指西針制造技術

本發明專利技術提供一種指西針，包括可以轉動的指針、外殼，其特點是：所述的指針為銅質材料，在銅質指針的一端表面有一層石墨涂層。所述的外殼為銅質材料制成的有底的筒狀，在外殼內襯有防靜電的絕緣層。所述的筒狀外殼上端口配置玻璃板蓋，玻璃板蓋外面覆蓋一層銅網，且銅網向下的翻邊能接觸到銅質外殼。用以屏蔽外部電荷和減弱外部磁場對指針的影響，它不僅具有指南針類似的指向功能，而更重要的是它是一種非磁性的東西方向的指向針，為人們認識自然、科普教育和科學研究，提供了一種簡便實用的工具。其結構簡單，便于加工制作，成本較低，有利于作為科普演示和研究儀器推廣應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種自然指向裝置，具體說是一種非磁性的東西方向指向的指西針。
技術介紹
目前，公知的自然指向裝置，有南北指向的指南針，指南針是利用了地磁對可活動小磁針的作用而實現南北指向的。指南針是我國古代的四大專利技術之一，它在人類生活中的諸多方面發揮了極其重要的作用，但是，至今尚沒有一種利用物體間相互作用力而實現東西方向的指向針。因此，急需開發一種非磁性的東西方向指向的指西針，利用它可以進行科普演示和科學研究，并具有指南針類似的功能。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種指西針，利用與地球赤道相平行的自然力作用而實現東西方向的指向，其結構簡單，指向準確。本專利技術的目的是通過如下技術方案實現的一種指西針，包括外殼及外殼內可以轉動的指針，其特征在于所述的指針為銅質材料，在指針的一端有石墨為導向端。所述的指針導向端的石墨為涂在指針表面的石墨涂層或包在指針導向端內的石墨夾層。所述的外殼為銅質材料制成的有底的筒狀，在外殼內襯有防靜電的絕緣層。所述的筒狀外殼上端口配置玻璃板蓋，玻璃板蓋外面覆蓋一層銅網，且銅網向下的翻邊能接觸到銅質外殼。用以屏蔽外部電荷和減弱外部磁場對指針的影響。所述的指針針體中間為一臼帽，臼帽下面為錐狀臼窩，有一豎針的上端頂在指針的錐狀臼窩內，豎針下端安裝在銅質基座上，銅質基座設置在銅質外殼內底面的防靜電絕緣層上。所述的指針針體長度為60～90mm，針體直徑為0.2～0.4mm，中間臼帽的外徑為高4～5mm，寬3.5～4.5mm；指針導向端表面的石墨涂層厚度為0.1～0.5mm，石墨涂層段長度為6～9mm。所述的外殼厚度為0.3～0.5mm，外殼圓筒外徑為130～150mm，外殼圓筒深為40～60mm，內襯的橡膠絕緣層厚度為3.0～4.0mm，所述的銅網為30～40目。本專利技術與現有技術相比有許多優點和積極效果1、本專利技術的指西針實現了與地球赤道相平行的東西方向的自然指向效用，可以證明并演示與地球赤道相平行的一種力的存在。它不僅具有指南針類似的指向功能，而更重要的是為人們認識自然和科學研究提供了一種科學有效的工具。可以將本專利技術指西針與指南針一起比較、使用，進行科普教育，并引起人們特別是青少年探索科學奧秘的極大興趣。因此，本專利技術的問世將與指南針一樣，必將發揮重要的作用。2、由于本專利技術的指西針導向端是以石墨為主要導向材料的，因此，證實了碳是指西針的重要導向物質。但并不排除其它物質對東西指向的敏感性。3、本專利技術采用的銅質外殼(包括銅網)可以屏蔽外部電荷和減弱外部磁場對指針的影響，在外殼內襯有防靜電絕緣層，可以防止靜電干擾。4、本專利技術結構簡單，便于加工制作，成本較低，有利于作為科普演示和研究儀器推廣應用。附圖說明圖1為本專利技術指西針不加玻璃板蓋時的俯視圖；圖2為本專利技術指西針沿豎針軸線的剖面結構示意圖。圖中，1、指針的導向端；2、指針；3、臼帽；4、基座；5、橡膠絕緣層；6、外殼；7、銅網；8、玻璃板蓋；9、豎針。下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。具體實施例方式參見圖1、圖2，本專利技術一種指西針的實施例，主要包括可以轉動的指針2、支撐指針2的鋼質豎針9及外殼2。指西針的指針2為紫銅質材料，指針2針體及兩極無毛刺，在指針2中間加工出臼帽3，臼帽3下面為錐狀臼窩，指針2針體的一端涂以清漆調和的石墨作為導向端1。外殼6為銅質材料制成的有底的圓筒狀，在外殼6內襯有防靜電的橡膠絕緣層5。鋼質豎針9下端的銅質基座4固定在外殼6內底部中央的橡膠絕緣層5上。將指針2中間的臼帽3扣在鋼質豎針9上端，外殼6殼體上端口蓋以貼附一層銅網7的玻璃板蓋8，且銅網7向下的翻邊能接觸到銅質外殼6，或用含銅玻璃板或其它防靜電涂層代替銅網7，用以屏蔽外部電荷和減弱外部磁場對指針2的影響。本專利技術是用石墨為主要導向材料，以其他非鐵磁材料為輔助材料制成的。結構參照傳統指南針構造。以下為指西針的具體制作方法1、指針2針體的制作①用紫銅塊加工成長度為80.0mm的指針2，指針2中間加工出豎針用臼帽3(外徑為高4.5mm，寬4.0mm)，臼帽3下面為錐狀臼窩，大小適中；針體要盡量細一些，直徑一般為0.2～0.4mm，導向端1略細一些，以便粘涂石墨后重量平衡，針體光滑無毛刺。②將碳棒(本專利技術實施例用堿性干電池內的碳棒)研成粉末，用二甲苯稀釋醇酸清漆將碳末調成稠糊狀，粘涂于銅質指針的一端，石墨涂層厚度約0.3mm，石墨涂層段的長度為8.0mm，約為針體長度的十分之一，指針2有石墨涂層的一端作為導向端1(見圖1、2)。2、指針2支撐部分的制作由鋼質豎針9(本專利技術實施例用3#縫衣鋼針)和銅質基座4構成(見圖1、2)。3、殼體的制作外殼2為有底直圓筒狀，用0.3～0.5mm銅板焊接或壓制而成，圓筒外徑約140mm，筒深約50mm。內襯以3.0～4.0mm厚的橡膠絕緣層5。筒口蓋為玻璃板蓋8，玻璃板蓋8外面貼覆一層銅網7，銅網為30～40目，且銅網7向下的翻邊在蓋合后能接觸到銅質外殼6(參見圖2，為玻璃板蓋8尚未蓋合狀態示意圖)。4、在玻璃板蓋8上或外殼6內底面的橡膠絕緣層5上設置東西南北方向的刻度。5、指西針的安裝將銅質基座4固定在貼有橡膠絕緣層5的外殼2圓筒內底部的中央。再將指針臼帽3下的錐狀臼窩扣在下端與銅質基座4連接的豎針2上端，使指針2呈水平狀態。待粘合劑凝固、圓筒內沒有清漆、粘合劑等氣味后，再蓋上外面貼覆銅網7的玻璃板蓋8，放置待用。由于作用于指西針的力，遠較地磁對磁針的作用力微小。因此，指西針的效果容易受到諸多因素的影響，根據不同的影響因素，需要采取不同的技術措施才能保證指西針的可靠效果。指西針的調試使用方法如下1、指西針制作完成后需要放置一段時間，大約45天后，才能逐漸出現穩定的指西效果。考慮與制作加工過程中引起的電磁污染，需要自然退磁有關。2、指西針的效果與空間環境有關，在指西效果差的條件下，可采取動態尋向的方法，即可得到良好的指西效果。方法是將指西針放在平板上，兩手端平平板靠在腹部，面對不同的方向站立，指西針即可自動尋向、定向。3、指西針本身的制作精度、靈敏度問題手工制作精度差，靈敏度難以保證，可多做幾個指針2針體和支撐用豎針9及基座4，從中選擇靈敏度高的使用。4、指西針易受電磁干擾。因此，指西針構件除支撐用豎針9可采用鋼針外，盡量避免采用鐵磁材料。指西針的外殼6用于屏蔽外部電荷和減弱外部磁場對指西針的影響。因此，以銅質為好。5、指西針的手動調試兩手帶防靜電純棉手套進行操作，以防靜電干擾，移開玻璃板蓋8，用一只手的拇指和食指輕捏指針2針體的尾端(即，與導向端相對應的另一端)，將針體中間的臼帽3輕輕扣在支撐用的豎針9上，放置時避開東西方向，松開手，指針9的導向端1即可自動尋向、定向。蓋好上玻璃板蓋8及銅網7，指針2自動轉動，指針2穩定后，指針導向端1所指的方向即為西向。注意1、如不能自動尋向、定向，除了指西針自身的靈敏度原因外，應考慮環境因素的作用，當指西效果較差時，可采用上述動態尋向方法即可。2、調試時不要頻繁的長時間的操作，避免操作摩擦引起電磁污染，影響指西針靈敏度。3、指西針應離開塑料、化纖等易產生靜電的物體；離開電磁場強較強的場所，避免電磁干擾。當然，上述說明并非是對本專利技術的限制，本專利技術也并不限于上述舉例。本技本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種指西針，包括外殼及外殼內可以轉動的指針，其特征在于所述的指針為銅質材料，在指針的一端有石墨為導向端。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：倪洪印，
申請(專利權)人：倪洪印，
類型：發明
國別省市：37[中國|山東]