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天球 坐标系表示仪

阅读：67发布：2020-05-11

专利汇可以提供天球坐标系表示仪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种天球坐标系表示仪，由天球模型、地球模型、支架、第一辅助圈、第二辅助圈、第三辅助圈第一半圈、第三辅助圈第二半圈、滑动手柄组成；天球模型可转动固定于支架上，在天球模型内壁有相互垂直的两个辅助圈，地球模型固定于天球模型中心的轴杆上，滑动手柄通过磁铁用于控制天球模型内两个相互垂直的辅助圈的转动，第三辅助圈的内径等于天球模型的外径，在必要时可将第三辅助圈固定于天球模型外壁。本天球坐标系表示仪可以让学习者分析四个天球坐标系、各天球坐标系之间相互关系以及各种天球坐标系与天球的关系。且还能实现传统天球仪所能展现的功能；通过学生对辅助圈操作可以增加学生的动手动脑能力，激发学生的智力。，下面是天球坐标系表示仪专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种天球坐标系表示仪，由天球模型、地球模型、支架、第一辅助圈、第二辅助圈、第三辅助圈第一半圈、第三辅助圈第二半圈、滑动手柄组成，其特征在于：天球模型可转动固定于支架上，在天球模型内壁有相互垂直的两个辅助圈，地球模型固定于天球模型中心的轴杆上，滑动手柄通过磁铁用于控制天球模型内两个相互垂直的辅助圈的转动。
2.根据权利要求1所述的天球坐标系表示仪，其特征在于：天球模型上绘有天赤道、黄道、和各大星座；在黄道上绘有二十四节气；地球模型上绘有常见的地理事物。
3.根据权利要求1所述的天球坐标系表示仪，其特征在于：支架的顶端和底端设有轴套，两个轴套孔位于同一条直线上，用于安装轴杆；地球模型固定于轴杆上，并保持和天球模型同心；支架基座设置在天球坐标系表示仪的重心处。
4.根据权利要求1所述的天球坐标系表示仪，其特征在于：第一辅助圈、第二辅助圈、第三辅助圈第一半圈、第三辅助圈第二半圈；其中第一辅助圈、第二辅助圈两个相互垂直的辅助圈设在天球模型内壁，构成天球模型内两个相互垂直的辅助圈，两个辅助圈的适当位分别附有磁铁块，磁铁块向球面为同极并与滑动手柄块显露面磁极相反；第三辅助圈第一半圈、第三辅助圈第二半圈组合构成第三辅助圈，在必要时可将第三辅助圈固定于天球模型外壁。
5.根据权利要求1所述的天球坐标系表示仪，其特征在于：滑动手柄的接触面呈弧形，在弧面上设有两磁铁，两磁铁显露面同极并与辅助圈向球面磁极相反。

说明书全文

天球坐标系表示仪

技术领域

[0001] 本发明涉及一种地里学术用具，具体涉及一种天球坐标系表示仪。

背景技术

[0002] 目前用于教学演示的天球仪要么在透明的天球模型内设置地球模型，用于单一静态的表示地球以外的天体范围；要么结构过于复杂，使得成本昂贵，无法普及；但不管是那一种天球仪均无法实现将各种天球坐标系、各种天球坐标系之间的相互关系以及各种天球坐标系与天球的关系表现出来。这些问题通常使得在天球坐标系的表示时缺乏直观感，对想象力不强的学生来说根本不能理解各种天球坐标系、各种天球坐标系之间的相互关系以及各种天球坐标系与天球的关系，教师在教学时、或国家向民众普及天文知识时极大的增加了教学难度。目前还没有一个能演示各种天球坐标系、各种天球坐标系之间的相互关系以及各种天球坐标系与天球的关系的教学设备。

发明内容

[0003] 为了克服上述存在的现实问题，本发明提供了一种天球坐标表示仪，用于表示各种天球坐标系、各种天球坐标系之间的相互关系以及各种天球坐标系与天球的关系，使学生或欲了解天文知识的人能够直观的认识各种天球坐标系、各种天球坐标系之间的相互关系以及各种天球坐标系与天球的关系。

[0004] 本发明采用如下技术解决方案实现：一种天球坐标系表示仪，由天球模型、地球模型、支架、第一辅助圈、第二辅助圈、第三辅助圈第一半圈、第三辅助圈第二半圈、滑动手柄组成，其特征在于：天球模型可转动固定于支架上，在天球模型内壁有相互垂直的两个辅助圈，地球模型固定于天球模型中心的轴杆上，滑动手柄通过磁铁用于控制天球模型内两个相互垂直的辅助圈的转动。

[0005] 所述的天球坐标系表示仪，天球模型上绘有天赤道、黄道、和各大星座；在黄道上绘有二十四节气；地球模型上绘有常见的地理事物。

[0006] 所述的天球坐标系表示仪，支架的顶端和底端设有轴套，两个轴套孔位于同一条直线上，用于安装轴杆；地球模型固定于轴杆上，并保持和天球模型同心；支架基座设置在天球坐标系表示仪的重心处。

[0007] 所述的天球坐标系表示仪，第一辅助圈、第二辅助圈、第三辅助圈第一半圈、第三辅助圈第二半圈；其中第一辅助圈、第二辅助圈两个相互垂直的辅助圈设在天球模型内壁，构成天球模型内两个相互垂直的辅助圈，两个辅助圈的适当位分别附有磁铁块，磁铁块向球面为同极并与滑动手柄块显露面磁极相反，以便于滑动手柄对其控制；第三辅助圈第一半圈、第三辅助圈第二半圈组合构成第三辅助圈，第三辅助圈的内径等于天球模型的外径，磁铁块向外突出的竖向宽度小于天球模型与支架之间的空隙距离，在必要时可将第三辅助圈固定于天球模型外壁。

[0008] 所述的天球坐标系表示仪，滑动手柄的接触面呈弧形，在弧面上设有两磁铁，两磁铁显露面同极并与辅助圈向球面磁极相反。

[0009] 本发明的有益效果在于：本天球坐标系表示仪通过辅助圈的操作能够很直观的表示出各种天球坐标系、各种天球坐标系之间的相互关系以及各种天球坐标系与天球的关系；除此之外还能实现出传统天球仪所能展现的功能，以及根据当时的所处的时刻较准确的反映在地平圈上可以看见的部分和不可以看见的部分；且结构简单、造价较低、能够和学校教学内容匹配，通过学生对辅助圈操作可以增加学生的动手动脑能力，激发学生的智力。附图说明

[0010] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0011] 图1是本发明的整体结构示意图。

[0012] 图2是本发明图1中第一辅助圈与轴杆连接部放大图。

[0013] 图3是本发明图1中第一辅助圈与轴杆可转动连接图。

[0014] 图4是本发明图3中第一辅助圈与轴杆可转动连接图的另一种视图。

[0015] 图5是本发明图1中第二辅助圈、第一辅助圈以及轴杆关系结构示意图。

[0016] 图6是本发明图1中第二辅助圈结构示意图。

[0017] 图7是本发明滑动手柄整体结构示意图。

[0018] 图8是本发明图7中滑动手柄的侧视图。

[0019] 图9是第三辅助圈整体结构示意图。

[0020] 图中：1.天球，101.星座，2.轴杆，201.轴杆转动钮，3.第一辅助圈，301.轴孔，302.第一磁铁块，303.第二磁铁块，304.第三磁铁块，305.第四磁铁块，4.第二辅助圈，
401.第五磁铁块，402第六磁铁块，403.第七磁铁块，404.第八磁铁块，405.凹槽，5.支架，
501.轴套，502.基座，6.黄道，7.天赤道，8.滑动手柄，801.弧形磁铁块一，802.弧形磁铁块二，803.滑动手柄操作杆，901.第三辅助圈第一半圈，9011.第九磁铁块，9012.第十磁铁块，902.第三辅助圈第二半圈，9021.第十一磁铁块，9022.第十二磁铁块，10.地球模型。

具体实施方式

[0021] 如图1、图7及图9所示，一种天球坐标系表示仪，由天球模型1、地球模型10、支架5、第一辅助圈3、第二辅助圈4、第三辅助圈第一半圈901、第三辅助圈第二半圈902、滑动手柄8组成，其特征在于：天球模型1可转动固定于支架5上，在天球模1型内壁有相互垂直的两个辅助圈，滑动手柄8通过磁铁用于控制天球模型1内两个相互垂直的辅助圈的转动。
天球模型1上绘有天赤道7、黄道6、和各大星座101；在黄道6上绘有二十四节气；地球模型10上绘有常见的地理事物。支架5的顶端和底端设有轴套501，两个轴套501的轴套孔位于同一条直线上，用于安装轴杆2，轴杆2安装好后与水平地面的夹角为66°34′；地球模型10固定于轴杆2上，并保持和天球模型1同心，地球模型10的直径不大于天球模型1直径，且通过操作轴杆转动钮201实现地球模型10的转动；支架5基座502设置在天球坐标系表示仪的重心处，用于支撑整个天球坐标系表示仪的重量。

[0022] 如图1、图5所示，所述的天球坐标系表示仪，第一辅助圈3、第二辅助圈4两个相互垂直的辅助圈设在天球模型1内壁，构成天球模型1内两个相互垂直的辅助圈，两个辅助圈的适当位分别附有磁铁块，磁铁块向球面为同极并与滑动手柄8块显露面磁极相反。

[0023] 如图2所示，第一辅助圈3与轴杆接触的两端分别设有轴孔301，用于将第一辅助圈3可转动的套在轴杆2上。

[0024] 如图3、图4及图7所示，第一辅助圈3可转动的套在轴杆2上；在第一辅助圈3的适当位置设有第一磁铁块302、第二磁铁块303、第三磁铁块304、第四磁铁块305；在第一辅助圈3内侧磁铁块为磁北极，在第一辅助圈3朝向天球模型1的外侧磁铁块为磁南极，且第一磁铁块302与第二磁铁块303之间的距离、第三磁铁块304与第四磁铁块305之间的距离等于滑动手柄8弧形磁铁块一801、弧形磁铁块二802之间的距离，以便于滑动手柄8能够有效的控制第一辅助圈3的转动。

[0025] 如图1、图5及图6所示，第二辅助圈4与第一辅助圈3相互垂直，第二辅助圈4与第一辅助圈3的连接部为凹槽405结构，第二辅助圈4通过凹槽405可滑动的扣在第一辅助圈3内侧；在第二辅助圈4离凹槽405适当的位置设有第五磁铁块401、第六磁铁块402、第七磁铁块403、第八磁铁块404；在第二辅助圈4内侧磁铁块为磁北极，在第二辅助圈4朝向天球模型1的外侧磁铁块为磁南极，且第五磁铁块401与第六磁铁块402之间的距离、第七磁铁块403与第八磁铁块404之间的距离等于滑动手柄8弧形磁铁块一801、弧形磁铁块二802之间的距离，以便于滑动手柄8能够有效的控制第二辅助圈4的转动。

[0026] 如图7、图8所示，滑动手柄8采用弧形设计，滑动手柄8弧段两端的接触面呈弧形，且分别在弧面上设有弧形磁铁块一801、弧形磁铁块二802两磁铁块，弧形磁铁块一801、弧形磁铁块二802的显露面同为磁北极，并与辅助圈向球面磁极相反，以便与第一辅助圈3、第二辅助圈4的外侧磁铁块相吸；在需要使用滑动手柄8时，只需用手握住滑动手柄8的滑动手柄操作杆803，然后将滑动手柄8的弧形磁铁块一801、弧形磁铁块二802对准第一辅助圈3或第二辅助圈4辅助圈的磁铁块，便可实现第一辅助圈3或第二辅助圈4的转动。

[0027] 如图9所示，第三辅助圈第一半圈901、第三辅助圈第二半圈902组合构成第三辅助圈，第三辅助圈的内径等于天球模型1外径；第三辅助圈第一半圈901两端设有第九磁铁块9011、第十磁铁块9012，第九磁铁块9011、第十磁铁块9012的显露面磁极相同，第十一磁铁块9021、第十二磁铁块9022显露面磁极相同，第九磁铁块9011、第十磁铁块9012与第十一磁铁块9021、第十二磁铁块9022显露面磁极相反；且四个磁铁块向外突出的竖向宽度小于天球模型1与支架5之间的空隙距离；由于第三辅助圈第一半圈901、第三辅助圈第二半圈902组合而成的第三辅助圈内径等于天球模型1外径，所以在必要时可将第三辅助圈固定于天球模型外壁。

[0028] 实施例1：用本天球坐标系表示仪表示出地平坐标系。

[0029] 首先确定地平圈，然后将第三辅助圈第一半圈901、第三辅助圈第二半圈902扣合到天球模型上，用第三辅助圈表示地平圈。

[0030] 其次用滑动手柄8调整第一辅助圈3、第二辅助圈4之间的位置关系，使得第一辅助圈3通过南点(S)和北点(N)，也必通过南北天极以及上点(Q)、下点(Q`)，便可用第一辅助圈3表示子午圈；同时使得第二辅助圈4通过东点(E)和西点(W)，便可用第二辅助圈4表示卯酉圈；此时第一辅助圈3、第二辅助圈4及第三辅助圈分别所表示的子午圈、卯酉圈以及地平圈为相互垂直的三且等分个大圆，必要时以天顶(Z)、天底(Z`)为界，将子午圈分为子圈和午圈；以天顶(Z)、天底(Z`)为界，将卯酉圈分为卯圈和酉圈。此时便可以直观的表示地平坐标系以及地平坐标系与天球的关系。使得学生更加容易的了解地平坐标系，打破了教学或科普历史上没有地平坐标系的历史。

[0031] 实施例2：用本标球坐标系表示仪表示出第一赤道坐标系。

[0032] 首先确定地平圈，然后将第三辅助圈第一半圈901、第三辅助圈第二半圈902扣合到天球模型上，用第三辅助圈表示地平圈。

[0033] 其次用滑动手柄8调整第一辅助圈3、第二辅助圈4之间的位置关系，使得第一辅助圈3通过南点(S)和北点(N)，也必通过天顶（Z）天底(Z`)以及上点(Q)、下点(Q`)，便可用第一辅助圈3表示子午圈；同时使得第二辅助圈4通过东点(E)和西点(W)，便可用第二辅助圈4表示六时圈；此时第一辅助圈3、第二辅助圈4及第三辅助圈分别所表示的子午圈、六时圈以及地平圈为相互垂直且等分的三个大圆；在必要时以北天极(P)、南天极(P`)为界，将子午圈分为子圈和午圈；以北天极(P)、南天极(P`)为界，将六时圈分为东六时圈和西六时圈。此时便可以直观的表示第一赤道坐标系以及第一赤道坐标系与天球的关系，使得学生更加容易的了解第一赤道坐标系，打破了教学或科普历史上没有第一赤道坐标系的历史。

[0034] 实施例3：用本天球坐标系表示仪表示出第二赤道坐标系。

[0035] 用滑动手柄8调整第一辅助圈3、第二辅助圈4的位置关系，使得第一辅助圈3通过无名点，同时通过黄道上的二分圈，便可用第一辅助圈3表示二分圈；使得第二辅助圈4通过无名点，同时也通过黄道上的二至点，便可用第二辅助圈4表示二至圈；且第二辅助圈4与第一辅助圈3相互垂直；此时第一辅助圈3、第二辅助圈4分别所表示的二分圈、二至圈以及天赤道为相互垂直且等分的三个大圆；在必要时以北天极(P)、南天极(P`)为界，将二分圈分为春分圈和秋分圈；必要时以北天极(P)、南天极(P`)为界，将二至圈分为夏至圈和冬至圈。此时便可以直观的表示第二赤道坐标系以及第二赤道坐标系与天球的关系，使得学生更加容易的了解第二赤道坐标系，打破了教学或科普历史上没有第二赤道坐标系的历史。

[0036] 实施例4：用本天球坐标系表示仪表示出黄道坐标系。

[0037] 滑动手柄8调整第一辅助圈3、第二辅助圈4的位置关系，使得第一辅助圈3通过黄北极(K)、黄南极(K`)，同时也通过二分点，便可用第一辅助圈3表示无名圈；使得第二辅助圈4通过黄北极(K)、黄南极(K`)，同时也通过二至点，便可用第二辅助圈4表示二至圈；第一辅助圈3、第二辅助圈4分别所表示的无名圈、二至圈以及黄道为相互垂直且等分的三个大圆。此时便可以直观的表示黄道坐标系以及黄道坐标系与天球的关系，使得学生更加容易的了解黄道坐标系，打破了教学或科普历史上没有黄道坐标系的历史。

[0038] 通过以上坐标系的表示可以让学习者分析四个坐标系之间的关系，让学习者了解四个坐标系的异同。通过上述操作可知本天球坐标系表示仪除能表示出上述四个坐标系外，还能反映出他们的相互关系、各种天球坐标系与天球的关系。除此之外还能实现出传统天球仪所能展现的功能，以及根据当时的所处的时刻较准确的反映在地平圈上可以看见的部分和不可以看见的部分；且结构简单、造价较低、能够和学校教学内容匹配，通过学生对辅助圈操作可以增加学生的动手动脑能力，激发学生的智力。

[0039] 由以上实施例发现，各种天球坐标系可以看着是天球模型上圆圈系统的相互位置关系的表现，也就是说圆圈系统可以看着是各种天球坐标系的基础，所以本天球坐标系表示仪利用个圆圈系统的相互转化，较完整的表示出各种天球坐标系。

[0040] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和发明优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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