一种测地球自转速装置及其方法和测太阳光角位移方法 |
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| 申请号 | CN201610392490.3 | 申请日 | 2016-05-27 | 公开(公告)号 | CN106125162A | 公开(公告)日 | 2016-11-16 |
| 申请人 | 沙照美; | 发明人 | 沙照美; | ||||
| 摘要 | 一种测地球自转速装置及其方法和测太阳光 角 位移 方法，其中测地球自转速装置由太阳光测量组件、测角组件、 电路 保护装置、计时秒表和 开关 组成，太阳光测量组件由底座(1)、双向转动组件和太阳光感光元件(2)组成，双向转动组件由电动驱动装置(3)和 支撑 体组成，支撑体由上下两部分组成，下部分是一个和驱动装置 转轴 相连且和 水 平面垂直的转轴(5)，上部分是一 块 平面板(4)，下部分转轴(5)和上部分水平板(4)中间部位通过 紧 固件 可活动连接；太阳光感光元件(2)、经纬仪为GPS 定位 仪(7)或角位移 传感器 (8)在上部分水平板(4)上；整个装置由智能模块控制且各组成部件可分。采用此 发明 测地球自转速和太阳光角位移，结构和方法简单准确，适用于教学、科研及 太阳能 源应用领域，也能用于在太空研究太空星球相对于太阳的运动轨迹和转速。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种测地球自转速装置，其特征在于：所述测地球自转速装置由太阳光测量组件、测角组件、电路保护装置、开关和计时秒表组成且串联在一起，所述太阳光测量组件由底座(1)、双向转动组件和太阳光感光元件(2)组成，所述双向转动组件由电动驱动装置(3)和支撑体组成，所述支撑体由上、下两部分组成，下部分是一个和电动驱动装置转轴相连且和水平面垂直的转轴(5)，上部分是一平面板(4)，下部分转轴(5)和上部分平面板(4)中间部位通过紧固件活动连接；所述太阳光感光元件(2)位于支撑体上部分水平板(4)；所述测角组件是GPS定位仪(7)或角位移传感器(8)，所述GPS定位仪(7)或角位移传感器(8)位于支撑体上部分的平面板(4)。 |
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| 说明书全文 | 一种测地球自转速装置及其方法和测太阳光角位移方法技术领域背景技术[0002] 地球绕太阳公转的面叫黄道平面，通过地心与地球自转垂直的平面叫赤道平面。黄道平面和赤道平面的夹角简称为黄赤交角。目前黄道赤角是23度26分，在一定时期内可以视为定值。太阳光和黄道平面平行。太阳光垂直照射到的点吸收的太阳光最强。地球绕地轴时刻以大约15度的速度顺时针转动。地球自转的速度是在发生变化的。太阳光在照射到地球表面的过程中，受到介质如空气中的颗粒及地磁波和引力波等的影响，要发生位移。根据这一自然现象，只要太阳光感光元件位于和黄道平面垂直的平面上，并以和地球自转同方向同速度绕和地轴平行的垂直轴转动，吸收的太阳能就全天时时最强。而和黄道平面垂直的面是和水平面成(180度-66度34分)的角。而由于介质的作用造成的太阳光位移，太阳光感光元件吸收光能最强面又不是理论推知的和黄道平面垂直的面，即和水平面成(180度-66度34分)角的面。 发明内容[0003] 本发明利用上述理论发明了一种利用最大太阳光能测地球自转速装置，能测出地球自转速和因太阳光传播过程中受介质影响而发生的角位移。为此，本发明提供了一种测地球自转速装置，由太阳光测量组件、测角组件、电路保护装置、开关和计时秒表组成，太阳光测量组件由底座1、双向转动组件和太阳光感光元件2组成，双向转动组件的工作原理等同于电动驱动机器人手臂动作原理，由电动驱动装置3和支撑体 组成，电动驱动装置3是由外电源或自带蓄电池供电且带伺服环的伺服电动机，支撑体由上下两部分组成，下部分为一个和电动驱动装置3转轴相连且和水平面垂直的转轴5，上部分为一块平面板4，下部分转轴5和上部分平面板4下端中间部位通过紧固件活动连接；伺服电动机的两个伺服环9和10分别通过连接支撑体上部分平面板4和下部分转轴5中间连接部位的紧固件固定在两者两端，对称排列，伺服电机通过导线或无线和两个伺服环9和10相连；太阳光感光元件2有感光元件显示仪表，太阳光感光元件2位于支撑体上部分平面板4上且在其中心线上，但不在其中心线和下部分转轴5相交面点；测角组件是GPS定位仪7或角位移传感器8，位于支撑体上部分水平板4且在其中心线上，但不在其中心线和下部分转轴5相交点；或太阳光感光元件2和GPS定位仪7或角位移传感器8以该水平板4中心线为中心轴左右力矩相等分布排列，但不在上部分平面板4和下部分转轴5相交线上；或两个以上太阳光感光元件2和GPS定位仪7或角位移传感器8以该水平板中心线为中心轴左右力矩相等分布排列，但不在上部分平面板4和下部分转轴5相交线上；或在太空随意放置在支撑体上部分水平板4任意位置，但不在上部分水平板4和下部分转轴5相交线上，因为在太空物体失重，不产生力矩；最大化保证整个装置转动平稳；整个装置由智能模块自动控制且各组成部分可分，便于操作和包装。 [0004] 本发明进一步提供了一种测地球自转速方法及太阳光位移角的方法，其包括下列步骤： [0005] 打开电动驱动装置3开关，打开太阳光感光元件2和GPS定位仪7或角位移传感器8的显示仪表开关，用GPS定位仪7或角位移传感器8测出支撑体上部分平面板4和水平面成(180度-66度34分)，让太阳光感光元件2正对阳光和支撑体水平转动，观察显示仪表，当出现多个高峰值时，关闭电动驱动装置3开关，关闭太阳光感光元件2、计时秒表和GPS定位仪7或角位移传感器8的显示仪表开关，读出 光强度-纬度-时间坐标中多个高峰值的纬度和时间，将两峰值点的纬度差除以时间的商，即为地球自转的速度； [0006] 用同样的方法取得多个地球自转速度值； [0007] 取测得的地球自转速平均值和已知的太阳自转速：每小时15度比较； [0008] 打开电动驱动装置3开关，打开太阳光感光元件2、计时秒表和GPS定位仪7或角位移传感器8的显示仪表开关，将太阳光感光元件2转动第一个高峰值处，让支撑体上部分平面板4绕其和下部分转轴5连接的紧固件上下缓慢移动，当出现多个高峰值时，关闭电动驱动装置3开关，关闭太阳光感光元件2、计时秒表和GPS定位仪7或角位移传感器8的显示仪表开关，读出多个高峰值的经度，取多个峰值点的经度值的平均值，取平均经度值和理论经度之差，即为太阳光折射(偏差)角。 [0009] 本发明优选太阳光感光元件2和GPS定位仪7或角位移传感器8在支撑体上部分平面板4中心线且不在其中心线和下部分转轴5相交点上，能保证整个装置结构简单、转动平稳且测量值准确、误差小。附图说明 [0010] 图1是原理图 [0011] 图2是整个装置结构图； [0012] 图3是支撑体上部分平面板4和下部分转轴5及伺服环9和10结合局部剖面图。 具体实施方式[0013] 实施例1为优选例，采用太阳光感光元件2和角位移传感器8固定在支撑体上部分平面板4中心线且不在其和下部分转轴5相交点上，打开电动驱动装置3开关，打开太阳光感光元件2和角位移传感器8的显示仪表开关，用角位移传感器8测出支撑体上部分平面板4和水平面成(180度-66度34分)，让 支撑体水平转动，观察显示仪表，当出现多个高峰值时，关闭电动驱动装置3开关，关闭太阳光感光元件2、计时秒表和角位移传感器8的显示仪表开关，读出光强度多个高峰值的纬度和时间，将两峰值点的纬度差除以时间的商，即为地球自转的速度； [0014] 用同样的方法取得多个地球自转速度值； [0015] 取测得的地球自转速平均值和已知的太阳自转速：每小时15度比较； [0016] 打开电动驱动装置3开关，打开太阳光感光元件2、计时秒表和角位移传感器8的显示仪表开关，将太阳光感光元件2转动第一个高峰值处，让支撑体上部分平面板4绕其和下部分转轴5连接的紧固件上下缓慢移动，当出现多个高峰值时，关闭电动驱动装置3开关，关闭太阳光感光元件2、计时秒表和角位移传感器8的显示仪表开关，读出光强度多个高峰值的经度，取多个峰值点的经度值的平均值，取平均经度值和理论经度之差，即为太阳光折射(偏差)角。 [0017] 实施例2为优选例，采用太阳光感光元件2和GPS定位仪在支架上部分平面板4正面中心线且不在其中心线和下部分转轴5相交点上；打开电动驱动装置3开关，打开太阳光感光元件2和GPS定位仪7的显示仪表开关，用GPS定位仪7测出支撑体上部分水平板4和水平面成(180度-66度34分)，让支撑体水平转动，观察显示仪表，当出现多个高峰值时，关闭电动驱动装置3开关，关闭太阳光感光元件2、计时秒表和GPS定位仪7的显示仪表开关，读出光强度多个高峰值的纬度和时间，将两峰值点的纬度差除以时间的商，即为地球自转的速度； [0018] 用同样的方法取得多个地球自转速度值； [0019] 取测得的地球自转速平均值和已知的太阳自转速：每小时15度比较； [0020] 打开电动驱动装置3开关，打开太阳光感光元件2、计时秒表和GPS定位仪7的显示仪表开关，将太阳光感光元件2转动第一个高峰值处，让支撑体上部分平面板4绕其和下部分转轴5连接的紧固件上下缓慢移动，当出现多个高峰值时，关闭电动驱动装置3开关，关闭太阳光感光元件2、计时秒表和GPS定位仪7的显示仪表开关，读出光强度多个高峰值的经度，取多个峰值点的经度值的平均值，取平均经度值和理论经度之差，即为太阳光折射(偏差)角。 [0021] 上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。 |
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