专利名称：多功能时空信息演示盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种时空信息显示装置。具体地说，涉及一种显示全世界 时空信息的演示盘。
背景技术：
由于地球的"二转"运动和经纬度上的差异而导致的时空信息和昼夜 晨昏状况的变化，历来是各层次自然地理教学的重点和难点。人们对该类 教学仪器的研究由来已久，但始终未能有所大的突破。当前公知的显示世 界某些地点时间的电子表，只不过是由电脑代替人脑进行计算，不能充当 地理教学仪器。各类显示地球上不同时区时间的"世界钟"，如设计理念
较先进的、权属本人的实用新型专利91204420.9多功能世界表，也存有以 下不足之处1、由于"太阳"标志在表盘上id:于暗设状态，显示时空信 息时不够直观、不够生动；2、由于有机芯和其他一些附加装置，结构复 杂，体积重量大，不便于即席演示和随身携带；3、造价高，不利于推广 普及。即使本人刚申报的实用新型2007M128"6.0多功能时空信息演示 盘，也因未在中时区设置"国际标准时间"标志和未用不同的颜色区分 东、西经范围而使其直观性稍有逊色。
发明内容
本发明的目的是提供一种有关自然地理的教学仪器。本发明的技术方 案是这样实现的 一种多功能时空信息演示盘，自上而下主要由地盘(地 球廿于区ftfHa古^v^rtft^周边所处昼夜晨昏状况及日时分等数字 位置盘)和日历盘(双日历变号数据库盘)三大部分有机组成。
本发明较之现有的技术，具有的优点为1、可直观、清晰、生动地
仿真演示由于地球自转运动而导致的时空信息的变化情况。2、利用手 动，可迅速(一般不超过10秒钟)査到所需之时空信息。3、结构简单， 体积小，重量轻，便于携带。4、造价低廉，便于普及。
图l为整盘外观示意图； 图2为地盘示意图3为天盘示意图； 图4为日历盘示意图5为整盘沿天盘上太阳标志中心至子夜线标志一线纵切面示意图。
图中1—地盘；2—天盘；3—日历盘；4一在其平面正圆形小顶面上 标有"S"标记的地盘与天盘联结轴；5—日历盘与天盘联结轴；6—太阳标
志；7—子夜线标志；S—双日历显示窗口；9一地盘圆心；IO—地球时区指
针；H—时区指针尖端；12—时区名称；13—时区内代表地点名称；14一 时区中央经度；15—时区中央经线标志；16—时区指针界；n—日界线标
志；18—"东经"范围颜色；19—"西经"范围颜色；20— "国际标准时
间"标志；21—太阳标志圆心；22—太阳对天盘的直射线标志；23—太阳
对天盘的斜射线标志；24—正午线标志；25—晨线标志；26—昏线标志； 27—正点标志；28—正点g字；29—10分钟刻度；30—半点钟刻度；31— 正点线标志；32—日历盘在天盘上的联结点；33—天盘圆心；34—日历盘 圆心；35—日历盘上日期数字；36—日历盘上日期数字排序方向；37—日 历盘上日期数字显示方向。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步的说明和描述。
本发明由地盘、天盘、日历盘和两根联结轴组成。
1)地盘(地球时区指针组合盘)因①地球在其轨道上围绕太阳自 西向东公转的同时，还围绕其自身的假想轴(地轴)自西向东自转(地动 说)。②国际上把地球自转一周的时间等分为24小时，每小时等分为60分
钟......③地球是一个不透明的球体，地处偏东地点的人们总比地处偏西地
点的人们先见到日出，为了规范地球上的时间，国际上达成了按时区划分 地球表面的共识。④人们对指针式计时器的视读习惯为顺时针方向。⑤从
南极(s极)上空看，地球呈顺时针方向自转。
根据上述现实，按国际上有关的约定俗成和常识，如图把地球的南半 球设计为一个由"10" —样的24根整时区指针组合而成的地盘1，代表全球 的24 (实为25)个时区的南半球部分；每根时区指针的理论长度为从南极S 至赤道的10000公里。其中，在每根时区指针轴心(S极)9以北，均以"头
朝北"的"离心式"依次标注上时区中央经线标志15;时区中央经度M;
时区内代表地点的名称13 (其中，有的地点名称在同区的北半球——该区
的南半球为海洋)；时区名称12;以时区中央经线与赤道的交点为基准，
顶角为锐角的等腰三角形"两腰式"的时区指针尖端ll; 16为时区指针 界；17为日界线(国际日期变更线)标志，由该线把12时区指针从中纵向 平分为东12时区指针和西12时区指针，使盘上共有整、半时区指针25根；
为省目起见，用不同的浅色分别标识出"东经"和"西经"范围；在中时 区指针尖端部位设一红色的"▲"标记20作为"国际标准时间"标志。不 同的使用者也可在其常用的时区指针尖端部位设置自认为省目的标记，如 在北京所在的东8时区指针尖端部位设置红色的或"★"等标记。
2)天盘(地球周边所处昼夜晨昏状况及日时分等数字位置盘)因 ①相对于地球而言，太阳的位置是不变的(日心说)。②任何瞬间，太阳 光线在地球上都只有一个直射点和无穷多个斜射点。③由于地球是一个不 透明的球体，任何瞬间，都有半个球面因受阳光照射而处于白昼；另一半 球面因背离阳光而处于黑夜。由黑夜向白昼过度的交界线称晨线；由白昼 向黑夜过度的交界线称昏线。由晨昏线组成的晨昏圈把地球表面等分为 昼、夜两个半球。只有在晨昏圈与地球经线圈相重合的"二分日"世界各 地或在赤道上，才会出昼、夜平分的现象。 习惯上，世界各地都把当地 太阳高度最高时定为12时；把最背离太阳时定为O (24)时；把日出时定. 为6时；把日落时定为18时。这四个正点的依据分别是当地所处经线届时 与之相重合的正午线(天盘上近"太阳"且与阳光直射线重合的一条半 径)、子夜线(天盘上与正午线正相背的一条半径)、晨线和昏线。
根据上述现实，首先如图3设计一主体直径适当大于地盘主体直径的 天盘2。其次在其外侧适当位置设一红色的太阳标志6，并通过太阳标志圆 心21与天盘圆心33画一直线并延长至天盘另一侧边缘，把该线自天盘圆心 至"太阳"方向的半径设为正午线标志24;把与之正相反的半径设为子夜 线标志7;把该线于"太阳"和天盘之间的部分设为阳光对天盘的直射线 标志22;在其两侧各设一条与之相平行的阳光斜射线标志23;阳光直射线
和斜射线标志均以由"太阳"射向天盘的红色箭头标识。然后，以有"太 阳"的一方为上，以由正午线和子夜线组成的这条天盘直径垂直且平分的 另一条天盘直径把天盘等分为上、下两个半圆。把上面的半圆着晴空颜 色，设为昼空间；把下面的半圆着夜空颜色，设为夜空间。把昼夜空间的 交界线设为晨昏线标志。其中，把天盘圆心以左的设为晨线标志25;以右 的设为昏线标志26;在晨昏线近侧的昼窆间里着上一抹桔红色，分别象征 朝霞和晚霞。最后，按顺时针方向在子夜线、晨线、正午线、昏线标志的 近天盘边缘处以"头朝外"的"离心式"依次标注0、 6、 12和18这四个正 点数字并根据常识，如图瑱足31—类的正点线标志；27—类的正点标记； 28—类的其他正点数字；29—类的10分钟刻度和30—类的半点钟刻度。有 关8和7的说明见下文。
3)日历盘(双日历变号数据库盘)因①从理论上讲，地盘上的日 界线17和天盘上的子夜线7都是无限细微的。当且仅当日界线运转至刚与
子夜线重合的一刹那，全球各地才同处于一天上；而当日界线刚偏离子夜 线的一刹那，地球上新的一天首先在东12时区诞生，旧的一天最后在西12
时区结束。所以，事实上全球每时每刻都有两个相邻的日期。具体情况 为任何时刻，地处天盘上子夜线沿顺时针方向至地盘日界线范围内各时 区的日期，都比地处天盘上子夜线沿逆时针方向至地盘日界线范围内各时 区的日期早一天；反之，则晚一天。②目前，全球通用的西历各月份的天 数为l、 3、 5、 7、 8、 10、 12七个月分各31天；4、 6、 8、 11四个月份各30 天；二月份平年28天；闰年29天。
根据上述现实，首先，以适当小于天盘上子夜线的长度为半径，在子 夜线上选取一点为圆心32，画一天盘的内切虚圆。其次，如图4制作一同
样规格的日历盘3。其中，34为日历盘圆心；在日历盘的边缘部位。以
"头朝内"的"向心式"按顺时针方向均匀地标注上如35—样的1一31、 1、 28、 1、 29、 1、 30共37个代表日期的数字。36为日期数字排序方向； 37为日期数字显示方向。最后，在天盘边缘子夜线7两侧开出对称的两个 日历显示窗口8，用以显示世界上两上相邻的日期数字。
4)以上三个盘制作完毕，最后，如图5所示用轴5自上而下依次穿 过天盘子夜线上的32和日历盘圆心34，把两个盘联结起来；用轴4自上而 下依次穿过地盘圆心9和天盘圆心33，把两个盘联结起来。由于天盘为静 盘，地盘和日历盘为动盘，所以上述两个轴可与天盘固结为一体，但不影 响与之相联结的地盘和日历盘的自由转动。 '
至此， 一个多功能时空信息演示盘制作完毕。正确操作该演示盘，可 准确而迅速地向人们提供所需査找之时空信息。如，已知北京时间为 1995年3月21 (春分)日ll点:正，问伦敦和华盛顿时间各是多少？解首 先转动日历盘，使天盘上的双日历显示窗口中出现21、 20两个相邻的日 期；接着转动地盘，使北京所在的东8区的时区指针尖端对准天盘上的正 点数字ll (如图l所示)，这时演示盘上清楚地显示出伦敦时间为( 19"年3月)21日凌晨3点正；华盛顿时间为(1995年3月)M日22点正。
整个查找过程只需几秒钟时间。
显然，本发明的上述实施例中，'有的是必然的，有的是或然的。仅仅 是为清楚地说明本发明所作的举例，并非是对本发明的实施方式的限定。 在上述说明的基础上，还可依本发明之原理做出不同形式的微调或变动。 这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些由本发明原理所引申 出的显而易见的变化、变动或雷同之处，仍属于本发明的保护权限之中。
权利要求
1.一种多功能时空信息演示盘，自上而下由地盘、天盘、日历盘三大部分组成，其特征在于，还包括地盘与天盘联结轴、日历盘与天盘联结轴；其中，地盘与天盘联结轴的上端为“钉头式”的平面正圆形小顶，在顶面上标有“S”标记；日历盘与天盘联结轴通过日历盘圆心，把它以天盘内切圆的形式联结在天盘子夜线上。
2. 根据权利要求1所述的多功能时空信息演示盘，其特征在于， 所述地盘主体是一个以地球南半球为基础、以S极为轴心、由24根 整时区指针构成的平面正圆形呈花盘状的时区指针组合盘，每根整 时区指针由轴心S向北，以"头朝北"的"离心式"依次标有时区中 央经线标志，时区中央经度，时区内代表地点名称，时区名称，最北 端是以时区中央经线与赤道的交点为顶点，顶角为锐角的等腰三角形 的"两腰式"的时区指针尖端；在12时区指针上设有日界线标志， 把该区纵向平分为东12时区指针和西12时区指针，使地盘上共有整、 半时区指针25根；用不同的浅色分别标识出"东经"和"西经"范 围；在中时区指针尖端部位设有"A"的"国际标准时间"标志。
3. 根据权利要求1所述的多功能时空信息演示盘，其特征在于， 所述天盘是一个直径适当大于地盘直径的平面正圆盘，在其边缘外侧 附设有红色的"太阳"、阳光直射线及斜射线标志，天盘主体近"太 阳"的半圆为主调呈晴空颜色的昼空间标志；另一半圆为主调呈夜空 颜色的夜空间标志，昼、夜空间的交界线为晨、昏线标志，其中，天盘圆心以左的为晨线标志；以右的为昏线标志，晨、昏线近侧的昼空 间为呈桔红色的朝霞和晚霞标志，天盘上太阳直射线与之相重合的上 方半径为正午线标志；与此正相反的下方半径为子夜线标志；子夜线、晨线、正午线和昏线又分别为O、 6、 12和18点的正点线标志，正点 线所指向的天盘边缘部分的黑白两色小圆点为正点标记；天盘上24 个正点数字与其他刻度标记均以"头朝外"的"离心式"标注于天盘 边缘的适当位置，在子夜线的末端两侧开有对称分布的双日历显示窗 □。
4.根据权利要求1所述的多功能时空信息演示盘，其特征在于， 所述的日历盘主体是一个平面正圆盘，在该盘边缘部位以"头朝内" 的"向心式"，按顺时针方向均匀地标注着1-31、 1、 28、 1、 29、 1、 30共37个代表日期的数字，日历盘边缘呈均匀的细锯齿状。
全文摘要
本发明公开了一种多功能时空信息演示盘。该盘自上而下主要由地盘、天盘、日历盘三大部分和两根联结轴组成。其中，地盘上共有整、半时区指针25根，在东、西12时区指针间设有“日界线”标志；在地盘圆心设有代表地球南极的“S”标志；在伦敦所处的中时区指针尖端部位设有“△”的“国际标准时间”标志；在天盘上设有太阳、阳光直射线、斜射线、晨线、正午线、昏线和子夜线标志及双日历显示窗口。正确使用该演示盘，可直观、清晰、准确、迅速地查到所需查找的时空信息，对有关内容的地理教学能起到良好的促进作用。该演示盘结构简单，体积小，重量轻，便于随身随带；造价低廉，便于推广普及。
文档编号G09B29/00GK101354853SQ200710146180
公开日2009年1月28日 申请日期2007年8月27日 优先权日2007年7月27日
发明者杨叔宪 申请人:杨叔宪