Устройство для регистрации молний

ВС;:и .Зная:;.т . и . т 2. иггчйомйп Союз Советских Социалистииеских Ресттублик(22) Заявлено 08. 12.76 (2 Ъисоединением заявкиС 01 а У сударственныи хамит оввтв Министров ССС по делам нзооретеиийи открытий(72) Авторы изобретения А,льзон и В. отапкин Научно-.исследовеательский инститри Томсколт ордена Октябрьской Ре Красного Знамени политехничес 1) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ЛЛЛ РЕГИСТРЛИИИ ХОЛ 11 И новибратора дальности, схемыпорогового устройства, одно- продолжительности грома, решего устройства, причем другойсовпадения связан с датчиком иитален ви ги тора стрирую схемых сигналов,В этом устройстве одновибратор дальности запустившись импульсом от приемника электромагнитных сигналов молнии,всегда блокирует его выход на время, О равное времени прихода сигнала грома смаксимального расстояния, на котороенастроен прибор.Это уменьшает частоту, с которойприбор может регистрировать разряды мол нии, и, следовательно, при интенсивнойгрозовой деятельности наблюдаются пропуски некоторых молний. Кроме того,схема рассматриваелого прибора построена таким образом, что олновибратор про должительности грома блокирует регистрирующее устройство на время, равное л 1 аксимальио возможной продолжительностигрома. Это также уменьшает частоту, скоторой могут регистрироваться разряды Изобретение относится к метеорогическим приборам и может быть использовано на метеостанциях для регистрацииколичества молний в определенном радиусе от места установки устройства.Известны приборы для измерения расстояния до разряда молний 1, содержащие последовательно соединенные антенну, приемник числа атмосфериков,триггер Шмитта и таймер, другой входкоторого через приемник звука связан смикрофоном,Укаэанные приборы практически непригодны для регистрации молний в пределах определенного радиуса действий,так как от более мошных грозовых разрядов, как правило, генерируются болеемощные влектромагнитные .импульсы исигналы грома, которые могут быть восприняты прибором на больших расстояниях.Наиболее близким к изобретению потехнической сушности является устройство ллв регистрации грозовыи рвзрилов Ясостояшее иэ последовательно соединенных датчика электромагнитных сигналов высоких напряженийолюции и ордена Трудового м институтеми ний и, следовательно, еше большеувеличивает вероятность протгуска некоторых молний при интенсивности грозовойдеятел ьности,Иелью изобретения является повышение возможности регистрации в пределахрадиуса действия устройства,Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено последовательносоединенными детекторами и инчегратором, причем вход детектора связан с выходом схемы совпадения, а выход интегратора - с выходом порогового устройства, кроме того, устройство снабженосхемой возврата одновибратора в исходное состояние, вход которой связан с выходом порогового устройства, а выходс одновибратором.Паличие новых узлов (детектора иинтегратора) позволяет блокировать регистрируюшее устройство прибора толькона время, равное действительной продолжительности грома, а введение схемывозврата одновибратора в исходное состояние дает возможность разблокироватьвыход приемника электромагнитных сигналов молнии сразу же по окончании сигналов грома, вызванных этой молнией.Указанные изменения позволяют уменьшить количество незарегистрированных рмолний, происходящих в пределах радиусадействия прибора,На чертеже представлена структурная схема описываемого устройства для регистрации электромагнитных сигналов молний, состоягнего из антенны 1 и приемника 2 электромагнитных сигналов молнии, одновибратора 3,схемы 4 совпадения, датчика звуковых сигналов грэма, содержашегэ микрофон 5 и приемник 6 звуковых сигналов грэма, детектора 7, фильтра 8 нижних частот, интег ратэра 9, порогового устройства 10, регистрируюшег о устройства 11 и схемы 12 возврата эднэвибратэра в щ исходное состояниеЭлектромагнитные импульсы, наводимые в окружающем пространстве молнией, воспринимаются антенной 1 и поступают на вход приемника 2, В приемнике щ 2 происходят усиление принятых сис налов, их фильтрация и в случае необходимости детектирование, В зависимости эт назначенияя устройства используемые частоты могут изменяться эт единиц Гц дэ сотен мГц, Если рассма три ва ем э е устройство п реп на знач енэ для регистрации молний в небольшом радиусе действия и в месте его установки низок уровень электромагнитньгх помех, то приемцик 2 может отсутстговать, а аитенна1 подключается непкрелственно к выходу олновцбратора 3,Если амплитуда сигнала, постунаюшего с датчика электромагнитных сигналовна вход олновибратора 3 превысит порогего срабатывания, последний переходитво временно устойчивое состояние и наэто время ылает разрешагощий сигнал наодин из входов схемы 4 совпадения, Таким образом, одновцбратор 3 выполняетдве функции; амплитудного селектора игенератора с одним устойчивым состоянием. Длительность импульса, вырабатываемого одновибратором 3, определяетрадиус действия устройства для регистрации молний, так как только в то время,когда опновибратор 3 находится во временно устойчивом состоянии, схема 4способна пропустить на выход сигналыгрома,На другой вход схемы 4 поступаютсигналы грома, которые воспринимаютсямикрофоном 5, фильтруютгя и устанавливаются в приемнике 6, Приемник 6настраивается на те частоты, на которых отношение сигнал - помеха максимально, например, в диапазоне от 10 Гцдо 2 кГц. Однако, если рассматриваемоеустройство предназначено лля регистрации молний в небольшом оалиусе действияи в месте его установки низок уровеньакустц геских помех, тэ приемник 6 мэжет этсутствэвать, а выход микрофэна5 подключается непосредственно к одному из входов схемы 4,Сигналы с выхода датчика звуковыхсигналов грома могут пройти на выходсхемы 4 только в то время, когда олновибратор 3 находится во временно устойчивом состоянии, Следовательно, изменяявремя выдержки одновибратора 3, можноизменять радиус действия предлагаемогоустоо йства,Сигналы грома, прошедшие через схему 4 поступают на вход детектора 7.После детектирования фильтром 8 производится выделение низкочастотной составляющей звуковых сигналов грома, котораяподается на вход интеграторами 9, Па выходе интегратора 9 появляется медленнонарастаюшее напряжение. Когда это напряжение достигнет заданного уровня,срабатывает пороговое устройство 10 ипроисходит регистрация молнии в устройстве 11, в качестве которого может бытьиспользовагг счетный цли самопишущийприбор. После окончания сигналов грома,напряжение на выходе интегратора 9632971 начинает уменьшаться и, когда оно лоствггнет установленного уровня, вторично срабатывает пороговое устройство 10 и выдает сигнал на вход схемы 12, которая воэврангает опновибратор 3 в исходное состояние, В каестве порогового устройства 10 может быть использован триггер Ш митта.Если разряд молнии произойдет за пределами ралиуса действия прибора, то при достаточной амплитуле сигнала на выходе датчика электромагнитных сигналов молнии олновибратор 3 может запуститься, олнако эта молния не будет зафиксирована прибором, так как за время нахождения одновибратора 3 во временно устойчивом состоянии сигналы не успеют дойти до микрофона. Выдержав строго определенное время, одновибратор 3 возврашается в исходное состояние,Предлагаемое устройство содержит также исто ник питания, не показанный на чертеже, от которого получают элек троэнергию все блоки.Изобретение позволяет учитывать действительную продолжительность грома и реальное расстояние до грозового разряда, Чем меньше продолжительность грома и ближе разрял молнии, тем скорее схема возвращается в исходное состояние и становится способной к регистрацииследующей вспьннки молнии.Формула изобретения Устройство лля регистрации молний,содержащее последовательно соединенныедатчик электромагнитных сигналов, окногб вибратор, схему совпадения, пороговоеустройство и регистратор, а также датчик звуковых сигналов, подключенный квходу схемы совпадения о т л и ч а ю -ш е е с я тем, что, с целью повыше- И ния возможности регистрации, оно снабжено последовательно соединенными летектором и интегратором, включенными между схемой совпапения и пороговым устройством, а также схемой возврата од новибратора в исходное состояние, вхоп.которой связан с выходом порогового устройства, а выход - с одновибратором. Источники информации, принятые во25 внимание при экспертизе: 1. Патент США Л. 3772594;кл. 324-72, 1973,И 2. Лвторское свидетельство Лф 558240, кл, С 01 % 1/16, 1976.Составитель С, НепомнящаяРедактор С. Хейфиц Техред 3. Фанта Корректор Л, ВасилинаЗаказ 6548 Г 37 Тираж 660 Подписное ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по ледам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул, Пооектная, 4