英國銅鍍金赤道式日晷,於18世紀英國製造,地平盤邊長25cm。清宮舊藏。
銅鍍金赤道式日晷分上下兩層。下層為方形地平盤,盤四隅施螺拄,以調節水平。兩直邊設二水準管,以定水平面。緊鄰螺拄的四抱角鐫刻花紋。盤中心設帶玻璃罩的羅盤儀,沿羅盤外緣刻周天360度,鐫英文“JAN、FEB、MAR”等1至12月名稱。玻璃罩內沿周圈刻360o。地平盤中心(也即羅盤中心的上面)設緯度弧,以承接時刻盤,緯度弧刻90o。上層為圓環式時刻盤,盤面鐫時刻線與計時的羅馬數字。時刻盤直徑處設有大指時針,一端鐫刻英文“Hour”(小時)。指時針上半部出一直表,直表豎向刻中線。時刻盤頂端附有小圓分時盤,盤邊緣刻分時線及計時的阿拉伯數字,盤中心有分時針。分時盤直徑處設一半圓形立環,環中心有透光孔。
英國銅鍍金赤道式日晷
利用此日晷求測時刻時,先用指南針、水平管及螺拄定南北方向和水平,依測時所在地的地理緯度將大圓時刻盤固定在緯度弧相應的度數上,再旋轉大指時針,此時大指時針帶動直表、分時盤的指針旋轉,當分時盤上半圓立環中透光孔內的日影與直表中線重合時,視大指時針所指即知時刻;視分時針所指即知分時。此外還可以利用地平盤內的羅盤儀求測方位角。
這件日晷的特點是:在設計上採用了齒輪轉動的原理,在時刻盤與分時盤之間用齒輪銜接,在操作中大指時針可帶動直表、分時針協調有序地轉動,有效地減少了繁瑣的手工操作。同時,日晷特設分時盤,測得時刻的同時還兼得分時,測時者能得到更精確的時間。日晷不僅可測時間,還可以測方位角,這表明西方18世紀製作的金屬日晷進入了由單一計時功能向多功能--測時與測地融合為一體--的發展階段。