Устройство для автоматического приема и регистрации сигналов находящегося в полете радиозонда с двухбуквенной системой кодирования Советский патент 1960 года по МПК G01D5/14 G01W1/08 

Для оперативного прогноза погоды используются даг1ные о состояния атмосферы. Сведения о состоянии атмосферы получаются с помощью радиозондов, которые однозре.мопю запускаются mnpoKoii сетью с аэрологических пунктов. В процессе подъема радиозонда измеряются давление, температура и влажность. Полученная информация в закодированном виде передается на .

В известных устройствах принятые сигналы записываются на ленту и после окончания подъема радиозонда обрабатываются вручную. Процесс ручной обработки .продолжается около двух часов и включает большое количество графо-аналитических операций, которые выполняются в высоком темпе и без какого-лзюо контроля. Такиг результаты содержат субъективные ОЕиибки, которые, в .i счете, снижают Качество прогнозов, а длительность сроков получения данных мешает оператив О их использовать.

Предлагаемое устройство позволяет получить в виде отпечатайной таблицы параметры атмосферы (давление, высоту, влажность, температуру, градиент температуры и особые точки по температуре и влажности) в процессе подъема радиозонда на заданных уровнях этих параметров, а также в случае особых точек.

Вычислительный прибор является прибором непрерывного действия и может применяться в широкой сети пунктов радиозондирования атмосферы. Конструктивно прибор выполнен в виде четырех блоков. Два блока являются входным устройством и два блока-вычислительным устройством.

Входными сигналами являются импульсы постоянного тока, поступающие во входное устройство по 2} шине (з десятичном коде) в следующей последовательности: давление Р; влажность В; температура t; синхронизирующий импульс.

На фиг. 1 Показана блок-схема в.ходного уст:ройства.

Поступающая информация с помощью релейной схемы переключения Каналов 1 распределяется соответственно по дешифраторам .каналов давления 2, влажности . и температуры 4. Дешифраторы, пыполм- 26G-i8- 2 -

ис.пилс на )iux схемах, подключают соот зетст;5уюш,11е отпа1 и и i.()i4j;j4iio,. Moi елц.ю.мстры давления, температуры и в.гажиоciii ;;,;.К)г колпчоспю отпаек, соотистстБуюи1,ее числу дорожек кодоji(:i() uapaoaiia )Г1Д110зо1;да (для давления и температуры по 3 секции СП отпайками, а для jVia/iv;iocTn-I секция со iOO отпайками).

В связ( с тем, что з радиозонде кодируется лишь одна секция, и каналах давления и температуры установлены релейные схе.ы переключения секций .5 и 6, которые выбирают рабочую секцию потенциометров. Входное устройство имеет схемы отбраковки ложной информации 7, 8 и 9, выполненные на поляризован1 Ы. реле.

В связи с тем, что датчики радиозондов имеют индиЕидуальн.ые тарировочные кривые (п, N), где А-величина пара.етра, п-номер дорожки кодового барабана. Л - номер секции, во входном устройстве установлена схема тарировок 10 и схема переключения «работа - тарировка JJ.

Тарировка прибора в соответствии с тарировочиыми графикам11 датчиков радиозонда осуществляется путем шунтирования отдельных участков потенциометров дешифраторов (с отпайками). Тарировочные кривые при ЭТО.М линейно аппроксимируются на 10-15 участках. Следящая система J2 служит для автоматической подстройки сопротивления в цепи потенциометров дешифраторов при тарировке каналов.

Таким образом, во входном устройстве преобразуется полученная от радиозонда информация, распределяются и вводятся тарировочные к)ивые. Схема вычислительного устройства приведена на фиг. 2.

В вычислительное устройство .по трем каналам поступают напряжения, пропорциональные давлению 13, температуре 14 и влажности /5. Высота подъема зонда Я определяется при решении основного уравнения статики атмосферы:

.

Здесь: Р-давление воздуха;

Т-абсолютная температура; С-постоян.иая.

Уравнение решается в неявном виде с помощью электромеханического интегратора 16 (МИ-57), работающего с усилителем 17 (УЭ-57-1). Следящая система 18 отрабатывает значение давления на потенциометре 19, где с помощью магнитоэлектрического тахогенератора получается

dP производная --.-уг-.

dH, ,.

Напряжение - ,, является напряжение.м скоростной ооратнои

сзязи следящей системы 20. На усилитель 21 с.тедящей ciiCTeNSbi 20

.. dP ..Р dH ,„ ,,

подаются напряжения Ар-7т-и л- -%-т-(здесь лр и л-коэффициент

пропорциональности), в результате чего угол поворота вала отрабатывающего двигателя или на тряжение на движке потенциометра 22

получается пропорциональным высоте п. Операция умножения -у:- ,

производится с По.мощью следящей систе.мы 23. Получение абсолютной температуры Т из температуры /-по шкале Цельсия производится на операционном усилителе 24.

Градиент температуры рассчитывается путе.м сравнения двух значений температур через разные 1 1 тсрзалы высоты. Предыд}щее значение температуры запоминается на потенциометре 25 следящей системы 26. Раз.чость температзр, отрабатываемая с помощью следящей системы 27 через равные промежутки времени, является в масштабе г;1адиентом температуры.

л(Я

Полученное значение градиента температуры запоминается электронном запоминающем устройстве н сравнивается с последу10 ц::м вычисленным значением градиента через такой же интервал высоты. Сравнение двух последовательно вычисленных градиентов температуры производится для выделения особой точки при резком изменен);;;

градиента температуры (более чем на 2-10 ----}.

Напряжения, пропорциональные параметрам атмосферы, отрабатываются с помощью следящих систем 20, 27, 28, 29 и 30. С отрабатываюии:ми двигателями этих систем через редукторы сочленены десятич1гые. счетчики с рельефными цифрами, которые установлены в ряд. При заранее выбранных значениях параметров атмосферы производится отпечатывание строк.

Датчиками сигналов на печать служат цифровые счетчики с контактными системами.

Цифрой 3} обозначен блок схем печати, цифрой 32-реле печати, соленоиды печати особых точек и знаков.

В приборе печать производится: ita изобарических поверхностях (в миллибарах); на основных уровнях, считая от уровня моря, через предусмотренные интервалы; при температуре / 0°; -при особых точках по температуре и влажности.

Для печати параметров атмосферы на земле и в точке максимального подъема радиозонда имеется специальная кнопка.

Предмет изобретения

1.Устройство для автоматического прие.ма и регистрации сигналов находящегося в полете радиозонда с двухбуквенной.системой кодирования, содержащее в качестве входного блока распределитель сигналов, несколько параллельных каналов с релейными дещпфраторами и потенциометрами и блок отбраковки ложной информации, отлича.ющееся тем, что, с обеспечения возможности регистрации значений метеорологических элементов в виде удобочитаемых чисел десятичной системы, к выходу каждого канала подключена электромеханическая следящая система, преобразующая электрические напряжения , пропорциональные значению метеорологического элемента, в числа десятичной системы, отпечатываемые на равномерно движущейся ленте.

2.Устройство поп. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности приема сигналов давления и температуры, л также ввода тарировочных поправок и показаний датчиков метеорологических элементов, в каналы давления и температуры входного блока включены релейные схемы для автоматической подстройки каналов к сигналам радиозонда, а к дешифраторам с потенциометра и подключена схема тарирования, электрически связанная через переключатель со схемой автоматической подстройки сопрот1шлений в цепях потенциометров дешифраторов.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с цельк; регистрации высоты полета радиозонда и разностей температуры между заданными высотами, в нем применены два электромеханических

счетно-решающих блока, один из которых отрабатывает высоту полета радиозонда по измеренным значениям давления и температуры на этой высоте, а другой-значения разности температуры между заданными высотами и особые точки в ходе распределения температуры по ;вертикали..

- 3, -jV2 1266.