CN209542950U - 极轴校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种极轴校准装置，属于天文设备技术领域。本实用新型通过极轴组件连接机构、定位灯支架、角度调节机构和方向指示灯机构的配合，利用定位灯的光线与方向指示灯发射的始终指示固定方向的光线进行对准，通过调节赤道仪上的组件调节极轴组件转动，就可以目视两束光线对准，操作十分简单，省时省力，而且在安装好进行校准使用时，调整方向指示灯的转动轴与所述定位灯位于同一竖直面上，也就使最后对准时的两束光线位于同一竖直面上，抵消了方位角方向的误差，对方位角的调节更为精确，能够使精调时星体始终处于视野范围内，有利于降低校准难度，缩短校准时间。

Description

极轴校准装置

技术领域

本实用新型属于天文设备技术领域，更具体地说，是涉及一种极轴校准装置。

背景技术

天文望远镜是观测天文星象的常见设备，一套标准的天文望远镜往往由望远镜、赤道仪、脚架等部件组成。其中，赤道仪是用来克服地球自转对观星的影响的重要部件。由于地球自转，地面上观测者看见的星体自东向西沿着圆弧运动，轨迹就是一个同心圆，圆中心是北天极(相对于北半球)。赤道仪功能就是让望远镜沿着这个圆弧运动，使目标始终保持在视野中。在天文坐标中，这个圆弧运动的方向就是赤经方向，而赤道仪上有地平轴、赤纬轴和极轴三个轴，其中极轴的轴线用于在观星时指向星体，也就是说，在观星时极轴的轴线垂直于赤经方向。

观测前需要对极轴进行校准，现有的方法是：先粗调方位角，再按当地纬度调节高度仰角，最后再精调方位角。粗调方位角的方法是先地下划一个“十字”，用罗盘标明正北方向，然后通过调节脚架和极轴的组件把极轴对准北方，并调整极轴与地面投影线指向标出的正北方向。由于这种方式通过罗盘和目视进行对准，因此精度极低，如果粗调方位角的误差控制稍大，在调节高度仰角后，就容易导致精调时星体不在视野范围内，在精确定位时需要来回寻找，操作不便，费时费力，而且由于精确定位的调节范围很小，如果找不到星体，就需要重新进行粗调，更加浪费时间和精力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种极轴校准装置，以解决现有技术中存在的极轴的方位角校准困难且费时费力的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种极轴校准装置，包括极轴组件连接机构、定位灯支架、角度调节机构和方向指示灯机构，极轴组件连接机构用于与极轴组件连接；定位灯支架设有用于发射光线的定位灯；角度调节机构两端分别与极轴组件连接机构和定位灯支架连接，用于调节定位灯支架的角度；方向指示灯机构设于定位灯支架上，且设有与定位灯支架转动连接且用于发射指示方向的光线的方向指示灯。

进一步地，前述的极轴校准装置中，方向指示灯机构包括方向感应器、控制器和方向指示灯驱动机构，方向感应器设于定位灯支架上，用于感应方向；控制器与方向感应器电连接；方向指示灯驱动机构与控制器电连接，且与方向指示灯连接，用于驱动方向指示灯转动。

进一步地，前述的极轴校准装置中，方向指示灯机构还包括运算器和储存器，运算器与控制器电连接，用于进行数据计算；储存器与控制器电连接，用于储存数据；方向感应器包括陀螺仪芯片和用于确定地理位置的定位芯片，陀螺仪芯片和定位芯片分别与控制器电连接。

进一步地，前述的极轴校准装置中，方向指示灯机构还包括外壳，外壳设于定位灯支架上，且设有用于方向指示灯发出的光线通过的通光孔，内部设有用于容纳方向感应器、控制器、方向指示灯驱动机构和方向指示灯的空腔。

进一步地，前述的极轴校准装置中，方向指示灯驱动机构为转动轴垂直于极轴组件轴线的电动机，方向指示灯为设在电动机转动输出端的激光灯，通光孔为轴线与电动机的转动轴垂直的长孔。

进一步地，前述的极轴校准装置中，角度调节机构包括第一转轴组件和第二转轴组件，第一转轴组件转动轴线垂直于极轴组件轴线，与定位灯支架连接，且设有用于将第一转轴组件紧固的第一紧固结构；第二转轴组件转动轴线与极轴组件轴线重合或平行于极轴组件轴线，分别与第一转轴组件和极轴组件连接机构连接，且设有用于将第二转轴组件紧固的第二紧固结构。

进一步地，前述的极轴校准装置中，极轴组件连接机构包括连接柱和极轴组件连接结构，连接柱用于与第二转轴组件连接；极轴组件连接结构设在连接柱一端，且用于与极轴组件可拆卸连接。

进一步地，前述的极轴校准装置中，第二转轴组件包括环套体，环套体与第一转轴组件固定连接，且与连接柱中部转动连接，转动轴线与极轴组件轴线重合或平行于极轴组件轴线；极轴组件连接结构包括设在连接柱一端的且与设于极轴组件上的第一螺纹结构配合的第二螺纹结构。

进一步地，前述的极轴校准装置中，极轴组件连接结构包括卡爪，卡爪设于连接柱一端，且用于与极轴组件卡接。

进一步地，前述的极轴校准装置中，定位灯支架包括支撑盘，支撑盘所在平面与第一转轴组件的转动轴线平行，且后端与角度调节机构连接；方向指示灯机构设于支撑盘上，定位灯设于支撑盘的前端，方向指示灯的转动轴与支撑盘所在平面垂直，定位灯位于第二转轴组件转动轴线在支撑盘所在平面的投影上。

进一步地，前述的极轴校准装置中，定位灯支架上设有用于指示水平状态的水平指示组件。

本实用新型提供的极轴校准装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过极轴组件连接机构、定位灯支架、角度调节机构和方向指示灯机构的配合，利用定位灯的光线与方向指示灯发射的始终指示固定方向的光线进行对准，通过调节赤道仪上的组件调节极轴组件转动，就可以目视两束光线对准，操作十分简单，省时省力，而且在安装好进行校准使用时，调整方向指示灯的转动轴与所述定位灯位于同一竖直面上，也就使最后对准时的两束光线位于同一竖直面上，抵消了方位角方向的误差，对方位角的调节更为精确，能够使精调时星体始终处于视野范围内，有利于降低校准难度，缩短校准时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施例提供的极轴校准装置的侧视结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例提供的极轴校准装置的俯视结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例提供的极轴校准装置的使用状态下的俯视结构示意图；

图4为本实用新型一种实施例提供的极轴校准装置的使用状态下的侧视结构示意图；

图5为本实用新型另一种实施例提供的极轴校准装置的电路连接示意图。

其中，图中各附图标记：

10-极轴组件连接机构；11-连接柱；12-第二螺纹结构；13-卡爪；

20-定位灯支架；21-定位灯；22-支撑盘；23-水平指示组件；

30-角度调节机构；31-环套体；32-第二转轴组件；

41-方向指示灯；42-方向感应器；43-控制器；

44-方向指示灯驱动机构；45-外壳；

50-极轴组件；

61-定位灯发出的光线；62-方向指示灯发出的光线；63-地面。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的一种极轴校准装置进行说明。所述极轴校准装置，包括极轴组件连接机构10、定位灯支架20、角度调节机构30和方向指示灯机构，极轴组件连接机构10用于与极轴组件50连接；定位灯支架20设有用于发射光线的定位灯21；角度调节机构30两端分别与极轴组件连接机构10和定位灯支架30连接，用于调节定位灯支架30的角度；方向指示灯机构设于定位灯支架20上，且设有与定位灯支架20转动连接且用于发射指示方向的光线的方向指示灯41。定位灯可以是指星灯，方向指示灯可以是指北灯，以便于以此为基准查阅数据表，找到当地纬度对应的高度仰角。极轴组件50可以是天文望远镜上的极轴镜。

在进行赤道仪校准时，将天文望远镜脚架的云台调平，将极轴组件连接机构10连接在极轴组件50上，调节角度调节机构30，使方向指示灯41的转动轴与所述定位灯21位于同一竖直面上，并方向指示灯机构发出的光线照射到地面或其他可见部位形成光点，最后调节赤道仪上的转台等组件，使极轴组件50转动，并带动定位灯支架20运动，使得定位灯21发出光线照射到地面或其他可见部位形成的光点与方向指示灯机构的光点重合，此时极轴的方位角就处于较为准确的位置。

本实用新型提供的极轴校准装置，与现有技术相比，通过极轴组件连接机构10、定位灯支架20、角度调节机构30和方向指示灯机构的配合，利用定位灯21的光线与方向指示灯41发射的始终指示固定方向的光线进行对准，通过调节赤道仪上的组件调节极轴组件50转动，就可以目视两束光线对准，操作十分简单，省时省力，而且在安装好进行校准使用时，调整方向指示灯41的转动轴与所述定位灯21位于同一竖直面上，也就使最后对准时的两束光线位于同一竖直面上，抵消了方位角方向的误差，对方位角的调节更为精确，能够使精调时星体始终处于视野范围内，有利于降低校准难度，缩短校准时间。

请参阅图1，作为本实用新型提供的极轴校准装置的一种具体实施方式，方向指示灯机构包括方向感应器42、控制器43和方向指示灯驱动机构44，方向感应器42设于定位灯支架20上，用于感应方向；控制器43与方向感应器42电连接；方向指示灯驱动机构44与控制器43电连接，且与方向指示灯41连接，用于驱动方向指示灯41转动。

使用时，方向感应器42将方向信号传递至控制器43，控制器根据方向信号控制方向指示灯驱动机构44的转动，保证方向指示灯41发射的光线始终指向预定的方向。

请参阅图5，作为本实用新型提供的极轴校准装置的一种具体实施方式，方向感应器42可以是方向感应芯片，方向感应器42也可以和控制器43集成于同一芯片上。为了进一步提升方向指示灯机构的精准度，方向感应器42也可以包括陀螺仪芯片(可以是MPU6050芯片)和用于确定地理位置的定位芯片(可以是GPS芯片)，陀螺仪芯片和定位芯片分别与控制器43电连接，而方向指示灯机构还可以包括用于进行计算的运算器和用于储存数据储存器，运算器和储存器分别与控制器43电连接。

由于赤道仪需要指向的是正北方向，但是正北方向和磁北方向有一定的夹角，这个夹角在各地不同，随着年份变化也不同，且几乎每时每刻都在变化，但一般都在0-15°之间。而采用指南针等设备获得的是磁北方向，因而会造成较大误差。

由于这个夹角通过简单公式没办法精确地计算，陀螺仪芯片可以用来定位磁北方向，定位芯片用来确定当地的经纬度信息，并向控制器43及运算器传递信号，而运算器调用储存器中的记录的各地数据(全球几十万个节点的磁场情况)，利用公式对往年数据进行混算，推算出当地经纬度的正北方向。

请一并参阅图1和图2，作为本实用新型提供的极轴校准装置的一种具体实施方式，方向指示灯机构还包括外壳45，外壳45设于定位灯支架20上，且设有用于方向指示灯41发出的光线通过的通光孔46，内部设有用于容纳方向感应器42、控制器43、方向指示灯驱动机构44和方向指示灯41的空腔。方向指示灯驱动机构44为转动轴垂直于极轴组件50轴线的电动机，方向指示灯41为设在电动机转动输出端的激光灯，通光孔46为轴线与电动机的转动轴垂直的长孔，以便于方向指示灯41与外壳45的相对位置的调整。

请一并参阅图1至图4，作为本实用新型提供的极轴校准装置的一种具体实施方式，角度调节机构30包括第一转轴组件和第二转轴组件32，第一转轴组件转动轴线垂直于极轴组件50轴线，与定位灯支架20连接，且设有用于将第一转轴组件紧固的第一紧固结构；第二转轴组件32转动轴线与极轴组件50轴线重合或平行于极轴组件50轴线，分别与第一转轴组件和极轴组件连接机构10连接，且设有用于将第二转轴组件32紧固的第二紧固结构。

请一并参阅图1至图4，作为本实用新型提供的极轴校准装置的一种具体实施方式，极轴组件连接机构10包括连接柱11和极轴组件连接结构，连接柱11用于与第二转轴组件32连接；极轴组件连接结构设在连接柱11一端，且用于与极轴组件50可拆卸连接。

可选地，第二转轴组件32包括环套体31，环套体31与第一转轴组件固定连接，且与连接柱11中部转动连接，转动轴线与极轴组件50轴线重合或平行于极轴组件50轴线；极轴组件连接结构包括设在连接柱11一端的且与设于极轴组件50上的第一螺纹结构配合的第二螺纹结构12。

可选地，极轴组件连接结构包括卡爪13，卡爪13设于连接柱11一端，且用于与极轴组件50卡接。

连接柱11可以起到连接的作用，也可以作为第二转轴组件32的转轴，还可以相当于手钮结构，以带动第二螺纹结构12旋进第一螺纹结构中。

请一并参阅图1至图4，作为本实用新型提供的极轴校准装置的一种具体实施方式，定位灯支架20包括支撑盘22，支撑盘22所在平面与第一转轴组件的转动轴线平行，且后端与角度调节机构30连接；方向指示灯机构设于支撑盘22上，定位灯21设于支撑盘22的前端，方向指示灯41的转动轴与支撑盘22所在平面垂直，定位灯21位于第二转轴组件32转动轴线在支撑盘22所在平面的投影上。即定位灯21的朝向与第一转轴组件的转动轴线垂直。定位灯支架20上设有用于指示水平状态的水平指示组件23。水平指示组件23可以是水平气泡。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极轴校准装置，其特征在于，包括：

极轴组件连接机构，用于与极轴组件连接；

定位灯支架，设有用于发射光线的定位灯；

角度调节机构，两端分别与所述极轴组件连接机构和所述定位灯支架连接，用于调节所述定位灯支架的角度；以及

方向指示灯机构，设于所述定位灯支架上，且设有与所述定位灯支架转动连接且用于发射指示方向的光线的方向指示灯。

2.如权利要求1所述的极轴校准装置，其特征在于，所述方向指示灯机构包括：

方向感应器，设于所述定位灯支架上，用于感应方向；

控制器，与所述方向感应器电连接；以及

方向指示灯驱动机构，与所述控制器电连接，且与所述方向指示灯连接，用于驱动所述方向指示灯转动。

3.如权利要求2所述的极轴校准装置，其特征在于，所述方向指示灯机构还包括：

运算器，与所述控制器电连接，用于进行数据计算；以及

储存器，与所述控制器电连接，用于储存数据；

所述方向感应器包括陀螺仪芯片和用于确定地理位置的定位芯片，陀螺仪芯片和定位芯片分别与所述控制器电连接。

4.如权利要求2或3所述的极轴校准装置，其特征在于：方向指示灯机构还包括外壳，所述外壳设于所述定位灯支架上，且设有用于所述方向指示灯发出的光线通过的通光孔，内部设有用于容纳所述方向感应器、所述控制器、所述方向指示灯驱动机构和所述方向指示灯的空腔；所述方向指示灯驱动机构为转动轴垂直于所述极轴组件轴线的电动机，所述方向指示灯为设在所述电动机转动输出端的激光灯，所述通光孔为轴线与所述电动机的转动轴垂直的长孔。

5.如权利要求1所述的极轴校准装置，其特征在于，所述角度调节机构包括：

第一转轴组件，转动轴线垂直于所述极轴组件轴线，与所述定位灯支架连接，且设有用于将所述第一转轴组件紧固的第一紧固结构；以及

第二转轴组件，转动轴线与所述极轴组件轴线重合或平行于所述极轴组件轴线，分别与所述第一转轴组件和所述极轴组件连接机构连接，且设有用于将所述第二转轴组件紧固的第二紧固结构。

6.如权利要求5所述的极轴校准装置，其特征在于，所述极轴组件连接机构包括：

连接柱，用于与所述第二转轴组件连接；以及

极轴组件连接结构，设在所述连接柱一端，且用于与所述极轴组件可拆卸连接。

7.如权利要求6所述的极轴校准装置，其特征在于，所述第二转轴组件包括：

环套体，与所述第一转轴组件固定连接，且与所述连接柱中部转动连接，转动轴线与所述极轴组件轴线重合或平行于所述极轴组件轴线；

所述极轴组件连接结构包括设在所述连接柱一端的且与设于所述极轴组件上的第一螺纹结构配合的第二螺纹结构。

8.如权利要求6或7所述的极轴校准装置，其特征在于：所述极轴组件连接结构包括：

卡爪，设于所述连接柱一端，且用于与所述极轴组件卡接。

9.如权利要求8所述的极轴校准装置，其特征在于，所述定位灯支架包括：

支撑盘，所在平面与所述第一转轴组件的转动轴线平行，且后端与所述角度调节机构连接；

所述方向指示灯机构设于所述支撑盘上，所述定位灯设于所述支撑盘的前端，所述方向指示灯的转动轴与所述支撑盘所在平面垂直，所述定位灯位于所述第二转轴组件转动轴线在所述支撑盘所在平面的投影上。

10.如权利要求1所述的极轴校准装置，其特征在于：所述定位灯支架上设有用于指示水平状态的水平指示组件。