Устройство для регистрации грозовых разрядов Советский патент 1979 года по МПК G01W1/16 

1

Изобретение относится к метеорологическим приборам и может быть использовано на метеостанциях для раздельной регистрации наземных.и облачных разрядов.

Известно устройство для регистрации грозовых разрядов, которое используется для регистрации преимущественно наземных разрядов и содержит последевательно соединенные антенну, фильтр, пороговое устройство, расширитель импулсов и регистратор. Это устройство снабжено подклЕоченными параллельно цепи фильтр-пороговое устройство двумя ана- логичными цепями, каждая из которых содержит фильтр и пороговое устройство, а также согласующим устройством и схемой совпадения, включенными первое на входе, а второе на выходе трех параллел ных цепей, полосы пропускания которых выбраны различными, но лежаишми в спетре частот характерных для наземных разрядов ij.

Однако это устройства не позволяет получать информацию о количестве облачных разрядов и имеет недостаточные помехоустойчивость и селекцию наземных разрядов.

Наиболее близким по технич(ёской сущности к предложенному является устройство, которое содержит последовательно соединенные антенну, фильтр, одновибратор и регистратор и снабжено подключенными параллельно цепи фильтр-одновибратор двумя аналогичными цепями, каждая из которых фильтр и одновибратор а также согласующим устройством и схемой совпадения, включенными первое на входе, а второе - на выходе трех параллельных цепей, полосы пропускания которых выбраны различными, но лежащими в спектре частот, характерных для наземных разрядов. Это устройство снабжено также последовательно соединенными пороговым устройством, селектором импульсов по длительности и формирующим устройством. Вход порогового уст6ройства соединен с выходом согласую щего стройства, а выход формирующего устройства - с одним из входов схемы совпадения. По сравнению с аналогичным устройствами оно имеет повышенную помехоустойчивость и улучиюниую селеК Цию наземных разрядов Однако с помощью этого устройства можно получать информацию только о количестве наземных грозовых разрядов. Количество же облачных грозовых раз рядов этим устройством не регистрирует ся, хотя такие данные представляют интерес для многих отраслей народного хозяйства. Цель изобретения г- раздельная регист рения наземных и облачных грозовых разрядов. Это достигается тем, что устройс1 во для регистрации грозовых разрядов дополнительно снабжено последовательно соединенными блоком вычитания, под ключенным входами к фильтрам двух параллельных цепей.устройства, а одним из выходов - к фор л1рующему устройств а также дополнительными фop ШpyющИ ми устройствами и схемой совпадения, выход которой соединен с регистром, а два ее входа - с одновибраторами. На чертеже изобра кена структурная схема устройства для регистрации грозовых разрядов. Устройство содержит антенну 1,, сог-- ласующее устройство 2., две параллельные цепи 3, 4, схему совпадения 5 и регистратор 6, Цепь 3 содержит фильтр 7, детектор 8, усил1ггель О и одновибра™ тор 10, Цепь 4 cocToirr из фильтра 11, детектора 12, усилителя 13 и од;юБиб ратора 14. Кроме указанных каскадов устройство содержит блок вычитания 15 формирующее устройство 16, дополнител ное формирующее устройство 17 и до полнительную схему совпадения 18, Устройство работает следующим об разом. При грозовых разрядах в окружающем пространстве появляются электромагнитные сигналы в широком диапазоне часто Эти электромагнитные сигналы восприни маются антенной 1 и поступают на вход согласующего устройства 2, которое пре назначено для согласования вьюокого со ротивления антенны 1 с шзкими входны ми сопротивлениями цепей 3, 4. Каждая из параллельных цепей 3, 4 работает в .нужном диапазоне частот. Цепь 3 с по44мощью фильтра 7 чувствительна к электромагнитным колебаниям в области макCHMJMa спектральной плотности наземных rpoaoBbLX разрядов ( 4-8 кгп). Сигналы, поступающие на вход цепи 3, детектируется так, что сигнал на выходе цепи 3 появляется как при положительныд, так и при отрицательных импульсах, посту- , пающих на его вход. С выхода детектора 8 сигналы: поступают на усилитель 9. Если амплитуда превосходит заданный уровень, то происходит запуск оцновибратора 10. Одновибратор 10 выполняет функции порогового устройства и расщирителя импульсов. Импульсы с выхода одновибрйтора 10 поступают на первые входы схем совпадения 5 и 18. Цепь 4 по своей структуре аналогична цепи 3. Но ее фильтр 11 настроен в области максимума спектральной плотности облачных грозовых разрядов (25-50 кгц). С выхода цепи 4 импульсы одновибратора 14 гюступают на вторые вхошл схем совпадения 5 и 18. Кроме того, сигналы грозовых разрядов с выходов усилителей 9 и 13 поступают на BXotiBi блока вычитани-я 15. При наземном грозовом разряде сигнал, снимаемый с выхода усилителя 9, больше сигнала, с шмаемого с выхода усилителя 13. В этом случае на выходе блока вычитания 1 5 появляется положительный импульс, соответствующий разности входых сигналов. Положительный импульс на выходе блока вычитания 1 5 запукает формирующее устройство 16, в качестве которого может быть использован одно1зибратор.. Импульс с выхода одновибратора 16 поступает на третий вход схемы совпадения 5. Таким образом, когда происходит наземный грозовой разряД; на всех трех входах схемы сов падения 5 одновреме1шо появляются импульсы. Происходит регистрация наземного грозового разряда в устройстве 6. При облачном грозовом разряде сигнал на выходе усилителя 9 меньше сигнала на выходе усилителя 13. В этом случае на выходе блока вычитания 1 5 появляется отрицательный импудьс, соответствующий разности входных сигналов. Отрицательный импульс на выходе блока вычитания 1 5 запускает дополнительное формирующее устройство 17, в качестве которого может быть использован одновибратор. Импульс с выхода одновибра- тора 17 поступает на третий вход дополнительной схемы совпадения 18. Таким образом, когда происходит облачный грозовой разряд, на «сех трох лходах /ю полнительной схемы совпадения 18 одновременно появляются импульсы. Происходит регистрация облачного грозового разряда в устройстве 6.5

Формула изобретения

Устройство для регистрации грозовых разрядов, содержащее антенну и С(}гла- сующее устройство, к выходу которого подсоединены две имеющие разные полосы пропускания параллельные цепи, каждая с фильтром и одновибратором, выходы которых через схему совпадения связаны с регистратором, а также формирующее устройство, подключенное к схеме

(iDft-K

546

соппадения, отличаю ш е е с я тем, что, с целью раздельной регистрации наземных и облачных разрядов, оно снабжено последовательно соединенными блоком вычитания, подключенным входами к фильтрам двух параллельных цепей, а одним из выходов - к формирующему устройству, а также дополнительным фo мирующим устройством и схемой совпадения, выход которой соединен с регистратором, а два входа - с одновибраторам

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство

№ 546834, кл. GOIV/ 1/16, 1975.

2.Авторское свидетельство по заявке № 2466016/18-10, кл. G 01 W 1/16, от 1977.