あせいあん

蛙聲庵

 

 

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円盤型日時計の目盛

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円盤型日時計の目盛の使用例

 ここでは、簡単な例を示しますが、

 どのように使用されるかはお客様がご自由にお考え下さい。

お送りするものは

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観測地点に合わせて作成した、日時計と時計の時刻の換算表(上図)

  時差は観測地点が変わると時差も変わります。発注1件に1枚は無料です。

  時差の換算表の必要な方は、発注の際にお知らせください。、

この写真のような目盛盤を印刷した紙

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この紙には

  @北半球夏季用目盛 南半球冬季用目盛

  A南半球夏季用目盛 北半球冬季用目盛

  B設置用北半球緯度目盛

  C設置用南半球緯度目盛

4つの目盛が印刷されています。

さらに、時差の補正に使う時計の文字盤(下図)

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この用紙には

@北半球用の時差補正盤

  北半球の夏季と南半球の冬季に使います。

A南半球用の時差補正盤

  南半球の夏季と北半球の冬季に使います。

が印刷されています。

 

 

用意していただくもの

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ティッシュ・ペーパーの空き箱3

scottieでも、エルモアでも構いません、ここでは、エルモア200の箱を使います。

浅すぎると、緯度の目盛が入らないことがありますので、その時は箱を3段、4段に重ねるために、箱の数を増やしてください。

竹ひご1本 

 30cm程度で、まっすぐで、曲がってないもの。

 曲がっているときには、アイロンをかけるとまっすぐにできます。

スコッチテープかセロテープ 

 スコッチテープは、はがしやすく、修正が楽にできます。

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ワッシャー2枚と色の目立つ糸

 ワッシャーは、垂直を出すための垂線の錘(おもり)として使いますので、

5円硬貨、50円硬貨などでも構いません。写真のように糸の両端に結び付けて、ほどけないようにテープを貼ってとめます。糸の長さは、錘と錘の間が

78cm位になるようにします。

 糸は、赤い糸が見やすいですが、黒でも、青でも、生成でも、白でも用途には耐えますので、お手元にあるもので構いません。細くて柔らかな、ミシン糸がお勧めです。

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必要な工具

 千枚通

  竹ひごを通す、穴を箱に開けるのに使いますので、錐(きり)でも、ドリル

  でも竹ひごの太さの80%位の穴があけられればなんでも構いません。

 ハサミ、ペーパーナイフ、カッターナイフ

  目盛盤の紙や、ティッシュペーパーの箱を切るのに使います。

  使い慣れているものをご用意ください。

 定規

  紙を折る時や、寸法を計るのに使います。

 

 

目盛盤の切断加工

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目盛盤の紙を南半球用と北半球用の間の線で2つに切り分けます。

まっすぐに切り分ける必要があります。

  薄い紙をまっすぐ直線に切る時には、上図のように折ってペーパーナイフで切ると、切りやすく、厚い写真用紙やラミネートしたものは、カッターナイフを定規に当てるなどして切断します。

 

 

目盛盤の曲げ加工

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時刻の目盛と緯度の目盛の間の線で文字盤を折ります。

写真用紙やラミネートなど曲げにくい時には、切り離しても構いませんが、方向と角度が分かるように目印を付けてから切断するなどしてください。

 

 

目盛盤の箱への仮止め

箱の穴の開いてない底を手前に持って、

目盛盤の折れ目を、角か塗装の線に合わせて、

手でしっかりと支えます。

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箱を返して表面と側面の角に合わせて、目盛盤の紙に角(かど)をたて、

上の写真の中央のように、12cmに切ったスコッチテープで角をとめます。

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次に、上図のように逆側の側面との角を、目盛盤の紙にたてて、

目盛盤の角を12cmに切ったテープで止めます。

この時点で、目盛盤の角度がずれてないか、良く確かめましょう。

時計目盛と緯度目盛の間の一点鎖線が箱の角に正確に乗っていればOKです。

ずれているときには、ペーパーナイフなどで、テープをはがして、

ここまでの作業をやり直してください。

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箱の穴の開いている側の、固定してなかった目盛盤の角をテープで止めます。

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側面の固定してない角も、テープで止めます。

ここで、もう一度、目盛盤の角度や位置を確認してください。

ずれていれば、四隅のテープをはがして、貼りなおしてください。

 

 

目盛盤の箱への固定

目盛盤の各辺をテープで固定します

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固定するときには、箱の幅より少し長くテープを切って、両端をしっかり

指で挟んでテープをピンと張って、押し付けるように貼って、余った部分を

折り曲げると、しっかりきれいに固定できます。

 

 

錘を固定する部分のコーティング

 緯度に合わせるための垂線を垂らすため、緯度目盛の周辺の上面と側面に

テープを数センチ四方に張り付けて、コーティングしておきます。

 垂線を貼り付ける時に、何度か試行錯誤が必要になりますが、その際、

テープを貼ったりはがしたりします。コーティングしておかないと、その時に

目盛や文字がはがれてしまいますが、こうしておけば、何度でも貼りなおし

が繰り返せます。

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これで、オーストラリアの夏、日本の冬に使う日時計の文字盤ができました。

次に、日本の夏、オーストラリアの冬に使う日時計の文字盤を、全く同様に作ります。

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コーティングも忘れないようにいたしましょう。

 

穴あけと組み立て

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千枚通しで目盛盤の中央に穴を開けます。

穴の大きさは竹ひごの直径よりわずかに小さくしておきます。

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穴に竹ひごを通します。

竹ひごの先を少し削って、角を取って、面取りをしておくと通しやすくなります。

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 もう一つの目盛盤にも同様に穴を開けて、竹ひごを上図のように通します。

ティッシュペーパーの箱は、紙を取り出す穴があるので、この工程で竹ひごに

大きな曲げの応力がかからないので、大変うまくいきます。

他の箱や、板などを使って自作する方は、この点を設計段階から考慮して

おいてください。

三角定規や、他の箱の角を利用して垂直をだしましょう。

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2つの箱を竹ひごが垂直に立っているように、位置を調整しながら貼り付けると、下図のようになり目盛盤の出来上がりです。

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日時計を傾斜させる台の加工

 日時計は設置する場所の緯度に合わせて、傾斜を変えなくてはなりません。

 また、一見、水平に見えている場所も、排水などの目的のためにわずかに傾斜しています。これを補正しないと日時計の精度が下がってしまいますので、傾斜角が変えられるような架台が必要です。これを、残っている空き箱から作ります。

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空き箱の一番小さい面を上図のように切り取ります。

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次に、このあたりからハサミを入れて、

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上図のような形にします。

次に、上図右端の二つの角を半分より少し多めに切り込み、

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上図の写真のように内側に曲げて差し込みます。

できたものを、ぐるりと回して、

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日時計を載せます。

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錘の付いた糸で垂線を出しますが、糸が、緯度の目盛の原点を通っている

ことを確認してください。

何度か、位置を変えて貼りなおす試行錯誤が必要です。

垂線が原点を通る位置で固定したら、次に角度を合わせる練習を

しておきましょう。

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蛙聲庵は北緯36°にありますので、これでOK

後は、空が晴れるのを、待つばかりです。

 

 

時刻の計測の手順

仮設置

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北半球での測定では、ほぼ、真南に向けて、日時計を置きます。上面に出ているひごの先端が天球の北極に向いているようにします。

南半球での測定では、ほぼ、真北に向けて、日時計を置きます。上面に出ているひごの先端が天球の南極に向いているようにします。

 

緯度の設定

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垂線が観測点の北()緯目盛の原点を通っているように垂線の位置を調節します。スコッチテープをはがしたり貼り付けたりすると調節できます。

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次に、架台の位置を調節して、現地の緯度に垂線が重なるようにします。

架台を寄せると低緯度に、少し遠ざけると高緯度に合います。

そして、再び、原点を垂線が通っているかどうかを確認します。

合っていない時には、一つ上の写真の垂線の位置の調節に戻ります。

2回〜5回くらい、繰り返してください。次第に両方がぴったり合うようになります。

  しかし、まだ、正確ではありません。方位が概略に置いたままです。そこで、次に、進みます。

 

 

方位の更正

地方太陽時と標準時の時差を求める

  均時差と地方標準子午線と測定する現地の時差を調べておきます。

  理科年表では、この日の均時差は、337

  さいたま市見沼区の蛙聲庵の経度は東経139°40′なので

  時差は(139°40′− 135°00)×4 = 1840秒です

  このため、地方太陽時と日本標準時の時差は

    337秒+1840秒 = 2217秒です。

  ステラナビゲータの方は太陽を検索すると

    南中時刻が1138分と出ますので

    12時−1138分 = 22分 とわかります。

  蛙聲庵の換算表は、この計算が不要です。

    さいたま市均時差換算表の517日の欄は22分です。

 

電波時計を確認してください

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電波時計は111227秒を示しています。これに時差2217秒を加えます。

  111227+2217秒 = 113444

この時刻を日時計が差すように、日時計を水平に回転します。

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ここで、垂線の確認をしてください。

経度目盛の原点と、測定地の緯度が合っていれば、これで、設置完了です。

合っていない時には、この状態を借設置の状態と考えて、再び、緯度の調整

から上記の作業を繰り返します。数回繰り返しているうちに、この日時計で

ある程度の精度で正確に時刻が測れるようになります。上手に作ってあれば、

23分の精度になります。

 

時差補正用文字盤の使用

 地方太陽時(日時計の指す時刻)

 日本標準時(電波時計の指す時刻)の違いを
その都度計算して求める方か楽な方は、以下の加工は不要です。

観測日に一度補正すれば、その日はそのまま、日本標準時が読み取れるように

したい方は、以下の加工を行ってください。

 

時差補正用の文字盤の切り抜き

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時差を補正するための文字盤を、ハサミなどを使い切り抜きます。

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切り抜いた文字盤の中央、全周分度器の原点に当たるところに

スコッチテープを23cmのながさにきったものを23枚重ねて貼って

補強します。

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上図のように、表だけではなく裏側にも23枚貼り付けて補強します。

スコッチテープは透明なので少し見にくいですが、長方形で囲ったところが

補強したところです。

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古新聞などを重ねてテーブルや机に穴が開かないようにして、

千枚通しや錐で、時差補正板の中央に穴を開けます。

次に、スコッチテープを数cmの長さに切り取り、

長さを4等分して下図のように折り曲げて、時差補正板のつまみを作ります。

立ち上がりの高さは1cm以上にすると操作がしやすくなります。

指の太い方は長く高くしてください。

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このつまみを、下の写真のように、補正板の午前0時の位置、つまり、

北半球用と書いた位置と12の文字のあたりに貼り付けます。

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もう一つの南半球用の時差補正板にも同様につまみを貼り付けます。

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次に、日時計に付けてある竹ひごの先端をカッターナイフなどで

削って尖らせます。

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針のように鋭くする必要はありません、すでに、

穴を時差補正板にあけてありますので、少し細くするだけで十分です。

 

 竹ひごに時差補正板を通します。

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通した後は、尖った先をそのままにすると、危険ですので、

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竹ひごの先端にスコッチテープを巻き付けておきます。

 とがった先端を切り取ってもよいのですが、補正板を外して、

昔の時刻を計る時には時差補正板を外しますので、再び、時差補正板を

竹ひごに通さなくてはならなくなることを想定して、尖ったまま

安全を確保できるようにしてください。

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表と裏、北半球の夏用と南半球の夏用の2枚の補正板を、日時計の

目盛盤に押し付けると完成です。

 

 

最終テスト

 

時差補正日時計文字盤の使い方

ここで、再び時差の補正票を確かめます。

 なんで、何度も同じ表を見るのかと疑問に思われる方も多いと思います。

 熟練すれば、なんでも覚えいるとか、一度、見たものは忘れないとかが、

プロやハイランクのアマチュアだと思っている方が、沢山いらっしゃいます。

その方々は、自分が間違わないと思っていらっしゃいます。しかし、間違いを

起こさない人などいませんし、バクの無いソフトもありません。私のような

年寄りから言わせると。そうした方々は、きっと、・・・・。昔は、よく、

若造(わかぞう)、未熟者(みじゅくもの)としかられたものです。

 「わかっていても、たしかめる。」

それが、大切です。たいてい、遊びや趣味で、この日時計を作っておられると、

おもいますので、つまらない、格好は付けずに、もう一度、時差の補正表を

確かめるか、理科年表やステラナビゲーターで、地方太陽時と日本標準時との

時差と太陽の南中時刻を確認してください。

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 この撮影をしていた529日の、さいたま市見沼区春野の時差は22分、

つまり、22分早く南中しますので、太陽の南中時刻は1138分です。 外側が元の日時計の目盛で、さいたま市見沼区春野の地方太陽時です。

内側の今回取り付けた新しい目盛りが日本標準時です。

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地方太陽時(外側)12時に

日本標準時(内側)1138分を合わせて、スコッチテープなど、後ではがせるもので固定します。

 あとは、お手間でしょうが、上述したように外側の目盛を使って日時計を

正確に設置してください。

 内側の目盛を読むと、日本標準時がこの日時計で読み取れます。

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 このように、一度電波時計と日時計の時刻を合わせておけば、

日時計が日本標準時を示すようになります。

以上で、日時計は完成して、設置も終わりました。

 

風の対策

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風が吹くと、軽い日時計は風圧で動いてしまい。方向や角度がずれてしま

います。紙箱ではなく、合板や金属に文字盤を貼ると、多少の風では

動かなくなりますが、材料費は高くつきます。

 また、硬い板を写真用の三脚に固定して、それに、日時計を固定する方法

もあります。

 軽い日時計を紙で作り、周囲に石を置いて、動かなくする方法もあります。

この方が、安上がりで、なんといっても、家内に叱られて捨てる時にかさ張り

ません。

       いろいろ、試してみてください。

 

保管方法

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20リットルのポリ袋に、余裕をもって入ります。

この、余裕が大切です。

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袋の口をこのように参画に両側から折ります。

袋の大きさに余裕がないと折れません。

折った袋の口を養生テープなどで止めて、下側にします。

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このようにして、計測に使わない時には、日焼けしないよう、押し入れや、天袋や、本棚の上など、良く乾燥した暗い所に保管しておくと数年間使えます。

 

 

 こんなに小さな日時計も、天体観測装置です。天の赤道に平行に円盤を配置

してありますので、この太陽の角速度の計測器兼時差補正文字盤付日時計は、

赤道儀の一種です。したがって、赤道儀の設置に必要な調整が様々にありまし

たが、それを、なぜ、やっているのか考えながら、何度も何度も繰り返して、

やっていただくことで、天体望遠鏡の設置にも役に立つ知見が得られるものと

存じます。

 

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