Устройство для регистрации грозовых разрядов

(19) 111) 151) 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г 1,)СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томскомордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С.М.Кирова(56) Авторское свидетельство СССРВ 104726, кл. С 01 1) 1/04, 1955,Авторское свидетельство СССРУ 546834, кл. С 01 У 1/16, 1975.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ГРОЗОВЫХ РАЗРЯДОВ(57) Изобретение относится к техникеметеорологического приборостроения,Цель изобретения - расширение информационных возможностей устройства.Устройство содержит антенну 1, согласующее устройство 2, фильтры 3, 4 и 5, одновибратор 6, пороговые устройства 7, 8 и 9, схему 10 совпадений, расширитель импульсов 11, регистратор 12, формирователь импульсов 13, детекторы 14, 15, блок расчета дальности 16, амплитудно-импульсный модулятор 17 и многоканальныйамплитудный анализатор 18 (МА). Введение новых элементов и образованиеновых связей между элементами устройства позволяют достичь цель изобретения за счет регистрации распределения дальностей до грозовых разрядов. На выходе модулятора 17 появляются импульсы с амплитудой, пропорциональной соответствующей дальностидо разряда, которые регистрируютсяв каналах МА 18, Количество импульсовв каналах МА 18 пропорционально измеряемому значению эмпирической вероятности разряда молний при дальностидо него, соответствующей данному каналу. 2 ил,12Изобретение относится к технике метеорологического приборостроения и может быть использовано для получения характеристик грозовой деятельности.,Цель изобретения " расширение информационных возможностей устройства за счет региетрации распределения дальностей до грозовых разрядовНа фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - пример выполнения блока расчета дальности,Устройство для регистрации грозовых разрядов (Фиг. 1) содержит ан- . тенну 1, согласующее устройство 2, первый 3, второй 4 и третий 5 фильтры, одновибратор 6, пороговые устройства 7-9, схему 10 совпадений, расширитель 11 импульсов, регистратор 12, формирователь 13 импульсов, первый 14 и второй 15 пиковые детекторы, блок 16 расчета дальности, амплитудно-импульсный модулятор 17, многоканальный амплитудный анализатор 18.Блок 16 расчета дальности (фиг.2) может быть выполнен в виде сумматора 9, усилителя 20 и делителя 21. Устройство работает следующимобразом,Электромагнитный сигнал, генерируемый молнией, воспринимается антенной 1 и через согласующее устройство 2 поступает на входы одновибратора 6 и фильтров 3-5. Когда величинасигна 1 а превысит заданный пороговыйуровень, на каждом из выходов одновибратора 6 появляется прямоугольный импульс, длительность которогоможет быть выбрана равной, например,1-2 с, Передним фронтом импульса содного из выходов одновибратора 6 пиковые детекторы 14 и 15 переводятсяв рабочее состояние.Если разряд наземный, амплитудысигналов на выходах фильтров 3-5 оказываются достаточными для запускапороговых у;стройств 7-9, на выходекоторых появляются импульсы, одновременно воздействующие на входысхемы 10 совпадения. Сигнал с выходапоследней поступает на вход расширителя 11 импульсов, предназначенногодля выработки импульса длительностью, например, 1 с, что исключаетрегистрацию одного и того же разряданесколько раз. Импульс. с выхода расширителя 11 регистрируется регистра 33985 2тором 12 и своим задним фронтом запускает формирователь 13 импульсов,который вырабатывает нормализующийимпульс, поступающий на управляющийвход амплитудно-импульсного модулятора 17. При этом на информационныйвход модулятора 17 подается квазипостоянное напряжение с выхода блока16 расчета дальности, величина кото рого зависит от соотношения сигналов на выходах пиковых детекторов 14и 15, а следовательно, от соотношениямаксимальных значений сигналов навыходах фильтров 3 и 4. Таким образом, на выходе модулятора 17 появляется импульс с амплитудой, пропорциональной соответствующей дальностидо разряда. Этот импульс регистрируется в одном иэ каналов (выбор которого определяется его амплитудой)многоканального амплитудного анализатора 18, По окончании процесса измерения количество импульсов в каждом канале анализатора будет пропор ционально измеряемому значению эмпирической вероятности разряда молнийпри дальности до него, соответств.ующей данному каналу. Число ординатполученной таким образом кривой ЗО распределения дальности до разрядовравно числу каналов анализатора 18.Задним фронтом импульса с одного иэвходов одновибратора 6 пиковые детекторы 14 и 15 переводятся в исходноесостояние.Определение дальности до разрядас 1 в блоке 16 вычисления дальностиосуществляется в соответствии с формулойс 1 = а + Ыс,где Е " отношение максимальных значений сигналов на выходахФильтров 3 и 4, соответствующих радиационной и электростатической составляющимэлектромагнитного сигнала,воспринимаемого антенной 1;а и Ь - коэффициенты уравнения ли О нейной регрессии, позволяющего определить значение с 1в зависимости от значения 1 с,о Сигнал с выхода блока 21 деления,пропорциональный 1 с, поступает навход усилителя 20, коэффициент усиления которого равен Ь. Сигнал с выхода усилителя 20 подается на один извходов сумматора 19, на другой входюг Г гь г. оставитель В. Досоехред О.Гортвай е орректор М. Максимиш актор С. Пыжов ж 728 Пственного комитета СССРобретений и открытий-35, Раушская наб., д. 4/5 одписно аказ 2765/ Ти ВНИИПИ Госуд по делам 3035, Москва, Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектна которого поступает импульс с одногоиз выходов одновибратора б, амплитуда которого равна а. Таким образом,на выходе сумматора 19 появляетсясигнал, величина которого к моментупоявления нормализующего импульса навыходе формирователя 13 пропорциональна Й. Этот сигнал подается наинформационный вход модулятора 17,где из него вырезается" импульс,пригодный для регистрации анализатором 18. Если сигнал, воспринимаемый антенной 1, обусловлен облачным разрядом или представляет собой помеху, хотя бы одно из пороговых устройств -9 не запускается, импульс на выходе схемы совпадения отсутствует и, следовательно, такой сигнал ни регистратором 12, ни анализатором 18 не регистрируется. Полосы пропускания фильтров 3 и 4 могут быть выбраны соответственно 500-1250 Гц и 5-10 КГц, а значения коэффициентов а и Ь могут быть приняты по имеющимся экспериментальным данным, равными 10,2 и 2,24 соответственно. 233085 4 Формула изобретения Устройство для регистрации грозовых разрядов по авт. св, У 54 б 834,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения информационныхвоэможностей устройства эа счетрегистрации распределения дальностейдо грозовых разрядов, оно снабжено 1 О одновибратором, первым и вторым пиковыми детекторами, блоком расчетадальности, амплитудно-импульсным модулятором, формирователем импульсови многоканальным амплитудным анализатором, при этом вход одновибраторасоединен с выходом согласующего устройства, а выход - с первым входомблока расчета дальности, а такжеуправляющими входами первого и второго пиковых детекторов, информационные входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго фильтров, а выходы - с вторым итретьим входами блока расчета дальности, выход которого соединен смногоканальнымамплитудным анализатором через амплитудно-импульсныймодулятор, управляющий вход которогосоединен с выходом расширителя импульсов через формирователь импульсов.