專(zhuān)利名稱(chēng)：用照相紙?zhí)娲照沼?jì)感光材料觀測(cè)日照的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觀測(cè)日照的方法及其裝置，具體地說(shuō)，涉及一種用照相紙?zhí)娲照沼?jì)感光材料觀測(cè)日照的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
日照時(shí)數(shù)人工觀測(cè)是氣象臺(tái)站的基本觀測(cè)項(xiàng)目之一。160多年來(lái)，全國(guó)乃至全世界的大多數(shù)臺(tái)站均使用喬唐式日照計(jì)(簡(jiǎn)稱(chēng)日照計(jì))。日照計(jì)由本體1和日照紙2組成。如圖1所示，本體1由暗筒1.1、筒蓋1.2、隔光板1.3、進(jìn)光孔1.4、緯度標(biāo)記線1.5、緯度刻度盤(pán)1.6、底座1.7組成。如圖2所示，日照紙2是一張長(zhǎng)、寬與暗筒1.1的圓周長(zhǎng)、筒深一樣的長(zhǎng)方形紙，紙上印制有小時(shí)刻度線。日照計(jì)的暗筒1.1上設(shè)置有兩個(gè)進(jìn)光孔1.4，暗筒1.1內(nèi)還設(shè)置有涂有感光材料的日照紙2。使用日照計(jì)一直是沿襲一種傳統(tǒng)的觀測(cè)日照的方法，該方法是利用陽(yáng)光透過(guò)進(jìn)光孔1.4射入暗筒1.1內(nèi)，在日照紙2上留下感光的日照跡線5來(lái)計(jì)算日照的時(shí)數(shù)。
在實(shí)際應(yīng)用中，該日照計(jì)的觀測(cè)方法存在下列問(wèn)題1)由于感光材料是一種由赤血鹽(鐵氰化鉀)、檸檬酸鐵銨、水按一定比例混合的感光藥劑。眾所周知，鐵氰化鉀有毒，對(duì)人和生態(tài)環(huán)境有極大的危害；在日照紙2上涂抹上述感光藥劑都是及時(shí)配置和及時(shí)涂抹的，這不僅嚴(yán)重危害工作人員的身體健康，而且日照紙2的感光度因人而異。
2)在氣溫低，陽(yáng)光微弱且時(shí)有時(shí)無(wú)的情況下，很難準(zhǔn)確可靠地測(cè)出日照時(shí)數(shù)。如果感光藥劑質(zhì)量差，或配置比例不當(dāng)，在陽(yáng)光微弱時(shí)那就根本測(cè)不到日照。
3)日出，日落，或陽(yáng)光微弱時(shí)，日照跡線5模糊不易辨認(rèn)。
4)每天一張涂滿感光藥劑的日照紙2，既污染環(huán)境又浪費(fèi)，資料不好保存，且操作復(fù)雜。
上述的傳統(tǒng)方法沿襲了160多年，除了人們思維的慣性外，即習(xí)慣成自然；也由于尚未有一種更好的方法將其取而代之。所以，如何使日照人工觀測(cè)做到準(zhǔn)確可靠，操作簡(jiǎn)單，資料好保存，成本低，易于推廣，不僅困擾著廣大觀測(cè)人員，也是急待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)和問(wèn)題，而提供一種用照相紙?zhí)娲照沼?jì)感光材料觀測(cè)日照的方法及其裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一、方法長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)可知日照跡線5都集中在日照紙2的上下兩個(gè)有限的區(qū)域內(nèi)，隨著太陽(yáng)高度的逐日增大，日照跡線5由直線慢慢變成弧線；隨著太陽(yáng)高度的逐日減小，日照跡線5又由弧線慢慢變成直線。且每根日照跡線5的一端始終對(duì)準(zhǔn)日照紙2上的一個(gè)進(jìn)光孔，即跡線是以進(jìn)光孔為圓心，上下慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)的。但不論怎樣變化，相鄰兩天的日照跡線5位置變化很小，因此，原先把整張日照紙2都涂滿藥液的做法是沒(méi)有必要的。
傳統(tǒng)方法很難做到準(zhǔn)確可靠的主要原因是感光材料的感光度低及不可靠性造成的。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黑白相紙，特別是放大相紙，是一種很好的替代材料。黑白相紙不在陽(yáng)光直射下較長(zhǎng)時(shí)間受光，不用顯影液，它會(huì)慢慢變藍(lán)直至變成紫色。但如果受到陽(yáng)光直射，那怕陽(yáng)光微弱，相紙就會(huì)立即變成藍(lán)紫色，若把它放入酸性定影液里，藍(lán)紫色馬上變成紫紅色(或棕色)，并被永久固定下來(lái)。利用相紙的這個(gè)特點(diǎn)，和“相鄰兩天跡線位置變化很小的規(guī)律”，我們發(fā)明了“用照相紙?zhí)娲鷨烫剖饺照沼?jì)中感光材料來(lái)觀測(cè)日照的方法”，五個(gè)多月的實(shí)踐證明了此法是完全可行的。
具體地說(shuō)，本方法有下列步驟①用照相紙做感光材料進(jìn)行日照人工觀測(cè)；②將照相紙裁成足夠覆蓋當(dāng)天日照跡線的小矩形，貼在日照跡線必定會(huì)出現(xiàn)在日照紙的位置上(無(wú)日照天氣除外)；
③用日照時(shí)數(shù)尺讀記日照時(shí)數(shù)。
二、裝置本裝置由日照計(jì)本體1、照相日照紙3和日照時(shí)數(shù)尺4組成；所述的照相日照紙3由日照紙2、兩面膠3.1、照相紙3.2組成；在日照紙2的日照跡線5的地方設(shè)置有兩面膠3.1，在兩面膠3.1上設(shè)置有照相紙3.2。
所述的日照時(shí)數(shù)尺4是一種時(shí)距刻度與日照紙2時(shí)距刻度完全一致的直尺，一邊是5-12小時(shí)刻度，另一邊是12-19小時(shí)刻度。
本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果1)不污染環(huán)境，成本低廉。整個(gè)觀測(cè)過(guò)程只需一張日照紙2，或與日照紙2形狀、大小、孔的位置一樣，且畫(huà)有12時(shí)線的任意白紙，省去了日照紙和有毒性的感光藥劑。定影液的主要成分是大蘇打(硫代硫酸納)無(wú)毒，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，250毫升定影液(0.6元)可重復(fù)使用一年，每天的相紙成本不到0.1元。
2)操作簡(jiǎn)單，方便。本方法的關(guān)鍵是粘貼相紙，但只要嚴(yán)格按說(shuō)明書(shū)操作，一分鐘內(nèi)即可完成。定影可集中幾天進(jìn)行一次，待形成照片后，用日照時(shí)數(shù)尺讀、記日照時(shí)數(shù)。
3)準(zhǔn)確，可靠，跡線照片清晰，明了，分辨率高。把它貼到特制的日照記錄本上，圖文并茂。一天，幾天，一個(gè)月甚至一年的陰、晴天氣一目了然，這些資料可永久保存。
4)普及和推廣前景好。由于我國(guó)和世界大多氣象臺(tái)站的日照人工觀測(cè)都是在日照紙上自涂感光藥劑，因此本發(fā)明有著廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)，感光材料廠可為氣象部門(mén)生產(chǎn)專(zhuān)用的日照相紙；文具廠可為氣象部門(mén)生產(chǎn)日照時(shí)數(shù)尺和薄、有彈性、無(wú)刻度、永久性的塑料日照板；印刷廠可印制日照記錄本。


圖1-日照計(jì)本體結(jié)構(gòu)圖；圖2-日照紙結(jié)構(gòu)及其日照跡線圖(照片)；圖3-照相日照紙結(jié)構(gòu)及其日照跡線圖；圖4-日照時(shí)數(shù)尺結(jié)構(gòu)圖；圖5-日照時(shí)數(shù)記錄圖。
其中1-日照計(jì)本體，1.1-暗筒， 1.2-筒蓋， 1.3-隔光板， 1.4-進(jìn)光孔，1.5-緯度標(biāo)記線，1.6-緯度刻度盤(pán)，1.7-底座；2-日照紙(照片)；3-照相日照紙(沒(méi)畫(huà)刻度)，3.1-兩面膠，3.2-照相紙；4-日照時(shí)數(shù)尺；5-日照跡線。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
一、方法①在裝有紅燈的暗室，將黑白照相紙(或放大相紙)3.2裁成同日照紙2一樣的形狀和大小，把它放入日照計(jì)本體1里測(cè)出當(dāng)天的日照跡線5后，再放入定影液中定影約五分鐘用水沖洗干凈，晾干，就得到一張清晰的當(dāng)天日照跡線5的照片(如圖2)；②這張照片上的日照跡線5的位置就是第二天跡線位置的參照，依次類(lèi)推第二天跡線位置又是第三天的參照……。在裝有紅燈的暗室，用兩面膠3.1將兩張2CM×12CM(大小視不同地區(qū)，季節(jié)，跡線弧度大小定)的矩形照相紙3.2參照當(dāng)天的日照跡線5位置貼到一張日照紙2上，并用兩腳規(guī)檢查，務(wù)必使AE＝A1E1，BF＝B1F1，GC＝G1C1，HD＝H1D1(即跡線在相紙中心位置)，兩面膠3.1最好豎貼成三行，如圖3。注意照相紙3.2藥面朝外，不能貼反，一端不要超出12時(shí)線太多。
③按傳統(tǒng)方法將貼有照相紙3.2的日照紙2放入日照計(jì)本體1中。為在夜色下放紙方便和不把紙前后放反，在10時(shí)線處剪一缺口作記號(hào)，只要缺口對(duì)準(zhǔn)了筒口外下方的凹槽(用手摸)，紙就基本放正了，再用包上紅塑料袋的手電筒檢查，無(wú)誤后，放入壓紙夾，蓋上筒蓋，準(zhǔn)備工作完成。
④第二天傍晚，取出記錄了日照跡線的照相紙3.2，在裝有紅燈的暗室，用炭素筆分別在兩張相紙上寫(xiě)上日期，上午，下午，并認(rèn)真地用直尺對(duì)準(zhǔn)照相紙3.2，畫(huà)出12時(shí)線，它是讀、記日照時(shí)數(shù)的準(zhǔn)線，見(jiàn)圖5。
⑤以這張第二天跡線位置為參照，按方法②貼好第三天的照相紙3.2后，小心地撕下第二天的照相紙3.2，放入定影液定影(5分鐘)，制成照片，貼到特制的日照記錄本上，如圖5。撕下日照紙2的照相紙3.2要保存好上面的兩面膠3.1，以便下次再用。同法測(cè)第四、第五天的日照……。整個(gè)觀測(cè)過(guò)程只需兩張事先貼好兩面膠3.1的日照紙2交替使用，大量日照紙2和藥劑都省下了。
⑥其實(shí)，整個(gè)觀測(cè)過(guò)程只需一張貼有兩面膠3.1的日照紙2(或大小、形狀、兩孔位置同日照紙2，且畫(huà)有12時(shí)線的任意紙都可。)，即測(cè)到當(dāng)天日照后，完成方法④的所有步驟。若日照跡線5在照相紙3.2的中心位置，則新照相紙3.2直接貼到原日照紙2位置處；若不在中心位置，貼時(shí)適當(dāng)調(diào)整，其余步驟相同。只是當(dāng)這張日照紙2因長(zhǎng)時(shí)間使用損壞時(shí)，才需按方法②把照相紙3.2換貼到另一張日照紙(或自制日照紙)2上。
⑦若遇陰雨天日照中斷，則按情況放入足夠?qū)挼南嗉垼踔练湃牒腿照占?一樣大的照相紙3.2去測(cè)下一次日照.否則會(huì)造成漏測(cè)，失去參照。
⑧日照時(shí)數(shù)尺4的制作和日照時(shí)數(shù)的讀、記方法將日照紙2一邊的刻度(上午)剪下，貼在硬紙條上，把下午時(shí)數(shù)倒寫(xiě)在另一邊，一把日照時(shí)數(shù)尺4就做成了，見(jiàn)圖4。只要將日照時(shí)數(shù)尺的上、下午的12時(shí)線分別對(duì)準(zhǔn)照片上的上、下午12時(shí)線，就可立即從照片上讀出日照時(shí)數(shù)并把它記錄到圖5上。
二、裝置關(guān)于照相日照紙3*照相日照紙3為一張照相紙，長(zhǎng)、寬和日照紙2一樣，其上印制有小時(shí)刻度線。因?yàn)檎障嗳照占?印制有小時(shí)刻度線，所以觀測(cè)人員將該照相日照紙3取出后，即可讀出日照時(shí)數(shù)。
*照相日照紙3為一張照相紙，長(zhǎng)和日照紙2一樣，寬為1.2-1.5倍日照跡線5寬度，這樣可節(jié)約照相紙。其上印制有小時(shí)刻度線，所以觀測(cè)人員將該照相日照紙3取出后，即可讀出日照時(shí)數(shù)。
*照相日照紙3為一張照相紙，長(zhǎng)、寬和日照紙2一樣，其上未印制小時(shí)刻度線。觀測(cè)人員將該照相日照紙3取出后，對(duì)照日照時(shí)數(shù)尺5即可讀出日照時(shí)數(shù)。
*照相日照紙3為一張照相紙，長(zhǎng)和日照紙2一樣，寬為1.2-1.5倍日照跡線5寬度，這樣可節(jié)約照相紙。其上未印制小時(shí)刻度線，觀測(cè)人員將該照相日照紙3取出后，對(duì)照日照時(shí)數(shù)尺5即可讀出日照時(shí)數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種用照相紙?zhí)娲照沼?jì)感光材料觀測(cè)日照的方法，其特征在于①用照相紙做感光材料進(jìn)行日照人工觀測(cè)；②將照相紙裁成足夠覆蓋當(dāng)天日照跡線的小矩形，貼在日照跡線必定會(huì)出現(xiàn)在日照紙的位置上；③用日照時(shí)數(shù)尺讀記日照時(shí)數(shù)。
2.一種用照相紙?zhí)娲照沼?jì)感光材料觀測(cè)日照的裝置，包括日照計(jì)本體(1)，其特征在于由日照計(jì)本體(1)、照相日照紙(3)和日照時(shí)數(shù)尺(4)組成，照相日照紙(3)置于日照計(jì)本體(1)內(nèi)；所述的照相日照紙(3)由日照紙(2)、兩面膠(3.1)、照相紙(3.2)組成；在日照紙(2)的日照跡線(5)的地方設(shè)置有兩面膠(3.1)，在兩面膠(3.1)上設(shè)置有照相紙(3.2)。所述的日照時(shí)數(shù)尺(4)是一種時(shí)距刻度與日照紙(2)時(shí)距刻度完全一致的直尺，一邊是5-12小時(shí)刻度，另一邊是12-19小時(shí)刻度。
3.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于照相日照紙(3)為一張照相紙，長(zhǎng)、寬和日照紙(2)一樣，其上印制有小時(shí)刻度線。
4.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于照相日照紙(3)為一張照相紙，長(zhǎng)和日照紙2一樣，寬為1.2-1.5倍日照跡線(5)寬度，其上印制有小時(shí)刻度線。
5.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于照相日照紙(3)為一張照相紙，長(zhǎng)、寬和日照紙(2)一樣，其上未印制小時(shí)刻度線。
6.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于照相日照紙(3)為一張照相紙，長(zhǎng)和日照紙(2)一樣，寬為1.2-1.5倍日照跡線(5)寬度，其上未印制小時(shí)刻度線。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用照相紙?zhí)娲照沼?jì)感光材料觀測(cè)日照的方法及其裝置，涉及一種觀測(cè)日照的方法及其裝置。本方法是①用照相紙做感光材料進(jìn)行日照人工觀測(cè)；②將照相紙裁成足夠覆蓋當(dāng)天日照跡線的小矩形，貼在日照跡線必定會(huì)出現(xiàn)在日照紙的位置上；③用日照時(shí)數(shù)尺讀記日照時(shí)數(shù)。本裝置由日照計(jì)本體1、照相日照紙3和日照時(shí)數(shù)尺4組成；所述的照相日照紙3由日照紙2、兩面膠3.1、照相紙3.2組成；在日照紙2的日照跡線5的地方設(shè)置有兩面膠3.1，在兩面膠3.1上設(shè)置有照相紙3.2。本發(fā)明觀測(cè)準(zhǔn)確，可靠，不污染環(huán)境，成本低廉；操作簡(jiǎn)單，方便；跡線照片清晰，明了，分辨率高；普及和推廣前景好。
文檔編號(hào)G01W1/12GK1719281SQ20051001917
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者謝平, 韓文峙, 倪樂(lè)意, 韓軍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所