Сигнализатор осадков

 

Изобретение относится к метеорологическому приборостроению и может быть использовано для контроля за атмосферными осадками и отложениями. Цель изобретения - расширение информационных возможностей сигнализатора за счет одновременного определения видов осадков. Для этого в сигнализатор введены третий источник 8 прямоугольного импульсного напряжения, дополнительный емкостной преобразователь 2, два синхронных детектора 9 и 11, усилитель 12 и регистр 13 кодов с таймером 14. В зависимости от вида осадков или отложений (роса, иней, снег и т.п.) с преобразователей поступают сигналы, по которым регистр формирует код явления. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)-s G 01 W 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4681089/10 (22) 19.04.89 (46) 23.07,92, Бюл. № 27 (71) Главная геофизическая обсерватория им. А.И,Воейкова (72) Е,В,Романов и Т,И,Ушакова (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11003322338877, кл. G 01 N25/68,,1983. (54) СИГНАЛИЗАТОР ОСАДКОВ (57) Изобретение относится к метеорологическому приборостроению и может быть использовано для контроля за атмосферными

Изобретение относится к метеорологическому приборостроению и может быть использовано в автоматических метеорологичеСких станциях, а также в качестве автономного сигнализатора осадков и отложений на исследуемой поверхности земли, взлетно-посадочной полосы, на автодорогах, линиях электропередач.

Цель изобретения — расширение информационных возможностей сигнализатора за счет одновременного определения видов осадков.

На фиг, 1 показана структурная схема предлагаемого сигнализатора; на фиг. 2— временные диаграммы напряжений источников питания.

Сигнализатор осадков содержит соединенные по дифференциальной схеме рабочий 1, дополнительный 2 и эталонный 3 емкостные преобразователи, подключенные к входу операционного усилителя 4 с резистором 5 в цепи обратной связи, Рабочий 1 и дополнительный 2 преобразователи подключены к источникам 6 и 7 импульсного прямоугольного однополярного напряжеЫХ,» 1749878 А1 осадками и отложениями. Цель изобретения — расширение информационных возможностей сигнализатора за счет одновременного определения видов осадков. Для этого в сигнализатор введены третий источник 8 прямоугольного импульсного напряжения. дополнительный емкостной преобразователь 2, два синхронных детектора 9 и 11, усилитель 12 и регистр 13 кодов с таймером

14, В зависимости от вида осадков или отложений (роса, иней, снег и т.п.) с преобразователей поступают сигналы, по которым регистр формирует код явления. 2 ил, ния, импульсы напряжения которых обладают скважностью, равной четырем, и сдвинуты один относительно другого по фазе на

1800, Эталонный преобразователь 3 подключен к источнику 8 импульсного прямоугольного однополярного напряжения со сдвигом фазы на 90 относительноисточников 6 и 7 и скважностью, равной двум. К выходу операционного усилителя 4 подключены синхронные детекторы 9 — 11, управляемые напряжениями соответственно источников 6 — 8. Выходы синхронных детекторов 9 и 11 непосредственна, а выход детектора 10 через усилитель 12 подключены к входам последовательно-параллельно го сдвигающего регистра 13 кодов с таймером 14. Выходы регистра 13 подключены к индикатору 15, Сигнализатор работает следующим образом.

При отсутствии осадков и отложений схема сбалансирована, поскольку сумма токов на входе операционного усилителя 4 равна нулю, за счет сдвига питающих на1749878 пряжений U> и Uz источников 6 и 7 на полпериода при их скважности, равной четырем. При этом напряжение 0з, питающее эталонный преобразователь 3, имеет скважность, равную двум, и находится в противофазе с напряжениями U> и Uz, т.е..когда присутствуют импульсы U> и 0з в нечетных фазах I и III, импульсы Uz отсутствуют, и, наоборот, импульсы Uz присутствуют в четных фазах II и IV, когда импульсы Up и 0з отсутствуют.

При появлении отложений (гололеда, росы, инея и др.) ток в подогреваемом вспомогательном преобразователе не меняется, поскольку его подогрев препятствует появлению на нем конденсата, в то время как на рабочем преобразователе конденсат появляется и ток в нем возрастает. На выходе синхронного детектора 9, работающего в фазе 1, появляется сигнал, достигающий уровня логической единицы при жидкой фазе конденсата, Твердая фаза конденсата фиксируется на усиленном выходе синхронного детектора 10 в фазе Il, В фазе IV npu этом сохраняется баланс токов, Таким образом, при твердой фазе конденсата сигнал логической единицы появляется только на выходе детектора 10, а на выходах детекторов 9 и 11 поддерживается сигнал логического нуля.

При твердых осадках, в том случае, если они удерживаются на поверхности рабочего и вспомогательного преобразователей (не сдуваются ветром и не отскакивают), сигнал логической единицы появляется на выходе детектора 10, а также на выходе детектора

11 за счет того, что твердые осадки плавятся на подогреваемой поверхности вспомогательного преобразователя. При жидких осадках к сигналам на выходах детекторов

10 и 11 добавляется сигнал на выходе детектора 9 за счет смачивания поверхностей как дополнительного 2, так и рабочего 1 преобразователей.

Таким образом, трехразрядный двоичный код, соответствующий сигналам на выходах синхронных детекторов (старший разряд соответствует сигналу на выходе детектора 11, средний — на выходе детектора

10, младший — на выходе детектора 9), соответствует конкретному атмосферному явлен и ю:

000 — осадки и отложения отсутствуют;

010 — твердые отложения;

011 — жидкие отложения;

110 — твердые осадки;

5 111 — жидкие осадки.

Код атмосферного явления периодически, по сигналам таймера 14 (например, каждые 10...15 с), вписывается параллельно в регистр 13 и далее поступает на отображе10 ние с параллельных выходов регистра на цифровой индикатор 15 при автономном использовании сигнализатора и в линию связи при необходимости передачи информации на расстояние, 15

Формула изобретения

Сигнализатор осадков, содержащий рабочий и эталонный емкостные преобразователи, подключенные по дифференциальной

20 схеме к входу операционного усилителя с резистором в цепи обратной связи, первый и второй источники прямоугольного импульсного напряжения со скважностью импульсов s и сдвигом фазы напряжения второго

25 источника на 180О, а также первый синхронный детектор, вход которого соединен с вторым источником прямоугольного импульсного напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения информа30 ционных возможностей за счет одновременного определения видов осадков, он снабжен дополнительным емкостным преобразователем с подогревателем и третьим источником прямоугольного импульсного

35 напряжения со скважностью импульсов s/2 и сдвигом фазы на 90, вторым „и третьим синхронными детекторами, таймером, усилителем, вход которого соединен с выходом второго синхронного детектора, и регист40 ром кодов, управляющий вход которого соединен с таймером, причем выход дополнительного преобразователя подключен к входу операционного усилителя, выход которого соединен с первыми входами

45 второго и третьего синхронных детекторов, вторые входы которых соединены с первым и третьим источниками прямоугольного импульсного напряжения, а выходы первого и третьего синхронных детекторов, а также

50 выход усилителя соединены с соответствующими входами регистра кодов.

1749878