CN202258109U - 光电浑天仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能够直观太阳运动规律的光电浑天仪。本实用新型光电浑天仪，包括底座、标注经纬度的内球和外球、固定装置、单向电动机、双向电动机、激光发射器和内轴，外球固定在底座上，内球设于外球内并与外球同球心，内球通过内轴连接在底座上，内轴可带动内球沿轴向转动，单向电动机固定在内球内的其中一极上，与单向电动机输出轴相连的第一转轴的轴线过球心，第一转轴在球心位置固定连接有固定装置，双向电动机固定于固定装置内，双向电动机的输出轴第二转轴的轴线与第一转轴的轴线垂直相交于球心，激光发射器固定安装在第二转轴上，激光发射器发射的光束过球心且与第二转轴垂直，双向电动机可带动激光发射器在46度52分范围内往复运动。

Description

光电浑天仪

技术领域

本实用新型涉及一种天文演示仪器，特别是涉及一种用于观测太阳运动规律的光电浑天仪。 

背景技术

浑天仪是浑仪和浑象的总称，浑天仪浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器，而浑象是古代用来演示天象的仪表。是中国的传统实用新型之一，但其操作使用不方便，难以动态、直观地解析天体的运动规律，以至于人们很少有见到古代浑天仪的实物。现代天象仪是通过投影仪将天象投影到球形屋顶上，演示天体运动变化，只能在特定的教室里演示，因而对环境要求高、成本高，且操作不便，难以动态直观地观测和解析天体的运动规律。 

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种操作简便、成本低、便于携带且能够动态直观地观测和解析天体运动规律的光电浑天仪。 

本实用新型光电浑天仪，包括底座、内球、外球、固定装置、单向电动机、双向电动机、激光发射器和内轴，所述内球、外球和固定装置均为空心部件，其中内球由半透明材料制成，固定装置由透明或半透明材料制成，所述外球固定在底座上，外球由平行于底座的水平圈分为透明的上半球和半透明的下半球，所述内球设于外球内并与外球同球心，所述内轴包括左半轴和右半轴，两半轴的轴线在同一条过球心的直线上，所述左半轴和右半轴的内端分别固定在内球的左右两端，左半轴和右半轴的外端穿过外球与底座相连，两半轴的外端左右固定且能够带动内球沿轴向转动，所述单向电动机位于内球内，固定在内球两极的其中一极上，单向电动机的输出轴通过联轴器连接有第一转轴，第一转轴的轴线过球心，所述第一转轴在球心位置固定连接有固定装置，所述双向电动机固定于固定装置的空心内壁上，双向电动机的输出轴为第二转轴，第二转轴为空心轴且其轴线与第一转轴的轴线垂直相交于球心，激光发射器固定安装在第二转轴上，激光发射器发射的光束过球心且与第二转轴的轴线垂直，双向电动机用于带动激光发射器在46度52分范围内，即在南北纬23度26分之间往复运动。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型中的激光发射器发射的光线模拟太阳的照射光线，单向电动机可以做无休止的逆时针运动，来模拟因地球自转运动时以地球为参照系而产生的视觉上太阳绕地球自西向东的旋转运动，双向电动机可带动激光发射器在南北纬23度26分之间做双向往复运动，用来模拟地球在绕太阳公转时太阳直射点在地球上南北回归线之间的变化，所以当双向电动机和单向电动机同时开启时，可以模拟地球公转和自转对太阳照射光线的影响，转动内球，使内球某一纬度的纬线过外球天顶，激光发射器在外球上的光点轨迹就表示太阳在该纬度地区观测地天空中的运动轨迹，因而采用这种结构就不再需要在特定的圆形顶的教室中演示太阳运动轨迹，对演示环境要求不高，且成本低，轻巧便携，可以清楚地表示太阳在天空中的运动轨迹。 

本实用新型光电浑天仪，其中所述第一转轴包括靠近单向电动机的近半轴和远离单向电动机的远半轴，所述固定装置固定连接在近半轴和远半轴之间，所述远半轴上设有电源导入装置，所述电源导入装置包括三块金属触片，上述三块金属触片缠绕在远半轴末端且互不接触，所述内球两极中与单向电动机相对的一极上固定连接有接电装置，所述接电装置为位于内球内的筒状套体，套体内设有与上述三个金属触片对应连接的三个电刷，所述左半轴或\和右半轴为空心轴，上述空心轴用于将电源导入装置上的线路从内球内伸出并汇于底座中，底座上设有四个控制按钮，分别为单向电动机、双向电动机、激光发射器的电源开关和双向电动机转向的控制开关。采用这种结构，是为了便于就近使用电源而不必使用电池，通过电源导入装置和接电装置的设置，给单向电动机、双向电动机和激光发射器提供电源，而不会导致第一转轴旋转时产生绕线问题，操作使用方便。 

本实用新型光电浑天仪，其中所述内球的两极分别标有N和S，所述内球上还标有经线、纬线、赤道线、南北回归线、南北极圈，在赤道线的圆上取一条在左半轴和右半轴轴线上的直径，该直径的两端点分别标有E和W，分别代表正东方向与正西方向，在与内球直径EW垂直的一条经线上标有正午12时/本地经度，向东每隔15度依次标有11时、10时、9时、……，向西每隔15度依次标有13时、14时、15时、……，东西向在与EW垂直的另一条经线重合处标有0时/24时，在正午12时/本地经度的经线与各纬线的交点处依次标有纬度，向北依次为：北15度、北23度26分、北30度、……、北极N，向南依次为：南15度、南23度26分、南30度、……、南极S。在内球上标示出上述各标线后，可以从激光发射器发射到内球球面上的激光位置读出太阳直射点的纬度与太阳在该位置对应的时间。 

本实用新型光电浑天仪，其中所述单向电动机固定在所述内球的N极点处，所述接电装置固定在所述内球的S极点处，采用此种结构时以确保第一转轴的轴线经NS极过球心。 

本实用新型光电浑天仪，其中所述底座包括一个梯形体，所述梯形体的左右两边均固定连接有支架，所述左半轴和右半轴的外端穿过外球连接在支架上，梯形体左右两边的支架上均开设有半轴孔，左半轴和右半轴的外端分别伸入相应的半轴孔中左右固定，所述左半轴或右半轴上设有调节手柄。采用这种结构，加工简单，使用方便。 

本实用新型光电浑天仪，其中所述外球外壁上标有水平大外圆，所述大外圆上与内球上的E、W相对应的位置分别标有E、W，大外圆上与其直径EW垂直的直径两端从W点开始沿顺时针方向分别标有N、S，所述外球上ESWN所在的大外圆表示地平圈，地平圈将外球分隔为上下两个半球，上半球顶端表示观测地天顶D，天顶D处开设有圆形小孔，下半球底端表示观测地天底H，地平圈上的E、S、W、N分别表示上半球与下半球相交处的东、南、西、北方向，所述外球上供左半轴和右半轴穿出的小孔分别位于E、W处，外球的外壁上还标设有以天顶D和天底H为两极的经线和纬线，过S点的经线与地平圈的交点处标注南，向东各经线依次标注+15°、+30°、......，向西各经线依次标注-15°、-30°、......，正北方向经线DN为+180°与-180°的重合线。 

本实用新型光电浑天仪，其中所述的固定装置为球体、圆柱体或正多面体。采用此种结构优点是美观、便于安装、制作。 

下面结合附图对本实用新型的光电浑天仪作进一步说明。 

附图说明

图1为本实用新型光电浑天仪的结构示意图； 

图2为本实用新型光电浑天仪中内球的剖视图； 

图3为本实用新型光电浑天仪中内球球面标注示意图； 

图4为本实用新型光电浑天仪中外球球面标注示意图； 

图5为本实用新型中计算太阳运动规律的方法原理示意图。 

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型一种光电浑天仪，包括底座1、内球2、外球3、固定装置4、单向电动机5、双向电动机6、激光发射器7和内轴，内球2和外球3均为空心球，其中内球2由半透明材料制成，固定装置4为由透明材料制成的空心圆柱体，外球3固定在底座1上，外球3由平行于底座的水平圈分为透明的上半球和半透明的下半球，其中透明的上半球表示日半球，半透明的下半球表示夜半球，内球2设于外球3内并与外球3同球心，内 轴包括左半轴8和右半轴9，两半轴8，9的轴线在同一条过球心的直线上，左半轴8和右半轴9的内端分别固定在内球2的左右两端，底座1包括一个梯形体，梯形体的左右两边均固定连接有支架18，左半轴8和右半轴9的外端穿过外球3连接在支架18上，梯形体左右两边的支架18上均开设有外端不通的半轴孔，左半轴8和右半轴9的外端分别伸入相应的半轴孔中左右固定，右半轴9上设有调节手柄16，两半轴8，9能够在调节手柄16控制下带动内球2沿轴向转动，单向电动机5固定在内球2内壁的N极点上，单向电动机5的输出轴通过联轴器连接有第一转轴，第一转轴的轴线过球心，第一转轴包括靠近单向电动机5的近半轴11和远离单向电动机5的远半轴12，固定装置4固定连接在近半轴11和远半轴12之间，单向电动机5的输出轴旋转时带动固定装置4同步旋转，双向电动机6固定于固定装置4的空心内壁上，双向电动机6的输出轴为第二转轴20，第二转轴20的轴线与第一转轴的轴线垂直相交于球心，第二转轴20上在经过球心处开设有孔或槽，激光发射器7固定安装在第二转轴20上的孔或槽中，激光发射器7发射的光束过球心且与第二转轴20垂直，双向电动机6用于带动激光发射器7在46度52分范围内往复运动，即在南北纬23度26分之间往复运动；远半轴12上设有电源导入装置13，电源导入装置13包括三块金属触片，三块金属触片缠绕在远半轴12末端且互不接触，内球2内壁的S极点上固定连接有接电装置14，接电装置14为筒状套体，套体内设有与上述三个金属触片对应连接的三个电刷，左半轴8为空心轴，空心轴用于将电源导入装置13上的线路从内球2内伸出并汇于底座1中，底座1上设有四个控制按钮，分别为单向电动机5、双向电动机6、激光发射器7的电源开关和双向电动机6转向的控制开关。 

如图3所示，本实用新型光电浑天仪，内球2的两极分别标有N和S，内球2上标有与地球仪上标注一样的经线、纬线，内球2上还标有赤道线、南北回归线、南北极圈，在赤道线的圆上取一条在左半轴8和右半轴9轴线上的直径，该直径的两端点分别标有E和W，分别代表正东方向与正西方向，在与内球直径EW垂直的一条经线上标有正午12时/本地经度，向东每隔15度依次标有11时、10时、9时、……，向西每隔15度依次标有13时、14时、15时、……，东西向在与EW垂直的另一条经线重合处标有0时/24时，在正午12时/本地经度的经线与各纬线的交点处依次标有纬度，向北依次为：北5度、北23度26分、北30度、……、北极N，向南依次为：南5度、南23度26分、南30度、……、南极S。 

如图4所示，本实用新型光电浑天仪，外球3外壁上标有水平大外圆，大外圆上与内球2上的E、W相对应的位置分别标有E、W，大外圆上与其直径EW垂直的直径两端从W点开始沿顺时针方向分别标有N、S，外球2上ESWN所在的大外圆表示地平圈，地平圈将外 球2分隔为上下两个半球，即为日半球和夜半球，其中日半球表示观测地所能观测到的天空，夜半球表示观测地所不能观测到的天空，日半球顶端表示观测地天顶D，天顶D处开设有圆形小孔，夜半球底端表示观测地天底H，地平圈上的E、S、W、N分别表示日半球与夜半球相交处的东、南、西、北方向，外球3上供左半轴8和右半轴9穿出的小孔分别位于E、W处，外球3的外壁上还标设有以天顶D和天底H为两极的与地球仪上一样的纬线，地平圈为0°，至天顶处为+90°，至天底处为-90°；经线以每隔15度标出，过S点的经线与地平圈的交点处标注南，向东各经线依次标注+15°、+30°、......，向西各经线依次标注-15°、-30°、......，正北方向经线DN为+180°与-180°的重合线。 

本装置中单向电动机5的输出轴第一转轴逆时针旋转，即自西向东旋转，每24小时旋转一周，双向电动机6的输出轴第二转轴20在南北回归线之间往复运动，每运动一个周期为365天；本装置在作为教学仪器进行演示时，可以将单向电动机5和双线电动机6的转速同倍数提高，以便于观测演示效果；本装置中内球反映太阳与地球系统的相对关系，也就是以地心为坐标原点时，太阳与地球的位置关系，内球2上的经度反映观测地的时间，内球2的一周360°分为24小时，则第一转轴每旋转15°表示经过一小时，而外球3代表地球上不同纬度观测地的天空，外球3上的经纬度用于度量太阳在天空中的方位；以地球为参照系，太阳一天中是转绕地球作圆周运动。当太阳直射赤道时，赤道上观测者看到太阳就是在天空中做与地面垂直的圆周运动，而其他纬度地区观测到太阳的运动圆周是与地面成一定角度的，而这个角度就是90°减去当地纬度，在本装置中是通过转动内球2来实现的。 

以在北纬30度地区观测夏至日太阳运动规律为例，本实用新型的使用方法如下： 

本装置在需要观测太阳运动周日视运动规律、度量太阳方位角与高度角时，操作如下：打开电源开关，点亮激光发射器7，激光投射到内球2球面上的激光点，通过底座1上的调节按钮调节固定装置4上的双向电动机6，激光点将沿内球2上的一条经线移动，使激光点移到内球2北纬23度26分的纬线上；通过调节手柄16转动内球2，使内球2北纬30度纬线通过外球3的天项D处的小孔，再打开单向电动机5的开关，在单向电动机5的带动下，激光点会沿内球北纬23度26分的纬线自东向西移动，这时激光点在外球3上的运动轨迹就是太阳在北纬30度地区天空中的视运动轨迹；当激光点移动到内球2上午10时的经线处，表示当地地方时10时的太阳，对应激光点投射到外球3的球面，激光点所在外球3经线的度数就是当地地方时10时太阳在天空中的方位角，激光点所在外球3纬线的度数就是当地地方时10时太阳在天空中的高度角。 

本装置在观测日出方位和计算日照时间时，操作如下：激光点在内球2北纬23度26度 纬线上运动，该内球2的纬线与外球3的地平圈(外球ESWN圈)有东、西两个交点，过东面交点处的外球3经线与外球3的E点处经线的经度差为日出方位角，过西面交点处的外球3的经线与外球3的W点处经线的经度差为日落方位角；过东面交点处的内球2经线上标出的时间为日出时间，过西面交点处的内球2经线上标出的时间为日落时间，日落时间减去日出时间为北纬30度地区的日照时间。 

由于本装置中内球2可在正负90度之间调节，使内球2的任意一条纬线过外球3的天顶D、两极点，也可与外球3的天顶D重合，故本装置可观测任意纬度地区及两极的太阳视运动规律；由于本装置的固定装置内的双向电动机6使激光点在内球正负23度26分的纬度内任意调节，故本装置可观测不同季节的视运动规律；由于本装置中激光发射器7可在单向电动机5的带动下使激光点在内球2球壁上做无限制圆周运动，故本装置可观测一天中任意时刻的太阳方位。在不考虑海拨高度、高山阻挡等因素，地球上同一纬度地区的视运动规律完全相同，故本装置是一个通用装置。 

在不考虑太阳光线在穿过大气层时的折射、太阳的视面角、高山阻挡、海拔高度等因素的影响下，相对于地球而言太阳是一个面光源，照射到地球上的太阳光是平行光线。地球上某观测地的地平圈是地球球面上过该地的切面。 

为了分析太阳周日视运动规律，建立两个球坐标系来分析，以便于理解上述技术方案。 

如图5(a)所示，以地心O为坐标原点，地轴为NS，以OS所在直线为x轴，设过观测点A的经线与赤道的交点G，直线OG所在直线为z轴，与过A点的经线圈垂直的直线与A地东面的球面交于E点，以OE为y轴，建立球坐标系。则观测点A在坐标平面xOz内，坐标平面yOz为赤道面。本球坐标系可用于研究太阳相对于地心的运动规律，太阳R的周日运动轨迹在赤道圆上或平行于赤道的小圆上。 

如图5(b)所示，以观测点A为坐标原点，A地地平圈的法线OA为z’轴，与A地经线圈相切的直线为x’轴，以与过A的经线圈垂直的直线为y’轴，建立球坐标系。则x’轴与y’轴确定的平面为A地地平圈，z’轴过地心，z’轴指示A地天顶D，y’轴与y轴平行，y’轴指示A地正东方向，x’轴指示A地正南方向。在本球坐标系可以方便地研究太阳相对于观测地的方位。 

如图5(c)所示，若天阳在R处直射地球，即此处太阳光线通过地心，由于太阳光线是平行光线，故A地观察到的太阳光线AR’与OR平行，因此AR’和OR与两坐标系的坐标轴及坐标平面所成的角度(即方位)均相等。故分析太阳在坐标系A-x’y’z’的方位时，可将该坐标系平移使其原点A与地心O重合，即两个坐标系的坐标原点重合，且两个坐标系的y轴与y’轴重合，如图9。设观测地A的纬度为为α，规定北纬为正，南纬为负，沿y轴负向观察坐标平面xOz， 逆时针旋转为正角。则将坐标系O-x’y’z’绕y轴(y’轴)旋转α角时两坐标系重合，或将坐标系O-xyz绕y轴(y’轴)旋转-α角时两坐标系重合；即考察OR在坐标系O-x’y’z’中的方位，只须将坐标系O-xyz绕y轴(y’轴)旋转-α角，OR在坐标系O-xyz中的方位也就是OR在坐标系O-x’y’z’中的方位；或者说，考察OR在坐标系O-x’y’z’中的方位，也可将OR绕y轴旋转α角，这样OR在坐标系O-xyz中方位就是原来的OR在坐标系O-x’y’z’中方位了。由于在以O为坐标原点的坐标系O-xyz中，球心处观测到的太阳光线OR通过球心，因此可用从球心投影到内球球面上的影像表示太阳。 

如图3至图5所示，内球2的经纬度表示球坐标系O-xyz中的方位，外球3的经纬度表示球标系O-x’y’z’观测地天球中的方位。WE与坐标轴y’和y重合，z’轴过外球3天顶D即观测地天顶D，外球3大圆ENWS表示观测地地平圈，外球3大圆NDS在坐标平面xOz内；内球2NS与轴x重合。内球2标注正午12时/本地经度的经线为过观测地的经线，它在坐标平面xOz内，也在坐标平面x’Oz’内。可通过转动内球2来调节观测点纬度，使观测点纬线通过外球3天顶D，则太阳光线OR在坐标系O-xyz的方位也跟随调整为O-x’y’z’中的方位也即在外球3中的方位，由于整个内球2的旋转，OR在坐标系O-xyz中的方位没有改变，即太阳相对于地球球心的方位没有改变。这样，通过内球2度量太阳相对于地心的运动，通过外球3度量太阳相对于地球上不同观测点的运动，即通过两个球坐标系使这两个不同角度观测的运动在本实用新型光电浑天仪上同时直观显示出来。调节双向电动机6，使激光发射器7光点在内球2的某一纬度上，即表示太阳光线直射地球上该纬度地区，在单向电动机5的驱动下，光点在内球2上此纬度圈上匀带转动，表示太阳直射点在地球球面上的移动，由激光发射器7光点所在的内球2上标注时间的经线可读出相对于观测地地方时某时刻的太阳。激光发射器7的光点在外球3上的对应位置就是观测地该时该时刻的太阳，它的方位角与高度角可在外球经纬线中读出。从内球2中知是A地地方时上午9时的太阳位置，其直射纬度数可从内球2上太阳R所在的纬线上读出，通过调节手柄旋转内球2使观测地A的纬线经过外球3天顶D时，即将坐标系O-xyz和OR绕y(y)轴旋转α角了，旋转后观测点处太阳R在坐标系O-x’y’z’中的方位可从外球3中的经度和纬度读出，即太阳R在坐标系O-x’y’z’中的方位可从外球3的经度和纬度读出，外球3经度表示太阳与A地经线圈所成的角，即太阳方位角，纬度表示太阳与地平圈所成的角，即太阳高度角。 

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。 

Claims (7)

1.一种光电浑天仪，其特征在于：包括底座(1)、内球(2)、外球(3)、固定装置(4)、单向电动机(5)、双向电动机(6)、激光发射器(7)和内轴，所述内球(2)、外球(3)和固定装置(4)均为空心部件，其中内球(2)由半透明材料制成，固定装置(4)由透明或半透明材料制成，所述外球(3)固定在底座(1)上，外球(3)由平行于底座的水平圈分为透明的上半球和半透明的下半球，所述内球(2)设于外球(3)内并与外球(3)同球心，所述内轴包括左半轴(8)和右半轴(9)，两半轴(8，9)的轴线在同一条过球心的直线上，所述左半轴(8)和右半轴(9)的内端分别固定在内球(2)的左右两端，左半轴(8)和右半轴(9)的外端穿过外球(3)与底座(1)相连，两半轴(8，9)的外端左右固定且能够带动内球(2)沿轴向转动，所述单向电动机(5)位于内球(2)内，固定在内球(2)两极的其中一极上，单向电动机(5)的输出轴通过联轴器连接有第一转轴，第一转轴的轴线过球心，所述第一转轴在球心位置固定连接有固定装置(4)，所述双向电动机(6)固定于固定装置(4)的空心内壁上，双向电动机(6)的输出轴为第二转轴(20)，第二转轴(20)的轴线与第一转轴的轴线垂直相交于球心，激光发射器(7)固定安装在第二转轴(20)上，激光发射器(7)发射的光束过球心且与第二转轴(20)的轴线垂直，双向电动机(6)用于带动激光发射器(7)在46度52分范围内往复运动。

2.根据权利要求1所述的光电浑天仪，其特征在于：所述第一转轴包括靠近单向电动机(5)的近半轴(11)和远离单向电动机(5)的远半轴(12)，所述固定装置(4)固定连接在近半轴(11)和远半轴(12)之间，所述远半轴(12)上设有电源导入装置(13)，所述电源导入装置(13)包括三块金属触片，上述三块金属触片缠绕在远半轴(12)末端且互不接触，所述内球(2)两极中与单向电动机(5)相对的一极上固定连接有接电装置(14)，所述接电装置(14)为位于内球(2)内的筒状套体，套体内设有与上述三个金属触片对应连接的三个电刷，所述左半轴(8)或\和右半轴(9)为空心轴，上述空心轴用于将电源导入装置(13)上的线路从内球(2)内伸出并汇于底座(1)中，底座(1)上设有四个控制按钮，分别为单向电动机(5)、双向电动机(6)、激光发射器(7)的电源开关和双向电动机(6)转向的控制开关。

3.根据权利要求1或2所述的光电浑天仪，其特征在于：所述内球(2)的两极分别标有N和S，所述内球(2)上还标有经线、纬线、赤道线、南北回归线、南北极圈，在赤道线的圆上取一条在左半轴(8)和右半轴(9)轴线上的直径，该直径的两端点分别标有E和W，在与内球直径EW垂直的一条经线上标有正午12时/本地经度，向东每隔15度依次标有11时、10时、9时、……，向西每隔15度依次标有13时、14时、15时、……，东西向在与EW垂直的另一条经线重合处标有0时/24时，在正午12时/本地经度的经线与各纬线的交点处依次标有纬度，向北依次为：北5度、北23度26分、北30度、……、北极N，向南依次为：南5度、南23度26分、南30度、……、南极S。

4.根据权利要求3所述光电浑天仪，其特征在于：所述单向电动机(5)固定在所述内球(2)的N极点处，所述接电装置(14)固定在所述内球(2)的S极点处。

5.根据权利要求4所述的光电浑天仪，其特征在于：所述底座(1)包括一个梯形体，所述梯形体的左右两边均固定连接有支架(18)，所述左半轴(8)和右半轴(9)的外端穿过外球(3)连接在支架(18)上，梯形体左右两边的支架(18)上均开设有半轴孔，左半轴(8)和右半轴(9)的外端分别伸入相应的半轴孔中左右固定，所述左半轴(8)或右半轴(9)上设有调节手柄(16)。

6.根据权利要求3所述的光电浑天仪，其特征在于：所述外球(3)外壁上标有一水平大外圆，所述大外圆上与内球(2)上的E、W相对应的位置分别标有E、W，大外圆上与其直径EW垂直的直径两端从W点开始沿顺时针方向分别标有N、S，所述外球(2)上ESWN所在的大外圆表示地平圈，地平圈将外球(2)分隔为上下两个半球，上半球顶端表示观测地天顶D，天顶D处开设有圆形小孔，下半球底端表示观测地天底H，地平圈上的E、S、W、N分别表示上半球与下半球相交处的东、南、西、北方向，所述外球(3)上供左半轴(8)和右半轴(9)穿出的小孔分别位于E、W处，外球(3)的外壁上还标设有以天顶D和天底H为两极的的经线和纬线，过S点的经线与地平圈的交点处标注南，向东各经线依次标注+15°、+30°、......，向西各经线依次标注-15°、-30°、......，正北方向经线DN为+180°与-180°的重合线。

7.根据权利要求1所述的光电浑天仪，其特征在于：所述的固定装置(4)为球体、圆柱体或正多面体。

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