Устройство для регистрации грозовой деятельности Советский патент 1990 года по МПК G01W1/16 

Изобретение относится к метеорологическим приборам, может быть использовано для получения и регистрации информации о продолжительности, средней и максимальной интенсивности грозы и является усовершенствованием устройства по авт. ев № 1509788.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет автоматического определения и регистрации максимальной интенсивности грозы.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные антенну 1, блок 2 селекции, одновибратор 3,. триггер 4, схему 5 совпадения, первый счетчик 6 импульсов, первый ключ 7, сумматор 8 и индикатор 9, а также генератор 10 тактовых импульсов, первый выход которого соединен с одним из входом схемы 5 совпадения. Кроме того, второй ключ 11 и последовательно соединенные формирователь 12 импульсов управления, второй счетчик 13 импульсов, третий ключ 14, блок 15 деления, регистрато) 16, а также третий счетчик 17 импульсов, блок 18 сравнения и регистр 19. Выход одновибратора 3 соединен с управляющим входом первого ключа 7, со счетными входами второго счетчика 13 импульсов и третьего счетчика 17 импульсов и входом обнуления первого счетчика 6 импульсов, дополнительный выход которого связан с входом формирователя 12 импульсов управления и входом обнуления триггера 4, выход которого соединен с другим входом обнуления первого счетчика 6 импульсов. Выход сумматора 8 объединен с одним из входов регистратора 16 и входом третьего ключа 14 и одним из йыходов формирователя 12 импульсов управления, второй выход которого подключен к запускающему входу регистратора 16 и входам обнуления сумматора 8, второго счетчика 13 импульсов . и регистра 19, первый вход которого соединен ;с, выходом счетчика 17 цмпульсов и первым, входом блока: 18 сравнения, выход объединен с одним из входов регистратора 16 и вторым входом блока 18 сравнения, а разрешающий вход связан с одним из входов обнуления третьего счетчика 17 импульсов и вторым выходом блока 18 сравнения, управляющий вход которого соединен

i

(Л

СП

;о

00

ISJ

с вторым выходом генератора 10 тактовых импульсов, а первый выход связан с вторым входом обнуления счетчика 17 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

При разряде молнии в окружающем пространстве появляется переменное электромагнитное поле. Эти сигналы молнии воспринимаются антенной 1 и поступают на блок 2 селекции. Блок 2 селекции может

каждую минуту. Этот импульс поступает на управляющий вход блока 18 сравнения, в котором сравнивается информация, поступающая на его первый вход с третьего счетчика 17 импульсов с информацией, находящейся в регистре 19 и поступающей на его второй вход. Блок 18 сравнения работает таким образом, что если сигнал с выхода регистра 19 меньще сигнала с выхода третьего счетчика 17 импульсов, то на втором вывключать частотный и амплитудный селек- ю ходе блока 18 сравнения появится сигнал,

который в качестве сигнала перезаписи поступит на второй вход регистра 19 для записи в него информации с третьего счетчика 17 импульсов и на первый вход обнуления третьего счетчика 17 импульсов для его сбро- са. Если сигнал с выхода регистра больше или равен сигналу с выхода третьего счетчика 17 импульсов, то на первом выходе блока 18 сравнения появится сигнал, который поступит на второй вход обнуления треторы. Их основное назначение заключается в том, чтобы выделить сигнал молнии из всей совокупности электромагнитных сигналов грозового и индустриального происхождения. Если амплитуда сигнала на выходе блока 2 селекции оказывается больше заданной величины, то происходит запуск одновибратора 3, который выполняет функции расширителя импульсов. При срабатывании одновибратор 3 выдает на выходе имкоторый в качестве сигнала перезаписи поступит на второй вход регистра 19 для записи в него информации с третьего счетчика 17 импульсов и на первый вход обнуления третьего счетчика 17 импульсов для его сбро- са. Если сигнал с выхода регистра больше или равен сигналу с выхода третьего счетчика 17 импульсов, то на первом выходе блока 18 сравнения появится сигнал, который поступит на второй вход обнуления тре30

пульс длительностью 1 с, что исключает мно- 20 тьего счетчика 17 импульсов для его сброса.

Таким образом каждую минуту происходит сравнение количества молниевых разрядов, зарегистрированных за прощедщую минуту третим счетчиком 17 импульсов с максимальным, количеством молниевых разрядов, 25 зарегистрированных за одну минуту в данной грозе в регистре 19, и в случае, если за последнюю минуту было зарегистрировано большее количество молний, чем ранее, то это количество зафиксируется в регистраторе 19, ;т. е. в регистре 19 запомнится сигнал, срответствующий максимальной интенсивности грозы, который поступает на третий вход регистратора 16.

После прихода последней молнии, т. е. после окончания грозы, на вход первого счетчика 6 импульсов продолжают поступать импульсы с первого выхода генератора 10, следовательно, осуществляется их счет. Через определенное наперед заданное время, например через 15 мин, происходит переполнение первого счетчика 6 импульсов и на его 40 дополнительном выходе появляется сигнал, который возвращает в нулевое состояние триггер 4 и запускает формирователь 12 импульсов управления, сигналом с выхода триггера 4 обнуляется первый счетчик 6 импульсов. После запуска формирователя 12 имгократную регистрацию многокомпонентной молнии, который поступает на счетный вход второго счетчика 13 импульсов, где происходит подсчет общего количества молний и на счетный вход третьего счетчика 17 импуль- соБ, который подсчитывает количество молний за одну минуту. Передним фронтом импульса, вырабатываемого одновибрато- ром 3, после прихода электромагнитных сигиалог от первой молнии, триггер 4, соб- ранимй по схеме с раздельным запуском, перс к..К чг.ется в единичное состояние, и схема 5 с(,ч 11адения становится способной пропускать тактовые импульсы с первого выхода генератора 10 тактовых импульсов на вход счетчика 6 импульсов, где происходит их счет. После прихода электромагнитных сигналов от второй молнии на выходе одновибратора 3 снова появится импульс длительностью 1 с, который сосчитается вторым счетчиком 13 импульсов и третьим счетчи-, ком 17 импульсов, но не может изменить положение триггера 4, так как последний собран по схеме с раздельным запуском. Передний фронт импульса с выхода одно- вибратора 3 воздействует на управляющий вход первого ключа 7, который открывается, и и (формация с первого счетчика б им35

пульсов передается в сумматор 8. Спадом пульсов управления на его первом выходе появляется разрешающий сигнал, поступающий на управляющие входы второго ключа 11 и третьего ключа 14 и открывающий их.

Информация о времени продолжительноспервый выход импульс каж-ти грозы (Т) с выхода сумматора 8, пройдя

через второй ключ 11, поступит на первый вход блока 15 деления, а информация о количестве молниевых разрядов (N) с выхода второго счетчика 13 импульсов, 55 пройдя через третий ключ 14, поступит на второй вход блока 15 деления. На выходе этого блока сформируется сигнал, соответствующий отношению N/T, что

импульса, вырабатываемого одновибратором 3, первый счетчик 6 импульсов обнуляется. При приходе сигнала каждой последующей молнии описанный цикл работы устройства повторяется. Генератор 10 может, например, выдавать на

дую секунду, т. е. работать как электронные часы. В сумматоре 8 происходит накопление информации о сумме всех временных интервалов между молниями, т. е. определяется продолжительность грозы. Индикатор 9 служит для отображения информации, хранящейся в сумматоре 8. Со второго выхода генератора 10 выдается импульс

каждую минуту. Этот импульс поступает на управляющий вход блока 18 сравнения, в котором сравнивается информация, поступающая на его первый вход с третьего счетчика 17 импульсов с информацией, находящейся в регистре 19 и поступающей на его второй вход. Блок 18 сравнения работает таким образом, что если сигнал с выхода регистра 19 меньще сигнала с выхода третьего счетчика 17 импульсов, то на втором выходе блока 18 сравнения появится сигнал,

который в качестве сигнала перезаписи поступит на второй вход регистра 19 для записи в него информации с третьего счетчика 17 импульсов и на первый вход обнуления третьего счетчика 17 импульсов для его сбро- са. Если сигнал с выхода регистра больше или равен сигналу с выхода третьего счетчика 17 импульсов, то на первом выходе блока 18 сравнения появится сигнал, который поступит на второй вход обнуления третьего счетчика 17 импульсов для его сброса.

xapaifi-еризует среднюю интенсивность данной грозы. Этот сигнал поступает на первый вход регистратора 16, на второй вход которого подается инфорация о продолжительности грозы.

На втором выходе формирователя 12 импульсов управления сформируется сигнал, соответствующий заднему фронту разрешающего импульса, который подается на управляющий вход регистратора 16 и запускает его, а поступая на входы обнуления второ- Ю го счетчика 13 импульсов, регистра 19 и сумматора 8, сбрасывает их, после этого устройство находится в исходном состоянии и готово для регистрации продолжительности и определения средней и максимальной интенсивности следующей грозы. Временной интервал между последней молнией и возвращением устройства в исходное состояние не включается в продолжительность грозы, так как в этом случае не происходит сраопределить и ее максимальную интенсив ность, что позволит повысить информатив ность данных, получаемых о грозах.

Формула изобретения

Устройство для регистрации грозовой деятельности по авт. св. № 1509788, отли- чающееся тем, что, с целью расширения функ циональных возможностей за счет автоматического определения и регистрации максимальной интенсивности грозы, в него дополнительно введены последовательно соединенный третий счетчик импульсов и регистр а также блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом третьего счетчика импульсов, второй вход соединен с выходом регистра, третий вход соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход блока сравнения соединен с вторым входом регистра и первым

- - .. ..f,v,..v,«,«,,, ,..,пncп . oiuubiM нхидом регистоа и пепнмм

батывание одновибратора 3 и, следователь-20 входом третьего счетчика импульсов

но, передача информации из первого счетчи-вход которого соединен с выходом однока 6 импульсов в сумматор 8.вибратора, выход регистра соединен такТе с

п „четвертым входом регистратора, а управляюПредлагаемое устройство позволяет, кро-щий вход регистра подключен к BTODOMV

ме автоматической регистрации продолжи-выходу формирователя импульсов управ

тельности и средней интенсивности грозы- ления у а управ

определить и ее максимальную интенсивность, что позволит повысить информативность данных, получаемых о грозах.

Формула изобретения

Устройство для регистрации грозовой деятельности по авт. св. № 1509788, отли- чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет автоматического определения и регистрации максимальной интенсивности грозы, в него дополнительно введены последовательно соединенный третий счетчик импульсов и регистр а также блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом третьего счетчика импульсов, второй вход соединен с выходом регистра, третий вход соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, первый выход блока сравнения соединен с вторым входом регистра и первым

..,пncп . oiuubiM нхидом регистоа и пепнмм

входом третьего счетчика импульсов

Изобретение относится к метеорологическим приборам и может быть использовано для регистрации продолжительности грозы, а также ее средней и максимальной интенсивности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения и регистрации максимальной интенсивности грозы. В устройство введены третий счетчик грозовых импульсов, регистр памяти и блок сравнения. Устройством дополнительно определяется и регистрируется максимальная интенсивность грозы, определяемам как максимальное количество разрядов молний за определенный промежуток времени. 1 ил.