Устройство для регистрации грозовых разрядов

 

Изобретение относится к технике метеорологического приборостроения. Цель изобретения - расширение информационных возможностей устройства. Устройство содержит антенну 1, согласующее устройство 2, фильтры 3, 4 и 5, одновибратор 6, пороговые устройства 7, 8 и 9, схему 10 совпадений , расширитель импульсов 11, регистратор 12, формирователь импульсов 13, детекторы 14, 15, блок расчета дальности 16, амплитудно-импульсный модулятор 17 и многоканальный амплитудный анализатор 18 (МА). Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяют достичь цель изобретения за счет регистрации распределе.ния дальностей до грозовых разрядов . На выходе модулятора 17 появляются импульсы с амплитудой, пропорциональной соответствующей дальности до разряда, которые регистрируются в каналах f1A18, Количество импульсов в каналах МА18 пропорционально измеряемому значению эмпирической вероятности разряда молний при дальности до него, соответствующей данному каналу . 2 ил. § (О 00 ел NJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 111) 151) 4 С 01 1 1 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Рис 1

ГДСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 546834 (21) 3683889/24-10, (22) 25. 11.83 (46) 23.05.86. Бюл. )) 19 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С.М.Кирова (72) В.А. Раков и В.И. Потапкин (53) 551.508.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 104726, кл. G 01 M 1/04, 1955.

Авторское свидетельство СССР

М - 546834, кл. С 01 W 1/16, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ГРО30BbIX РАЗРЯДОВ (57) Изобретение относится к технике метеорологического приборостроения.

Цель изобретения — расширение информационных возможностей устройства.

Устройство содержит антенну 1, согласующее устройство 2, фильтры 3, 4 и 5, одновибратор 6, пороговые устройства 7, 8 и 9, схему 10 совпадений, расширитель импульсов 11, регистратор 12, формирователь импульсов 13, детекторы 14, 15, блок расчета дальности 16, амплитудно-импульсный модулятор 17 и многоканальный амплитудный анализатор 18 (MA). Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяют достичь цель изобретения за счет регистрации распределения дальностей до грозовых разрядов. На выходе модулятора 17 появляются импульсы с амплитудой, пропорциональной соответствующей дальности до разряда, которые регистрируются в каналах МА18, Количество импульсов в каналах ИА18 пропорционально измеряемому значению эмпирической вероятности разряда молний при дальности до него, соответствующей данному каналу. 2 ил.

12

Изобретение относится к технике метеорологического приборостроения и может быть использовано для получения характеристик грозовой деятельности. ,Цель изобретения " расширение информационных возможностей устройства за счет региетрации распределения дальностей до грозовых разрядов

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — пример выполнения блока расчета дальности.

Устройство для регистрации грозовых разрядов (фиг. 1) содержит ан- . тенну 1, согласующее устройство 2, первый 3, второй 4 и третий 5 фильтры, одновибратор 6, пороговые устройства 7-9, схему 10 совпадений, расширитель 11 импульсов, регистратор 12, формирователь 13 импульсов, первый l4 и второй 15 пиковые детекторы, блок 16 расчета дальности, амплитудно-импульсный модулятор 17, многоканальный амплитудный анализатор 18.

Блок 16 расчета дальности (фиг.2) может быть выполнен в виде сумматора !9, усилителя 20 и делителя 21.

Устройство работает следующим образом, Электромагнитный сигнал, генерируемый молнией, воспринимается антенной 1 и через согласующее устройство 2 поступает на входы одновибратора 6 и фильтров 3-5. Когда величина сигнала превысит заданный пороговый уровень, на каждом из выходов одновибратора 6 появляется прямоугольный импульс, длительность которого может быть выбрана равной, например, 1-2 с. Передним фронтом импульса с одного из выходов одновибратора 6 пиковые детекторы 14 и 15 переводятся в рабочее состояние.

Если разряд наземный, амплитуды сигналов на выходах фильтров 3-5 оказываются достаточными для запуска пороговых у;стройств 7-9, на выходе которых появляются импульсы, одновременно воздействующие на входы схемы 10 совпадения. Сигнал с выхода последней поступает на вход расширителя 11 импульсов, предназначенного для выработки импульса длительностью, например, 1 с, что исключает регистрацию одного и того же разряда несколько раз. Импульс с выхода расширителя 11 регистрируется регистра33985 2 тором 12 и своим задним фронтом запускает формирователь 13 импульсов, который вырабатывает нормализующий импульс, поступающий на управляющий вход амплитудно-импульсного модулятора 17. При этом на информационный вход модулятора 17 подается квазипостоянное напряжение с выхода блока

16 расчета дальности, величина кото1I0 рого зависит от соотношения сигналов на выходах пиковых детекторов 14 и 15, а следовательно, от соотношения максимальных значений сигналов на выходах фильтров 3 и 4. Таким образом, на выходе модулятора 17 появляется импульс с амплитудой, пропорциональной соответствующей дальности до разряда. Этот импульс регистрируется в одном иэ каналов (выбор которого определяется его амплитудой) многоканального амплитудного анализатора 18. По окончании процесса измерения количество импульсов в каждом канале анализатора будет пропор2S ционально измеряемому значению эмпирической вероятности разряда молний при дальности до него, соответств.ующей данному каналу. Число ординат полученной таким образом кривой щ распределения дальности до разрядов равно числу каналов анализатора 18.

Задним фронтом импульса с одного иэ входов одновибратора 6 пиковые детекторы 14 и 15 переводятся в исходное

Определение дальности до разряда

d в блоке 16 вычисления дальности осуществляется в соответствии с формулой

d = а + bk, где k - "отношение максимальных значений сигналов на выходах фильтров 3 и 4, соответствующих радиационной и электростатической составляющим электромагнитного сигнала, воспринимаемого антенной 1; а и Ь вЂ” коэффициенты уравнения ли59 нейной регрессии, позволяющего определить значение d в зависимости от значения k. о Сигнал с выхода блока 21 деления, пропорциональный k, поступает на вход усилителя 20, коэффициент усиления которого равен b. Сигнал с выхода усилителя 20 подается на один из входов сумматора 19, на другой вхор

Если сигнал, воспринимаемый антенной 1, обусловлен облачным разрядом или представляет собой помеху, хотя бы одно из пороговых устройств

?-9 не запускается, импульс на выходе схемы совпадения отсутствует и, следовательно, такой сигнал ни регистратором 12, ни анализатором 18 не регистрируется.

Полосы пропускания фильтров 3 и 4 могут быть выбраны соответственно 500-1250 Гц и 5-10 кГц, а значения коэффициентов а и Ь могут быть приняты по имеющимся экспериментальным данным, равными 10,2 и 2,24 соответственно.!

Юлод Г

Составитель В. Досов

Техред О.Гортвай

Корректор М. Максимишинец

Редактор С. Пыжова

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2765/47

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектн ектная 4 которого поступает импульс с одного из выходов одновибратора 6, амплитуда которого равна а. Таким образом, на выходе сумматора 19 появляется сигнал, величина которого к моменту появления нормализующего импульса на выходе формирователя 13 пропорциональна d. Этот сигнал подается на информационный вход модулятора 17, где из него вырезается" импульс, пригодный для регистрации анализатором 18.

233085 4

Формула изобретения

Устройство для регистрации грозовых разрядов по авт. св. N - 546834., отличающееся тем, что, с целью расширения информационных воэможностей устройства эа счет регистрации распределения дальностей до грозовых разрядов, оно снабжено

1р одновибратором, первым и вторым пиковыми .детекторами, блоком расчета дальности, амплитудно-импульсным модулятором, формирователем импульсов и многоканальным амплитудным анализатором, при этом вход одновибратора соединен с выходом согласующего устройства, а выход — с первым входом блока расчета дальности, а также управляющими входами первого и второго пиковых детекторов, информационные входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго фильтров, а выходы — с вторым и третьим входами блока расчета дальности, выход которого соединен с многоканальным амплитудным анализатором через амплитудно-импульсный модулятор, управляющий вход которого соединен с выходом расширителя импульсов через формирователь импульсов.