CN215014178U - 日晷扇 - Google Patents

Abstract

日晷扇，包括晷面、扇柄、扇轴、晷针以及指南针等部件，其中晷针垂直于晷面，晷面呈圆形、扇形、环形或部分环形，其上设置有以晷针为圆心的时间刻度盘；扇柄与扇轴铰接，晷面与扇柄连接，晷面、扇柄与扇轴构成折扇，扇柄合起来时可带动晷面折叠合起。本实用新型采用基于常规扇子的结构设计，将日晷的晷针设置在扇轴上，用扇面作为晷面，构成了一款新颖实用的日晷扇，扇风纳凉之际，还能带给人们更多了解和使用日晷的机会，在具体的测时活动中感知日晷背后的科学原理，增加探究自然规律的兴趣，进而提高使用者的科学素养和审美情操。

Description

日晷扇

技术领域

本实用新型涉及日晷领域，尤其涉及一种具有扇子功能的便携式赤道日晷。

背景技术

日晷是人们在发明其他计时工具以前利用太阳影子周期变化自然现象计量时间的科学工具，用来产生日影的表杆通常叫做晷针，用来接收日影的表盘叫做晷面，晷面上通常刻画有量化指示表影位置的刻度盘。《说文解字》中“晷”字就是日影的意思，可见日晷是一种很古老的计时工具。根据王德昌、张建卫编著的《时间雕塑——日晷》与吴振华著的《日晷设计原理》等书的介绍，按照晷面放置的不同可以将日晷分为晷面平行于地球赤道面的赤道式日晷、晷面平行于地平面的地平式日晷、晷面平行于子午线的子午式日晷、晷面平行于卯酉圈的卯酉式日晷等几种类型。因为赤道式日晷形制简单、指时准确均匀，所以是较为常见的日晷形式，北京故宫里圆盘形状的日晷就是赤道式日晷。

地球绕自转轴自转一圈是一天，地球自西向东旋转，在地球表面的固定点来看，太阳、月亮等天体具有东升西落的周日运行现象。不考虑地球绕太阳公转及地球自转速度变化等因素的影响，太阳运行的时角是均匀变化的，即24小时运行一周，每小时运行15度。赤道式日晷的晷面与地球赤道面平行，晷针垂直于晷面，所以晷针与地球的自转轴平行。由于日地距离约为1.5亿公里，地球平均半径为6371公里，在地球表面的固定点看来，太阳绕地球自转轴运行与绕赤道式日晷晷针的运行相差无几，因此赤道式日晷可以准确均匀地计量时间。与圭表不同，赤道式日晷测量时间时只考虑晷针日影的方向，不考虑晷针日影的长短。赤道式日晷晷面上的刻度盘是以晷针为圆心的圆形，一天分为12时辰，24小时，每个时辰占位30度，每个小时占位15度。正午时分，太阳最高，日影指向晷面的最下方。这就是人们已经熟知的赤道式日晷授时原理。

在小型化钟表普及之前，人们已经设计了各式各样的便携式日晷。时至今日，人们获取时间的方法更是多种多样，从机械手表到智能手机，从广播电视报时到全球导航卫星系统，尽管人们知晓时间的过程越来越精确，越来越方便，作为科学发展历史见证的日晷，还是有其存在的实用性意义的。人民教育出版社课程教材研究所编著的高中物理教材中介绍牛顿科学生涯时强调，牛顿少年时代尤其喜欢刻画日晷以观看日影的移动而得知时刻。爱因斯坦大学时代选修过日晷投影课，甚至到了晚年还发生过一次去百货店寻买日晷不成而被误解最终买了一双白凉鞋的趣事。太阳光影周期规律变化是生活中常见的自然现象，日晷是这种自然现象精确测量的科学工具，很多伟大的科学家喜欢日晷正是表达了他们对于大自然的好奇与敬畏，在对日晷的一次又一次研究把玩之时，体验天地的运行原理，思考宇宙的精微奥妙，从而启发当下的工作与生活，收获理解世界的快乐。我国义务教育课程标准中有关学课素养的规定与建议也倡导师生利用身边的自然现象探究科学规律，有助于形成良好的科学研究方法与正确的情感态度价值观，有鉴于此，尽管已有不少便携式日晷，再多一些更便携更有趣的形式依然有必有。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种日晷扇，其目的在于，提供一种具有扇子功能的便携式赤道日晷，便于随身携带随手把玩，在潜移默化中培养科学兴趣锻炼思考能力，满足我国有关全民科学素质教育的需要。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

日晷扇，包括晷面、晷针、扇轴、扇柄等部件，其中晷针垂直于晷面，晷面上设置以晷针为圆心的时间刻度盘；所述的晷面与扇柄连接；所述的晷针与扇轴连接；所述的扇柄与扇轴铰接。

作为改进，所述的晷面可以是圆形、扇形、环形，或者部分环形。

作为改进，所述的晷面可以折叠。

作为改进，所述的晷针可以伸缩；所述的扇轴具有中空结构，可以收纳晷针。

作为改进，所述的晷针还可以折叠；所述的扇柄设置有凹槽，可以收纳晷针。

作为改进，所述的扇柄设置有指南针。

由于本实用新型采用基于常规扇子的结构设计，将日晷的晷针设置在扇轴上，用扇面作为晷面，构成了一款新颖实用的日晷扇，扇风纳凉之际，还能带给人们更多了解和使用日晷的机会，在具体的测时活动中感知日晷背后的科学原理，增加探究自然规律的兴趣，进而提高使用者的科学素养和审美情操。

附图说明

以下结合附图和具体实施实例对本实用新型做进一步详细描述。

附图1是本实用新型实施例一的结构示意图，图中101为晷面，102为扇柄，103为扇轴，104为晷针，105为指南针。

附图2是本实用新型实施例二的结构示意图，图中206为凹槽。

附图3是本实用新型实施例三的结构示意图，图中306为活动扇柄。

附图4是本实用新型实施例四的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型的优选实施例一是：日晷扇，包括晷面101、扇柄102、扇轴103、晷针104以及指南针105五个部分，其中晷针104垂直于晷面101，晷面101呈部分环形，其上设置有以晷针104为圆心的时间刻度盘；扇柄102与扇轴103铰接，晷面101与扇柄102连接，晷面101、扇柄102与扇轴103构成折扇，扇柄102合起来时可带动晷面101折叠合起；晷针104与扇轴103连接，扇轴103具有中空结构，可将晷针104收纳其中；指南针105固定在扇柄102上。

如图2所示，本实用新型的优选实施例二是：日晷扇，包括晷面101、扇柄102、扇轴103、晷针104、指南针105和凹槽206六个部分，其中凹槽206位于扇柄102上。与实施例一不同的是，实施例二的晷针104与扇轴103铰接并可折叠收纳于凹槽206中；其他部件连接方式与实施例一相同，晷面101、扇柄102与扇轴103构成折扇。

如图3所示，本实用新型的优选实施例三是：日晷扇，包括晷面101、扇柄102、扇轴103、晷针104、指南针105、活动扇柄306六个部分，其中晷面101为圆形，两端分别与扇柄102和活动扇柄306连接；扇柄102与活动扇柄306通过扇轴103铰接，活动扇柄306与扇柄102合起来时带动晷面101折叠合起；指南针105固定于扇柄102上；晷面101、扇柄102、活动扇柄306与扇轴103一起构成圆折扇。

如图4所示，本实用新型的优选实施例四是：日晷扇，包括晷面101、扇柄102、扇轴103、晷针104、指南针105、凹槽206和活动扇柄306七个部分，其中凹槽206位于扇柄102上，晷针104与扇轴103铰接并可折叠收纳于凹槽206中；其他部件的连接方式与实施例三相同。

本实用新型的工作原理与工作过程如下：

第一步，在太阳光下将晷面展开并竖立，旋转晷面使晷面朝向正北方，使正午的时间刻度指向正下方。

第三步，取出晷针并使晷针与晷面保持垂直。

第三步，缓慢向南方倾斜晷面使晷面与垂直面夹角为当地的地理纬度。

第四步，根据晷针日影在晷面刻度盘上的位置估计现在的日晷时间。

需要说明的是，即使是最精确的日晷，其测得的日晷时间与国家标准时间即北京时间仍有一定的时间差，这是由测时地点的地理经纬度以及地球绕太阳的公转和自转造成的，如果本实用新型的使用者能观察到这一点并能进一步思考甚至修正这一时间差，那么本实用新型的发明者将会感到非常欣慰。

Claims (6)

1.日晷扇，其特征是包括晷面(101)、扇柄(102)、扇轴(103)、晷针(104)；所述的晷针(104)垂直于晷面(101)；所述的晷面(101)上设置以晷针(104)为圆心的时间刻度盘；所述的晷面(101)与扇柄(102)连接；所述的晷针(104)与扇轴(103)连接；所述的扇柄(102)与扇轴(103)铰接。

2.根据权利要求1所述的日晷扇，其特征是所述的晷面(101)可以是圆形、扇形、环形，或者部分环形。

3.根据权利要求1所述的日晷扇，其特征是所述的晷面(101)可以折叠。

4.根据权利要求1所述的日晷扇，其特征是所述的晷针(104)可以伸缩；所述的扇轴(103)具有中空结构，可以收纳晷针(104)。

5.根据权利要求1所述的日晷扇，其特征是所述的晷针(104)还可以折叠；所述的扇柄(102)设置有凹槽(206)，可以收纳晷针(104)。

6.根据权利要求1所述的日晷扇，其特征是所述的扇柄(102)设置有指南针(105)。

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