Un héliographe du type dans lequel l'échelle de temps est fournie par un chronographe. Il se compose de deux ampoules, dont un est noirci, qui communiquent à travers un tube de verre de petit diamètre. , Le tube est partiellement rempli de mercure et contient deux contacts électriques. Lorsque l'instrument est exposé au soleil, l'air dans l'ampoule noirci est réchauffée plus que celle de l'ampoule claire. La réchauffée air prend de l'expansion et les forces du mercure dans le tube de raccordement à un point où les contacts électriques sont court-circuités par le mercure. Ceci termine le circuit électrique à la plume sur le chronographe. Marvin l'héliographe est également sensible aux rayons directs du soleil et diffuse les rayonnements provenant du ciel (la chaleur de ce dernier à midi dans un ciel couvert peut être supérieure à celle du soleil direct en début de matinée); par conséquent, l'instrument n'est pas sans ambiguïtés. C'est un équipement standard dans les stations du National Weather Service.