[实用新型]一种多用途太阳高度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多用途太阳高度测量装置，属于实验器材领域。

背景技术

做“纸张颜色与阳光吸收关系”观察实验，学生每次在阳光下，一手握着放大镜，一手拿着纸，调整放大镜的角度与纸间的距离，直到光线在纸面上产生最小的光点，观察纸张上出现的反应计时。同上操作，并变换不同颜色的纸，保持同一种姿势反复做几次，即可得到不同颜色的纸张对阳光吸收情况。

在做以上实验时，由于需要更换纸张，有时会因各自操作时把握的尺度不同而影响实验的效果。

而且一般实验用的太阳高度测量装置也需要手动操作感光片，因此也不比较不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种多用途太阳高度测量装置，能够自动测量能够自动测量太阳的高度，而且还能自动进行“纸张颜色与阳光吸收关系实验”，制作简单，方便多用。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种多用途太阳高度测量装置，包括底座、直角架、量角器以及太阳能自动跟踪控制器；

所述直角架包括一个水平板、一个竖直板以及一由所述水平板和所述竖直板相交形成的直角边；所述水平板的上板面的一端设置一个凸透镜，另一端设置一个插有纸片的纸片框，所述凸透镜的球面和所述纸片框的纸面正对设置且凸透镜的焦点位于纸片框内的纸面上；

所述量角器固定于所述竖直板的外板面上；所述量角器的90°刻度线垂直于所述直角架的水平板，所述量角器的0°刻度线平行于所述直角架的直角边，在所述量角器的刻度中心处悬挂有一线锤；

所述太阳能自动跟踪控制器包括控制盒、小型减速电机、光敏传感器和电池电源；所述光敏传感器内置垂直遮阳板；所述控制盒分别与所述减速电机、光敏传感器以及电池电源通过导线控制连接；

所述竖直板垂直固定于所述减速电机的转轴上；所述减速电机固定于所述底座上并位于所述竖直板的内板面所在的一侧；所述光敏传感器固定于所述水平板上凸透镜所在的一端的端头位置。

太阳能自动跟踪控制器可以从市场上买到，在太阳不停的偏移过程中，该装置能自发控制小型减速电机的转(顺转和逆转)和停；垂直遮阳板两侧设置有光敏电阻，只有当两侧感光光线强弱一致时(此时光线与垂直遮阳板平行)，小型减速电机才停转。

安装时，只要所述光敏传感器内置的垂直遮阳板与所述凸透镜的主光轴平行，即可实现小型减速电机停止转动时，所述凸透镜也同时聚焦平行光线，并将聚焦的光点投影到纸片框内的纸片上。可根据凸透镜的大小来调节凸透镜与纸片框之间的距离。

即安装时，通过调整固定所述光敏传感器与所述凸透镜的相对位置，使小型减速电机转停时，所述凸透镜恰好能聚集太阳的平行光。

测量时，将装置固定于水平面上，如可以东西方向放置，量角器随小型减速电机的转动发生一定的偏转，那么90°刻度线与线锤之间也发生偏移，形成一定的角度，当减速电机停转时形成的角度可以获得太阳高度角的大小。

优选的，所述控制盒固定于所述水平板上凸透镜所在一端的下板面上；

优选的，所述底座位于量角器一侧的侧面上安装有一个计时器：即以秒为单位的电子定时器,有正、倒计时功能。

计时器用于进行“纸张颜色与阳光吸收关系”实验。从纸片上开始出现光点开始计时并观察纸面上的变化。

优选的，所述电池电源也固定于所述底座上；从美观考虑，适于固定于所述底座上位于小型减速电机所在的一侧的侧面上。电池电源放置于电池盒内，电池盒固定于所述底座上位于小型减速电机所在的一侧的侧面上。如可以是4节1.5V背叠电池盒。

优选的，所述纸片框背对所述凸透镜的一侧的水平板上还固定有一数显温度计；所述数显温度计连接有一温度传感器，所述温度传感器的感温探头与所述纸片框内的纸片相接触。温度计的测量范围在-30-100℃，工作电压1.5V。

各部件之间的可以是螺钉连接固定，也可以是黏贴固定，或是其他可以实现的固定方式。

本装置用于“纸张颜色与吸收阳光程度”的实验，还可以用作太阳高度的测量；探究一天太阳高度与气温变化的关系。操作简便，一物多用。

附图说明

图1一种多用途太阳高度测量装置正面示意图

图2一种多用途太阳高度测量装置背面示意图

附图标记：

1，数显温度计；

2，纸片框；

3，水平板；

4，凸透镜；

5，光敏传感器；

6，量角器；

7，线锤；

8，底座；