Устройство для раздельной регистрации наземных и облачных разрядов молнии Советский патент 1981 года по МПК G01W1/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОЙ РЕГИСТРАЦИИ НАЗЕМНЫХ И ОБЛАЧНЫХ РАЗРЯДОВ МОЛНИИ

I

Изобретение относится к измерительной технике в метеоропоЬш и может быть использовано для распознавания тинов разрядов молнии.

Известны устройства для регистрации наземньк н облачных разрядов, содержащкэ антенну, согласующее устройство, две параллельные цепи, имеющие разные полосы пропускания, каждая с фильтром и одновибратором, выходы которых через схему совпадения связаны с регисрратором , формирующее устройство, подключенное к схеме совпадения, второе формирующее устройство и схему совпадения, выход которой соединен с регисрратором, а два входа - с одновибраторами , и блок вычитания, подключенный входами к фильтрам двух параллельных цепей, а выходами - к формирующим уст, ройствам Ш

. Однако эти устройства, использующие частотный способ распознавания типа разряда, обладают недостаточной точностью.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и по достигаемому результату при его использовании является устройство для раздельной регистрации наземньк и облачных разря дов МОЛНИИ, содержащее узел селекции разрядов с двумя группами светочувств тельньрс элементов, и блок регистрации с двумя счетчиками f2j

Однако точность регистрации разрядов в известном устройстве, содержащем две группы светочувствительных элементов, зависит от прозрачности aivмосферы.

Цель изобретения - повышение точности.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для раздельной регистрации наземньк и облачньк разрядов молнии, содержащем узел селекции разрядов и блок регистрации, состоящий из двух счетчиков, узел селекции разрядов выполнен в виде четырех каналов для выделения горизонтальньк составляющих поля 3 Я13рядп, каждый из которых состоит из последовательно соединенных подземной антенны, фильтра, усилителя и детектора, и четырех каналов для выбора направления на разряд, кпждьй из которьк состоит из последовательно соединенных рамочной антенны, фильтра, усилителя, детектора, первого блока выбора максимального сигнала, выход которого подключен ко входам соединенных друг с Другом ключей, один из выходов первого ключа первого канала и ояин из выходов второго ключа четвертого канала соединены с выходом первого канала для выделения горизонтальных составляющих поля разряда, выходы первого ключа второго канала и второго ключа третьего канала - с выходом второго канала .для выделения горизонтальных составл5пощих поля разряда выходы первого ключа третьего канала и второго ключа второго канала - с вькоДом четвертого канала для выделения горизонтальных составляв ющих поля разряда, выходы первого ключа четвертого канала и второго ключа первого канала соединены с выходом .: третьего канала для выделения горизонталБньк составляющих поля разряда, BTCV рой вькод каждого ключа подключен ко входу соответственно второго и третьего соединенных друг с другом управляющим бходами блоков выбора Максимального сигнала, выходы которых соединены соот вегственно с первыми входами перв.ого И второго счетчиков, вторые входы которы соединены друг с другом и выходами соединенных друг с другом через развязывающие цепи детекторов каналов Для выбора направления на разряд, гфичем подземные антенны расположены поп углом 45 друг к друг-у относительно опор ного заземпителя и совпадают с направ лениямв осей рамочных антенн. На фиг. 1 представлена структурная схема предложенного устройства, на фиг. 2 а - схема расположения рамочны антенн; на -фиг. 2 б - схема расположе ния подземных антенн. Устройство состоит из четырех клапа нов 1-4 для выделения горизонтальных составляющих поля и четырех каналов 5-8 для выбора направления на разряд. Каждьй из каналов 1-4 состоит us последовательно соединенных подземной антенны 9, ориентированной так, как показано на фиг. 2 б (номера у антенн соответствуют номерам каналов), фильтра Ю, настроенного нп частоту ВО xlu , усилителя 11, детектора 12,вмлел5поще 6 го сигнал положительной полярности, и буферного каскада 13. Блок регистрации выполнен в виде двух счетчиков 14 .и 15. Каждый из каналов 5-8 для выбора направления на разряд состоит из последовательно соединенньк рамочной (магнитной) антенны 16, фильтра 17, усилителя 18, детектора 19, выделяющего сигнал положительной полярности, буферного каскада 20 и первого блока выбора максимального сигнала 21, выход которого подключен ко входам соединенных Друг с другом ключей 14 и 15, один из выходов первого ключа 22 первого канала 5 и один из выходов второго ключа, четвертого канала 8 соединены с выходом первого канала для вьшеления горизонтальных составляющих поля разряда 1, выходы первого ключа второго канала 6 и второго ключа третьего канала 7 - с вьгходом второго канала для выделения горизсжтальных составляющих поля разряда 2, выходы первого ключа третьего канала 7 и второго ключа 6 - с выходом четвертого канала для выделения горизонтальньк составляющих поля разряда 4, выходы первого ключа четвертогоканала 8 и второго ключа 15 первого канала 5 соединены с вьгходом третьего канала для выделения гсризонтальнызс составляющих поля разряда 3, второй выход каждого ключа 22 и 23 подключен ко входу соответственно второго 24 и третьего 25 соединенных друг с другом управлжощими входами блоков выбора максимальна-; .го сигнала, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого И второго счетчиков 14 и 15, срабатывающих при совпадении сигналов на обоих входах, вторые входы которьк соединены друг с другом и с выходами соединенньк орут с другом через развязывающие цепи детекторов каналов для выбора направления на разряд. Подземные акте ны 9 расположены под утлом 45 друг к другу относительно опорного заземлителя и совпадают с направлениями осей рамочных антенн 16. Подземные антенны 9 и рамочные антенны сориентированы так, что появление максимального сигнала в одной из рамочных антенн, соответствующее разряду молнии в направлении плоскости витков рамочной антенны, вызывает подключение перпендикулярных этому направлению подземньк антенн. В схеме расположения рамочньк антенн 16 (фиг. 2 а) номера соотое гстяуют но5 .892396 .

мерам каналов для выбора направлениячетырех каналов .для выделения горизонка разряд, а в схеме расположения под-тальных составляющих поля разряда, кажземных антенн 9 (фиг 2 б) номера COOTI- Дый из которых состоит из последователь;

ветствуют номерам каналов для вьшеле:ния горизонтальных составляющих поля разряда.

Устройство работает следующим образом... .

При разряде молнии максимальный сигнал наводится в рамочной антенне 16, плоскость витков которой совпадает с направлением на разряд. Отфильтрованный фильтром 17, усиленный усилителем 18 и продетектированный детектором 19 и буферным каскадом 2О сигнал арскодит через узел выбора максимального сигнала 21 в одном из каналов 5-8 .для выбора направления на разряд с наибольшим сигналом и открывает ключи 22 н 23, которые пропускают сформированные снгна- Ю лы соответствующих каналов для выделения горизонтальных составляющих поля разряда на второй и третий узлы выбора максимального сигнала 24 и 25. Через один из этих узлов проходит наибольший сигнал на один из счетчиков 14 или 15, при этом счетчик 14 отмечает наземньге разряды, счетчик 15 - межоблачные. Предлагаемое изобретение, основанное

на разной ориентации каналов разных типов молний, по сравнению с извест ными устройствами, позволяет не учитьюать зависимость от расстояния и неопределенность, связанную с вопросом различия спектров излучения наземных и межоблачных разрядов молнии, а также зависимость от прозрачности атмосферы.

Точность предлагаемого способа по сравнению с известными увеличивается в днем на ЗО%.

Формула изобретения

Устройство для раздельной регистрации наземных и облачных разрядов молнии , содержащее узеп селекции разрядов и блок регистрации, состоящих из двух Счетчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения точности , в нем узел селекции разрядов выполнен в виде

но соединенных подземной антенны, филь-п, ра, усилителя и детектора, и четырех каналов для выбора направления на разряд, каждый из которых состоит из последовательно соединенных рамочной антенны, фильтра, усилителя, детектора, первого блока выбора максимального сигнала, выХод которого подключен ко входам соединенных друг с другом ключей, один из выходов первого ключа первого канала и один из выходов второго ключа четвертого канала соединены с выходом первого канала для выделения горизонтальных составляющих поля разряда, выходы первого ключа второго канала и второго ключа третьего канала - с выходом вточа подключен ко входу соответственно втфого и третьего соединенных друг с другом управляющими входами -блоков выбора максимального сигнала, вьгходы

которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго счет чиков, вторые входы которых соединены друг с другом и выходами соединенньк друг с другом через развязьшающие цепи

детекторов каналов для выбора направления на разряд, причем, подземные антенны расположены под углом 45друг к другу относительно опорного заземлите ля и совпадают с направлениями осей рамочньк

антенн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1« Авторское свидетельство СССР № 699464, кл. Q OIN 1/16, 02.12.77

2. Авторское свидетельство СССР

№ 622027, кл. Q 01 1/16, 24.02.77 (прототип). рого канала для выделения горизонтальных составляющих поля разряда, выходы первого ключа третьего канала и второго ключа канала - с выходом четвертого канала для выделения горизонтальных составляющих поля разряда, выходы первого ключа четвертого канала и второго первого канала соединены с выходом третьего канала для вьиеления горизонтальных составляющих поля разряда, втароА вькод каждого клю

Фиг1