Гелиограф содержание а также описание [ править ]

Что такое гелиограф

Это устройство, используемое для измерения инсоляции, которая достигает поверхности в определенный день. Тепловой удар также известен количество «эффективного солнца», достигающего поверхности. Это устройство состоит из регистратора солнечного света, который представляет собой твердый стеклянный шар диаметром около четырех дюймов. Этот массивный видеошар используется как линза, чтобы иметь возможность концентрировать все солнечные лучи в точке рядом с ним. Когда солнце движется по небу, этот прожектор проходит через полосу картона, закрепленную на металлической раме параллельно видео.

Картонная полоска имеет форму полукруга и расположена за сплошным стеклянным шаром. Концентрация источника света и тепла проходит через более или менее выраженную карбонизацию в зависимости от интенсивности солнечных лучей. Так измеряется инсоляция.

В полосах вы можете увидеть, как отмечены работы, и полчаса каждого дня. В течение дня картон обугливается, образуя более или менее интенсивную линию в зависимости от количества попадающего света. Если он только постоянно мигает из-за наличия облаков, лампочка не работает и, следовательно, цепь горения прерывается. Если помутнение снова исчезнет, карбонизация картона возобновится.

Сложив длины линий, которые горят в течение дня, можно увидеть общее время яркости солнца и инсоляции в соответствующий день. Он известен по названию доли инсоляции в связь, существующая между фактическим дневным светом и тем, что произошло бы, если бы солнце светило непрерывно на шаре гелиографа.

Автоматизированные гелиографы

Большинство гелиографов XIX и XX веков были полностью ручными. Этапы совмещения гелиографа с целью, совмещения отраженного солнечного луча с гелиографом, поддержания выравнивания солнечного луча по мере движения солнца, преобразования сообщения во вспышки, модуляции солнечного луча на эти вспышки, обнаружения вспышек на принимающей стороне, и расшифровка вспышек в сообщение, все выполнялись вручную. Одно заметное исключение — многие французские гелиографы использовали заводные гелиостаты для автоматического управления движением Солнца. К 1884 году все активные части «аппарата Манжена» (двухрежимного французского военного полевого оптического телеграфа, который мог использовать фонарь или солнечный свет) были оснащены часовыми гелиостатами. Аппарат Манжена с гелиостатом все еще находился в эксплуатации в 1917 году. Предложения по автоматизации как модуляции солнечного луча (часовым механизмом), так и обнаружения (электрическими селеновыми фотодетекторами или фотографическими средствами) относятся как минимум к 1882 году. В 1961 году ВВС США работали над космическим гелиографом для передачи сигналов между спутниками.

В мае 2012 года роботизированные зеркала «Solar Beacon», разработанные в Калифорнийском университете в Беркли, были установлены на башнях моста Золотые Ворота, и был создан веб-сайт. где публика могла бы запланировать время, в которое зеркала будут сигнализировать солнечными вспышками, указав время и их широту, долготу и высоту. Позднее солнечные маяки были перенесены в Sather Tower в Калифорнийском университете в Беркли. К июню 2012 года общественность могла указать «настраиваемое шоу» до 32 периодов «включения» или «выключения» по 4 секунды каждый, что позволило бы передавать несколько символов кода Морзе. Дизайнер назвал Solar Beacon «гелиостатом», а не «гелиографом».

Первый гелиограф с цифровым управлением был разработан и построен в 2015 году. Он был полуфиналистом конкурса Broadcom MASTERS.

Как пользоваться гелиографом

Этот аппарат размещается на каменном столбе более или менее высота 1.3 метра от земли. Это сделано для того, чтобы не было никаких препятствий, способных скрыть его от солнца. Хорошее место для размещения гелиографа — это то место, которое позволяет видеть весь зодиак над горизонтом в любое время года. Таким образом, мы можем измерить количество солнечной инсоляции от восхода до заката.

Гелиограф должен быть установлен в соответствии с географической широтой того места, где мы находимся. Не будем забывать, что количество инсоляционного солнечного излучения зависит от широты и высоты, на которой мы находимся. По мере приближения к полюсам солнечные лучи приходят более наклонно. Полностью перпендикулярна Эквадору. Эти приборы обычно производятся для небольшого числа более типичных широт, изучающих инсоляцию. Допускается окончательная настройка с помощью устройства переменной широты. Так нам удается настроить гелиограф для работы на любой широте.

Он отрицал, что гелиограф настраивается на широту, он также должен настраиваться на географическую долготу. Лучший способ сделать это — использовать уравнение времени. Это действие отвечает за вычисление с достаточной точностью времени, когда солнце проходит через середину определенного места. Если мы используем гелиограф, и он не отрегулирован должным образом, отметки или ожоги не будут параллельны его центральной линии. Таким образом, Мы рискуем потерять данные об инсоляции и не иметь точных измерений.

Когда высота солнца меняется в течение года, фокус гелиографа соответственно смещается. Это означает, что в металлическом каркасе с пазами и направляющими мы видим, как его можно отрегулировать в поисках наиболее подходящего положения для облегчения расчетов в любое время года.

Полосы Гелиографа представляют собой плоские зональные полосы. Эти полосы узкие, поэтому могут совпадать практически с любой областью сферы.

Описание

Рис. 2: Немецкий гелиограф, сделанный Р. Фюссом в Берлине (экспонируется в Музее связи во Франкфурте)

Было много типов гелиографов. Большинство гелиографов были вариантами британской армейской версии Mance Mark V (рис.1). В нем использовалось зеркало с небольшим не посеребренным пятном в центре. Отправитель выровнял гелиограф с целью, глядя на отраженную цель в зеркале и двигая головой до тех пор, пока цель не была скрыта несеребренным пятном. Не двигая головой, они затем отрегулировали прицельную штангу так, чтобы ее поперечные проволоки рассекали цель пополам. Затем они повернули визирную лопасть, которая покрыла поперечные тросы схемой креста, и выровняли зеркало с касательными и винтами возвышения так, чтобы небольшая тень, которая была отражением несеребренного точечного отверстия, была на кресте. цель. Это указывало на то, что солнечный луч указывал на цель. Вспышки производились с помощью ключевого механизма, который наклонял зеркало на несколько градусов вверх при нажатии рычага на задней стороне прибора. Если солнце находилось перед отправителем, его лучи отражались прямо от этого зеркала на приемную станцию. Если солнце находилось позади отправителя, визирную штангу заменяли вторым зеркалом, чтобы улавливать солнечный свет от главного зеркала и отражать его на приемную станцию. США связист гелиограф зеркало не качалось. Вспышки этого типа производились с помощью затвора, установленного на втором треноге (рис. 4).

Гелиограф имел определенные преимущества. Он позволял осуществлять связь на больших расстояниях без фиксированной инфраструктуры, хотя он также мог быть связан для создания фиксированной сети, простирающейся на сотни миль, как в сети «форт-форт», использованной для кампании Geronimo . Он был очень портативным, не требовал какого-либо источника питания и был относительно безопасным, поскольку он был невидим для тех, кто не находился рядом с рабочей осью, а луч был очень узким, распространяясь только на 50 футов на милю. Однако любой человек в луче с правильными знаниями может перехватить сигналы, не будучи обнаруженным. Во время англо-бурской войны , когда обе стороны использовали гелиографы, трубки иногда использовались для уменьшения рассеивания луча. Однако в некоторых других обстоятельствах из-за узкого луча было трудно оставаться на одной линии с движущейся целью, например, при сообщении с берега на движущийся корабль, поэтому британцы выпустили рассеивающую линзу, чтобы расширить луч гелиографа от его естественного диаметра 0,5 градуса. до 15 градусов.

Дальность действия гелиографа зависит от непрозрачности воздуха и эффективной собирающей площади зеркал. Зеркала гелиографа варьировались от 1,5 дюймов до 12 дюймов и более. Станции, расположенные на больших высотах, получают более разреженный и чистый воздух и в любом случае необходимы для больших расстояний, чтобы устранить кривизну земли. Хорошее приближение для диапазонов 20–50 миль состоит в том, что вспышка круглого зеркала видна невооруженным глазом на расстоянии 10 миль на каждый дюйм диаметра зеркала и дальше в телескоп . Мировой рекорд дистанции был установлен отрядом сержантов связи США путем взаимодействия станций на Маунт-Эллен , Юта , и Маунт-Ункомпагре , Колорадо., 183 мили (295 км) друг от друга 17 сентября 1894 года, с гелиографами сигнального корпуса, несущими зеркала всего 8 квадратных дюймов.

Сигнальное зеркало

Подробности: Просмотров: 268

Сигнальное зеркало или иначе гелиограф ( «пишущий солнцем») — это оптический прибор для обнаружения спасательного средства, способного отражать солнечный луч.
Инженеры подсчитали, что яркость светового сигнального зайчика при угле стояния солнца в 90° составляет без малого 7 000 000 свечей! Вспышку солнечного «зайчика» можно обнаружить гораздо раньше, чем любой другой сигнал, подаваемый с поверхности земли в дневное время при солнечной погоде. Вспышка сигнального зеркала в безоблачный, солнечный день обнаруживается с самолета, летящего на высоте 1 — 2 км, на расстоянии в 20 — 25 км, а в некоторых случаях — до 40 км!

В Центральной Арктике весной 1928 года потерпел катастрофу дирижабль «Италия». Именно солнечный «зайчик» сигнального зеркала, изготовленного механиком дирижабля из деревянной дощечки, оклеенной станиолем из-под плитки шоколада, оказался единственным сигналом, который заметил командир итальянского спасательного самолета.

Существует много типов сигнальных зеркал. Они могут обеспечивать точность подачи светового сигнала на расстояние свыше 30 км.

Сигнальное зеркало с целиком

Это зеркало представляет собой металлическую пластину, отполированную с одной стороны до зеркального блеска. В центре пластины находится круглое, чуть больше спичечной головки, отверстие. Через это отверстие и отверстие в удерживаемом с наружной стороны зеркала целике следите за движением интересующего вас объекта. Одновременно поймайте отраженный от поверхности зеркала «зайчик» на целик.

Найдите на целике тень от крестообразной насечки, нанесенной на рабочей поверхности зеркала. Совместите центр насечки с отверстием на целике и продолжайте следить за объектом.

Самое простое сигнальное зеркало

Его можно изготовить из отполированной с двух сторон до зеркального блеска металлической пластины размером с книгу. Чем лучше отполирована поверхность зеркала, тем дальше виден световой сигнал. В центре пластины пробейте круглое, диаметром 57 мм, отверстие. Взяв зеркало, через отверстие наблюдайте за объектом слежения. Не теряя его из виду, поворачивайте зеркало к солнцу.

Найдите проходящий через отверстие солнечный луч на своем лице или одежде. Зеркальное отражение блика на обратной поверхности зеркала совмещайте с отверстием. При совпадении отверстия с отраженным бликом световой сигнал направлен на объект.

Двойное сигнальное зеркало

Оно состоит из двух соединенных друг с другом с помощью небольших петель зеркальной и матовой створок. Чаще всего размер малого сигнального зеркала составляет 5 х 8 см. При этом дальность обнаружения его сигнала может достигать 14 км. При размерах зеркала 12,5 х 8 см его сигнал может быть замечен на расстоянии до 30 км. Матовую створку двойного сигнального зеркала можно изготовить самому из фанеры, пластмассы и даже картона. Вместо петель можно «сшить» створки с помощью нити.

Чтобы подать сигнал, раскройте створки под углом 60 — 70° и через отверстие в центре зеркала следите за целью. Блик на зеркале от солнечного пятно, упавшего на матовую створку, совместите с отверстием. Следите за движущейся целью, непрерывно совмещая пятно с отверстием.

Обычное зеркало

Обычное одностороннее зеркало без отверстия, тоже можно применять для подачи сигнала бедствия. Для этого надо, удерживая зеркало одной рукой близко от лица или даже прижимая задней стенкой к щеке, повернуть его таким образом, чтобы «зайчик» был направлен в нужную сторону. Затем вытянуть другую руку в направлении объекта слежения и «посадить» его на кончик отведенного большого пальца. Поворачивая плоскость зеркала, добиться, чтобы «зайчик» попал на большой палец. Продолжая удерживать большой палец на объекте и одновременно в луче «зайчика», поворачиваться в направлении движения объекта.

___

Самодельное сигнальное зеркало можно сделать из жести, металлической фольги, обертки от шоколада и конфет, нескольких обычных карманных зеркал и т.д.

Следующая страница «Секрет Этрусских зеркал»

Назад в раздел «Все о зеркалах»

Что такое «Метеорологический гелиограф»?

Метеорологический гелиограф — это прибор для записи продолжительности солнечного сияния. Раньше существовали гелиографы двух типов: одни были основаны на тепловом, другие — на химическом действии солнечных лучей. Из приборов первого типа наиболее был распространен гелиограф Кембела-Стокса (1874 год), в котором солнечные лучи, собираемые стеклянным шаром, прожигают в часы солнечного сияния след на бумажной ленте, разграфленной на периоды по 0,5 часа.

Наиболее распространенным прибором второго типа был гелиограф Величко, (1893 год), в котором запись производилась на фотографических (цианоферных) разграфленных бумажных лентах.

Недостатком приборов обоих типов являлось несовпадение начала и конца записи с восходом и заходом солнца и слабое реагирование на кратковременное затемнение. В гелиографе Кембела-Стокса разность показаний приборов одной и той же фирмы доходило до 20%. Пользование гелиографа типа Величко было связано еще с трудностью изготовления однородной и достаточно чувствительной бумаги, запасы которой приходилось часто возобновлять, так как она портилась при хранении.

Был также предложен и ряд других конструкций гелиографа, но они почти никакого распространения не имели. В 30-е годы 20 века были предложены методы приближенной оценки прозрачности земной атмосферы с помощью гелиографа. Методы эти основаны на том, что запись гелиографа начинается лишь после того, как напряжение солнечной радиации, зависящие от прозрачности атмосферы, достигнет постоянной для данного прибора величины. Таким образом, по разнице во времени между моментами восхода и захода Солнца и записью гелиографа можно было судить о степени прозрачности атмосферы.

В настоящее время, конечно, имеются приборы более совершенной конструкции.

Источник

История появления приборов уходит в глубокую древность

В древние времена люди строили довольно замысловатые сооружения и конструкции для наблюдения за Солнцем, чтобы понять, в чем его сила. Памятники, сохранившиеся до наших дней — больше, чем просто храмы. Это календари и обсерватории — инструменты для изучения Солнца. Некоторые из них действуют еще и в наши дни. Это свидетельств того, насколько важную роль играло Солнце в жизни человека. Сооружение «Мейс Холл» на тысячу лет старше египетских пирамид. Это один из самых любопытных архитектурных сооружений времен каменного века. В день зимнего солнцестояния, в одной из комнат случалось нечто необъяснимое; лучи заходящего солнца проникали через тоннель внутрь этого зала и с этого момента продолжительность дня начинала увеличиваться. Знания о движении Солнца по небу выясняло также и многие другие необъяснимые ранее явления. Со временем появлялись всевозможные приборы для наблюдения Солнца.

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме гелиографов .

Гелиография: общение с зеркалами Фотографии британских, американских и португальских гелиографов.
Гелиограф Описание британских гелиографов Mance, Begbie и французского LeSeurre с иллюстрациями (1899 г.)
Eliografo Подробные цветные фотографии гелиографа British Mance времен Второй мировой войны (итальянский).
«Гелиограф» в Национальной библиотеке Австралии: Trove ; Более 100 исторических фотографий гелиографа на австралийском военном мемориале и в других местах
Лист данных Royal Signals № 2. Гелиограф (пересмотрен в апреле 2003 г.)
ГЛАВА IV ГЕЛИОГРАФ (СТРАНИЦА 48 СПРАВОЧНИКА ПО СИГНАЛИЗАЦИИ 1905 ГОДА)
Mance Mark V Heliograph Подробные фотографии британского гелиографа Mark V и комплекта, ссылки на патенты. При нажатии на видимые фотографии отображаются фотографии с высоким разрешением.
Гелиограф в Apache Wars
Сигнальная связь во время войны в Южной Африке 1899-1902 гг.
Гелиографы в Музее РетроТехнологий

vтеМеждународный код Морзе
Способы передачи	Электрический телеграф Включение – выключение Непрерывная волна Модулированная непрерывная волна Гелиограф Сигнальная лампа
Известные сигналы	SOS CQD Мнемоника азбуки Морзе Знаки для кода Морзе Аббревиатуры кода Морзе Q-код Z-код
Другие системы письма в азбуке Морзе	Американский код Морзе Греческий алфавит Кириллица русский Еврейский шрифт Арабский шрифт Код Wabun Китайский телеграфный код

Как был изобретен гелиограф Кэмпбелла-Стокса

Гелиограф был изобретен известным шотландским писателем и ученым Джоном Фрэнсисом Кэмпбеллом (John Francis Campbell) в 1853 году

Он обратил внимание, что в солнечный день его лупа, оставленная на столе с бумагами, оставляет на них небольшой ожог. Таким образом Кэмпбелл решил создать устройство, которое сможет записывать интенсивность солнечного света в течение дня

Ученый не мог сделать цельный стеклянный шар, но зато он нашел полый шар, который наполнил водой, превратив его в большую линзу. Затем он установил его над деревянной миской так, чтобы концентрированный луч солнечного света падал на ее края. По мере того как солнце перемещалось по небу, на деревянном ободке тарелки оставался выжженный путь. А всякий раз, когда солнце закрывали облака, прожженная линия обрывалась или становилась заметно слабее. Продолжительность перерыва линии ожога на тарелке указывала на то, как долго солнце оставалось закрытым, а положение разрывов на ней указывало на время суток. Кэмпбелл также обнаружил, что, чем активнее было солнце, тем глубже получался ожог.

credit:

Устройство Кэмпбелла являлось настолько простым и эффективным, что оно было быстро принято метеорологами. В 1879 году ирландский физик Стокс заменил деревянный каркас на металлический, добавив сменные бумажные карты для записи ожога. С тех пор устройство стало называться гелиографом Кэмпбелла-Стокса. Он был стандартным инструментом для записи солнечного света во многих частях мира на протяжении более ста лет, что делало прибор хорошим источником долгосрочных и надежных данных. Многие старые ожоговые карты, которые пылятся в библиотеках обсерваторий и университетов по всему миру на протяжении многих десятилетий, в настоящее время используются исследователями для изучения и сравнения количества солнечной радиации, достигающей Земли, в разные годы и для изучения параметров облаков прошлого.

Похожая статья: Солнечный телескоп McMath-Pierce.

credit:

Хотя эти антикварные инструменты сегодня заменены современными электронными датчиками, все-равно все еще можно найти функционирующие гелиографы Кэмпбелла-Стокса на многих метеорологических станциях и обсерваториях по всему миру. В этой статье приведены фотографии некоторых из них.

credit: Lenz/Flickr

credit:

ShareTweet

Как интерпретировать данные

Если солнце светило непрерывно, довольно легко подсчитать количество эффективных солнечных часов. Просто отправьте длину обугленной линии и посмотрите, сколько часов находится под прямыми солнечными лучами. Если солнце светило через определенные промежутки времени, общую инсоляцию следует рассчитывать по-другому. Вам понадобится полоска бумаги или картона с хорошо обрезанным краем, расположенная рядом с полоской гелиографа. Мы используем очень острый карандаш, чтобы обозначить прожженные участки. Изображение солнца не будет. Математический, если не маленький кружок, то каждое из участков центра полукруга нужно брать за начало и конец.

Чтобы не ошибиться при использовании этих расчетов, желательно использовать специальный лист бумаги или картон, на котором есть шаблон, позволяющий избежать дополнительных расчетов. INM установил несколько правил для подсчета часов солнечного сияния. Например, если дорожка чисто прожжена, длина канавки будет уменьшена на величину, равную половине радиуса кривизны каждого конца.

Если ожоги круглые, средняя длина линии должна быть равна половине диаметра ожога. Если ожог представляет собой не более чем узкий ожог под одним пятном, необходимо измерить всю длину следа.

Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о гелиографе.

Гелиограф

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Гелиограф» в других словарях:

гелиограф — гелиограф … Орфографический словарь-справочник

ГЕЛИОГРАФ — (греч.). 1) прибор для получения фотографич. снимков солнца. 2) прибор, автоматически записывающий яркость солнечного света. 3) сигнальный аппарат для разговора на далеких расстояниях при посредстве зеркал; служит для военных целей. Словарь… … Словарь иностранных слов русского языка

Гелиограф — может означать: Гелиограф (телеграф) разновидность оптического телеграфа. Гелиограф (метеорология) в метеорологии и климатологии прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня. Гелиограф (астрономия)… … Википедия

гелиограф — а, м. héliographe m. 1. Прибор для передачи световых сигналов на расстояние, использовавшийся в военном деле в 19 начале 20 в. Большинство наших солдат решительно ничего не знало о гелиографе и его употреблении в русской армии. Вересаев На… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ГЕЛИОГРАФ — (от гелио. и . граф) 1) прибор для автоматической регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня, т. е. когда Солнце не закрыто облаками.2) Телескоп, приспособленный для фотографирования Солнца … Большой Энциклопедический словарь

ГЕЛИОГРАФ — (Heliograph) 1. Прибор, применяемый для передачи световых сигналов (по азбуке Морзе) на расстояние 15 35 км путем отражения солнечных лучей от зеркал. 2. Прибор, регистрирующий продолжительность солнечного сияния, а отчасти и интенсивность… … Морской словарь

гелиограф — сущ., кол во синонимов: 2 • спектрогелиограф (2) • фотогелиограф (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

гелиограф — Прибор для автоматической регистрации солнечного излучения. Тематики энергетика в целом EN heliograph … Справочник технического переводчика

ГЕЛИОГРАФ — (от гелио. и . граф), 1) прибор для автоматич. регистрации продолжительности солнечного сияния в течение дня, т. е. времени, когда Солнце находится над горизонтом и не закрыто облаками. 2) Телескоп, приспособленный для фотографирования Солнца … Естествознание. Энциклопедический словарь

гелиограф — а; м. . 1. Астрономический прибор для фотографирования Солнца. 2. Прибор, автоматически регистрирующий продолжительность солнечного сияния в течение дня. 3. В военном деле в 19 начале 20 в.: прибор для… … Энциклопедический словарь

ГЕЛИОГРАФ — (от гелио. и . граф) 1) Г. в метеорологии прибор для автоматич. регистрации продолжительности солнечного сияния (времени, в течение к рого Солнце находится над горизонтом и не закрыто облаками). В СССР принят Г. системы Кемпбелла Стокса, осн.… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Источник