專利名稱：多功能時空信息演示盤的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種時空信息顯示裝置。具體地說，涉及一種顯示全世界 時空信息的演示盤。
背景技術(shù)：
由于地球的"二轉(zhuǎn)"運動和經(jīng)緯度上的差異而導致的時空信息和晝夜 晨昏狀況的變化，歷來是各層次自然地理教學的重點和難點。人們對該類 教學儀器的研究由來已久，但始終未能有所大的突破。當前公知的顯示世 界某些地點時間的電子表，只不過是由電腦代替人腦進行計算，不能充當 地理教學儀器。各類顯示地球上不同時區(qū)時間的"世界鐘"，如設計理念
較先進的、權(quán)屬本人的實用新型專利91204420.9多功能世界表，也存有以 下不足之處1、由于"太陽"標志在表盤上id:于暗設狀態(tài)，顯示時空信 息時不夠直觀、不夠生動；2、由于有機芯和其他一些附加裝置，結(jié)構(gòu)復 雜，體積重量大，不便于即席演示和隨身攜帶；3、造價高，不利于推廣 普及。即使本人剛申報的實用新型2007M128"6.0多功能時空信息演示 盤，也因未在中時區(qū)設置"國際標準時間"標志和未用不同的顏色區(qū)分 東、西經(jīng)范圍而使其直觀性稍有遜色。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有關(guān)自然地理的教學儀器。本發(fā)明的技術(shù)方 案是這樣實現(xiàn)的 一種多功能時空信息演示盤，自上而下主要由地盤(地 球廿于區(qū)ftfHa古^v^rtft^周邊所處晝夜晨昏狀況及日時分等數(shù)字 位置盤)和日歷盤(雙日歷變號數(shù)據(jù)庫盤)三大部分有機組成。
本發(fā)明較之現(xiàn)有的技術(shù)，具有的優(yōu)點為1、可直觀、清晰、生動地
仿真演示由于地球自轉(zhuǎn)運動而導致的時空信息的變化情況。2、利用手 動，可迅速(一般不超過10秒鐘)査到所需之時空信息。3、結(jié)構(gòu)簡單， 體積小，重量輕，便于攜帶。4、造價低廉，便于普及。


圖l為整盤外觀示意圖； 圖2為地盤示意圖3為天盤示意圖； 圖4為日歷盤示意圖5為整盤沿天盤上太陽標志中心至子夜線標志一線縱切面示意圖。
圖中1—地盤；2—天盤；3—日歷盤；4一在其平面正圓形小頂面上 標有"S"標記的地盤與天盤聯(lián)結(jié)軸；5—日歷盤與天盤聯(lián)結(jié)軸；6—太陽標
志；7—子夜線標志；S—雙日歷顯示窗口；9一地盤圓心；IO—地球時區(qū)指
針；H—時區(qū)指針尖端；12—時區(qū)名稱；13—時區(qū)內(nèi)代表地點名稱；14一 時區(qū)中央經(jīng)度；15—時區(qū)中央經(jīng)線標志；16—時區(qū)指針界；n—日界線標
志；18—"東經(jīng)"范圍顏色；19—"西經(jīng)"范圍顏色；20— "國際標準時
間"標志；21—太陽標志圓心；22—太陽對天盤的直射線標志；23—太陽
對天盤的斜射線標志；24—正午線標志；25—晨線標志；26—昏線標志； 27—正點標志；28—正點g字；29—10分鐘刻度；30—半點鐘刻度；31— 正點線標志；32—日歷盤在天盤上的聯(lián)結(jié)點；33—天盤圓心；34—日歷盤 圓心；35—日歷盤上日期數(shù)字；36—日歷盤上日期數(shù)字排序方向；37—日 歷盤上日期數(shù)字顯示方向。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步的說明和描述。
本發(fā)明由地盤、天盤、日歷盤和兩根聯(lián)結(jié)軸組成。
1)地盤(地球時區(qū)指針組合盤)因①地球在其軌道上圍繞太陽自 西向東公轉(zhuǎn)的同時，還圍繞其自身的假想軸(地軸)自西向東自轉(zhuǎn)(地動 說)。②國際上把地球自轉(zhuǎn)一周的時間等分為24小時，每小時等分為60分
鐘......③地球是一個不透明的球體，地處偏東地點的人們總比地處偏西地
點的人們先見到日出，為了規(guī)范地球上的時間，國際上達成了按時區(qū)劃分 地球表面的共識。④人們對指針式計時器的視讀習慣為順時針方向。⑤從
南極(s極)上空看，地球呈順時針方向自轉(zhuǎn)。
根據(jù)上述現(xiàn)實，按國際上有關(guān)的約定俗成和常識，如圖把地球的南半 球設計為一個由"10" —樣的24根整時區(qū)指針組合而成的地盤1，代表全球 的24 (實為25)個時區(qū)的南半球部分；每根時區(qū)指針的理論長度為從南極S 至赤道的10000公里。其中，在每根時區(qū)指針軸心(S極)9以北，均以"頭
朝北"的"離心式"依次標注上時區(qū)中央經(jīng)線標志15;時區(qū)中央經(jīng)度M;
時區(qū)內(nèi)代表地點的名稱13 (其中，有的地點名稱在同區(qū)的北半球——該區(qū)
的南半球為海洋)；時區(qū)名稱12;以時區(qū)中央經(jīng)線與赤道的交點為基準，
頂角為銳角的等腰三角形"兩腰式"的時區(qū)指針尖端ll; 16為時區(qū)指針 界；17為日界線(國際日期變更線)標志，由該線把12時區(qū)指針從中縱向 平分為東12時區(qū)指針和西12時區(qū)指針，使盤上共有整、半時區(qū)指針25根；
為省目起見，用不同的淺色分別標識出"東經(jīng)"和"西經(jīng)"范圍；在中時 區(qū)指針尖端部位設一紅色的"▲"標記20作為"國際標準時間"標志。不 同的使用者也可在其常用的時區(qū)指針尖端部位設置自認為省目的標記，如 在北京所在的東8時區(qū)指針尖端部位設置紅色的或"★"等標記。
2)天盤(地球周邊所處晝夜晨昏狀況及日時分等數(shù)字位置盤)因 ①相對于地球而言，太陽的位置是不變的(日心說)。②任何瞬間，太陽 光線在地球上都只有一個直射點和無窮多個斜射點。③由于地球是一個不 透明的球體，任何瞬間，都有半個球面因受陽光照射而處于白晝；另一半 球面因背離陽光而處于黑夜。由黑夜向白晝過度的交界線稱晨線；由白晝 向黑夜過度的交界線稱昏線。由晨昏線組成的晨昏圈把地球表面等分為 晝、夜兩個半球。只有在晨昏圈與地球經(jīng)線圈相重合的"二分日"世界各 地或在赤道上，才會出晝、夜平分的現(xiàn)象。 習慣上，世界各地都把當?shù)?太陽高度最高時定為12時；把最背離太陽時定為O (24)時；把日出時定. 為6時；把日落時定為18時。這四個正點的依據(jù)分別是當?shù)厮幗?jīng)線屆時 與之相重合的正午線(天盤上近"太陽"且與陽光直射線重合的一條半 徑)、子夜線(天盤上與正午線正相背的一條半徑)、晨線和昏線。
根據(jù)上述現(xiàn)實，首先如圖3設計一主體直徑適當大于地盤主體直徑的 天盤2。其次在其外側(cè)適當位置設一紅色的太陽標志6，并通過太陽標志圓 心21與天盤圓心33畫一直線并延長至天盤另一側(cè)邊緣，把該線自天盤圓心 至"太陽"方向的半徑設為正午線標志24;把與之正相反的半徑設為子夜 線標志7;把該線于"太陽"和天盤之間的部分設為陽光對天盤的直射線 標志22;在其兩側(cè)各設一條與之相平行的陽光斜射線標志23;陽光直射線
和斜射線標志均以由"太陽"射向天盤的紅色箭頭標識。然后，以有"太 陽"的一方為上，以由正午線和子夜線組成的這條天盤直徑垂直且平分的 另一條天盤直徑把天盤等分為上、下兩個半圓。把上面的半圓著晴空顏 色，設為晝空間；把下面的半圓著夜空顏色，設為夜空間。把晝夜空間的 交界線設為晨昏線標志。其中，把天盤圓心以左的設為晨線標志25;以右 的設為昏線標志26;在晨昏線近側(cè)的晝窆間里著上一抹桔紅色，分別象征 朝霞和晚霞。最后，按順時針方向在子夜線、晨線、正午線、昏線標志的 近天盤邊緣處以"頭朝外"的"離心式"依次標注0、 6、 12和18這四個正 點數(shù)字并根據(jù)常識，如圖瑱足31—類的正點線標志；27—類的正點標記； 28—類的其他正點數(shù)字；29—類的10分鐘刻度和30—類的半點鐘刻度。有 關(guān)8和7的說明見下文。
3)日歷盤(雙日歷變號數(shù)據(jù)庫盤)因①從理論上講，地盤上的日 界線17和天盤上的子夜線7都是無限細微的。當且僅當日界線運轉(zhuǎn)至剛與
子夜線重合的一剎那，全球各地才同處于一天上；而當日界線剛偏離子夜 線的一剎那，地球上新的一天首先在東12時區(qū)誕生，舊的一天最后在西12
時區(qū)結(jié)束。所以，事實上全球每時每刻都有兩個相鄰的日期。具體情況 為任何時刻，地處天盤上子夜線沿順時針方向至地盤日界線范圍內(nèi)各時 區(qū)的日期，都比地處天盤上子夜線沿逆時針方向至地盤日界線范圍內(nèi)各時 區(qū)的日期早一天；反之，則晚一天。②目前，全球通用的西歷各月份的天 數(shù)為l、 3、 5、 7、 8、 10、 12七個月分各31天；4、 6、 8、 11四個月份各30 天；二月份平年28天；閏年29天。
根據(jù)上述現(xiàn)實，首先，以適當小于天盤上子夜線的長度為半徑，在子 夜線上選取一點為圓心32，畫一天盤的內(nèi)切虛圓。其次，如圖4制作一同
樣規(guī)格的日歷盤3。其中，34為日歷盤圓心；在日歷盤的邊緣部位。以
"頭朝內(nèi)"的"向心式"按順時針方向均勻地標注上如35—樣的1一31、 1、 28、 1、 29、 1、 30共37個代表日期的數(shù)字。36為日期數(shù)字排序方向； 37為日期數(shù)字顯示方向。最后，在天盤邊緣子夜線7兩側(cè)開出對稱的兩個 日歷顯示窗口8，用以顯示世界上兩上相鄰的日期數(shù)字。
4)以上三個盤制作完畢，最后，如圖5所示用軸5自上而下依次穿 過天盤子夜線上的32和日歷盤圓心34，把兩個盤聯(lián)結(jié)起來；用軸4自上而 下依次穿過地盤圓心9和天盤圓心33，把兩個盤聯(lián)結(jié)起來。由于天盤為靜 盤，地盤和日歷盤為動盤，所以上述兩個軸可與天盤固結(jié)為一體，但不影 響與之相聯(lián)結(jié)的地盤和日歷盤的自由轉(zhuǎn)動。 '
至此， 一個多功能時空信息演示盤制作完畢。正確操作該演示盤，可 準確而迅速地向人們提供所需査找之時空信息。如，已知北京時間為 1995年3月21 (春分)日ll點:正，問倫敦和華盛頓時間各是多少？解首 先轉(zhuǎn)動日歷盤，使天盤上的雙日歷顯示窗口中出現(xiàn)21、 20兩個相鄰的日 期；接著轉(zhuǎn)動地盤，使北京所在的東8區(qū)的時區(qū)指針尖端對準天盤上的正 點數(shù)字ll (如圖l所示)，這時演示盤上清楚地顯示出倫敦時間為( 19"年3月)21日凌晨3點正；華盛頓時間為(1995年3月)M日22點正。
整個查找過程只需幾秒鐘時間。
顯然，本發(fā)明的上述實施例中，'有的是必然的，有的是或然的。僅僅 是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。 在上述說明的基礎上，還可依本發(fā)明之原理做出不同形式的微調(diào)或變動。 這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些由本發(fā)明原理所引申 出的顯而易見的變化、變動或雷同之處，仍屬于本發(fā)明的保護權(quán)限之中。
權(quán)利要求
1.一種多功能時空信息演示盤，自上而下由地盤、天盤、日歷盤三大部分組成，其特征在于，還包括地盤與天盤聯(lián)結(jié)軸、日歷盤與天盤聯(lián)結(jié)軸；其中，地盤與天盤聯(lián)結(jié)軸的上端為“釘頭式”的平面正圓形小頂，在頂面上標有“S”標記；日歷盤與天盤聯(lián)結(jié)軸通過日歷盤圓心，把它以天盤內(nèi)切圓的形式聯(lián)結(jié)在天盤子夜線上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能時空信息演示盤，其特征在于， 所述地盤主體是一個以地球南半球為基礎、以S極為軸心、由24根 整時區(qū)指針構(gòu)成的平面正圓形呈花盤狀的時區(qū)指針組合盤，每根整 時區(qū)指針由軸心S向北，以"頭朝北"的"離心式"依次標有時區(qū)中 央經(jīng)線標志，時區(qū)中央經(jīng)度，時區(qū)內(nèi)代表地點名稱，時區(qū)名稱，最北 端是以時區(qū)中央經(jīng)線與赤道的交點為頂點，頂角為銳角的等腰三角形 的"兩腰式"的時區(qū)指針尖端；在12時區(qū)指針上設有日界線標志， 把該區(qū)縱向平分為東12時區(qū)指針和西12時區(qū)指針，使地盤上共有整、 半時區(qū)指針25根；用不同的淺色分別標識出"東經(jīng)"和"西經(jīng)"范 圍；在中時區(qū)指針尖端部位設有"A"的"國際標準時間"標志。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能時空信息演示盤，其特征在于， 所述天盤是一個直徑適當大于地盤直徑的平面正圓盤，在其邊緣外側(cè) 附設有紅色的"太陽"、陽光直射線及斜射線標志，天盤主體近"太 陽"的半圓為主調(diào)呈晴空顏色的晝空間標志；另一半圓為主調(diào)呈夜空 顏色的夜空間標志，晝、夜空間的交界線為晨、昏線標志，其中，天盤圓心以左的為晨線標志；以右的為昏線標志，晨、昏線近側(cè)的晝空 間為呈桔紅色的朝霞和晚霞標志，天盤上太陽直射線與之相重合的上 方半徑為正午線標志；與此正相反的下方半徑為子夜線標志；子夜線、晨線、正午線和昏線又分別為O、 6、 12和18點的正點線標志，正點 線所指向的天盤邊緣部分的黑白兩色小圓點為正點標記；天盤上24 個正點數(shù)字與其他刻度標記均以"頭朝外"的"離心式"標注于天盤 邊緣的適當位置，在子夜線的末端兩側(cè)開有對稱分布的雙日歷顯示窗 □。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能時空信息演示盤，其特征在于， 所述的日歷盤主體是一個平面正圓盤，在該盤邊緣部位以"頭朝內(nèi)" 的"向心式"，按順時針方向均勻地標注著1-31、 1、 28、 1、 29、 1、 30共37個代表日期的數(shù)字，日歷盤邊緣呈均勻的細鋸齒狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能時空信息演示盤。該盤自上而下主要由地盤、天盤、日歷盤三大部分和兩根聯(lián)結(jié)軸組成。其中，地盤上共有整、半時區(qū)指針25根，在東、西12時區(qū)指針間設有“日界線”標志；在地盤圓心設有代表地球南極的“S”標志；在倫敦所處的中時區(qū)指針尖端部位設有“△”的“國際標準時間”標志；在天盤上設有太陽、陽光直射線、斜射線、晨線、正午線、昏線和子夜線標志及雙日歷顯示窗口。正確使用該演示盤，可直觀、清晰、準確、迅速地查到所需查找的時空信息，對有關(guān)內(nèi)容的地理教學能起到良好的促進作用。該演示盤結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，便于隨身隨帶；造價低廉，便于推廣普及。
文檔編號G09B29/00GK101354853SQ200710146180
公開日2009年1月28日 申請日期2007年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者楊叔憲 申請人:楊叔憲