Heliografo 606k5n

H E LI O G R A F O

HELIOGRAFO DEFINICION

Es llamado también el Campbell-Stokes. La duración de la insolación se determina concentrando los rayos solares sobre una banda constituida por una tira de cartulina que se quema en el punto en que se forma la imagen del sol. Si la formación del foco fuera hecha a través de una lupa sería necesario desplazar ésta constantemente en función de las variaciones diurnas y estacionales de la posición del sol. Para evitar éste inconveniente se utiliza una esfera de vidrio. La banda de registro se coloca de forma apropiada sobre un soporte curvo, concéntrico con la esfera; así los rayos solares se concentran sobre ésa banda. Si el sol luce durante todo el día se forma sobre la banda una traza carbonizada continua. Si el sol brilla de forma intermitente, la traza quemada es discontinua. En este caso la duración de la insolación se determina sumando las longitudes de las partes carbonizadas.

DESCRIPCION El heliógrafo de Campbell-Stokes está constituido por una esfera de vidrio

de

10

cm.

de

diámetro

montada concéntricamente en el interior de un casquete esférico, cuyo diámetro es tal que los rayos solares forman un foco muy intenso sobre

una

banda

de

cartulina

encajada en unas ranuras del casquete. Este lleva tres pares de ranuras paralelas en las cuales se pueden alojar tres clases de bandas diferentes según sea la estación del año. El heliógrafo debe registrar permanentemente los periodos de insolación. Por lo tanto su emplazamiento ideal será donde pueda ser instalado sólidamente en un sitio

despejado de todo obstáculo susceptible de interceptar los rayos solares en cualquier momento del día o del año. INSTALACION Para que los rayos de sol alcancen el aparato sin impedimento alguno durante todo el día, éste se debe colocar orientado a mediodía. Se colocará con su base completamente firme y nivelada con una altura de un metro, sin alteración por influjo de temperatura, humedad, viento y trepidación.

Se

recomienda

la

sustentación de piedra fija, obras de fábrica fijas o metal. La esfera está montada

concéntricamente

dentro

de

un casquete esférico, sobre la que se coloca la cartulina. Las dimensiones del casquete y la esfera son tales que los rayos formen un foco muy intenso sobre

la

cartulina. La esfera se fija en un soporte cóncavo, hacia arriba, de forma esférica

por

medio de un par de tornillos. A la hora de colocar el aparato en su soporte hay que tener en cuenta dos ajustes: a) El casquete se debe colocar deforma que la línea media en sentido longitudinal de la banda equinoccial se halle en el plano del ecuador celeste. Para ello, haremos coincidir la latitud del lugar donde nos encontramos en la escala de latitudes de su montura

con

la

marca

situada

a

tal

efecto.

b) El plano vertical que contiene al centro de la esfera y a la señal de mediodía debe coincidir con el plano meridiano geográfico. Para comprobar este ajuste debemos

comprobar que la imagen del sol al mediodía verdadero coincide con la marca de las 12 horas de la banda. BANDAS Según la época del año se utilizan tres tipos distintos de bandas, para el hemisferio norte: a) Desde comienzos de marzo hasta mediados de abril y desde comienzos de septiembre hasta mediados de octubre (alrededor de cada equinoccio) se utilizan bandas rectas. Son llamadas bandas equinocciales y se acoplan a las ranuras centrales del soporte. b) Desde octubre hasta fin de febrero se utilizan bandas curvadas cortas, que se colocan en las ranuras superiores. c) El resto del año, de abril hasta agosto, se usan bandas curvadas medianas, colocadas entre las ranuras inferiores. En el hemisferio sur se invierte el uso de las bandas en los períodos definidos arriba.

PARTES DEL HELIOGRAFO

El Heliógrafo está conformado por:

1. Esfera: es de vidrio compacto, apoyado en dos puntos tales que su recta de unión o eje de la esfera, prolongado en sus soportes, sea paralelo al eje del mundo. 2. Tornillo Maleteado: que en su contorno presenta ranuras que dan facilidad para aflojar y apretar, orientado al sur (según el hemisferio). 3. Arco móvil: que por un lado presenta una escala en grados (representa la latitud del lugar o la estación). 4. Arco fijo: por un lado presenta un índice para hacerlo coincidir con los grados de la latitud de la estación o del hogar. 5. Porción de cazoleta: llamado también semiesfera, que por su lado cóncavo presenta tres pares de guías (guías del norte, centro y sur) donde se colocan los heliogramas, así como también hay un índice para hacerlo coincidir con el número 12 del

heliograma

(12

horas).

6. Heliograma o Banda: son cartulinas con baño de nitrato de plata (de color azul, negro, verde, morado, etc.) para hacerlas activas a los rayos solares, donde se registran las horas del sol, son de diferentes ancho, longitud, curvatura. 7. Estilete: es un tornillo que atraviesa la cazoleta, perfora la banda y evita sea cambiada de posición, pues la fija a la superficie cóncava de la cazoleta. 8. Base de Apoyo: fija el instrumento al poste de apoyo o pilar. 9. Nivel: para nivelar al instrumento, es de burbuja. FUNCIONAMIENTO La esfera tiene un radio conveniente tal que al llegar los rayos solares se concentran sobre la banda, ósea que el foco de la esfera estará sobre la banda que será quemada cuando hay sol. Lectura de registros, primeramente se leerán en las horas completas, si el quemado de la banda es completa la lectura será fácil. Si se presenta intervalos se ayuda con un papel blanco marcado en este continuamente las fracciones quemadas y luego con la misma banda se ven las horas quemadas. Cada espacio horario se dividirá en 10 partes, de tal manera que la lectura se obtendrá en horas y décimas. CAMBIO DE HELIOGRAMA O BANDA Haya o no brillado el sol, el cambio de faja debe efectuarse sistemáticamente cada día a las 19 horas (7 de la noche). La faja que no presenta ninguna quemadura indica que el cielo ha estado completamente cubierto. El procedimiento general para el cambio de gráfica es el siguiente: Primero se afloja el tornillo de fijación y luego se retira la banda de cartulina haciéndola deslizar en el sistema de ranuras. Cuando ha llovido, es posible que al retirar la gráfica del

soporte ésta tienda a romperse. Para evitarlo, es necesario halar la gráfica con una mano y ayudarla a deslizarse con la otra. La gráfica nueva, en la cual previamente se ha anotado el nombre de la estación y la fecha (día, mes, año) a la cual corresponde el registro. Se coloca haciéndola deslizar en el sistema de ranuras apropiado, asegurándose de la coincidencia de la línea que marca las 12 de la gráfica con la que marca el medio día en el casquete. Por último, una vez colocada la faja debe perforarse con el punzón metálico o tornillo de fijación, de tal forma que la perforación coincida con la línea de las 15 horas. LECTURA DE BANDA O HELIOGRAMA DEL HELIOGRAFO a) Primeramente se leerán las horas completas, si el quemado de la banda es continua la lectura será fácil, si presenta intervalos se ayuda con un papel blanco marcado en continuamente las fracciones quemadas y luego con la misma banda se ve las horas quemadas. b) Cada espacio horario se dividirá en diez partes, de tal manera que la lectura se obtendrá en horas y décimas. Ejemplo:

En el fragmento de banda graficada, se ve que el surco del quemado de la banda comienza a las 9 y termina cerca de las 12 horas. Dividimos en 10 partes el espacio horario comprendido entre las 11 y 12 horas, y tendremos que la lectura en el ejemplo anterior será: Entre las 09 y 10 horas = 1hora Entre las 10 y 11 horas = 1 hora Entre las 11 y 12 horas = 0 hora 8 décimas Total = 2 horas 8 décimas de insolación

FORMA

DE

HALLAR

EL

PROCENTAJE

DE

INSOLACIÓN

DIARIA

Para hallar el porcentaje de insolación hacemos una regla de tres simple, para la cual adjuntamos una tabla donde figura la duración máxima de insolación diaria por mes que corresponde a cada estación de acuerdo a su latitud .Ejemplo: a) La duración máxima de insolación diaria del mes de diciembre para la estación de la Molina es 12.8 (según la tabla). b)

12.8…………………………100% 2.8…………………………..x%

x=

2.8× 100 =21.87 12.8

c) Por trabajarse en insolación solo con enteros, el porcentaje de insolación en la estación de la Molina del día de diciembre que registra 2.8 horas de sol, será de 22 %( por exceso). VALORES

MENSUALES

INSOLACIÓN DIARIA

PARA

OBTENER

LA

DURACIÓN

MÁXIMA

DE