Устройство для регистрации молний Советский патент 1982 года по МПК G01W1/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ МОЛНИЙ

1

изобретение относится к метеорологическим приборам, предназначено для получения информации о продолжитель ности многокомпонентных молний.

В основном авт. св. № 569995 описано устройство, содержащее последовательно соединенные антенну, фильтр, схему совпадения, одновибратор и регистрирующее устройство. При этсы устройство снабжено двумя дополнительными одновибраторами, первый из которых включен между фильтром и схемой совпадения, а второй связан входом с выходом первого дополнительного одновибратора, а выходом - с входом схемы совпадения l.

Поскольку известное устройство создано с целью регистрации многокомпонентных молний, то оно не может быть использовано для определения их длительности.

Цель изобретения - автомашческое Измерение длительности многокомпонентных молний.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство снабжено четырьмя схемами запрет , через которые дополнительные одновибраторы входами связа-. ны с фильтром, а выходами - со схемой совпадения, двумя схемами разряда, че-. рез которые каждый из этих одновибра- торов выходе связан с входом другого, и двумя триггерами, входы первого из которых подсоединены к выходам дополни10тельных одновибраторов, а выходы - к управляющим входам схем запрет, связывающих эти одновибраторы с фильтром, а входы второго триггера - к выходам схемы совпадения и основного одновибtsратора, который через этот триггер связан с регистрирующим устройством.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; ва

20 фиг. 2 - временные диaгpa мы, поясняющие его работу при кзмерениии длитёл ности молнии, состоящей из трех компонентов. Номера диаграмм на фиг. 2 совпадают с номерами соответствующих им точек структурной схемы фиг. 1. Устройство содерисит последовательно соединеиные антенну 1, фяльтр 2, схему 3 эалрет, дополнительный одновибратор 4 схему 5 запрет, схему 6 совпадения, одновибратор 7, триггер 8 и регистрирующее устройство 9. Кроме того, имеются последовательно соединенные и вклк ченные меладу фильтром 2 и схемой 6 совпадения, схема запрет 10, одновибратор 11 и схема 12 запрет. Выход одновибратора 4 связан.непосредственно с управляющим входом схемы запрет 12 И через первую схему разряда 13с дополнительным входом одновибратора 11, Выход последнего связан непосредственнр с управляющим входом ,схемы 5 запрет и через вторую схему 14 разряда с до. полнительшям входом одновибратора 4. Имеется также триггер 15, входы которого связаны с одновибраторами 4 и 11, а выходы с управляющими входами схем 3 и 10 запрет. Второй вход тр птера 8 соединен с выходом схемы 6 совпадения. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии одна из схем 3 или Ю запрет способна пропускать сигналы с входа на выход. Какая из схем 3 или ,10 запрета в данный момент будет открытой определяется положением триггера 15. Пусть триггер 15 находится в таком состоянии, что схема 3 запрет открыта, а схема 10 запрет закрыта. Злekтpoмaгнитныe сигналы, например, трехкомпонентной молтш воспринимаются антенной 1 и поступают на вход фильтра 2, имеющего полосу пропускания 4- 8 кГц.-На выход фильтра (диаграмма 16 фиг. 2) проходят сигналы, соответствующие отдельным компонентаммолнии типа облако - земля. Сигнал от первого ком- понента проходит через cxeNty 3 запрет и запускает одновибратор 4 (диаграмма 17 фиг. 2). Одновибратор 4 вырабатывает импульс стандартной амплитуды, длительность которого в нормальных условиях должна быть не менее максимального вре менного интервала между отдельными компонентами молнии порядка О,3 с. -Передним фронтом импульса одновибрато ра 4 опрокидывается триггер 15, в результате схема 3 запрет закрывается, а схема 10 запрет открывается. Импульс одновибратора 4 проходит также через схему 5 запрет, схему 6 совпадения и СВОИМ передним фронтом запускает одновибратор 7 (диаграмма 18, фиг. 2). Одновибратор 7 вырабатывает импульс став-, дартной амхшитуды, длительность которого должна быть не более длительности (олпульса, вьфабатываемого одновибратором 4 (например, 0,29 с). Сигнал от второго компонента молнии проходит через схему 1О запрёт и запускает одновибратор 11 (диаграмма 19, фиг. 2). Последний вырабатывает импульс стандартной ш/1шпггуды, длительность ко- торого должна быть равна длительйосчи импульса одновибратора 4 (О,3 м). Пе-; редним фронтом импульса одновибратора 11 опрокидывается триггер 15, в резуль тате схема 10 запрет закрывается, а схема 3 запрет открывается. Импульс одновибратора 11 воздействует на схему 5 запрет и закрывает ее. Передний фронт импульса одновибратора 11 запускает схему 14.разряда, в результате одновибратор 4 досрочно возвращается в исходное состояние (диаграмма 17, фиг, 2) и открывает схему 12 запрет. Задним фронтом импульса одновибрато- ра 7 (диаграмма 18, фиг, 2) опрокидывается триггер 8 (диаграмма 2О, фиг. 2), собранный по схеме с раздельным запуском. Сигнал с выхода триггера 8 посту- пает на вход регистрирующего устройства 9 и запускает его, В качестве последнего может быть использовав таймер. Таймер 9 начинает регистрировать длительность молнии. Сигнал от третьего компонента молнии, также как и от первого проходит через схему 3 запрет и запускает одновибратор 4. Передним фронтом импульса однов $братора 4 опрокидывается триггер 15, в результате схема 3 запрет закрывается, а схема 10 запрет открывает, ся.Импульс одновибратора 4 воздействует на схему 12 запрети закрывает ее. Передний импульса одновибратора 4 запускает схемУ 13 разряда, в результате одновибратор 11 досрочно возвращается в исходное состояние в открывает 5 запрет. I . Так как в рассматриваемом примере молния состоит из трех- компонентов, то через 0,3 с одновибратор 4 сам вернется в исходное состояние. Задний фронт импульса одновибратора 4 (диаграмма 17, фиг. 2) проходит через схему 5 запрет, схему 6 совпадения в опрокидывает гри1. гер 8 в исходное состояние (диаграмма 20, фиг. 2). В результате этого тригrep 9 йрекрашает измерение дпитепьнооти молнии.

Таким образом, для измерения длительности, .многокомпонентной молнии в предлагаемом устройстве необходимо измерить длительность импульса на выходе триггера 8 (диаграмма 2О,фиг. 2). Длительность измеряемого импульса равна сумме временных интервалов между всеми ксжшонентами молнии плюс разность длительностей импульсов, вырабатываемызс. одновибраторами 4 и 7. Пооледнее обстоятельство позволяет в нексн торой степени учесть длительность последнего компонента молнии и, следовательно определить полную длительность молнии. В рассматриваемом примере длительность Последнего компонента молнии в соответ ствии с литературными данными принята равной 1О мс.

Предлагаемое устройство позволяет полностью автоматизировать процесс измерения длительностей многокомпонент йых молний. Эта информация крайне необходима, например, для выбора паузы повторного автоматического включения линий электропередач, отключающейся изза молнии. Фотографический и осцилло. графический способы получения подобной информации сложны, малопроизводительны и весьма трудоемки. Предлагаемое устройство лишено этих недостатков

и позволяет в течение одного грозового сезона собрать значительный стагистичеокий материал, необходимый для обоснованного выбора молниезашитных устройств.

Формула изобретения

Устройство для регистрации молний по авт. св. NO 569995, отличающееся тем, что, с целью автомат йеского измерения их длительное, оно снабжено четырьмя схемами ЗАПРЕТ, через которые .дополнительные одновибраторы входами связаны с фильтром, а выходами - со схемой совпадения, двумя схемами разряда, через которые каждый из этих одновибраторов выходом связан с входом другого, и двумя триггера|ми, входы первого из которых подсоединены к выходам дополнительных одновибраторов, а выходы - к управляющим входам схем ЗАПРЕТ, связывающих эти одновибраторы с фильтром, а входы второго- триггера - к выходам схемы совпадения и основного одновибратора, Аоторый через этот триггер связан с регист рирующлм устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f6

Д

П

Фиг2

Д