Известные устройства для измерения нижней, границы облаков имеют сложное конструктивное выполнение узлов измерения и регистрации.
В описываемом устройстве отражатель прожектора и стрелка с пером сочленены с соответствующим преобразователем бесконтактной следящей системы, при помощи которой стрелка с пером перемещается OTHocHTevibHO равномерно движущейся ленты на расстояние, пропорциональное изменению положения оптической оси отражателя прожектора. К выходу импзльсного усилителя фототока подключено реле, обеспечивающее контакт пера с лентой на вре.мя длительности отраженного от облака светового импульса.
Такое выполнение устройства делает конструкцию узлов из.мерения и регистрации более простой.
Схема устройства показана на чертеже.
Устройство состоит из прожектора У, приемного узла 2 и записывающего прибора (самописца) 5. Прожектор устанавливается на заданно.м расстоянии / от приемного узла. При работе прибора специальный- электродвигатель непрерывно пере.мещает отражатель и лампу, а следовательно, и луч прожектора в вертикальной плоскости в предела.х некоторого угла а (а-)Тол между осью луча и горизонтом). При встрече луча прожектора с облако.м на последнем, в силу эффекта светорассеяния, возникает световое пятно. Световой -поток этого пятна, если оно находится в поле зрения приемного узла, с помощью параболоидного зеркала 4 концентрируется на приемном фотоэлементе 5. Возникший фототок усиливается электронной схемой и поступает на обмотку высокочувствительного реле приемного -узла, которое включает импульс, управляющий самописцем.
Kb 126649
Для того чтобы измерить высоту границы облаков Я, достагочио при изпсстиом зигче 1ии / определить угол а в тот момент, когда и зените- приемного устройства пояпится световое пятно на облакг. Измерсике угла ч производится автоматически посредством следящей системы и электронно-релейной схемы.
Пе;)о самоп1гсца перемещается синхронно и синфазно с движением прожекторного луча, не касаясь диаграммной бумаги до тех пор, пока эт приемного устройства не поступит управляющий электрический сигпал, который приведет в действие специальные исполнительные реле. Данные реле опустят перо на ленту самописца, в результате чего на ней лоявится соответствующая запись высоты нижней границы облаков.
Опускание пера на ленту, а следовательно, и регистрация высоты эблаков производится только тогда, когда на облаке, находящемся над триемным узлом, появляется световое лятно. Таким образом, принцип 1ействия прибора сводится к автоматическому рещению уравнения /to-c..
Предлагаемый прибор позволяет производить измерения не только 5 темную, но и в светлую часть суток. Это достигается путем повьгше1ИЯ напряжения яа электродах фотоэлемента, где создается режим, поволяющий сохранить линейность световой характеристики прием ика ;вета до 5 лм, а также путем применения ртутной лампы 6 сверхвысо:ого давления, создающей пульсирующий с частотой 100 гц световой оток; образующий своеобразный частотный контраст между дневным (ассеянным светом и прожекторным лучом, а следовательно, и разли:имость последнего в дневное время.
Для устранения шумов, лож;ных сигналов, самогенерации фотоэле1ента используются: селективный оптический фильтр 7, рез-ко ослаб;яющий дневную радиацию с длиной волны более 440 ммк (излучение ампы на этом участке отсутствует или мало) на катоде фотоэлемента, ем создаются условия, наиболее благоприятные для работы послед:его. Данный фильтр устанавливается перед приемным фoтoэлe reнтoм . фокальной плоскости отражате тя приемного узла; узкополосный, из1нрательный усилитель 8 с полосой пропускания 4-5 гц, имеющий )ильтр RC, настроенный на частоту пульсации источника света, то есгь а 100 гц. Данный усилитель резко снижает собственные шумы схемы уровень тех сигналов, частота которых лежит за пределами 100+5 гц; истема записи, позволяющая исключать из отсчета ложные сигналы, :оторые могут изредка появляться на ленте самописца в виде хаотично 1азбросанных штрихов, в то время как сигналы от облака следуют реулярно через определенные промежутки времени.
Предлагаемый прибор позволяет производить измерение и регист)ацию высоты нижних границ облаков, их пульсаций, характера .сплощ- . 1ая, разорван,;яя) и плотности путем применения системы записи, юстоящей из сельси-н, датчика и самописца.
На ленте самописца одновременно с записью высоты нижней гра(ицы облаков и т. д. имеется запись контрольного проверочного сигнаla. Данная запись появ- яется в рез льтате того, что приемный фото«лемент каждые 60 сек получает световой сигнал от специальной этаюнной лампочки 9, находящейся в приемном узле. Лампочка загорает:я от контактного устройства прожектора в тот момент, когда отражаель прожектора займет крайнее верхнее положение. С помощью этой ;онтрольной системы градуировка прибора, исправность его нзмериельной схемы, установка шкалы могут быть проверены в любое вро1Я, независимо от наличия облачности.
КйК показывает практика, гололед, снег, скапливаясь на защитIOM стекле приемного устройства, мешает работе прибора. Работа прибора в этих условиях значите„1ьно улучшилась с взедением стекла с полупроводниковым обогревом. Защитное стекло 10 н 11 покрывается тончайшим слоем полупроБодниха, подключается к сети переменного 1-ока, в результате чего его температура-повышается до 80°, что способствует быстрому таянпю падающего снега.
Устройство для измерения н регистрации высоты HU Ki;ci, границы облаков, содержащее прожектор с импульсным источником саета, отражатель которого выполнен с возмол ностыо качаться в вертикальной плоскости при помощи электродвигателя, неподвижно устанозленный приемник с фотоэлементом и импульсным .ejieN, беско} тактную следящую систему, лентопротяжный механизм и стрелку с пером, отличающееся тем, что, . с -.целью упрощения узлов измерения и регистрации, отражатель прожектора и стрелка с пером сочленены с соответствующими преобразователями бесконтактной следящей системы, при помощи которой стрелка с пером может перемещаться относительно равномерно движущейся ленты на расстояние, пропорциональное угловому изменению положения оптической оси отражателя прожектора, а к выходу усилителя фототока подключено реле, обеспечивающее -контакт пера с лентой на время длительности отраженного от облака светового импульса.
- 3 - ..л;/ 126649
Предмет изобретения
