Способ определения микроструктуры дождя Советский патент 1993 года по МПК G01W1/14 

Изобретение относится к области метеорологии, в частности к методам определения микроструктуры дождя.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения ошибки обусловленной деформацией капель на амплитуду рассеянных импульсов света.

На чертеже изображен пример реализации способа для случая горизонтального освещения падающих капель.

Способ заключается в освещении падающих капель дождя коллимированным светом, фотоэлектрической регистрации рассеянного излучения под углом к направлению освещения, при котором наблюдается минимальная изменчивость индикатрисы рассеяния. Величины этих углов изменяются в пределах от 21 ± 4° при горизонтальном освещении до 27 ± 4° при вертикальном освещении.

Разброс углов при фиксированном направлении освещения обусловлен изменчивостью коэффициента формы капель. Так, при горизонтальном освещении при коэффициенте формы (отношение вертикального размера капли к горизонтальному) у 0,7 оптимальный угол регистрации рассеянного излучения составляет 20°, а при у 0,95 этот

угол равен 23°. В среднем дождевые капли диаметром 1-5мм имеют форму от ,7-0,95 и могут испытывать дополнительную вибрацию А у от 0,05 до 0,2. С учетом вибрации капель диапазон изменчивости оптимального угла регистрации рассеянного излучения составляет 4°.

Свет от малогабаритного источника света 1 формируется коллиматором 2 и диафрагмой 3. Рассеянный каплей 4 свет с помощью собирающей линзы 5 собирают на фотоприемнике 6. Угол рассеяния устанавливают равным 21. Диафрагма 7 служит для ограничения входного отверстия для капель. При падении капель дождя через луч на фотоприемнике б формируется импульс, амплитуда которого пропорциональна квадрату эффективного диаметра капли

ел

с

xj О

СА

О

0Эф

где V - объем капли и

практически не зависит от мгновенно формы капли, пролетающей через луч. Дальнейшая обработка сигналов фотоприемника позволяет получить распределение капель по размерам. .

Преимуществом предлагаемого способа является работа при малых углах рассеяния а 30°, при которых индикатриса

рассеяния капли близка к максимальной величине, что позволяет проводить регистрацию не только крупных, но и мелких D : мкм капель дождя.

100

Область использования: метеорология. Сущность изобретения:излучение света посылают горизонтально или вертикально и регистрируют импульсы рассеянного излучения под углом, соответственно, 21 ± 4° .или 27 ± 4°, а о размере каждой капли судят по ферме импульсов рассеянного излучения. 1 ил.

Формула изобретения Способ определения микроструктуры , включающий посылку излучения, регистрацию импульсов рассеянного падающими каплями излучения и определение размеров каждой капли по форме импульсов рассеянного излучения /отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет

уменьшения ошибки обусловленной деформацией капель, излучение посылают горизонтально или вертикально, а импульсы . рассеянного излучения регистрируют под углом соответственно 21 ± 4° .или 21 ± к оси посылки излучения.

± 4°