Устройство для моделирования раз-РядА МОлНии Советский патент 1981 года по МПК G09B23/18 

Изобретение относится к научным и учебным моделям и может быть использовано для. демонстрации сигнала имитирующего импульс тока в основании канала молнии, и явлений, характеризующих его распространение вдоль канала. Известно устройство для моделирования разряда молнии, содержащее последовательно соединенные источник питания, зарядный коммутирующий элемент, блок имитации канала молнии, разрядный коммутирующий элемент и со противление нагрузки Ш. Недостатком этой модели является необходимость ручного управления зарядным коммутирующим элементом и использование в качестве разрядного коммутирующего элемента искрового разрядника, что существенно рграничи вает возможности моделирования и снижает эффективность наглядной де-г монстрации. Цель изобретения - повышение демонстрационного эффекта. Указанная цель достигается тем, что устройство содержит последсхйательмо соединенные задающий генератор, элемент выдержки времени/одновйбратор и интегрирующую цепочку,при это второй выход задающего генератора подключен ко второму входу зарядного коммутирующего элемента, а выход интегрирующей цепочки - ко второму входу разрядного коммутирующего элемента. Зарядный и разрядный коммутирующие элементы выполнены в виде электронных ключей. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для моделирования разряда молнии; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства. Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 питания, зарядный коммутирующий элемент 2, блок 3 имитации канала молнии, разрядный коммутирующий элемент 4, сопротивление 5 нагрузки. Управляющий вход зарядного ключа 2 подключен к выходу задающего генератора 6. Выход генератора через элемент 7 выдержки времени, в качестве которого может использоваться одновибратор, соединен со входом одновибратора 8, выход которого через интегрируюиую цепь 9 соединен с управлякяцим входом разрядного ключа 4. Исследуемый импульс тока снимается с сопротивления нагрузки 5.

ЗадакяДий генератор б вырабатывает оследовательность прямоугольных имульсов (фиг. 2а), частота следования оторых выбирается исходя из необхоимости получения непрерывного изобажения исследуемого процесса на экране осциллографа,- а длительность определяется временем заряда схемы замещения (например, 2-10 мне). В исходном состоянии зарядный коммутирующий элемент 2 замкнут (электронный ключ открыт), блок имитации 3 заряжается, разрядный коммутирующий элемент 4 разомкнут (электронный ключ закрыт). По окончании импульса,вырабатываемого генератором б, зарядный элемент 2 размыкается, запускается одновибратор 8, вырабатывающий прямоугольный импульс, длительность которого должна быть достаточной для полного разряда тока имитации канала молнии 3 (например, 3-10 мкс). Импульсом одновибратора 8 замыкается разрядный элемент 4 (фиг. 2в), обеспечивающий разряд блока имитации 3, через сопротивление нагрузки 5.Элемент, выдержки времени 7 служит для задержки момента замыкания разрядного элемента 4 относительно момента размыкания зарядного.ключа 2 (например, от О до 50 мкс) (фиг. 26)j с Целью устранения влияния на моделируемый импульс тока переходного процесса, связанного с работой зарядного элемента 2.

Интегрирующая цепь 9 позволяет осуществить плавное открывание разрядного элемента 4 (фиг. 2г), а,следовательно, регулировать длительность переднего фронта моделируемого импульса.

Использование изобретения при моделировании разряда молнии способствует четкому пониманию процессов,характеризующих крупномасштабное природное явление, как разряд молнии на землю.

Формула изобретения

1.Устройство для моделирования разряда молнии, содержащее последовательно соединенные источник питания, зарядный коммутирующий элемент,блок имитации канала молнии, разрядный коммутирующий элемент и сопротивление нагрузки, отличающеес я тем, что, с целью повышения демонстрационного эффекта, оно содержит последовательно соединенные задающий генератор, элемент выдержки времени, одновибратор и интегрирующую цепочку, при этом второй выход задающего генератора подключен ко второму входу зарядного коммутирующего элемента, а выход интегрирующей цепочки - ко второму ВХОДУ разрядного коммутирующего элемента.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что зарядный и разрядный коммутирующие элементы выполнены в виде электронных ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кашировский В.Е. Определение местоположения гроз радиотехническими методами. М., Наука, 1966, с.3435.

фиг.2