Устройство для регистрации грозовых разрядов

(и)699464 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл. 6 01 Ъ/ 1/16 Гесударстееннв 1 й квинтет СССР ао делам кзобретанкй н открытнй(72) Автор изобретения В. И. Потапкин Научно-исследовательский институт высоких напряжений приТомском ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническом институте им. С, М. Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАПИИ ГРОЗОВЫХ РАЗРЯДОВ Изобретение относится к метеорологическим приборам и может быть использовано на метеостанциях для раздельной регистрации наземных,и облачных разрядов,5 Известно устройство для регистрациигрозовых разрядов, которое используется дпя регистрации преимущественноназемных разрядов и содержит последовательносоединенные антенну, фильтр,пороговое устройство, расширитель импульсов и регистратор. Это устройство снабжено подключенными параллельно цепифилвгр-пороговое устройство двумя аналогичными цепями, каждая из которыхсодержит фильтр и пороговое устройство,а также согласующим устройством и схемой совпадения, включенными первое навходе, а второе на выходе трех параллель 2 Оных цепей, полосы пропускания которыхвыбраны различными, но лежащими в спектре частот характерных для наземныхразрядов 1),Однако это устройстване позволяет получать информацию о количестве облачных разрядов и имеет недостаточные помехоустойчивость и селекцию наземных разрядов.Наиболее близким по техни теской сущности к предложенному является устройство, которое содержит последовательно соединенные антенну, фильтр, одновибратори регистратор и снабжено подключенными параллельно цепи фильтр-одновибратор двумя аналогичными цепями, каждаяиз которых содержит фильтр и одновибратор,а также согласующим устройством и схемой совпадения, включенными первое навходе, а второе - на выходе трех параллельных цепей, полосы пропусканиякоторых выбраны различными, но лежащими в спектре частот, характерных дляназемных разрядов. Это устройство снабжено также последовательно соединенными пороговым устройством, селекторомимпульсов по длительности и формирующим устройством. Вход порогового устройства соединен с выходом согласуюц 1 его устройства, а выход формирующегоус 1 ройстем с Одним из входов схемысовпадения. По сравнению с анадогичньЕМНустройствами оно имеет повышенную помехоустойчивость и улучшенную селекцию наземных разрядов2,Однако с пом 01 цью этОГО устройстваможно получать информацию только околичестве наземных грозовых разрядов,Количество же облачных грозовых разрядов этим устройством не регистрируется, хотя такие данные представляют интерес для многих отраслей народного хозяйства.15Цель изобретения - раздельнач регист рация наземных и облачных грозовыхразрядов.Это достигается тем, что устройстводля регистрации грозовых разрядов доополнительно снабжено последовательносоединенными блоком вычитания, подключенным входами к фильтрам двух параллельных цепей устройства, а одним25из выходов - к формирующему устройству,а также дополнительными формирующими устройствами и схемой совпадения,выход которой соединен с регистром, адва ее входа - с одновибраторами.На чертеже изображена структурнаясхема устройства для регистрации грозовых разрядов.Устройство содержит антенну 1, согласующее устройство 2, две параллельные цепи 3, 4, схему соьпадения 5 ирегистратор 6, Пепь 3 содержит фильтр7, детектор 8, усилитель 9 и одновибратор 1 О. Пепь 4 состоит из фильтра 11,детектора 1 2, усилителя 1 3 и одповибратора 14, Кроме указанных каскадовустройство содержит блок вьиитания 15,формирующее устройство 16 дополнительное формирующее устройство 17 и дополнительную схему .овпадения 18. Устройство работает следующим образом,П ри грозовых разрядах в окружающемпространстве появляются электромагнитные сигналы в широком диапазоне частот,Эти электромагнитные сигналы воспринимаются антенной Т и поступают на входсогласующего устройства 2, которое предназначено для согласования высокого сон ротивления антенны Т с низкими входными сопротивлениями цепей 3, 4. Каждаяиз параллельных цепей 3, 4 работает в,нужном диапазоне частот. Пепь 3 с помощью фильтра 7 чувствительн 11 к электромагнитным колебаниям в области максимума спектральной плотности наземныхгрозовых разрядов (4-8 кгц). Сигналы,поступающие на вход цели 3, детектируется так, что сигнал на выходе цепи 3появляется как при положительньЕх, так ипри отрицательных импульсах, поступающих на его вход, С выхода детектора 8 сигналь 1 поступают на усилитель 9. Боли амплитуда превосходитзаданный уровень, то происходит запускодновибратора 1 О. Одновибратор 10 выполняет функции порогового устройстваи расширителя импульсов. Импульсы свыхода оде 1 овибратора 10 поступают напервые входы схем совпадения 5 и 18,Пепь 4 по своей структуре аналогичнацепи 3. НО ее .фильтр 11 настроен в Области максимума спектральной плотностиоблач 1 пях грозовых разрядов (25-50 кгц).С выхода дели 4 импульсы одновибратора14 поступают на вторые входы схем совпадения 5 и 18, Кроме того, сигналы грозовых разрядов с выходов усилителей 9 и 13поступают на входе блока вычитания 15,При наземном грозовом разряде сигнал,снимаемый с выхода усилителя 9, больше сигнала, снимаемого с выхода усилителя 13. В этом случае на выходеблока вычитания 15 появляется положительный импульс, соответствующий разности входых сигналов, Положительныйимпульс на выходе блока вычитания 15эапукает формирующее устройство 16, вкачестве которого может быть использован одновибратор. Импульс с выходаодновибратора 1 6 поступает на третийвход схемы совпадения 5. Таким образом,когда происходит наземный грозовойразряд, .на всех трех входах схемы совпадения 5 одновременно появляются импульсы. Происходит регистрация наземного грозового разряда в устройстве 6.При облачном грозовом разряде сигнална выходе усилителя 9 меньше сигналана выходе усилителя 13. В этом случае на выходе блока вычитания 15 появляется отрицательный импудьс, соответствующий разности входных сигналов. Отрицательный импульс на выходе блока вычитания 1 5 запускает дополнительноеформирующее устройство 1 7, в качествекоторого может быть использован одновибратор. Импульс с выхода одновибратора 1 7 поступает на третий вход дополнительной схемы совпадения 18. Такимобразом, когда происходит облачный грозовой разряд, на всех трех ходах дополнительной схемы совпадения 1 8 одновременно появляются импульсы. Происходит регистрация облачного грозового разряда в устройстве 6.формула изобретени яУстройство для регистрации грозовых разрядов, содержащее антенну и согласующее устройство, к выходу которого подсоединены две имеющие разные полосы пропускания параллельные цепи, каждая с фильтром и одновибратором, выходы которых через схему совпадения связаны с регистратором, а также формирующее устройство, подключенное к схеме совпадения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью раздельной регистрации наземных и облачных разрядов, оноснабжено последовательно соединеннымиблоком вычитания, подключенным входамик фильтрам двух параллельных цепей,а одним. из выходов - к формирующемуустройству, а также дополнительным формирующим устройством и схемой совпадения, выход которой соединен с регистратором, а два входа - с одновибраторами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельствоМо 546834, кл, Я 01% 1/16, 1975,2. Авторское свидетельствопо заявке Мо 2466016/18-10,кл, Я 01% 1/16, от 1977.Составитель С. НепомнящаяРедактор А. Шмелькин ТехредД. Алферова Корректор Т. СкворцоваЗаказ 7220/50 Тираж 473 Подписное ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП Патент". г, Ужгород, ул, Проектная, 4