СВЕТОЛОКАЦИОННЫЙ ОБЛАКОМЕР Советский патент 1971 года по МПК G01W1/00 

Изобретение относится к области метеорологического приборостроения.

Известные светолокационные облакомеры, содержащие излучатель, приемное устройство и измерительное устройство, как правило, дают информацию в виде картины эхо-сигналов на экране электроннолучевой трубки индикатора дальности или кривой на ленте самописца, которые анализируются наблюдателем.

Существуют приемные устройства, в которых с целью увеличения достоверности приема сигналов, используются запоминающие конденсаторы с различной постоянной времени заряда, выходные напряжения на которых сравниваются для выработки управляющего сигнала.

Описываемое устройство отличается тем, что в нем первый запоминающий конденсатор, имеющий постоянную времени заряда меньше, чем у второго, связан с блоком преобразования непосредственно, а второй, у которого постоянная времени разряда меньше, чем у первого, - через электронный ключ, управляемый сигналами с выхода усилителя-формирователя, причем эти конденсаторы подсоединены к блоку сравнения с исполнительным элементом, подключающим выход одного из них к указывающему прибору при равенсгве напряжений на обоих конденсаторах.

ных сигналов и увеличивает достоверность измерений.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит излучатель / световых импульсов, фотоприемник 2 эхо-сигналов, устройство 3 обнаружения и распознавания сигнальных импульсов, пороговое устройсгво 4 с усилителем-формирователем, измеригельный мультивибратор 5, генератор пилообразного напряжения 6, электронный ключ 7, запоминающпе конденсаторы 8 н 9 в виде пиковых детекторов, схему сравнения совместно с реле времени 10, исполнительный элемент

11 с управляющим входом 12 и измерительным выходом 13 для подключения указывающего прибора.

Устройство работает следующим образом. Излучатель / посылает мощные световые

зондирующие импульсы длительностью 0,5- 1 мк1сек вертикально вверх. Частота повторения импульсов 20 гц. Отражаясь от некоторой толщи облачного слоя, часть энергии свето вых импульсов возвращается в виде эхо-сигналов на поверхность Земли и улавливается фотоприемником 2, расположенным на расстоянии 8--10 м от излучателя /. С выхода фотоприемника 2 электрические импульсы, являющиеся преобразованными световы.ми

обнаружения 3, которое совместно с пороговым устройством и усилителем-формирователем осуществляет временную фиксацию импульсов по положению максимального значения максимального из выбросов на интервале наблюдения, которая, как известно, при заданном отношении сигнала к шуму обеспечивает минимальную нормальную среднеквадратическую ошибку отсчета и вероятность появления аномальной ошибки измерения. С выхода порогового устройства 4 импульсы поступают на измерительный мультивибратор 5 и осуш,ествляют его сброс. Запуск мультивибратора 5 осуидествляется электрическими импульсами, поступаюш:ими от излучателя 1 и сипхронными с зондируюш,ими импульсами.

Электрический импульс с выхода измерительного мультивибратора, по длительности равный времени прохождения световым импульсом расстояния от поверхности Земли до нижней границы облачности и обратно и, следовательно, пропорциональный высоте облачности, поступает на генератор пилообразного напрялсения 6. На выходе генератора 6 образуются пилообразные импульсы, амплитуда которых пропорциональна длительности импульса мультивибратора 5,а следовательно, и измеряемому параметру. Эти импульсы поступают на вход двух запоминающих конденсаторов S и Я причем на конденсатор S импульсы поступают непосредственно с выхода генераторов, а на конденсатор 9 - через электронный ключ 7, который открывается в момент прихода эхо-сигнала. Конденсаторы 8 и 9 имеют разные постоянные времени заряда и разряда.

Постоянная времени заряда конденсатора 8 в несколько раз меньше, чем у конденсатора 9. Наоборот, постоянная времени разряда конденсатора 8 в несколько раз больше, чем у конденсатора 9. При этом у обоих конденсаторов постоянные времени разряда много больше постоянной времени заряда. С выхода конденсаторов напряжение поступает на схему сравнения 10, которая служит нуль-индикатором и срабатывает лишь при равенстве напряжений на конденсаторах S и 9.

Если в течение интервала времени, который равен 5-10 сек, задается с помощью реле времени и должен превышать время заряда конденсаторов, момент равенства напряжений на конденсаторах не наступает, реле времепи срабатывает и на выходе устройства появляется сигнал об отсутствии облачности. Если же в течение заданного интервала времени момент равенства напряжений на конденсаторах S и 5 наступает, то срабатывает схема сравнения, блокирует реле времени,

подает сигнал на исполнительный элемент И, который, в свою очередь, прекращает процесс измерения (выключает излучатель) и переключает разрядное сопротивление конденсатора 9 таким образом, что постоянная времени разряда конденсатора увеличивается. При этом на выходе устройства появляется папряжение, пропорциональное измеренному параметру. Включение и выключение устройства происходит по управляющему входу

12 от пульта управления, который может быть удален на расстояние до нескольких километров. При этом возмолсен любой вид регистрации ноказаний (самопишущий потенциометр, световое табло, цифропечатающий аппарат,

стрелочный индикатор).

Предмет изобретения

Светолокационный облакомер, содержащий

излучатель, приемный блок, пороговое устройство с усилителем-формирователем, блок преобразования, два запоминающих конденсатора с различными ностоянными времени заряда и разряда и блок сравнения с исполнитель

ным элементом, а также указывающий прибор, отличающийся тем, что с целью повышения достоверности измерений, один из запоминающих конденсаторов, имеющий постоянную времени заряда меньше, чем у второго,

связан с блоком преобразования непосредственно, а второй, у которого ностоянная времени разряда меньше, чем у нервого, - через электронный клЕоч, управляемый сигпалами с выхода усилителя-формирователя, причем эти

конденсаторы нодсоединены к блоку сравнения с исполпительным элементом, подключающим выход одного из них к указывающему прибору при равенстве напряжений на обоих конденсаторах.