A metà Ottocento, ad opera di J. F. Campbell, furono inventati i primi eliofanografi basati sul potere convergente di una sfera rifrangente. I primi strumenti di questo tipo erano costituiti da una sfera di vetro ripiena di liquido che, focalizzando i raggi solari, lasciava una traccia bruciata su una semisfera di legno. Successivamente, nel 1880, fu perfezionato questo modello da parte di George Stokes, che usando una sfera di vetro piena, ebbe l’idea di sostituire strisce di carta per registrare le tracce bruciate. Nel 1885 fu costruito un modello in cui l’asse della sfera poteva essere inclinato per adattarlo alle varie latitudini. 
Questo eliofanografo, detto anche eliografo, fu acquisito dalla Stazione Astronomica di Cagliari verso il 1970 a scopo meteorologico per misurare il periodo di tempo in cui l’insolazione ha raggiunto una data intensità o, più grossolanamente, il periodo di tempo in cui, nel corso della giornata, il Sole non è oscurato da nuvole (tempo di insolazione diurna).
Lo strumento fu utilizzato ininterottamente per le misure quotidiane dei parametri ottici dell’atmosfera fino a tutti gli anni ’80.