指西针制造技术

本发明专利技术提供一种指西针，包括可以转动的指针、外壳，其特点是：所述的指针为铜质材料，在铜质指针的一端表面有一层石墨涂层。所述的外壳为铜质材料制成的有底的筒状，在外壳内衬有防静电的绝缘层。所述的筒状外壳上端口配置玻璃板盖，玻璃板盖外面覆盖一层铜网，且铜网向下的翻边能接触到铜质外壳。用以屏蔽外部电荷和减弱外部磁场对指针的影响，它不仅具有指南针类似的指向功能，而更重要的是它是一种非磁性的东西方向的指向针，为人们认识自然、科普教育和科学研究，提供了一种简便实用的工具。其结构简单，便于加工制作，成本较低，有利于作为科普演示和研究仪器推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自然指向装置，具体说是一种非磁性的东西方向指向的指西针。
技术介绍
目前，公知的自然指向装置，有南北指向的指南针，指南针是利用了地磁对可活动小磁针的作用而实现南北指向的。指南针是我国古代的四大专利技术之一，它在人类生活中的诸多方面发挥了极其重要的作用，但是，至今尚没有一种利用物体间相互作用力而实现东西方向的指向针。因此，急需开发一种非磁性的东西方向指向的指西针，利用它可以进行科普演示和科学研究，并具有指南针类似的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种指西针，利用与地球赤道相平行的自然力作用而实现东西方向的指向，其结构简单，指向准确。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的一种指西针，包括外壳及外壳内可以转动的指针，其特征在于所述的指针为铜质材料，在指针的一端有石墨为导向端。所述的指针导向端的石墨为涂在指针表面的石墨涂层或包在指针导向端内的石墨夹层。所述的外壳为铜质材料制成的有底的筒状，在外壳内衬有防静电的绝缘层。所述的筒状外壳上端口配置玻璃板盖，玻璃板盖外面覆盖一层铜网，且铜网向下的翻边能接触到铜质外壳。用以屏蔽外部电荷和减弱外部磁场对指针的影响。所述的指针针体中间为一臼帽，臼帽下面为锥状臼窝，有一竖针的上端顶在指针的锥状臼窝内，竖针下端安装在铜质基座上，铜质基座设置在铜质外壳内底面的防静电绝缘层上。所述的指针针体长度为60～90mm，针体直径为0.2～0.4mm，中间臼帽的外径为高4～5mm，宽3.5～4.5mm；指针导向端表面的石墨涂层厚度为0.1～0.5mm，石墨涂层段长度为6～9mm。所述的外壳厚度为0.3～0.5mm，外壳圆筒外径为130～150mm，外壳圆筒深为40～60mm，内衬的橡胶绝缘层厚度为3.0～4.0mm，所述的铜网为30～40目。本专利技术与现有技术相比有许多优点和积极效果1、本专利技术的指西针实现了与地球赤道相平行的东西方向的自然指向效用，可以证明并演示与地球赤道相平行的一种力的存在。它不仅具有指南针类似的指向功能，而更重要的是为人们认识自然和科学研究提供了一种科学有效的工具。可以将本专利技术指西针与指南针一起比较、使用，进行科普教育，并引起人们特别是青少年探索科学奥秘的极大兴趣。因此，本专利技术的问世将与指南针一样，必将发挥重要的作用。2、由于本专利技术的指西针导向端是以石墨为主要导向材料的，因此，证实了碳是指西针的重要导向物质。但并不排除其它物质对东西指向的敏感性。3、本专利技术采用的铜质外壳(包括铜网)可以屏蔽外部电荷和减弱外部磁场对指针的影响，在外壳内衬有防静电绝缘层，可以防止静电干扰。4、本专利技术结构简单，便于加工制作，成本较低，有利于作为科普演示和研究仪器推广应用。附图说明图1为本专利技术指西针不加玻璃板盖时的俯视图；图2为本专利技术指西针沿竖针轴线的剖面结构示意图。图中，1、指针的导向端；2、指针；3、臼帽；4、基座；5、橡胶绝缘层；6、外壳；7、铜网；8、玻璃板盖；9、竖针。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。具体实施例方式参见图1、图2，本专利技术一种指西针的实施例，主要包括可以转动的指针2、支撑指针2的钢质竖针9及外壳2。指西针的指针2为紫铜质材料，指针2针体及两极无毛刺，在指针2中间加工出臼帽3，臼帽3下面为锥状臼窝，指针2针体的一端涂以清漆调和的石墨作为导向端1。外壳6为铜质材料制成的有底的圆筒状，在外壳6内衬有防静电的橡胶绝缘层5。钢质竖针9下端的铜质基座4固定在外壳6内底部中央的橡胶绝缘层5上。将指针2中间的臼帽3扣在钢质竖针9上端，外壳6壳体上端口盖以贴附一层铜网7的玻璃板盖8，且铜网7向下的翻边能接触到铜质外壳6，或用含铜玻璃板或其它防静电涂层代替铜网7，用以屏蔽外部电荷和减弱外部磁场对指针2的影响。本专利技术是用石墨为主要导向材料，以其他非铁磁材料为辅助材料制成的。结构参照传统指南针构造。以下为指西针的具体制作方法1、指针2针体的制作①用紫铜块加工成长度为80.0mm的指针2，指针2中间加工出竖针用臼帽3(外径为高4.5mm，宽4.0mm)，臼帽3下面为锥状臼窝，大小适中；针体要尽量细一些，直径一般为0.2～0.4mm，导向端1略细一些，以便粘涂石墨后重量平衡，针体光滑无毛刺。②将碳棒(本专利技术实施例用碱性干电池内的碳棒)研成粉末，用二甲苯稀释醇酸清漆将碳末调成稠糊状，粘涂于铜质指针的一端，石墨涂层厚度约0.3mm，石墨涂层段的长度为8.0mm，约为针体长度的十分之一，指针2有石墨涂层的一端作为导向端1(见图1、2)。2、指针2支撑部分的制作由钢质竖针9(本专利技术实施例用3#缝衣钢针)和铜质基座4构成(见图1、2)。3、壳体的制作外壳2为有底直圆筒状，用0.3～0.5mm铜板焊接或压制而成，圆筒外径约140mm，筒深约50mm。内衬以3.0～4.0mm厚的橡胶绝缘层5。筒口盖为玻璃板盖8，玻璃板盖8外面贴覆一层铜网7，铜网为30～40目，且铜网7向下的翻边在盖合后能接触到铜质外壳6(参见图2，为玻璃板盖8尚未盖合状态示意图)。4、在玻璃板盖8上或外壳6内底面的橡胶绝缘层5上设置东西南北方向的刻度。5、指西针的安装将铜质基座4固定在贴有橡胶绝缘层5的外壳2圆筒内底部的中央。再将指针臼帽3下的锥状臼窝扣在下端与铜质基座4连接的竖针2上端，使指针2呈水平状态。待粘合剂凝固、圆筒内没有清漆、粘合剂等气味后，再盖上外面贴覆铜网7的玻璃板盖8，放置待用。由于作用于指西针的力，远较地磁对磁针的作用力微小。因此，指西针的效果容易受到诸多因素的影响，根据不同的影响因素，需要采取不同的技术措施才能保证指西针的可靠效果。指西针的调试使用方法如下1、指西针制作完成后需要放置一段时间，大约45天后，才能逐渐出现稳定的指西效果。考虑与制作加工过程中引起的电磁污染，需要自然退磁有关。2、指西针的效果与空间环境有关，在指西效果差的条件下，可采取动态寻向的方法，即可得到良好的指西效果。方法是将指西针放在平板上，两手端平平板靠在腹部，面对不同的方向站立，指西针即可自动寻向、定向。3、指西针本身的制作精度、灵敏度问题手工制作精度差，灵敏度难以保证，可多做几个指针2针体和支撑用竖针9及基座4，从中选择灵敏度高的使用。4、指西针易受电磁干扰。因此，指西针构件除支撑用竖针9可采用钢针外，尽量避免采用铁磁材料。指西针的外壳6用于屏蔽外部电荷和减弱外部磁场对指西针的影响。因此，以铜质为好。5、指西针的手动调试两手带防静电纯棉手套进行操作，以防静电干扰，移开玻璃板盖8，用一只手的拇指和食指轻捏指针2针体的尾端(即，与导向端相对应的另一端)，将针体中间的臼帽3轻轻扣在支撑用的竖针9上，放置时避开东西方向，松开手，指针9的导向端1即可自动寻向、定向。盖好上玻璃板盖8及铜网7，指针2自动转动，指针2稳定后，指针导向端1所指的方向即为西向。注意1、如不能自动寻向、定向，除了指西针自身的灵敏度原因外，应考虑环境因素的作用，当指西效果较差时，可采用上述动态寻向方法即可。2、调试时不要频繁的长时间的操作，避免操作摩擦引起电磁污染，影响指西针灵敏度。3、指西针应离开塑料、化纤等易产生静电的物体；离开电磁场强较强的场所，避免电磁干扰。当然，上述说明并非是对本专利技术的限制，本专利技术也并不限于上述举例。本技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指西针，包括外壳及外壳内可以转动的指针，其特征在于所述的指针为铜质材料，在指针的一端有石墨为导向端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪洪印，
申请(专利权)人：倪洪印，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]