Устройство для регистрации грозовой деятельности Советский патент 1989 года по МПК G01W1/16 

Изобретение относится к метеорологическим приборам и может быть использовано на сети метеостанций для получения информации о продолжительности грозовой деятельности.

Цель изобретения - повьшение точности регистрации продолжительности грозовой деятельности при нескольких уровнях ее интенсивности.

На чертеже представлена структурная схема устройства для .регистрации грозовой деятельности.

Устройство для регистрации грозовой деятельности содержит последовательно соединенные антенну 1, блок 2 секции, одновибратор 3, счетчик 4 и дешифратор 5. К соответствующим выходам дешифратора 5 подсоединены

три аналогичных по структуре канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных триггера, схе- №1 ЗАПРЕТ и регистратор. Так, первый канал состоит из последовательно соединенных триггера 6, элемента ЗАПРЕТ 7 и регистратора 8, второй канал - из триггера 9, элемента ЗАПРЕТ 10, регистратора 11, третий канал - из триггера 12, элемента ЗАПРЕТ 13, регистратора 14. Кроме того, устройство содержит ключ 15, управляющий вход которого соединен с выходом одновибратора 3, информационный вход - с выходом счетчика 4, выход - с вторыми входами элементов ЗАПРЕТ 7, 10 и 13. В устройстве имеются также последовательно соединенные генеСП

о ;о

00

ратор 16 и дополнительный элемент ЗАПРЕТ 17, выход которого соединен с информационным входом счетчика 4, а второй вход - с выходом триггера 12. Выход одновибратора 3 соединен с одним из входов триггеров 6, 9 и 12.

Устройство работает следующим образом.

При разряде молнии в окружающем пространстве появляется переменное электромагнитное поле. Эти сигналы молнии воспринимаются антеной 1 и поступают в блок 2 селекции, который может включать частотный и амплитуд- ный. селекторы. Их основное назначение заключается в том, чтобы вьще- лить сигналы молнии из всей совокупности электромагнитных сигналов грозового и иного происхождения. Если амплитуда сигнала на выходе блока 2 селекции оказывается больше заданной величины, то происходит запуск одновибратора 3, который выполняет фунции порогового устройства и расши- рителя импульсов. При срабатывании одновибратор 3 вьщает на выходе импульс длительностью 1 с, что исключает его многократный запуск при регистрации многокомпонентной молнии.

Передним фронтом импульса, вырабатываемого одновибратором 3, открывается ключ 15, что позволяет передавать информацию, накопившуюся в промежутке между двумя молниями в счетчике 4, в регистраторы 8, 11 и 14 соответственно через элементы ЗАПРЕТ 7, 10 и 13о Спадом импульса, вырабатываемого одновибратором 3, обнуляется счетчик 4, закрьшается ключ 15 и обнуляются триггеры 6, 9 и 12. Сигнал с выхода триггера 12, находящегося в нулевом состоянии, не является запрещающим для элемент ЗАПРЕТ 17, и он становится способ- ным пропускать импульсы с выхода генератора 16 на информационный вход счетчика 4, где они и подсчитываются до момента появления следующей молнии и обнуления счетчика 4. Гене ратор 16 может, например, вырабатывать на выходе импульс каждую секунду, т.е. работать как электронные часы. Таким образом, в счетчике 4 регистрируется продолжительность временного интервала между двумя следующими друг за другом молниями. Информация из счетчика 4 передается в дешифратор 5. Как только из

5 0

r 0 с -

5

генератора 16 в счетчик 4 поступает двадцать первый импульс, на первом выходе дешифратора 5 появляется сигнал, который переведет в единичное состояние триггер 6 сигнал с выхода которого воздействует на.элемент ЗА- .ПРЕТ 7 и закрывает его для прохождения сигналов с выхода счетчика 4 на вход регистратора 8.

Аналогично описанному, как только из генератора 16 в счетчик 4 поступает шестдесят первый -импульс, на втором выходе дешифратора 5 появляется сигнал, которьш переводит в единичное состояние триггер 9, сигнал с выхода которого воздействует на элемент ЗАПРЕТ 10 и закрывает его для прохождения сигналов с выхода счетчика 4 на вход регистратора П. I Аналогично описанному, как только из генератора 16 в счетчик 4 поступает триста первьм,импульс, на третьем выходе дешифратора 5 появляется сигнал, который переводит в единичное состояние триггер 12, сигнал с выхода которого воздействует на элемент ЗАПРЕТ 13 и закрьшаёт его для прохождения сигналов с выхода счетчика 4 на вход регистратора 14. Кроме того , сигнал с выхода триггера 12 воздействует на элемент ЗАПРЕТ 17 и закрывает его для прохождения сигналов с выхода генератора 16 на вход счетчика 4, что прекращает накопление информации в счетчике 4.

Таким образом, если интервал времени между молниями составляет 0- 20 с, то он фиксируется в регистраторах 8, 11 и 14 и относится к сильной грозе. Если интервал времени между молниями составляет 21-60 с, то он фиксируется в регистраторах 11 и 14 и относится к грозе средней интенсивности. Если интервал времени между молниями составляет 61- 300 с, то он фиксируется в регистраторе 14 и относится к грозе слабой интенсивности.

Регистраторы состоят из сумматора и индикатора. В сумматорах происходит накопление информации о продолжительности соответственно сильной, не ниже средней и не ниже слабой грозовой деятельности. Индикаторы служат для отображения информации, хранящейся в сумматорах. Если временной интервал между молниями превышает 300 с, то эта информация не регистрируется ни одним из регистраторов, так как эти молнии относятся к двум различным грозам.

Кроме градации по интенсивности: слабая гроза, средняя гроза и сильная гроза, в необходимых случаях число уровней интенсивности грозовой деятельности может быть увеличено. Для этого необходимо к соответствую- щим выходам дешифратора 5 подключить ряд каналов, каждый из которых должен состоять из последовательно соединенных триггера, элемента ЗАПРЕТ и регистратора.

Предлагаемое устройство позволяет существенно повысить точность регистрации продолжительности грозовой деятельности при нескольких уровнях ее интенсивности за счет непосред- ственного измерения и суммирования временных интервалов между отдельными молниями.

Формула изобретения

Устройство для регистрации грозовой деятельности, содержащее последовательно соединенные антенну, блок селекции, одновибратор и счетчик им-

пульчюв, а также генератор и регистраторы, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности регистрации продолжительности грозовой деятельности при нескольких уровнях ее интенсивности, оно снабжено дешифратором, ключом, цепочками градации уровней, каждая из которых состоит из последовательно соединен- ных триггера и элемента ЗАПРЕТ, а также дополнительным элементом ЗАПРЕТ, причем вход каждого из триггеров связан с соответствзпощим выходом дешифратора, а выход каждого из элементов ЗАПРЕТ - с входом соответствующего регистратора, управляющий вход ключа соединен с вторым выходом одновибратора, информационный - с выходом счетчика, а выход - с вторьн ми входами элементов ЗАПРЕТ, первый вход дополнительного элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом генератора, второй - с выходом триггера цепочки минимального уровня, а выход - с информационным входом счетчика, второй выход которого соединен с входом дешифратора, третий выход одновибратора соединен с вторыми входами каждого триггера.

Изобретение относится к устройствам для измерения параметров метеорологических явлений , в частности, для автоматического определения продолжительности грозовой деятельности. Цель изобретения состоит в повышении точности регистрации продолжительности грозовой деятельности при нескольких уровнях ее интенсивности. Устройство воспринимает электромагнитные сигналы молнии, которые формируются в виде импульсов продолжительностью 1 с. Измеряются продолжительности временных интервалов между этими импульсами или молниями. Если временной интервал между молниями составляет 0-20 с, то это характеризует грозу сильной интенсивности, 21 - 60 с - грозу средней интенсивности, 61 - 300 с -грозу слабой интенсивности. Информация о продолжительности грозовой деятельности определенной интенсивности накапливается в соответствующем сумматоре и отображается на индикаторе. 1 ил.