Edellinen

12.05.2012

Seuraava

"Optimaalinen" vertikaalinen tasoaurinkokello. Pitäisi kehittää hyvä suunnittelumenetelmä jonka pohjalta voisi tuottaa mukiinmeneviä kelloja.

Täytyy oikein vasiten pähkäillä mitä problematiikkaa tähän liittyy ja millainen olisi mahdollisimman mutkaton ja yleispätevä menetelmä tuollaisen aurinkokellon toteuttamiseksi. Tämä ei ehkä suoraan johda mihinkään lopputulokseen, mutta on joka tapauksessa tarpeellinen välivaihe.

Erilaisia - osittain toisiinsa liittyviä - tekijöitä täytyy ottaa huomioon. Milloin kellon halutaan näyttävän aikaa, aamulla, päivällä vai illalla? Mihin aikaan vuodesta kelloa käytetään, vain kesälläkö vaiko keväästä syksyyn?

Minne vertikaalinen kello sijoitetaan, minkä suuntaiselle seinälle? Milloin aurinko paistaa valitulle paikalle eri vuodenaikoina? Millaisia esteitä Auringon säteillä on osua valitulle paikalle, varjostavia rakennuksia, korkeita maaston muotoja? Onko auringon säteiden edessä puita tai pensaita joiden lehdet kesällä muodostaisivat näköesteen jota ei talvella tule edes ajatelleeksi?

Miten seinän suunta mitataan? Miten tarkka se mittaustulos on? Auringon avulla suunnan voisi määrittää, mutta entä jos aurinko ei paista? Millaista säätövaraa asteikon asennossa on? Tuleeko kello suoraan seinään kiinni vai kiinnitetäänkö se johonkin pienehköön kulmaan seinän suhteen? Millainen kellon kiinnitysjärjestely tarkemmin on?

Joissakin tapauksissa sijoituspaikka voi olla selviö, vain yksi paikka tulee kyseeseen. Toisinaan taas on erilaisia vaihtoehtoja. Millaisilta ne erilaiset vaihtoehdot käytännössä suunnilleen näyttäisivät, se asia pitäisi saada heti kättelyssä selväksi että päästään kiinni itse asiaan, toteutukseen.

Miten iso asteikko, mitkä mitat? Mihin origo sijoitetaan asteikolla? Miten kauas kohtisuora varjoasuva tai polaarisauvan pää tulee origosta? Miten tarkkaan asteikon pinta-ala tulee hyödynnetyksi?

Kellon aika-asteikon koko ja varjosauvan etäisyys vaikuttavat siihen millaisia kellonaikoja asteikolle mahtuu, varsinkin silloin kun varjosauvan pään varjoa käytetään ajan osoittamiseen. Tarvitaan ohjelma joka näyttää havainnollisesti lopputuloksen tärkeimmät piirteet eri vaihtoehdoissa

Asteikon ei välttämättä tarvitse olla suorakaiteen muotoinen, mutta äärimitat olisi syytä päättää varhaisessa vaiheessa. Mitä muuta asteikolle tulee kuin aikamerkinnät yms. välttämätön, kellon lempinimi, seudun, paikan tai tilan nimi, mietelauseita, kirkkoveneitä, hämähäkkejä väärinpäin, kellon perusfunktion - ajan näyttämisen - kannalta "ylimääräistä taidetta"?

Polaarisauva vaiko ei? Miten varmistetaan että asteikolle tulee juuri sellainen varjosauva jolle se on tehty? Varjosauva on kuitenkin asteikosta erillinen komponentti. Miten varmistetaan että polaarisauva sijoitetaan oikein asteikon suhteen?

Kelloa voi toki käyttää esim. asteikkoa vasten kohtisuoran varjosauvan kanssa sen pään varjoa hyödyntäen, mutta jos kohtisuoran sauvan pään varjo on asteikon ulkopuolella niin ajan tulkitseminen on vaikeaa tai mahdotonta. Polaarisauva on siitä erinomainen että se voi näyttää aikaa koko pituudellaan. Asteikkoa vasten kohtisuora varjosauva ei tähän pysty.

Tuleeko polaarisauva kiinni asteikkoon vai kiinnitetäänkö polaarisauva asteikon ulkopuolelle? Miten polaarisauva tuetaan? Riittääkö tuki origosta vai pitäisikö olla kaksi tukipistettä? Pitäisi kuitenkin varmistaa että sauvan pää pysyy halutulla kohdalla koska muutenhan kello näyttää väärin.

Tuleeko asteikolle aikamerkinnät sauvan pään suhteen, vai hyödynnetäänkö sitä että polaarisauva näyttää aikaa koko varrellaan? Kenties osittain kumpaakin tyyliä?

Mitä aikaa kellon asteikko näyttää, paikallinen aurinkoaika, keskimääräinen vyöhykeaika vaiko keskimääräinen kesäaika? Millaiseen tarkkuuteen asteikossa pyritään, miten tiheään tehdään aikamerkintöjä? Itse asiassa 10 minuuttiakin on melko vaativa aikaviivojen jakoväli.

Tehdäänkö ajantasauksen huomiointi asteikolla vai käytetäänkö erillistä korjaustaulukkoa? Tosin asteikosta tulee sekava jos siinä yritetään suoraan korjata ajantasaus. Jos asteikko olisi vain puolelle vuodelle niin siihen olisi helpompi sisäänrakentaa yksikäsitteinen ajantasauskorjaus, mutta kukapa vaihtaa aurinkokellon asteikkoa kahdesti vuodessa.

Kaikki täytyisi voida tarkistaa että varmasti tuli oikein. Miten kellon aika-asteikko tarkistetaan? Auringon paistaessa se tietysti onnistuu (kun ajantasauksen arvo tiedetään) ko. ajalle.

Entä jos sijoituspaikan koordinaatit ovat hiukan väärin? Entä jos kellon suunta (D) on hiukan väärä? Entä jos polaarisauva on hiukan väärässä asennossa tai asteikkoa vasten kohtisuoran sauvan pituus on hiukan väärä? Paljonko kello tällöin näyttää väärin ajassa?

Miten voidaan yksittäisen havainnon avulla todeta paljonko esim. kellon suunnassa on virhettä ja säätää suunta paremmaksi? Ajan virhehän kyllä periaatteessa näkyy asteikolta, mutta havaintoa ei välttämättä voi tehdä juuri tietyllä hetkellä, eikä kello välttämättä näytä suoraan virallista aikaa.

Das Kosmosbuch der Sterne,
Colin A. Ronan, 1982
"Übertragung der Stundenlinien 
auf ein Vertikal-Zifferblatt. 
Eine Vertikal-Sonnenuhr sollte 
nach Süden ausgerichtet werden."

Tässä vaiheessa tuntuu siltä että tarvittaisiin kaksi ohjelmaa ratkaisemaan

  • milloin aurinko paistaa kellolle valitulle sijoituspaikalle ja asteikkotason suunnalle
  • mitä aikoja kellon asteikko tietyillä valinnoilla pystyy näyttämään (jos aurinko paistaa esteettä)

    Näistä ensimmäinen kohta on vaikea sikäli että kukapa ne kaikki varjostavat mäet, paalut, puut ja rakennukset riittävän tarkkaan mittaisi, suunnat ja korkeuskulmat tai etäisyydet ja korkeuserot. Jos ajatellaan vain horisonttia (jonka ylapuolella Auringon pitäisi olla) ja asteikkotason suuntaa (jonka etupuolelle Auringon säteiden pitäisi osua) niin tapaus on selkeä ja yksinkertainen, mutta muut varjostavat esineet voisivat käytännössä olla hyvinkin hankalia.

    Eipä siitä tokikaan mihinkään pääse että kokonaisuutena aurinkokello on räätälöitävä tuote jos parhaaseen lopputulokseen pyritään. Sellaisia tuskin tulee liukuhihnalta. Toteutusta ja onnistuneisuutta voi kuitenkin helpottaa erilaisin havainnoin, mittauksin, ohjelmallisin apuneuvoin sekä ehkä viime kädessä myös kellon säädettävällä seinäkiinnityksellä.


    Jutut

    PÄÄSIVU