个所述轴承中的水平轴、通过减速器与水平轴同轴相接且固定在U形平台右侧的高度角调整电机、安装在水平轴的中点处的高度角编码盘、垂直套装在高度角编码盘上的水平支架和垂直固定在水平支架的中心处的圆柱形遮光筒；所述遮光筒的顶部安装有透镜，所述水平支架上安装有保护罩，所述遮光筒位于保护罩内部，所述底座通过地脚螺栓固定安装在地面上；所述水平支架上安装有9个光敏元件，9个所述光敏元件的编号依次为G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8和G9。所述编号为G4和G1的光敏元件分别位于遮光筒外侧的东西方向，用于粗略检测太阳方位；所述编号为G8和G5的光敏元件分别位于遮光筒外侧的南北方向，粗略检测太阳高度；所述编号为G9的光敏元件位于遮光筒内部中心位置，用于检测环境光照，只有在环境光照达到一定条件时才进行测量；所述编号为G3和G2的光敏元件分别位于G9的东西两侧，用于精确检测太阳方位；所述编号为G7和G6的光敏元件分别位于G9的南北两侧，用于精确检测太阳高度。

上述一种太阳方位角和高度角测量装置，其特征是：所述水平支架上安装有用于显示太阳方位角和高度角的液晶显示器。

上述一种太阳方位角和高度角测量装置，其特征是：所述水平支架上安装有风速传感器。

上述一种太阳方位角和高度角测量装置，其特征是：所述底座上安装有水平仪。

上述一种太阳方位角和高度角测量装置，其特征是：所述保护罩的上半部为半球形且其下半部为圆柱形。

本发明与现有技术相比具有以下优点：不仅结构简单、加工制作方便，而且使用操作方便，可以方便快捷读出太阳的方位角和高度角，并且精度高，可靠性高。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的光敏元件分布示意图。

附图标记说明:

1—透镜；            2—保护罩；          3—遮光筒；

4—水平支架；        5—轴承；            6—减速器；

7—高度角调整电机；  8—方位角编码盘；    9—底座；

10—方位角调整电机； 11—高度角编码盘；   12—U形平台；

13—水平轴；         14—光敏元件。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括由水平板和两块平行的竖直板构成的倒“U”形底座9、固定在所述水平板底部的方位角调整电机10、固定在方位角调整电机10的输出轴顶端的U形平台12、安装在所述方位角调整电机10的输出轴上且位于所述水平板和U形平台12之间的方位角编码盘8、对称安装在U形平台12上的两个轴承5、左右两端分别固定在两个所述轴承5中的水平轴13、通过减速器6与水平轴13同轴相接且固定在U形平台12右侧的高度角调整电机7、安装在水平轴13的中点处的高度角编码盘11、垂直套装在高度角编码盘11上的水平支架4和垂直固定在水平支架4的中心处的圆柱形遮光筒3；所述遮光筒3的顶部安装有透镜1，所述水平支架4上安装有保护罩2，所述遮光筒3位于保护罩2内部，所述底座9通过地脚螺栓固定安装在地面上；所述水平支架4上安装有9个光敏元件14，9个所述光敏元件14的编号依次为G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8和G9，所述编号为G4和G1的光敏元件分别位于遮光筒3外侧的东西方向，所述编号为G8和G5的光敏元件分别位于遮光筒3外侧的南北方向，所述编号为G9的光敏元件位于遮光筒3内部中心位置，所述编号为G3和G2的光敏元件分别位于G9的东西两侧，所述编号为G7和G6的光敏元件分别位于G9的南北两侧。

本实施例中，所述水平支架4上安装有用于显示太阳方位角和高度角的液晶显示器。

本实施例中，所述水平支架4上安装有风速传感器。

本实施例中，所述底座9上安装有水平仪。

本实施例中，所述保护罩2的上半部为半球形且其下半部为圆柱形。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种太阳方位角和高度角测量装置，其特征在于：包括由水平板和两块平行的竖直板构成的倒“U”形底座（9）、固定在所述水平板底部的方位角调整电机（10）、固定在方位角调整电机（10）的输出轴顶端的U形平台（12）、安装在所述方位角调整电机（10）的输出轴上且位于所述水平板和U形平台（12）之间的方位角编码盘（8）、对称安装在U形平台（12）上的两个轴承（5）、左右两端分别固定在两个所述轴承（5）中的水平轴（13）、通过减速器（6）与水平轴（13）同轴相接且固定在U形平台（12）右侧的高度角调整电机（7）、安装在水平轴（13）的中点处的高度角编码盘（11）、垂直套装在高度角编码盘（11）上的水平支架（4）和垂直固定在水平支架（4）的中心处的圆柱形遮光筒（3）；所述遮光筒（3）的顶部安装有透镜（1），所述水平支架（4）上安装有保护罩（2），所述遮光筒（3）位于保护罩（2）内部，所述底座（9）通过地脚螺栓固定安装在地面上；所述水平支架（4）上安装有9个光敏元件（14），9个所述光敏元件（14）的编号依次为G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8和G9，所述编号为G4和G1的光敏元件分别位于遮光筒（3）外侧的东西方向，所述编号为G8和G5的光敏元件分别位于遮光筒（3）外侧的南北方向，所述编号为G9的光敏元件位于遮光筒（3）内部中心位置，所述编号为G3和G2的光敏元件分别位于G9的东西两侧，所述编号为G7和G6的光敏元件分别位于G9的南北两侧。

2.按照权利要求1所述的一种太阳方位角和高度角测量装置，其特征在于：所述水平支架（4）上安装有用于显示太阳方位角和高度角的液晶显示器。

3.按照权利要求2所述的一种太阳方位角和高度角测量装置，其特征在于：所述水平支架（4）上安装有风速传感器。

4.按照权利要求1或2所述的一种太阳方位角和高度角测量装置，其特征在于：所述底座（9）上安装有水平仪。

5.按照权利要求1或2所述的一种太阳方位角和高度角测量装置，其特征在于：所述保护罩（2）的上半部为半球形且其下半部为圆柱形。