在张家岛上面呆了很长的一段时间，张雷回到了徐家营，他需要制作一些新的东西，张家岛上面没有他所需要的实验设备。
而在徐家营，在威廉和凯勒的帮助之下，已经建立了初步的实验室，在张雷的强大的财力的支持下，威廉和凯勒已经有了充足的时间和条件进行科学试验。现在的教堂要说起来可能称之为实验楼还要更加恰当一些。就是蔡仲和也住进了这里面，经常和凯勒他们探讨一些问题。
张雷到了徐家营之后马上就忙活开了，既然打定了主意要像海外扩展，在茫茫的大海之中，如果不能够确定自己的位置，那就跟失踪了没什么区别，为此，张雷特地查找了许多科学书籍，打算制作一些仪器，这第一样便是六分仪。
六分仪是用来测量远方两个目标之间夹角的光学仪器。通常用它测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角，以便迅速得知海船所在位置的经纬度。六分仪具有扇状外形，其组成部分包括一架小望远镜，一个半透明半反射的固定平面镜即地平镜，一个与指标相联的活动反射镜即指标镜。六分仪的刻度弧为圆周的1/6。使用时，观测者手持六分仪，转动指标镜，使在视场里同时出现的天体与海平线重合。根据指标镜的转角可以读出天体的高度角，其误差约为±0.2°～±1°。
因为之前已经有了制作望远镜的经验，而六分仪除了望远镜之外就没有其他复杂的附属设备了。所以制作这个东西对于张雷来说并不是什么困难的事情，不过制作完成后的校准让他花了很大的心思。
这一天。张雷正在教堂外面的草坪上面用六分仪测量太阳夹角，刚好遇到蔡仲从住处下来，看到了张雷，他赶紧跑了过来。“张老板。”
张雷拍了拍他的肩膀说道：“你来的正好，帮我看看这个角度对不对，你出海次数多，应该有点经验。”
早在制作望远镜的时候蔡仲和就已经知道了张雷的这个六分仪以及他的作用，当时他还在抱怨说如果当年自己有这么个宝贝出海的时候就方便多了。张雷说的是马上又要组织出海他可以一起跟着去。
蔡仲和根据自己的经验，慢慢地调整六分仪的角度，张雷站在旁边等着。过了大约小半个时辰，蔡仲和才算是结束了观测，然后根据自己的经验给张雷提供了一些建议，张雷认真思考过后认为这些建议都是行之有效的，然后欣然采纳。便拿了六分仪去继续改进去了。
过了四五天的时间，张雷终于把六分仪给做好了，有了这个东西，在航海的过程中再配上指南针，基本上就差不多够用了。
做了十把这个东西，张雷才停了手。这一天他刚好回到家。不远处一辆马车也朝这边来了，看到上面飘扬的张氏商会的小旗子，张雷停住了自己的脚步。这是外出考试的张晨回来了。
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