[其他]天球仪

说明书

本发明是用于地理、天文教学及天文知识普及的仪器。

《中国大百科全书（天文学）》1981年版第378页，编入的天球仪是将天文图贴在天球体外，天球体放在坐架圆环即地平环内。天球仪给人“天外观天”星象反向和“地包天”感觉。学生形象思维差，天球概念较难确立，天文内容不易理解。

本发明的任务是设计一种天球仪。将天球体改成透明、半透明塑料或网状天球体。透过外球面观测内球壁上的星象，达到“坐地观天”星象同实际星空一致的效果。将地平面装在天球体内，用小地球仪代表天球球心使天球仪结构符合自然现象。

本发明特征是，天球体（2）为透明、半透明塑料或网状结构。子午圈为槽式子午圈（4）。地平面（5）通过下轴套（8）上的叉形支柱（9）支撑在天球体内（2）。小地球仪（3）通过空心天轴（6）悬挂在天球体（2）内。半圆支架（1）通过上轴套（7）、下轴套（8）与天球体（2）连接。通过底座（12）上锁紧机构，天球体（2）同半圆支架（1）一起在槽式子午圈（4）内进行滑动、变位。天球体（2）内设有光源装置。

本发明的天球仪，可生产成透明天球仪、网状天球仪。透明天球仪可制成荧光天体透明塑料天球仪和由球心光源投影天体的半透明塑料结构天球仪两种。透明天球仪可用于航海、天文、地理教学。网状天球仪用于中小学地理教学及天文知识普及。本设计在于透过外球面观测内球壁上星象与实际观测到的星座方向一致，达到“坐地观天”效果。地平面、小地球仪设在天球体内，“天包地”符合自然现象。用天球仪演示天球现象、讲解天文内容科学、直观、易懂。

图1、天球仪示意图

图2、小地球仪、地平面装置示意图

图3、槽式子午圈示意图

实现本发明的最好方式：

（一）荧光天体透明塑料结构天球体天球仪，在两个塑料半球接口处设两个金属环用小螺丝固定表示天赤道（10）。天球体（2）上的主圈、辅圈、天体圆点、代号、名称即天文图应清晰、准确地注绘在天球内壁上，用白色不透明塑膜将荧光粉或红色涂料同透明塑料隔开。整个荧光天体透明塑料结构天球体内壁上可显示25至30组星座，200个天体。在天球体（2）内，南天极附近负八十五度圈一点上装上光源（25）用于荧光点吸光。南、北天极设两个金属极套（27、26）。

（二）球心设有光源投影星象的透明塑料结构天球体选用浅黄色或浅兰色吸光的半透明塑料注塑成两个半球。通过小地球仪（3）内的光源（图2、11）将小地球仪上的小星象孔投影到天球体内壁上。电源线从空心天轴（图2、6）内引进接通小地球仪内光源（图2、11）。小地球仪由金属薄板材料制成两个半球。半圆壳遮光罩（图2、18）固定在上轴套（图2、7）上。

（三）网状结构天球体（2）分别制成南、北两个半球。八根金属经线分别穿入南、北极套（27、26）外圆上的八个小孔和天赤道（10）上的八个小孔内，连同金属赤纬圈，半个黄道圈在胎具上点焊。将两个半球的天赤道对准，用螺丝或卡子固定。五组星座，30个天体点用发卡方式连接固定在网球上。

（四）天轴（图2、6）在上轴套（图2、7）内间隙要适当。便于天轴（6）上的旋钮（23）带动天轴下端小地球仪（3）在地平面间隙内（24）旋转。小地球仪（3）、天球体（2）一起随半圆支架（1）滑动，小地球仪（3）北极指向北天极不变。

（五）图2所示，天球体内叉型支柱（9）叉口上的两个孔（图2、28）直径略大于马蹄形支架（图2、29）两端的小摆动轴径（图2、30）。小摆动轴（图2、30）两端有同轴度要求。叉口上的两孔中心线垂直于叉型支柱（9），地平面（5）用螺丝（图2、31）固定在马蹄形支架上（图2、29）〔地平面（5）上的东西方向应与马蹄形支架小轴轴线一致〕。铅垂（22）固定在马蹄形支架外圆弧的中间，马蹄形支架（图2、29）的小摆动轴（图2、30）安装在叉口小孔（图2、28）内，使马蹄形支架（图2、29）及铅垂（22）在叉形支柱（9）叉口中摆动，带动地平面（5）保持水平。

（六）图3所示，槽式子午圈支点装置（19）要固定在立柱（13）上，它不影响观察立柱（13）上的指示线（20）。天球体（2）随半圆支架（1）在0°至90°范围内滑动时，上轴套（7）下轴套（8）分别在子午圈上槽（图3、33）和下槽（图3、32）内同时滑动。缝线（图3、34）一侧有地平高度刻线。