Устройство для регистрации грозовых разрядов Советский патент 1990 года по МПК G01W1/16 

Щ

Ш

Изобретение относится к метеорологическому приборостроению и усовершенствованием изобретения. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и улучшение селекции наземных разрядов молний. Это обеспечивается за счет дополнительного анализа излучения лидерной стадии разряда молнии, сопуствующей наземному разряду молнии. Анализ проводится цепью из последовательно соединенных дополнительной антенны 10, приемника электромагнитных сигналов УКВ диапазона 11, и интегрирующей цепи 12, порогового элемента 13 и электронного ключа 2, который открывается при лидерном разряде наземной молнии. 1 ил.

го

Изобретение относится к метеоролоическому приборостроению, в частносг- и к приборам для регистрации грозовых разрядов, и является усовершенст- j ванием известного устройства по . авт.св. № 546834.

Целью изобретения является повьше- ние помехоустойчивости и улучшение селекции наземных разрядов молний пу- JQ тем использования электромагнитных сигналов лидерного разряда, который предшествует главному разряду молнии на землю.

На чертеже приведена структурная 15 схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные антенну 1, электронньй ключ 2, согласующее устройство 3, блок из трех параллельных каналов 4-20 6, схему 7 совпадения, расширитель 8 импульсов и регистрирующее устройство 9. Каждьй из трех параллельных каналов 4-6 состоит из последовательно соединенных фильтра, детектора и 25 порогового устройства, причем полосы пропускания фильтров выбраны различ- 1СЬ1МИ, но лежар ими в спектре частот, характерных для главной стадии.наземного разряда молнии. Кроме указан- ЗО ных блоков, устройство содержит последовательно соединенные дополни- тельную- антенну 10, приемник 11 электромагнитных сигналов, которьй включает в свой состав полосовой резонанс- 35 ный усилитель, работающий в диапазоне УКВ (например, на частотах 58-66.МГц),i детектор и фильтр низких частот. Появляющееся на выходе приемника 11 квазипостоянное напряжение интегриру- 40 ется с помощью интегрирующей цепи 12 и подается на вход порогового элемента 13. Как только величина этого напряжения превысит заданньй пороговьй уровень, пороговьй элемент 13 сраба- 45 тьшает и открьшает электронный ключ 2.

Таким образом, электромагнитные сигналы лидерной стадии разряда молнии на землю подготавливают устройство для восприятия и анализа следую- 50 Л,ей за этим главноканальной стадии разряда молнии.

Сигналы главноканальной стадии разряда молнии воспринимаются антенной 1, проходят через открытый электрон- 55 ный ключ 2 на вход согласующего уст- . ройства 3. С выхода согласующего устройства 3 сигналь поступают на каналы 4 - 6, в каждом из которых осуществляется их частотный и амшштудньй анализ, причем фильтр канала 4 имеет полосу пропускания 200-2QOO Гц, фильтр канала 5-5-10 кГц, а фильтр 6 настроен на резонансную частоту 465 кГц. Хотя полосы пропускания каналов 4-6 выбраны различными, но все они лежат в спектре частот, характерных для главноканальиой стадии разряда молнии на землю.

В том случае, если происходит грозовой разряд из облака на землю, на выходе каналов 4-6 с /швременко появляются, импульсы, что приводит к появлению на ВЫХОДЕ; схемы 7 совпадения сигнала, которьй поступает на расширитель 8 имлуль юв. Расширитель 8 импульсов пред11аз11ачен для выработки импульса длительностью 1 с, что исг . ключает регистрацию многокоьшонент- ного разряда молнии несколько раз. Каждьй разряд наземной молнии фиксируется в регистрирующем устройстве 9.

I .

Спустя некоторое время после окончания лидерной стадии молнии напряжение на выходе интегрирующей цепи 12 падает и электронньй ключ 2 закрывается.

Антенну 1 и дополнительную антенну 10 следует располагать на расстояниях от десятков до сотен метров друг от друга, в зависимости от уровня местных индустриальных помех.

Устройство для регистрации грозовых разрядов, по сравнению с устройствами аналогичного назначения, поз- воляет повысить помехоустойчивость от местных индустриальных помех и улучшить селекцию наземных разрядов. Повъшение помехоустойчивости достигается за счет использования двух антенн, разнесенных в пространстве, Улучшение селекции наземных разрядов базируется на использовании дополни™ тельной информации о разряде молнии типа облако - земля, а именно на том что главноканальной стадии такого разряда обязательно предшествует лидер- ная стадия, имеющая место за.несколько миллисекунд до главноканальной, t

Получение более объективной информации о плотности грозовых разрядов на землю позволит создавать более надежную и экономичную молниезащиту, различных объектов народного хозяй- ства.

51585770

Формула изобретения дов молний, оно снабжено последовательно соеднненныьш дополнительной

Устройство для регистрации грозо- антенной, приемником электромагнит- вых разрядов по авт.св. 9 546834, ных сигналов, интегрирующей цепью, о-тличающееся тем, что, пороговым элементом и электронным с целью повышения помехоустойчивости ключом, включенными между основной и улучшения селекции наземных разря- антенной и согласующим устройством.