技术领域
[0001] 本
发明涉及实验设备技术领域，具体为一种便携式日照投影模拟的实验装置。
背景技术
[0002] 建筑日照是根据阳光直射原理和日照标准，研究日照和建筑的关系以及日照在建筑中的应用，是建筑光学中的重要课题。研究建筑日照的目的是充分利用阳光以满足室内光环境和卫生要求，同时防止室内
过热。阳光可以满足建筑采光的需求；在幼儿园、疗养院、医院的病房和住宅中，充足的直射阳光还有杀菌和促进人体健康等作用，在冬季又可提高室内气温。有的地方还可用
太阳能作
能源(见太阳能建筑)。
[0003]
现有技术中已经提出了一些可实现日照投影模拟的装置，例如
专利号CN103632605A一种用于日照投影模拟的实验装置，该模拟观察仪包括地平面盘，赤道平面盘，撑杆，
万向节，第二步进
电机，滑槽接
块，
螺栓锚固
指针，刻度尺，升降杆，机箱，平行
光源，光源
支架，时间刻度圆盘，棒影针，地理纬度调节钮，赤纬调节钮，
支撑脚支架，并可用来测量
建筑物的日照时间等。
[0004] 但是，现有的技术在使用过程中存在以下缺点：
[0005] 1、现有的日照投影模拟的实验装置体积较大，教学人员在使用时无法进行携带，使用非常的不方便。
[0006] 2、现有的日照投影模拟的实验装置结构复杂，操作不便，无法对不同季节和不同时间段的光照情况在室内进行模拟。
[0007] 3、光照模拟实验过程中，无法对实验过程进行记录，从而无法是学生对实验模拟过程进行分析和多次观看，使用非常不方便。
发明内容
[0008] 本发明的目的在于提供一种便携式日照投影模拟的实验装置，以解决上述背景技术中现有的日照投影模拟的实验装置体积较大，教学人员在使用时无法进行携带，使用非常的不方便，现有的日照投影模拟的实验装置结构复杂，操作不便，无法对不同季节和不同时间段的光照情况在室内进行模拟，光照模拟实验过程中，无法对实验过程进行记录，从而无法是学生对实验模拟过程进行分析和多次观看，使用非常不方便的问题。
[0009] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种便携式日照投影模拟的实验装置，所述便携式日照投影模拟的实验装置包括储存机构、连接机构、对时机构、模拟机构、偏转机构、投影机构和收纳机构，所述储存机构内腔底部安装有连接机构，所述连接机构顶部固定安装有对时机构，所述对时机构上表面一端通过
铰链活动连接有模拟机构，所述对时机构下表面一端转动连接有偏转机构，所述偏转机构上表面活动连接有投影机构，所述储存机构内腔顶部设置有收纳机构，且收纳机构位于模拟机构上方。
[0010] 优选的，所述储存机构由一号
箱体、二号箱体、平衡底座、滚轮和拉杆组成，所述一号箱体顶部通过铰链活动连接有二号箱体，所述一号箱体下表面通过
螺纹转动连接有平衡底座，所述一号箱体一端固定安装有滚轮，所述一号箱体腔壁中固定安装有拉杆，使用时通过旋转平衡底座可对一号箱体进行调平，从而可有效提升在实验时，对日照投影的准确性，使用完成后，可将实验设备全部收纳进行储存机构内腔，储存机构体积小巧，重量较轻，且通过拉杆和滚轮相互配合，可使对储存机构的携带更加的方便和省
力。
[0011] 优选的，所述连接机构由
固定板、一号滑槽、伸缩支架、一号凹槽、顶板和一号限位杆组成，所述固定板固定安装在一号箱体内腔底部，所述固定板上表面一端开设有一号滑槽，所述固定板上表面另一端通过
转轴活动连接有伸缩支架，所述伸缩支架底部另一端位于一号滑槽内腔，所述伸缩支架顶部两侧均通过转轴活动连接有顶板，所述伸缩支架底部另一端表面插接有一号限位杆，且一号限位杆另一端插在一号滑槽内腔，开启二号箱体，并拉动顶板，其中顶板下表面通过转轴活动连接有伸缩支架，且伸缩支架底部另一端活动连接在一号凹槽内腔，在对顶板进行提升时，伸缩支架底部另一端在一号滑槽内腔移动，从而可通过伸缩支架对顶板进行支撑，使顶板伸出一号箱体内腔，调节完成后，将一号限位杆插进一号凹槽内腔，进而可对伸缩支架一端进行固定，通过将顶板伸出一号箱体内腔，从而更方便使用者进行实验操作。
[0012] 优选的，所述对时机构由时间刻度盘、轨槽、
丝杆、滑块和
摇臂，所述时间刻度盘下表面通过转轴与顶板相连，所述时间刻度盘上表面开设有轨槽，所述轨槽内腔贯穿连接有丝杆，所述丝杆表面螺旋连接有滑块，所述丝杆另一端一体成型有摇臂，时间刻度盘通过转轴活动连接在顶板上表面，在进行实验时，通过旋转时间刻度盘，从而可根据实验时间和光照情况对模拟机构进行旋转，从而可在实验室提升实验
精度，且通过转动摇臂，可通过摇臂带动丝杆进行转动，丝杆在转动时，可通过表面的丝纹对滑块进行移动。
[0013] 优选的，所述模拟机构由地平面盘、棒影针、二号凹槽和斜拉杆组成，所述地平面盘一端通过铰链与时间刻度盘一端相连，所述地平面盘上表面中间螺旋连接有棒影针，所述地平面盘下表面开设有二号凹槽，所述二号凹槽内腔一端通过转轴活动连接有斜拉杆，所述斜拉杆另一端通过转轴与滑块活动相连，滑块表面通过销轴活动连接有斜拉杆，且斜拉杆另一端通过销轴与地平面盘底部的二号凹槽内腔一端相连，滑块在轨槽内腔移动时，通过斜拉杆对地平面盘进行支撑，从而使地平面盘围绕与时间刻度盘连接处的铰链进行偏转，从而通过地平面盘地面曲线进行模拟，灯源照射在棒影针可在地平面盘表面形成针影。
[0014] 优选的，所述偏转机构由转盘、
齿槽、
伺服电机、固定座、
连杆和二号滑槽组成，所述转盘上表面通过转轴活动连接在顶板下表面一端，所述转盘
侧壁表面开设有齿槽，所述顶板一侧固定安装有伺服电机，且伺服电机的动力输出端与齿槽
啮合相连，所述转盘底部
焊接有固定座，所述固定座内腔螺旋插接有连杆，所述连杆上表面开设有二号滑槽，连杆一端通过螺纹与固定座进行螺旋相连，通过螺旋相连可使对连杆的安装和拆卸都更加的方便，同时转盘通过转轴活动连接在顶板下表面一端，通过控制伺服电机利用
齿轮传动的工作原理带动转盘进行转动，进行可通过转盘带动连杆进行偏转，其中连杆上表面开设有二号滑槽。
[0015] 优选的，所述投影机构由
套管、丝轴、万向球、灯源、摄像机和二号限位杆组成，所述套管底部活动连接在二号滑槽内腔，所述套管内腔螺旋连接有丝轴，所述丝轴顶部固定焊接有万向球，所述万向球顶部表面活动连接有灯源，所述灯源侧壁表面固定安装有摄像机，所述套管底部侧壁表面插接有二号限位杆，且二号限位杆另一端插接在二号滑槽内腔，套管底部活动连接在二号滑槽内腔，且套管和二号滑槽之间可进行拆卸，且套管内腔螺旋连接有丝轴，通过旋转丝轴，丝轴可在表面螺纹的推动下上升，从而可提升灯源的照射高度，且通过丝轴顶部通过万向球与灯源进行连接，通过万向球可对灯源进行偏转，从而可改变灯源的照射
角度，通过推动套管在二号滑槽内腔进行移动，并通过推动二号限位杆可对套管进行固定，通过对灯源的照射高度、照射角度和照射距离进行调整，从而可模拟太阳在不同季节和不同时间段的日照投影情况进行模拟，同时在对日照投影情况进行模拟时，通过摄像机可对日照投影模拟情况进行拍摄记录，从而可在教学时，重复观看日照投影模拟过程，使用更加的便捷。
[0016] 优选的，所述收纳机构由收纳槽和
电池，所述收纳槽开设在二号箱体内腔，所述收纳槽内腔镶嵌有电池，且电池的
电流输出端分别通过
导线与灯源和摄像机的电流输入端相连，通过电池可分别对灯源和摄像机进行供电，使用完成后可对套管和连杆进行拆卸，并收纳进收纳槽内，同时通过反向转动摇臂，可对地平面盘进行复位，且通过二号凹槽可对斜拉杆进行收纳，通过一号凹槽可对伺服电机和转盘进行收纳，从而可有效减少实验装置折叠后的体积，使携带更加的轻便。
[0017] 本发明提供了一种便携式日照投影模拟的实验装置，具备以下有益效果：
[0018] (1)、本发明使用时通过旋转平衡底座可对一号箱体进行调平，从而可有效提升在实验时，对日照投影的准确性，使用完成后，可将实验设备全部收纳进行储存机构内腔，储存机构体积小巧，重量较轻，且通过拉杆和滚轮相互配合，可使对储存机构的携带更加的方便和省力，同时使用完成后可对套管和连杆进行拆卸，并收纳进收纳槽内，同时通过反向转动摇臂，可对地平面盘进行复位，且通过二号凹槽可对斜拉杆进行收纳，通过一号凹槽可对伺服电机和转盘进行收纳，从而可有效减少实验装置折叠后的体积，使携带更加的轻便。
[0019] (2)、本发明开启二号箱体，并拉动顶板，其中顶板下表面通过转轴活动连接有伸缩支架，且伸缩支架底部另一端活动连接在一号凹槽内腔，在对顶板进行提升时，伸缩支架底部另一端在一号滑槽内腔移动，从而可通过伸缩支架对顶板进行支撑，使顶板伸出一号箱体内腔，调节完成后，将一号限位杆插进一号凹槽内腔，进而可对伸缩支架一端进行固定，通过将顶板伸出一号箱体内腔，从而更方便使用者进行实验操作，在进行实验时，通过旋转时间刻度盘，从而可根据实验时间和光照情况对模拟机构进行旋转，从而可在实验室提升实验精度，且通过转动摇臂，可通过摇臂带动丝杆进行转动，丝杆在转动时，可通过表面的丝纹对滑块进行移动，滑块表面通过销轴活动连接有斜拉杆，且斜拉杆另一端通过销轴与地平面盘底部的二号凹槽内腔一端相连，滑块在轨槽内腔移动时，通过斜拉杆对地平面盘进行支撑，从而使地平面盘围绕与时间刻度盘连接处的铰链进行偏转，从而通过地平面盘地面曲线进行模拟，灯源照射在棒影针可在地平面盘表面形成针影，连杆一端通过螺纹与固定座进行螺旋相连，通过螺旋相连可使对连杆的安装和拆卸都更加的方便，同时转盘通过转轴活动连接在顶板下表面一端，通过控制伺服电机利用
齿轮传动的工作原理带动转盘进行转动，进行可通过转盘带动连杆进行偏转，其中连杆上表面开设有二号滑槽，套管底部活动连接在二号滑槽内腔，且套管和二号滑槽之间可进行拆卸，且套管内腔螺旋连接有丝轴，通过旋转丝轴，丝轴可在表面螺纹的推动下上升，从而可提升灯源的照射高度，且通过丝轴顶部通过万向球与灯源进行连接，通过万向球可对灯源进行偏转，从而可改变灯源的照射角度，通过推动套管在二号滑槽内腔进行移动，并通过推动二号限位杆可对套管进行固定，通过对灯源的照射高度、照射角度和照射距离进行调整，从而可模拟太阳在不同季节和不同时间段的日照投影情况进行模拟。
[0020] (3)、本发明在对日照投影情况进行模拟时，通过摄像机可对日照投影模拟情况进行拍摄记录，从而可在教学时，重复观看日照投影模拟过程，使用更加的便捷。
附图说明
[0021] 图1为本发明的整体结构示意图；
[0022] 图2为本发明的内部结构示意图；
[0023] 图3为本发明的固定板结构示意图；
[0024] 图4为本发明的对时机构结构示意图；
[0025] 图5为本发明的模拟机构结构示意图；
[0026] 图6为本发明的偏转机构结构示意图；
[0027] 图7为本发明的二号滑槽结构示意图；
[0028] 图8为本发明的投影机构结构示意图。
[0029] 图中：1、储存机构；101、一号箱体；102、二号箱体；103、平衡底座；104、滚轮；105、拉杆；2、连接机构；201、固定板；202、一号滑槽；203、伸缩支架；204、一号凹槽；205、顶板；206、一号限位杆；3、对时机构；301、时间刻度盘；302、轨槽；303、丝杆；304、滑块；305、摇臂；
4、模拟机构；401、地平面盘；402、棒影针；403、二号凹槽；404、斜拉杆；5、偏转机构；501、转盘；502、齿槽；503、伺服电机；504、固定座；505、连杆；506、二号滑槽；6、投影机构；601、套管；602、丝轴；603、万向球；604、灯源；605、摄像机；606、二号限位杆；7、收纳机构；701、收纳槽；702、电池。
具体实施方式
[0030] 下面将结合本发明
实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0031] 如图1-8所示，本发明提供一种技术方案：一种便携式日照投影模拟的实验装置，所述便携式日照投影模拟的实验装置包括储存机构1、连接机构2、对时机构3、模拟机构4、偏转机构5、投影机构6和收纳机构7，所述储存机构1内腔底部安装有连接机构2，所述连接机构2顶部固定安装有对时机构3，所述对时机构3上表面一端通过铰链活动连接有模拟机构4，所述对时机构3下表面一端转动连接有偏转机构5，所述偏转机构5上表面活动连接有投影机构6，所述储存机构1内腔顶部设置有收纳机构7，且收纳机构7位于模拟机构4上方。
[0032] 所述储存机构1由一号箱体101、二号箱体102、平衡底座103、滚轮104和拉杆105组成，所述一号箱体101顶部通过铰链活动连接有二号箱体102，所述一号箱体101下表面通过螺纹转动连接有平衡底座103，所述一号箱体101一端固定安装有滚轮104，所述一号箱体101腔壁中固定安装有拉杆105，使用时通过旋转平衡底座103可对一号箱体101进行调平，从而可有效提升在实验时，对日照投影的准确性，使用完成后，可将实验设备全部收纳进行储存机构1内腔，储存机构1体积小巧，重量较轻，且通过拉杆105和滚轮104相互配合，可使对储存机构1的携带更加的方便和省力。
[0033] 所述连接机构2由固定板201、一号滑槽202、伸缩支架203、一号凹槽204、顶板205和一号限位杆206组成，所述固定板201固定安装在一号箱体101内腔底部，所述固定板201上表面一端开设有一号滑槽202，所述固定板201上表面另一端通过转轴活动连接有伸缩支架203，所述伸缩支架203底部另一端位于一号滑槽202内腔，所述伸缩支架203顶部两侧均通过转轴活动连接有顶板205，所述伸缩支架203底部另一端表面插接有一号限位杆206，且一号限位杆206另一端插在一号滑槽202内腔，开启二号箱体102，并拉动顶板205，其中顶板205下表面通过转轴活动连接有伸缩支架203，且伸缩支架203底部另一端活动连接在一号凹槽204内腔，在对顶板205进行提升时，伸缩支架203底部另一端在一号滑槽202内腔移动，从而可通过伸缩支架203对顶板205进行支撑，使顶板205伸出一号箱体101内腔，调节完成后，将一号限位杆206插进一号凹槽204内腔，进而可对伸缩支架203一端进行固定，通过将顶板205伸出一号箱体101内腔，从而更方便使用者进行实验操作。
[0034] 所述对时机构3由时间刻度盘301、轨槽302、丝杆303、滑块304和摇臂305，所述时间刻度盘301下表面通过转轴与顶板205相连，所述时间刻度盘301上表面开设有轨槽302，所述轨槽302内腔贯穿连接有丝杆303，所述丝杆303表面螺旋连接有滑块304，所述丝杆303另一端一体成型有摇臂305，时间刻度盘301通过转轴活动连接在顶板205上表面，在进行实验时，通过旋转时间刻度盘301，从而可根据实验时间和光照情况对模拟机构4进行旋转，从而可在实验室提升实验精度，且通过转动摇臂305，可通过摇臂305带动丝杆303进行转动，丝杆303在转动时，可通过表面的丝纹对滑块304进行移动。
[0035] 所述模拟机构4由地平面盘401、棒影针402、二号凹槽403和斜拉杆404组成，所述地平面盘401一端通过铰链与时间刻度盘301一端相连，所述地平面盘401上表面中间螺旋连接有棒影针402，所述地平面盘401下表面开设有二号凹槽403，所述二号凹槽403内腔一端通过转轴活动连接有斜拉杆404，所述斜拉杆404另一端通过转轴与滑块304活动相连，滑块304表面通过销轴活动连接有斜拉杆404，且斜拉杆404另一端通过销轴与地平面盘401底部的二号凹槽403内腔一端相连，滑块304在轨槽302内腔移动时，通过斜拉杆404对地平面盘401进行支撑，从而使地平面盘401围绕与时间刻度盘301连接处的铰链进行偏转，从而通过地平面盘401地面曲线进行模拟，灯源604照射在棒影针402可在地平面盘401表面形成针影。
[0036] 所述偏转机构5由转盘501、齿槽502、伺服电机503、固定座504、连杆505和二号滑槽506组成，所述转盘501上表面通过转轴活动连接在顶板205下表面一端，所述转盘501侧壁表面开设有齿槽502，所述顶板205一侧固定安装有伺服电机503，且伺服电机503的动力输出端与齿槽502啮合相连，所述转盘501底部焊接有固定座504，所述固定座504内腔螺旋插接有连杆505，所述连杆505上表面开设有二号滑槽506，连杆505一端通过螺纹与固定座504进行螺旋相连，通过螺旋相连可使对连杆505的安装和拆卸都更加的方便，同时转盘501通过转轴活动连接在顶板205下表面一端，通过控制伺服电机503利用齿轮传动的工作原理带动转盘501进行转动，进行可通过转盘501带动连杆505进行偏转，其中连杆505上表面开设有二号滑槽506。
[0037] 所述投影机构6由套管601、丝轴602、万向球603、灯源604、摄像机605和二号限位杆606组成，所述套管601底部活动连接在二号滑槽506内腔，所述套管601内腔螺旋连接有丝轴602，所述丝轴602顶部固定焊接有万向球603，所述万向球603顶部表面活动连接有灯源604，所述灯源604侧壁表面固定安装有摄像机605，所述套管601底部侧壁表面插接有二号限位杆606，且二号限位杆606另一端插接在二号滑槽506内腔，套管601底部活动连接在二号滑槽506内腔，且套管601和二号滑槽506之间可进行拆卸，且套管601内腔螺旋连接有丝轴602，通过旋转丝轴602，丝轴602可在表面螺纹的推动下上升，从而可提升灯源604的照射高度，且通过丝轴602顶部通过万向球603与灯源604进行连接，通过万向球603可对灯源604进行偏转，从而可改变灯源604的照射角度，通过推动套管601在二号滑槽506内腔进行移动，并通过推动二号限位杆606可对套管601进行固定，通过对灯源604的照射高度、照射角度和照射距离进行调整，从而可模拟太阳在不同季节和不同时间段的日照投影情况进行模拟，同时在对日照投影情况进行模拟时，通过摄像机605可对日照投影模拟情况进行拍摄记录，从而可在教学时，重复观看日照投影模拟过程，使用更加的便捷。
[0038] 所述收纳机构7由收纳槽701和电池702，所述收纳槽701开设在二号箱体102内腔，所述收纳槽701内腔镶嵌有电池702，且电池702的电流输出端分别通过导线与灯源604和摄像机605的电流输入端相连，通过电池702可分别对灯源604和摄像机605进行供电，使用完成后可对套管601和连杆505进行拆卸，并收纳进收纳槽701内，同时通过反向转动摇臂305，可对地平面盘401进行复位，且通过二号凹槽403可对斜拉杆404进行收纳，通过一号凹槽204可对伺服电机503和转盘501进行收纳，从而可有效减少实验装置折叠后的体积，使携带更加的轻便。
[0039] 需要说明的是，一种便携式日照投影模拟的实验装置，在工作时，使用时通过旋转平衡底座103可对一号箱体101进行调平，从而可有效提升在实验时，对日照投影的准确性，使用完成后，可将实验设备全部收纳进行储存机构1内腔，储存机构1体积小巧，重量较轻，且通过拉杆105和滚轮104相互配合，可使对储存机构1的携带更加的方便和省力，开启二号箱体102，并拉动顶板205，其中顶板205下表面通过转轴活动连接有伸缩支架203，且伸缩支架203底部另一端活动连接在一号凹槽204内腔，在对顶板205进行提升时，伸缩支架203底部另一端在一号滑槽202内腔移动，从而可通过伸缩支架203对顶板205进行支撑，使顶板205伸出一号箱体101内腔，调节完成后，将一号限位杆206插进一号凹槽204内腔，进而可对伸缩支架203一端进行固定，通过将顶板205伸出一号箱体101内腔，从而更方便使用者进行实验操作，在进行实验时，通过旋转时间刻度盘301，从而可根据实验时间和光照情况对模拟机构4进行旋转，从而可在实验室提升实验精度，且通过转动摇臂305，可通过摇臂305带动丝杆303进行转动，丝杆303在转动时，可通过表面的丝纹对滑块304进行移动，滑块304表面通过销轴活动连接有斜拉杆404，且斜拉杆404另一端通过销轴与地平面盘401底部的二号凹槽403内腔一端相连，滑块304在轨槽302内腔移动时，通过斜拉杆404对地平面盘401进行支撑，从而使地平面盘401围绕与时间刻度盘301连接处的铰链进行偏转，从而通过地平面盘401地面曲线进行模拟，灯源604照射在棒影针402可在地平面盘401表面形成针影，连杆505一端通过螺纹与固定座504进行螺旋相连，通过螺旋相连可使对连杆505的安装和拆卸都更加的方便，同时转盘501通过转轴活动连接在顶板205下表面一端，通过控制伺服电机503利用齿轮传动的工作原理带动转盘501进行转动，进行可通过转盘501带动连杆505进行偏转，其中连杆505上表面开设有二号滑槽506，套管601底部活动连接在二号滑槽506内腔，且套管601和二号滑槽506之间可进行拆卸，且套管601内腔螺旋连接有丝轴602，通过旋转丝轴602，丝轴602可在表面螺纹的推动下上升，从而可提升灯源604的照射高度，且通过丝轴602顶部通过万向球603与灯源604进行连接，通过万向球603可对灯源604进行偏转，从而可改变灯源604的照射角度，通过推动套管601在二号滑槽506内腔进行移动，并通过推动二号限位杆606可对套管601进行固定，通过对灯源604的照射高度、照射角度和照射距离进行调整，从而可模拟太阳在不同季节和不同时间段的日照投影情况进行模拟，同时在对日照投影情况进行模拟时，通过摄像机605可对日照投影模拟情况进行拍摄记录，从而可在教学时，重复观看日照投影模拟过程，使用更加的便捷，通过电池702可分别对灯源604和摄像机605进行供电，使用完成后可对套管601和连杆505进行拆卸，并收纳进收纳槽701内，同时通过反向转动摇臂305，可对地平面盘401进行复位，且通过二号凹槽403可对斜拉杆404进行收纳，通过一号凹槽204可对伺服电机503和转盘501进行收纳，从而可有效减少实验装置折叠后的体积，使携带更加的轻便。
[0040] 5IK120RGN-CF型的伺服电机503和JA-770*R-W(X)型的摄像机605均采用现有成熟技术产品，在此不再进行详细的阐述。
[0041] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型，本发明的范围由所附
权利要求及其等同物限定。
