专利名称:天球仪的制作方法
本发明是用于地理、天文教学及天文知识普及的仪器。
《中国大百科全书(天文学)》1981年版第378页，编入的天球仪是将天文图贴在天球体外，天球体放在坐架圆环即地平环内。天球仪给人“天外观天”星象反向和“地包天”感觉。学生形象思维差，天球概念较难确立，天文内容不易理解。
本发明的任务是设计一种天球仪。将天球体改成透明、半透明塑料或网状天球体。透过外球面观测内球壁上的星象，达到“坐地观天”星象同实际星空一致的效果。将地平面装在天球体内，用小地球仪代表天球球心使天球仪结构符合自然现象。
本发明特征是，天球体(2)为透明、半透明塑料或网状结构。子午圈为槽式子午圈(4)。地平面(5)通过下轴套(8)上的叉形支柱(9)支撑在天球体内(2)。小地球仪(3)通过空心天轴(6)悬挂在天球体(2)内。半圆支架(1)通过上轴套(7)、下轴套(8)与天球体(2)连接。通过底座(12)上锁紧机构，天球体(2)同半圆支架(1)一起在槽式子午圈(4)内进行滑动、变位。天球体(2)内设有光源装置。
本发明的天球仪，可生产成透明天球仪、网状天球仪。透明天球仪可制成荧光天体透明塑料天球仪和由球心光源投影天体的半透明塑料结构天球仪两种。透明天球仪可用于航海、天文、地理教学。网状天球仪用于中小学地理教学及天文知识普及。本设计在于透过外球面观测内球壁上星象与实际观测到的星座方向一致，达到“坐地观天”效果。地平面、小地球仪设在天球体内，“天包地”符合自然现象。用天球仪演示天球现象、讲解天文内容科学、直观、易懂。
图1、天球仪示意图图2、小地球仪、地平面装置示意图图3、槽式子午圈示意图实现本发明的最好方式(一)荧光天体透明塑料结构天球体天球仪，在两个塑料半球接口处设两个金属环用小螺丝固定表示天赤道(10)。天球体(2)上的主圈、辅圈、天体圆点、代号、名称即天文图应清晰、准确地注绘在天球内壁上，用白色不透明塑膜将荧光粉或红色涂料同透明塑料隔开。整个荧光天体透明塑料结构天球体内壁上可显示25至30组星座，200个天体。在天球体(2)内，南天极附近负八十五度圈一点上装上光源(25)用于荧光点吸光。南、北天极设两个金属极套(27、26)。
(二)球心设有光源投影星象的透明塑料结构天球体选用浅黄色或浅兰色吸光的半透明塑料注塑成两个半球。通过小地球仪(3)内的光源(图2、11)将小地球仪上的小星象孔投影到天球体内壁上。电源线从空心天轴(图2、6)内引进接通小地球仪内光源(图2、11)。小地球仪由金属薄板材料制成两个半球。半圆壳遮光罩(图2、18)固定在上轴套(图2、7)上。
(三)网状结构天球体(2)分别制成南、北两个半球。八根金属经线分别穿入南、北极套(27、26)外圆上的八个小孔和天赤道(10)上的八个小孔内，连同金属赤纬圈，半个黄道圈在胎具上点焊。将两个半球的天赤道对准，用螺丝或卡子固定。五组星座，30个天体点用发卡方式连接固定在网球上。
(四)天轴(图2、6)在上轴套(图2、7)内间隙要适当。便于天轴(6)上的旋钮(23)带动天轴下端小地球仪(3)在地平面间隙内(24)旋转。小地球仪(3)、天球体(2)一起随半圆支架(1)滑动，小地球仪(3)北极指向北天极不变。
(五)图2所示，天球体内叉型支柱(9)叉口上的两个孔(图2、28)直径略大于马蹄形支架(图2、29)两端的小摆动轴径(图2、30)。小摆动轴(图2、30)两端有同轴度要求。叉口上的两孔中心线垂直于叉型支柱(9)，地平面(5)用螺丝(图2、31)固定在马蹄形支架上(图2、29)〔地平面(5)上的东西方向应与马蹄形支架小轴轴线一致〕。铅垂(22)固定在马蹄形支架外圆弧的中间，马蹄形支架(图2、29)的小摆动轴(图2、30)安装在叉口小孔(图2、28)内，使马蹄形支架(图2、29)及铅垂(22)在叉形支柱(9)叉口中摆动，带动地平面(5)保持水平。
(六)图3所示，槽式子午圈支点装置(19)要固定在立柱(13)上，它不影响观察立柱(13)上的指示线(20)。天球体(2)随半圆支架(1)在0°至90°范围内滑动时，上轴套(7)下轴套(8)分别在子午圈上槽(图3、33)和下槽(图3、32)内同时滑动。缝线(图3、34)一侧有地平高度刻线。
(七)锁紧机构，由立柱(13)锁套(14)，锁母(15)构成，配合间隙适当。松动锁母(15)半圆支架(1)同天球体(2)一起能在0°至90°范围内随意滑动。拧紧锁母(15)半圆支架(1)牢固地锁紧在底座(12)上。
(八)用小磁铁块(21)表示太阳。
(九)底座(12)上装有三条脚螺丝(16)来调整底座(12)水平。落地一端包有橡胶垫(17)。
(十)、组装天球仪方法(1)先将半圆支架(1)锁在底座(12)上。
(2)将下轴套(8)拧在半圆支架(1)下端螺母中。
(3)用螺丝将槽式子午圈(4)固定在立柱(13)上，将下轴套(8)拨到下槽(图2、32)内。
(4)南极套(27)套在下轴套(8)上，使南半球球体放在半圆支架(1)内。
(5)装上电源装置(25)。
(6)将叉形支柱(9)拧入下轴套(8)中，装好地平装置(除地平面外)。叉口对准半圆支架(1)。
(7)用小螺丝(图2、31)将地平面(5)固定在马蹄形支架(图2、29)上端。
(8)装好小地球仪(3)内电源装置(图2、11)电线从空心天轴(图2、6)引出，同时天轴(6)穿入上轴套(7)内。
(9)将半圆遮光罩(图2、18)固定在上轴套(图2、7)下端。
(10)空心天轴(6)在上轴套(7)内同时穿入北极套(26)并在上轴套(7)外螺纹上拧上一个丝帽使小地球仪(3)、遮光罩(18)悬挂在北半球内。
(11)将上轴套(7)拧入半圆支架(1)上孔内，使两半球对准位置，固定。
(12)在半圆支架(1)上端，利用上轴套(7)，调整遮光罩(18)在天球体内位置，同时，用旋钮(23)固定天轴(6)长度，使小地球仪(3)位于天球体(2)中心。
(十一)天球仪组装技术标准(1)半圆支架(1)、天球体(2)、小地球仪(3)、槽式子午圈(4)、地平面(5)要同心。
(2)调整半圆支架(1)使指示线(20)对准半圆支架(1)下端上的90°时，天轴(6)，上轴套(7)，下轴套(8)，叉型支柱(9)，铅垂(22)在同一垂线上，并与地平面(5)，天赤道(10)面垂直。
(3)在0°至90°N内，指示线(20)对准任何度数，地平面(5)都保持水平。小地球仪(3)在地平面空隙(24)内旋转自如，小地球仪(3)北极指向天球天北极不变。
权利要求
1.由天球体、子午圈、地平面、底座构成的天球仪，其特征在于，天球体(2)为透明、半透明塑料或网状结构，子午圈为槽式子午圈(4)。天球体(2)内设有同天球体(2)同心的圆地平面(5)及钻有星象孔的小地球仪(3)。通过装在下轴套(8)上的叉形支柱(9)将地平面(5)支撑在天球体(2)内。通过空心天轴(6)将钻有星象孔的小地球仪(3)悬挂在天球体(2)内的地平面空隙(24)中。设有刻度的半圆支架(1)通过上轴套(7)、下轴套(8)与天球体(2)连接，并通过底座(12)锁紧机构在子午圈(4)槽内进行滑动、变位。
2.根据权项1所述的天球仪，其特征在于天球体为两个注塑半球。将天文图中的天体圆点、主圈、辅圈注绘在透明塑料天球体(2)内。天体圆点用荧光粉或红色涂料点缀，底衬白色不透明塑膜。天球体内设有地平面。
3.根据权项1所述的天球仪，其特征在于天球体为金属网半球，两半球在天赤道(10)处固定。天体圆点用发卡形式连接，固定在网状天球体(2)上。在网状天球体(2)内壁上将天体圆点涂红色。根据讲解内容天球体内可组合成地平面或小地球仪结构(图一)。
4.根据权项1所述的天球仪，其特征在于小地球仪(图一、3)为空心金属制品，位于天球体(图一、2)球心。通过操纵空心天轴(图一、6)上的旋钮(23)带动小地球仪(图一、3)在天球体(图一、2)内旋转。空心金属小地球仪(图一、3)上钻有星象孔，内设有光源(图一、11)通过小地球仪(3)上的星象孔将星象投影到浅黄色、浅兰色半透明吸光塑料天球体(2)内壁上。用半球壳遮光罩(图一、18)挡住观察者一面星象，可直接目测天球体内壁上的星象。
5.根据权项1所述的天球仪，其特征在于地平面(5)中心与天球体(2)同心。马蹄形重垂(图二、29)与地平面(图二、5)垂直固定，并在叉型支柱(图二、9)叉口内摆动，地平面(5)通过马蹄形重垂(图二、29)保持水平。
6.根据权项1所述的天球仪，其特征在于槽式子午圈(4)是有刻度的圆环，通过支点装置(19)固定在立柱(13)上。半圆支架(1)同天球体(2)一起滑动、变位时，上轴套(7)下轴套(8)分别在子午圈上槽(图三、33)下槽(图三、32)内滑动。
7.根据权项1所述的天球仪，其特征在于锁母(15)锁套(14)有指示线(20)的立柱(13)及底座(12)。根据需要可锁紧或松开半圆支架(1)。
专利摘要
本实用新型是用于地理、天文教学及天文知识普及的仪器。其特征在于天球体为透明、半透明塑料或网状结构。天球体内设有地平面及钻有星象孔的小地球仪。天球体同半圆支架连接，通过锁紧机构滑动、变位。透过外球面观察内球壁上的星象，如同“坐地观天”，星象同实际星空一致，“天包地”符合自然现象。本天球仪能演示不同纬度天文现象，直观、逼真、易懂。
文档编号G09B27/00GK85202071SQ85202071
公开日1987年5月20日 申请日期1985年6月4日
发明者李海泉 申请人:李海泉导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan