Устройство для регистрации молний Советский патент 1978 года по МПК G01W1/16 

Изобретение относится к метеорогическим приборам и может быть испопьаовано на метеостанцияк апя регистрации количества молний в отфеделенном радиусе от места установки устройства. Известны приборы для измерения расстояния до разряда молний i , содержащие последовательно соединенные антенну приемник: числа атмосфериков, триггер Шмитта и таймер, другх)й вход которотх) через приемник звука связан с микрофоном. Указанные приборы практически не пригодны для регшзтрааии молний в пределах определенного радиуса действий, так как от более мошных грозовых разрядов, как тхравило, генерируются более мощные электромагнитные импульсы и сигналы грома, которые могут быть восприняты прибором на больших расстояниях Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для регистрации грозовых разрядов 2 состоящее из последовательно соединенных датчика электромагнитных сигналов молнии, одновибратора далыюсти, схемы совпадения, порогового устройства, одновибратора продолжительности грома, регистрирующего устройства, причем другой вход схемы совпадения связан с датчиком звуковых сигналов. В этом устройстве одновибратор дальности, запустившись импульсом от приемника электромагнитных сигналов молнии, всегда блокирует его вьрсод на время, равное времени прихода сигнала грома с максимального расстояния, на которое настроен прибор. Это уменьшает частоту, с которой прибор может регистрировать разряды молНИИ, и, следовательно, при интенсивной грозовой деятельности наблюдаются пропуски некоторых молний. Кроме того, схема рассматр1шаемого приборе построена таким обр-азом, что олновибратор продолжителыюсти грома блокирует регистрирующее устройство на время, равное максимально возможной продолжительности грома. Это также уменылает частоту, с которой могут регистрироваться разряды мХший и, следователWIO, euie 6o:iune увеличивает вероятность пропуска некоторых молний при интенсивности грозовой пеятельности. ..1ельк. изобретения является повыше- кис возможности регистрппии в пределах радиуса пействия устройства. Это достигается тем, что предлагае- мое устройство снабжено последовательно соединенными детекторами и интеграто- ром, причем вхол детектора связан с вы- хопом схемы совпадения, а выход интегратора - с выходом порогового устройства, кроме того, устройство снабжено схемой возврата одновибратора в исход- ное состояние, вход которой связан с выходом порогового устройства, а выход с одновибратором. Наличие новых узлов (детектора и интегратора) позволяет блокировать ре гистрирующее устройство прибора Tonijco на время, равное действительной продол жительности грома, а введение схемы Возврата однрвибратора в исходное состояние дает Возможность разблокировать выход приемника электромагшггных сигналов молнии сразу же по окончании сигналов грома, вызванных 9той молнией, Указанные изменения позволяют умень шить количество незарегистрированных молний, происходящих в пределах радиуса действия прибора. На чертеже представлена структурная схема описываемого устройства для регистраиии электромагнитных сигналов мо ний, состоящего из антенны 1 и приемэлектромагнитных сигналов моп НИИ, одновибратора 3,схемы 4 совпадения, датчика звуковых сигналов грома, содержащего микрофон 5 и приемник 6 звуко вых сигналов грома, цетектора 7, фильтра нижних частот, интегратора 9, порогового устройства 10, регистрирующего устройст 11 и схемы 12 возврата onHof3H6paTopa в исходное состояние. Электромагнитные импульсы, наводимые Б окружающем пространстве молни ей, воспринимаются антенной 1 и поступают на вход приемника 2, В приемнике 2 происходят усиление принятых сигналов, их фильтf)aция и в необходимос детектированир. В зависимости от назняче ПИЯ устройства используемые частоты мог изменяться с/г ецинип Гц цо сотен мГи. Есл рассматриваемое устройство предназначен для регистрации молний в небольшом радиу действия и в месте его установки низок уровень электромагнитных помех, то при мник 2 может (JTcyTCTrsoiiaT.., а антенна подключается нстиюролстгюнно к выхоу опиовибратора 3. Если амплитуда сигнала, поступаю це- го с датчика электромагнитных сигналов на вход олновибратора 3 превысит порог его срабатьигания, последний переходит во временно устойчивое состояние и на это время выдает разрешающий сигна71 на один из входов схемы 4 совпадения. Таким образом, одновибратор 3 выполняет две фун1шии: амплитудного селектора и генератора с одним устойчивым состоянием. Длительность импульса, вырабатываемого одновибратором 3, определяет радиус действия устройства для регистрации молний, так как только в то время, когда одновибратор 3 находится во временно устойчивом состоянии, схема 4 способна пропустить на выход сигналы грома. На другой вход схемы 4 поступают сигналы грома, которые воспринимаются микрофоном 5, фильтруются и устанавливаются в приемнике 6, Приемник 6 настраивается на те частоты, на которых отношение сигнал - .помеха максимально, например, в диапазоне от 10 Гц до 2 кГц. Однако, если рассматриваемое устройство предназначено для регистрации молний в 1гебольщом радиусе действия и в месте его установки низок уровень акустических помех, то приемник 6 может отсутствовать, а выход микрофона 5 Подключается непосредственно к одному из входов схемы 4. Сигналы с выхода датчика звуковьк сигналов грома могут пройти на выход схемы 4 только в то время, когда одновибратор 3 находится во временно устойчивом cocTOHHt-ffl. Следовательно, изменяя время выдержки одновибратора 3, можно изменять радиус действия предлагаемого устройства. Сигналы грома, прошедшие через схему 4 поступают на вход детектора 7. После детектирования фильтром 8 производится вьщеление низкочастотной составляющей звуковых сигналов грома, которая подается на вход интегратора 9. На выходе интегратора 9 появляется медленно нарастающее напряжение. Когда это напряжение достигнет заданного уровня, срабатывает пороговое устройство Ю и происходит регистрация молнии в устрой-, стве 11, в качестве которого может быть испольеован счетный или самопишущий прибор, Носпе око 1Чан1 я сигналов грома, напряжение на аыхопе интегратора 9