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专利名称：一种太阳高度角和方位角测量仪的制作方法
技术领域：
一种太阳高度角和方位角测量仪技术领域[0001]本实用新型涉及一种测量装置，尤其是涉及一种太阳高度角和方位角测量仪。
背景技术：
[0002]随着近代科学技术的突飞猛进、社会经济的发展以及世界常规资源额枯竭，太阳能资源被越来越多的开始应用，太阳能是一种清洁能源，无污染，取之不尽用之不竭，因此太阳能被广泛的应用在发电、照明、取暖、集热领域，应用十分的广泛。但是由于地球的公转和自转，太阳能照射方位角和高度角时时刻刻都在变化，而太阳方位角和高度角的测量十分麻烦，传统的太阳方位角与高度角测量仪要么结构过于简单，导致测量精度不高，要么控制过程繁琐，使用操作不便。实用新型内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种太阳高度角和方位角测量仪，其结构简单且使用操作方便，工作能够实时测量太阳的方位角和高度角。[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种太阳高度角和方位角测量仪，其特征在于:包括方位角测量单元、高度角测量单元、校准单元、底座、外壳和扣盖在外壳上的示值圆盘；所述底座为圆形，所述外壳为环形，所述方位角测量单元包括方位角角度指针、安装在外壳的外壁上的光电传感器、与所述光电传感器相接的放大电路、与所述放大电路相接的驱动电路、与所述驱动电路相接的微型电机以及安装在外壳内壁上的电池；所述高度角测量单元包括标准指示标杆，且所述标准指示标杆垂直安装在示值圆盘的圆心位置；所述校准单元包括水平校准单元和方向校准单元，所述水平校准单元包括安装在底座底部且其高度可上下调节的伸缩底腿和安装在示值圆盘内的水平仪，所述方向校准单元包括指南针机械指针、指南针磁极装置、调节蜗杆和安装在调节蜗杆末端的调节手柄；所述放大电路和所述驱动电路均安装在所述外壳的内壁上，所述微型电机固定在底座上且其靠近外壳的内壁，所述放大电路、驱动电路和微型电机均与所述电池相接，所述指南针磁极装置安装在底座的圆心处，所述指南针磁极装置上方安装有减速器和蜗轮蜗杆装置，所述减速器的输入轴和输出轴分别连接微型电机和蜗轮蜗杆装置，所述调节蜗杆的前端穿过外壳并从蜗轮蜗杆装置的侧面插接入蜗轮蜗杆装置中，所述蜗轮蜗杆装置的顶部安装动力输出轴，所述标准指示标杆与动力输出轴同轴固定相接，所述指南针机械指针和方位角角度指针由下至上安装在标准指示标杆与动力输出轴的连接处且二者均位于示值圆盘上方；所述示值圆盘上刻有方位角指示刻度和高度角指示圆环，所述方位角指示刻度的刻度值按照逆时针方向由小到大排列，所述高度角指示圆环的数量为多个，多个所述高度角指示圆环以示值圆盘的中心为圆心呈同心圆排列，且每个所述高度角指示圆环上均刻有相应刻度值。[0005]上述一种太阳高度角和方位角测量仪，其特征是:所述光电传感器包括与微型电机正转相对应的正向光敏元件区、与微型电机反转相对应的反向光敏元件区和与步进电机停止相对应的静止光敏元件区，所述正向光敏元件区和所述反向光敏元件区分别位于所述静止光敏元件区的左右两侧。[0006]上述一种太阳高度角和方位角测量仪，其特征是:所述示值圆盘上覆有一个用于与标准指示标杆的黑色阴影形成鲜明对比从而使示值更加清晰的乳白色喷漆层。[0007]上述一种太阳高度角和方位角测量仪，其特征是:所述伸缩底腿的数量为多个。[0008]上述一种太阳高度角和方位角测量仪，其特征是:所述微型电机为步进电机。[0009]本实用新型与现有技术相比具有以下优点，不仅结构简单，加工制作方便，而且使用操作方便，可以方便快捷读出太阳的方位角和高度角，并且精度高，可靠性高。[0010]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。


[0011]图1为本实用新型的整体结构示意图。[0012]图2为本实用新型的装配示意图。[0013]附图标记说明:[0014]I一底座；2—外壳；3—示值圆盘；[0015]4 一指南针机械指针；5—高度角指示圆环；6—方位角指示刻度；[0016]7一标准指不标杆；9一方位角角度指针；10—7jC平仪；[0017]11一调节手柄；12—伸缩底腿；13—调节蜗杆；[0018]14一指南针磁极装置；15—微型电机；16—蜗轮蜗杆装置；[0019]17—动力输出轴。
具体实施方式
[0020]如图1、图2所示，本实用新型包括方位角测量单元、高度角测量单元、校准单元、底座1、环形外壳2和扣盖在外壳2上的示值圆盘3 ;所述底座I为圆形，所述外壳2为环形，所述方位角测量单元包括方位角角度指针9、安装在外壳2的外壁上的光电传感器、与所述光电传感器相接的放大电路、与所述放大电路相接的驱动电路、与所述驱动电路相接的微型电机15以及安装在外壳2内壁上的电池；所述高度角测量单元包括标准指示标杆7，且所述标准指示标杆7垂直安装在示值圆盘3的圆心位置；所述校准单元包括水平校准单元和方向校准单元，所述水平校准单元包括安装在底座I底部且其高度可上下调节的伸缩底腿12和安装在示值圆盘 3内的水平仪10，所述方向校准单元包括指南针机械指针4、指南针磁极装置14、调节蜗杆13和安装在调节蜗杆13末端的调节手柄11 ;所述放大电路和所述驱动电路均安装在所述外壳2的内壁上，所述微型电机15固定在底座I上且其靠近外壳2的内壁，所述放大电路、驱动电路和微型电机15均与所述电池相接，所述指南针磁极装置14安装在底座I的圆心处，所述指南针磁极装置14上方安装有减速器和蜗轮蜗杆装置16，所述减速器的输入轴和输出轴分别连接微型电机15和蜗轮蜗杆装置16，所述调节蜗杆13的前端穿过外壳2并从蜗轮蜗杆装置16的侧面插接入蜗轮蜗杆装置16中，所述蜗轮蜗杆装置16的顶部安装动力输出轴17，所述标准指示标杆7与动力输出轴17同轴固定相接，所述指南针机械指针4和方位角角度指针9由下至上安装在标准指示标杆7与动力输出轴17的连接处且二者均位于示值圆盘3上方；所述示值圆盘3上刻有方位角指示刻度6和高度角指示圆环5，所述方位角指示刻度6的刻度值按照逆时针方向由小到大排列，所述高度角指示圆环5的数量为多个，多个所述高度角指示圆环5以示值圆盘3的中心为圆心呈同心圆排列，且每个所述高度角指示圆环5上均刻有相应刻度值。[0021]本实施例中，所述光电传感器包括与微型电机15正转相对应的正向光敏元件区、与微型电机15反转相对应的反向光敏元件区和与步进电机15停止相对应的静止光敏元件区，所述正向光敏元件区和所述反向光敏元件区分别位于所述静止光敏元件区的左右两侧。[0022]本实施例中，所述示值圆盘3上覆有一个用于与标准指示标杆7的黑色阴影形成鲜明对比从而使示值更加清晰的乳白色喷漆层。[0023]本实施例中，所述伸缩底腿12的数量为多个。[0024]本实施例中，所述微型电机15为步进电机。[0025]本实用新型的工作过程为:首先通过校准单元对测量仪进行基准调校，其中水平调校是通过调节可伸缩底腿12，并且同时观察水平仪10，看整个仪器是否位于水平位置；方向调校是通过转动调节手柄11，使得连接在调节蜗杆13上的蜗轮蜗杆装置16带动动力输出轴17旋转运动，从而带动示值圆盘3的旋转，使示值圆盘3的起始零位与指南针4重合即可。正式测量时，当光线照射在所述光电传感器的正向光敏元件区时，所述光电传感器发出电信号控制微型电机15正向运动；当光线照射在所述光电传感器的反向光敏兀件区时，所述光电传感器发出电信号控制微型电机15反向运动。微型电机15驱动方位角角度指针9转动，此时只需在示值圆盘3上读出方位角角度指针9的指示刻度即为太阳方位角；而标准指示标杆7在太阳光照射下的阴影对应于示值圆盘3上高度角指示圆环5的刻度即为当前太阳高度角。[0026]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种太阳高度角和方位角测量仪，其特征在于:包括方位角测量单元、高度角测量单元、校准单元、底座(I)、外壳(2)和扣盖在外壳(2)上的示值圆盘(3);所述底座(I)为圆形，所述外壳(2)为环形，所述方位角测量单元包括方位角角度指针(9)、安装在外壳(2)的外壁上的光电传感器、与所述光电传感器相接的放大电路、与所述放大电路相接的驱动电路、与所述驱动电路相接的微型电机(15)以及安装在外壳(2)内壁上的电池；所述高度角测量单元包括标准指示标杆(7)，且所述标准指示标杆(7)垂直安装在示值圆盘(3)的圆心位置；所述校准单元包括水平校准单元和方向校准单元，所述水平校准单元包括安装在底座(I)底部且其高度可上下调节的伸缩底腿(12)和安装在示值圆盘(3)内的水平仪(10)，所述方向校准单元包括指南针机械指针(4)、指南针磁极装置(14)、调节蜗杆(13)和安装在调节蜗杆(13)末端的调节手柄(11);所述放大电路和所述驱动电路均安装在所述外壳(2)的内壁上，所述微型电机(15)固定在底座(I)上且其靠近外壳(2)的内壁，所述放大电路、驱动电路和微型电机(15)均与所述电池相接，所述指南针磁极装置(14)安装在底座(I)的圆心处，所述指南针磁极装置(14)上方安装有减速器和蜗轮蜗杆装置(16)，所述减速器的输入轴和输出轴分别连接微型电机(15)和蜗轮蜗杆装置(16)，所述调节蜗杆(13)的前端穿过外壳(2)并从蜗轮蜗杆装置(16)的侧面插接入蜗轮蜗杆装置(16)中，所述蜗轮蜗杆装置(16)的顶部安装动力输出轴(17)，所述标准指示标杆(7)与动力输出轴(17)同轴固定相接，所述指南针机械指针(4)和方位角角度指针(9)由下至上安装在标准指示标杆(7)与动力输出轴(17)的连接处且二者均位于示值圆盘(3)上方；所述示值圆盘(3)上刻有方位角指示刻度(6)和高度角指示圆环(5)，所述方位角指示刻度(6)的刻度值按照逆时针方向由小到大排列，所述高度角指示圆环(5)的数量为多个，多个所述高度角指示圆环(5)以示值圆盘(3)的中心为圆心呈同心圆排列，且每个所述高度角指示圆环(5)上均刻有相应刻度值。
2.按照权利要求1所述的一种太阳高度角和方位角测量仪，其特征在于:所述光电传感器包括与微型电机(15)正转相对应的正向光敏元件区、与微型电机(15)反转相对应的反向光敏元件区和与步进电机(15)停止相对应的静止光敏元件区，所述正向光敏元件区和所述反向光敏元件区分别位于所述静止光敏元件区的左右两侧。
3.按照权利要求1或2所述的一种太阳高度角和方位角测量仪，其特征在于:所述示值圆盘(3)上覆有一个用于与标准指示标杆(7)的黑色阴影形成鲜明对比从而使示值更加清晰的乳白色喷漆层。
4.按照权利要求1或2所述的一种太阳高度角和方位角测量仪，其特征在于:所述伸缩底腿(12)的数量为多个。
5.按照权利要求1或2所述的一种太阳高度角和方位角测量仪，其特征在于:所述微型电机(15)为步进电机。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳高度角和方位角测量仪，包括方位角测量单元、高度角测量单元、校准单元、圆形底座、环形外壳和扣盖在外壳上的示值圆盘；所述底座为圆形，所述外壳为环形，所述方位角测量单元包括方位角角度指针、安装在外壳的外壁上的光电传感器、与所述光电传感器相接的放大电路、与所述放大电路相接的驱动电路、与所述驱动电路相接的微型电机以及安装在外壳内壁上的电池；所述高度角测量单元包括标准指示标杆，且所述标准指示标杆垂直安装在示值圆盘的圆心位置；所述校准单元包括水平校准单元和方向校准单元。本实用新型不仅结构简单，加工制作方便，而且使用操作方便，能方便快捷读出太阳的方位角和高度角，并且精度和可靠性高。
文档编号G01C1/00GK202974255SQ20122061083
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者张国琦 申请人:飞秒光电科技(西安)有限公司