Устройство для регистрации грозовых разрядов

 

-" ° "" ., (: г - -- " . .. РЯ

"котена Qgp

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп исАвие ()699464

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.12.77 (21) 2549 527/18-10 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 25.11.79. Бюллетень Ж4З

Дата опубликования описания 27.11.79 (51) М. Кл.

G 01M 1/16

Государстеенни1й комитет

СССР

Il0 делам кзобретаний н открытий (53) УДК 551. ,594.2(088.8) (72) Автор изобретения

В. И. Потапкин

Научно-исследовательский институт высоких напряжений при

Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехническом институте им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРА11ИИ ГРОЗОВЫХ РАЗРЯДОВ

Изобретение относится к метеорологическим приборам и может быть использовано на метеостанциях для раздельной регистрапии наземных и облачных разрядов.

Известно устройство для регистрации грозовых разрядов, которое используется для регистрации преимущественно наземных разрядов и содержит последовательно соединенные антенну, фильтр, пороговое устройство, расширитель импульсов и регистратор. Это устройство снабжено подключенными параллельно цепи фильтр-пороговое устройство двумя аналогичными цепями, каждая из которых содержит фильтр и пороговое устройство, а также согласующим устройством и ñõåмой совпадения, включенными первое на входе, а второе на выходе трех параллела2О ных цепей, полосы пропускания которых выбраны различными, но лежащими в спектре частот характерных для наземных разрядов (1), Однако это устройстване позволяет получать информацию о количестве облачных разрядов и имеет недостаточные помехоустойчивость и селекцию наземных разрядов.

Наиболее близким по техни 1еской сущности к предложенному является устройство, которое содержит последовательно соединенные антенну, фильтр, одновибратори регистратор и снабжено подключенными параллельно цепи фильтр-одновибратор двумя аналогичными цепями, каждая из которых содержит фильтр и одновкбратор, а также согласующим устройством и схемой совпадения, включенными первое на входе, а второе — на выходе трех параллельных цепей, полосы пропускания которых выбраны различными, но лежащими в спектре частот, характерных для наземных разрядов. Это устройство снабжено также последовательно соединенными пороговым устройством, селектором импульсов по длительности и формирукъщим устройством. Вход порогового уст699464 4 ройства соединен с выходом согласующего устройства, а выход формирующего усгройства — с одним из входов схемы совпадения. По сравнению с аналогичными устройствами оно имеет повышенную помехоустойчивость и улучшенную селекцию наземных разрядов p2j.

Однако с помощью этого устройства можно получать информацию только о количестве наземных грозовых разрядов, Количество же облачных грозовых разрядов этим устройством не регистрируется, хотя такие данные представляют интерес для многих отраслей народного хозяйства.

Цель изобретения - раздельная регист-рация наземных и облачных грозовых разрядов.

Это достигается тем, что устройство для регистрации грозовых разрядов до20 полнительно снабжено последовательно соединенными блоком вычитания, подключенным входами к фильтрам двух параллельных цепей. устройства, а одним

25 из выходов - к формирующему устройству, а также дополнительными формирующими устройствами и схемой совпадения, выход которой соединен с регистром, а два ее входа — с одновибраторами.

На чертеже изображена структурная схема устройства для регистрации грозовых разрядов.

Устройство содержит антенну 1, согласующее устройство 2, две параллельные цепи 3, 4, схему соьпадения 5 и регистратор 6. цепь 3 содержит фильтр

7, детектор 8, усилитель 9 и одновибратор 10. Ilenb 4 состоит из фильтра 11, детектора 12, усилителя 13 и одповибратора 14. Кроме указанных каскадов устройство содержит блок вы питания 15, формирующее устройство 1 6„дополнительное формирующее устройство 17 и дополнительную схему .овпадения 18.

Устройство работает следуюшим образом.

П ри грозовых разрядах в окружающем пространстве появляются электромагнитные сигналы в широком диапазоне частот.

Эти электромагнитные сигналы воспринимаются антенной 1 и поступают на вход согласующего устройства 2, когорое предназначено для согласования высокого соп->> ротивления антенны 1 с низкими входными сопротивлениями цепей 3, 4. Каждая из параллельных цепей 3, 4 работает в ,нужном диапазоне частот. Uenb 3 с помощью фильтра 7 чувствительна к электромагнитным колебаниям в области максимума спектральной плотности наземных грозовых разрядов (4-8 кгц) . Сигналы, поступающие на вход цели 3, детектируется так, что сигнал на выходе цепи 3 появляется как при положительных, так и при отрицательных импульсах, поступающих на его вход. С выхода детектора 8 сигнальr, поступают на усилитель 9. Боли амплитуда превосходит заданный уровень, то происходит запуск одновибратора 10. Одновибратор 10 выполняет функции порогового устройства и расширителя импульсов. Импульсы с выхода одновибратора 10 поступают на первые входы схем совпадения 5 и 18.

0 цепь 4 по своей структуре аналогична цепи 3. Но ее фильтр 11 настроен в обласги максимума спектральной плотности облачных грозовых разрядов (25-50 кгц) .

С выхода цепи 4 импульсы одновибратора

14 поступают на вторые входы схем совпадения 5 и 18. Кроме того, сигналы грозовых разрядов с выходов усилителей 9 и 13 поступают на входы блока вычитания 15, При наземном грозовом разряде сигнал, снимаемый с выхода усилителя 9, больше сигнала, снимаемого с выхода усилителя 13. B этом случае на выходе блока вычитания 15 появляется положительный импульс, соответствующий разности входых сигналов. Положительный импульс на выходе блока вычитания 1 5 запукает формирующее устройство 16, в качестве которого может быть использован одновибратор. Импульс с выхода одновибратора 1 6 поступает на третий вход схемы совпадения 5. Таким образом, когда происходит наземный грозовой разряд, на всех трех входах схемы совпадения 5 одновременно появляются импульсы. Происходит регистрация наземного грозового разряда в устройстве 6.

При облачном грозовом разряде сигнал на выходе усилителя 9 меньше сигнала на выходе усилителя 13. В этом случае на выходе блока вычитания 15 появляется отрицательный импульс, соогветствующий разности входных сигналов. Отрицательный импульс на выходе блока вычитания 1 5 запускает дополнительное формирующее устройство 1 7, в качестве которого может быть использован одновибратор. Импульс с выхода одновибратора 17 поступает на третий вход дополнительной схемы совпадения 18. Таким образом, когда происходит облачный грозовой разряд, «а всех тр .х »ходах дополнительной схемы совплде«ия 1 8 опновременно появляются импульсы. Происходит регистрация облачного грозового разряда в устройстве 6.

Формула изобретени я

Устройство для регистрации грозовых разрядов, содержащее антенну и согласующее устройство, к выходу которого подсоединены две имеющие разные полосы пропускания параллельные цепи, каждая с фильтром и одновибратором, выходы которых через схему совпадения связаны с регистратором, а также формирующее устройство, подключенное к схеме совпадения, о т л и ч а ю и е е с я тем, что, с целью раздельной регистрации наземных и облачных разрядов, о«о снабжено последовательно соединен«ыми блоком вычитания, подключенным входами к фильтрам двух параллельных цепей, а одним из выходов — к формирующему устройству, а также дополнительным формирующим устройством и схемой совпадения, выход которой соединен с регист ратором, а два входа — с одновибраторами.

Источники информации, принятые во внимание цри экспертизе

1 . Авторское свидетельство

¹ 546834, кл. G 01% 1/16, 1975.

2. Авторское свидетельство по заявке % 2466016/18-10, кл. G 01 9 1/1 6, от 1977.

Составитель С. Непомнящая

Редактор A. Шмелькин Техреду. Алферова Корректор T. Скворцова

Заказ 7220/50 Тираж 473 Подписное

ПНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПГГП Патент . г, Ужгород, ул. Проектная, 4