Канал измерения продолжительности солнечного сияния для автоматических гидрометеорологических станций

 

Ф ° ., н л ф

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< ц765773

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2512.78 (21) 2701417/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230980 Бюллетень ¹35

Дата опубликования описания 230980 (51)М. Кл.8

6 01 Ы 1/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 551.508..2(088.8) (72) Авторы изобретения

А.Л. Златин и A.ß. Элиасберг (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт гидрометеорологического приборостроения (54) КАНАЛ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СОЛНЕЧНОГО СИЯНИЯ

ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ СТАНЦИИ

Изобретение относится к гидрометеорологическому приборостроению и может быть использовано при радиационных измерениях.

Наряду с информацией о наличии солнечного сияния в момент измерения, используемой в оперативных целях для характеристики состояния небосвода, предлагаемое устройство дает возмож- 0 ность получения информации о продолжительности солнечного сияния, являющейся климатологической характеристикой местности, что важно для проектирования различного рода сооружений, для производства продуктов сельского хозяйства и обеспечения ряда отраслей народного хозяйства.

Известны приборы для измерения продолжительности солнечного сияния, например гелиограф универсальный

ГУ-1 (1J

Однако его конструкторское решение не позволяет автоматизировать

его работу, следовательно, и исполь- 5 зовать его в автоматических гидрометеорологических станциях.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является измерительный канал наличия солнечного сияния автоматической радиометеорологической станции типа M 107 (21 .

В этой станции канал состоит из датчика солнечного сияния, представляющего собой ряд батарей полупроводниковых фотоэлементов, гальванически разделенных друг от друга, знакопеременный выходной сигнал которых зависит от интенсивности прямой солнеч-. ной радиации, и блока пороговых устройств, представляющих собой поляризованные электромеханические реле.

Информация о наличии солнечного сияния или его отсутствии получается в таком канале в момент опроса состояния контактов поляризованного электромеханического реле в цикле передачи данных станцией, когда выходной сигнал датчика солнечного сияния сравнивается один раз за три часа с сигналом, при котором происходит срабатывание поляризованного электромеханического реле. По состоянию контактов этого реле при их опросе управляющими сигналами в цикле передачи данных станции получают информацию о наличии или отсутствии солнечного сияния.

765773

t0

Формула изобретения

65

Однако использование такого устройства для получения более достовер ной характеристики продолжительности солнечного сияния, например, путем учащенных (ежеминутных) опросов выходного сигнала датчика солнечного сияния между циклами передачи информации станцией не представляется возможным по следующим причинам

1 а) отсутствие элемента хранения информации о результатах опросов датчика солнечного сияния между циклами передачи информации; б) низкая точность сравнения выходного сигнала датчика солнечного сияния с сигналом, при котором происходит срабатывание поляризованного электромеханического реле, обусловленная известными свойствами поляризованного электромеханического реле (температурная и временная нестабильность токов срабатывания и отпускания); в) низкая надежность поляризованного электромеханического реле, ограничивающая число срабатываний, не позволяет применять его в качестве порогового устройства измерительного канала продолжительности солнечного сияния .автоматических гидрометеорологических станций, работающих без обслуживания в течение года и более в труднодоступных и необжитых районах.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности энергопотребления устройства.

Это достигается тем, что в нем пороговое устройство выполнено в виде двух операционных усилителей, подсоединенных к выходу формирователя импульсного напряжения, связанного с управляющим устройством станции, объединенные неинвертирующие входы которых подключены к источнику опорного напряжения, а разъединенные инвертирующие или неинвертирующие входы — к датчику солнечного сияния, при этом выходы операционных усилителей через схему ИЛИ соединены со счетчиком импульсов.

Данное пороговое устройство работает в импульсном режиме, что обеспечивает требуемые надежность и экономичность потребления электроэнер-. гии.

На чертеже представлена структурная схема канала измерения продолжительности солнечного сияния.

Устройство содержит датчик 1 солнечного сияния,, пороговое устройство

2, состоящее из двух операционных усилителей 3 и 4, объединенные выходы которых через схему ИЛИ 5 соединены с входом счетчика импульсов

6. К неинвертирующим или инвертирующим объединенным входам операционных усилителей 3 и 4 подключен источник опорного напряжения 7, а

/ между раздельными инвертирующими или неинвертирующими входами — знакопеременный выходной сигнал датчика 1 солнечного сияния. Питание порогового устройства 2 обеспечивается формирователем импульсного напряжения 8, запускаемым управляющими импульсами заданной частоты следования.

Канал измерения продолжительности солнечного сияния работает следующим образом.

При поступлении управляющих импульсов с заданной частотой следования на формирователь импульсного напряжения 8 на операционные усилители и источник опорного напряжения подается импульс питания, и при превышении выходным сигналом датчика солнечного сияния заданного опорного уровня и в зависимости от полярности этого сигнала на выходе одного из операционных усилителей появляется импульс определенной полярности, который через схему ИЛИ поступает на вход счетчика импульсов. В тех случаях, когда величина выходного сигнала датчика солнечного сияния меньше опорного уровня, на выходе одного из операционных усилителей появляется импульс противоположной полярности и выход схемы ИЛИ будет закрыт, следовательно, импульсы на вход счетчика не поступят. Формирователь импульсного напряжения обеспечивает работу порогового устройства только на время операций сравнения, заданной длительностью управляющих импульсов, и отключает питание порогового устройства в период между операциями сравнения, что позволяет экономить электроэнергию источника питания станции.

Канал измерения продолжительности солнечного сияния для автоматических гидрометеорологических станций, содержащий датчик солнечного сияния в виде гальванически разделенных друг от друга батарей полупроводниковых фотоэлементов, пороговое устройство и счетчик импульсов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, в нем пороговое устройство выполнено в виде двух операционных усилителей, подсоединенных к выходу формирователя импульсного напряжения, связанного с управляющим устройством станции, причем объединенные неинвертирующие или инвертирующие входы усилителей подключены к источнику опорного напряжения, а разъединенные инвертирующие или неинвертирующие входы соответственно к датчику солнечного сияния, при этом выходы one.

765773

Составитель С. Непомнящая

Редактор Т.Иванова Техред К. Гаврон КорректорО.Ковинская

6504/44 Тираж 468 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 мационных усилителей через схему ИЛИ соединены со счетчиком импульсов.

Исэочйики информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам, О., Гидрометеоиздат, 1976, с. 4445.

2. Разработка н эксплуатация автоматических метеорологических станций, Л., Гидрометеоиздат, 1974, с.105110 (прототип).