Устройство для обнаружения электромагнитного излучения предвестника землятресения

(51) 5 С ТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ У 24 едвест,НИЯ ЭЛЕКТВЕСТНИ ОБНАРУЖНИЯ - ПР ойст вам ного .диапазоГцивНЧ) 0,5польэ о рол повьщ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Институт радиотехники и элекроники АН СССР(56) Гохберг М.Б., Моргунов В.А.Герасимович Е.А Матвеев И.В. Опративные электромагнитные прники землетрясений, М.: Наука19, 69.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕ ЕДКА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ,(57) Изобретение относится кке, а более конкретно - к усдля обнаружения электромагнипредвестника эемпетрясения вне сверхнизких частот 0,1-2полосе очень низких частот (50 кГц и предназначено для иванин в комплексе средств корегистрации и прогнозированиятрясений. Цель изобретения -801 42803 ние помехозащищенности и надежностиобнаружения предвестника землетрясения, Устройство содержит первую антенну, первый согласующий усилитель,первый усилитель-Фильтр, первое пороговое устройство, первый и второйформирователи напряжения прямоугольной формы, вторую антенну, второй со"гласующий усилитель, второй усилитель-фильтр, второе пороговое устройство, третий формирователь импульсов, первый однонибратор, ключ, схему совпадения, первый и второй счет,чики, вычислитель-индикатор, тактовыйгенератор, второй одновибратор Использование канала СНЧ-сигналов и одновременно канала ОНЧ-импульсов-атмосфериков, а также блоков обработки сигналов позволяет подсчитыватьчисло случаев И когда ОНЧ-импульсатмосферик предшествует СНЧ-импульсу,общее число И СНЧ-импульсов, а также разность /И,-И /, по величине которой судят о наличии предвестниказемлетрясения, 1 ил.Нзобретение относится к геоФиэике,а более конкретно " к устройствамдля обнаружения электромагнитногопредвестника землетрясения в дианаэо:.не сверхнизких частот СНЧ) О,12 кГц и н полосе очень низких частот(ОНЧ) 1-0,5-5 О кГц и предназначенодля использОвания в комплексе средствконтроля, регистрации и прогноэиро Ованин землетрясений,Цель изобретения - повышение по;мехозащищенности и надежности обна. ружения предвестника землетрясения.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит первую антенну 1, первый согласующий усилитель2 первый усилитель-Фильтр 3, первоепороговое устройство 4, первый и нто Орой Формирователи 5, 6 импульсоввторую антенну 7, второй согласующийусилитель 8, второй усилитель-Фильтр9, второе пороговое устройство 1 О,третий Формирователь 11 импульсов,25первый однонибратор 12 ключ 13,схему 14 совпадения, первый и второйсчетчики 15, 16, вычислитель-индикаОр 17 9 такч Оный 1 енерйтор 18 в 1 орой одновибратор 19.Устройство работает следукцим об:"разом.Первая антенна 1 - вертикальная,и всенапранленная, совместно с перным согласующим усилителем 2 и первым усилителем Фильтром 3 обеспечивает прием СНЧ-сигналов в диапазонечасот О,1-2 кГц. Принимаемые сигна"лы имеют Форму отдельных случайныхимпульсов на Фоне Флуктуационной40составляюшей. Первое пороговое устройство 4 имеет порог чувствительнос-"ти Е,л напряженности вертикальногоэлектрического поля, пропускает навыход импульсы, превышающие по уровню напряженности вертикальногоэлектрического поля выбросы Флуктуационного Фона или возможные индустриальные радиопомехи соизмеримыес уровнем не более десяти значенийстандартного отклонения Флуктуацион ного Фона. Превысившие порог Е, им- пульсы поступают на первый Формиро"ватель 5 импульсов, который в ответна первый положительный или отрицательный выброс прошедшего ивлульсавырабатывает прямоугольный импульсс постоянной амплитудой и длительностью Р 2, = 3 мс, которая превышает среднюю длительность первого кназиполупериода СНЧ-импульса, Импульсы первого Формирователя 5 импульсов поступают на первый вход схемы 1 ч совпадения, а также на второй Формирователь б импульсов, который в ответ на действие импульса первого Формирователя 5 импульсон вырабатывает прямоугольный импульс с постоянной амплитудой и длительностью 3,20 мс, величина которой с вероятностью, близкой к единице, преньнпает общую длительность любого СНЧ-импульса-атмосФерика. Вторая антенна 7, аналогичная первой антенне 1, совместно с вторым согласующим уси-, лителем 8 н вторым усилителем-Фильтром 9 обеспечивает прием сигналов в диапазоне частот 3-30 кГц. Принимаемый сигнал имеет Форму отдельных случайных ОНЧ импульсов-атмосФериков на Фоне Флуктуационной составляющей и возможных синусоидальных сигналов радиостанций, меньших по уровню, чем подлежащие ньщелению атмосФерики., Второе пороговое устройство 10 имеет уровень чувстнительности Е, и про-. пускает на выход импульсы, превышаощие по интенсивности Флуктуационный Фон и сигналы телеграФных станций. Превысившие порог уровень Е импульсы поступают на третий Формирователь 11 импульсов, который н ответ на действие каждого превысившего порог Е ОНЧ-импульса-атмосФерика вырабатывает прямоугольный импульс с постоянной амплитудой и длительностью 8(:;= 1 мс, которая обеспечивает регистрацию отдельных ОНЧ-импульсов-атмосФериков без реакции на отдельные кваэиполупериоды атмосФериков, Величина 8 ь = 1 мс обеспечивает с вероятностью, близкой к единице, регист- рацию импульсов-атмосФерикон без разрешения их внутренней структуры, Случайные по времени импульсы с выхода третьего Формирователя 11 поступают на первый одновибратор 12, который на каядый входной импульс вырабатывает аналогичный по амплитуде и длительности прямоугольный импульс, сдвинутый по времени на величину , = О,З мс, соответствующую среднемуупреждению ОНЧ-импульсоматмосФериком его СНЧ-участков. Эти импульсы поступают через нормально открытый ключ 13 на второй вход схемы 14 совпадения, которая ныраба 14 28030тывает пусковой импульс при совпадении по времени входных импульсов. Ключ 13 запирает канал импульса-атмосферика на время 8 , т,е, на отрезок времени, занимаемый .СНЧ-атмосФериком после действия импульса перваго формирователя 5 импульсов, В результае на вход схемы 14 сонпадения проходят только те ОНЧ-импульсыатмосферики, которые имеют место непосредственно перед фронтом СНЧ-импульсов. Первый счетчик 15, работающий н старт-стопном режиме на отрезках времени наблюдения Т порядка 15-30 мин, подсчитывает число импульсов М эа время Тн на выходе схемы 14 сонпадения, которое соответствует числу случаев, когда 01 Л"импульс-атмосферик предшествует СР 1-импульсу на определе 1 ное время, равное Второй счетчик 16, работающий в аналогичном режиме, подсчитывает число импульсов И второго формирователя6 импульсов за то же время наблюдения. Т . В результате определяется общее число СНЧ-импульсов за время Т Индикатор 17 вычисляет абсолютную раэность Е = /М,-М / и указынает значения 6; на последовательных Отрезках времени аблодения Т Тастовый ге- нератор 18 вырабатывает тактонье пусковые импульсы длительцост.-ю по" рядка единиц микросекунд, следую.е с периодом времени Ти. Этими импуль-. сами запускается индикатор 17 по истечении каждого периода Тн который обеспечивает считывание-сброс счет.чиков 15 и 16 и индикацию разности О = /И -М, /, За период Тц, пусковые импульсы тактового генератора 8 одновременно поступают на второй одно- вибратор 19, вырабатывающий пусковые импульсы, задержанные по времени на интервал С, несколько превышающий длительность тактовых импульсов тактового генератора 18. Задержаные напусковые импульсы с выхода второго однонибратора 19 поступают на входы управления счетчиков 15 и 16 и запускают их на следующий период Т н, . В случае возникновения ОНЧ-импульсов-атмосферикон-предвестников земетрясений, которые не имеют характерных для атмосферно-электрических импулъсон сочетаний И 1 с 1-пульса-атмосферика перед фронтом СНЧ-им" пульса, величина л; изменится по .сравнению с ее значенцямц ца предшествующих М (М в . 1) отрезках времени наблюдения Т;, При увелцчеццц потока СН 1-итульсов за счвт грозовой активности илц изменения условий распространения по причине солнечной активности величина Ь; практически це изменится и удерживается1в пределах Ь, с Ь, где Ь - пороговое значение для помеховой обстанонки на протяжении отрезка времени, равного МТ Прн условииъ а принимается решение о наличии предвестника землетрясения. Если обозначить через Р, вероятность того, что импульсу СИЧ атмосферной помехи предшествует з 1., =0,3 мс ОН-цмпульсатмосфернк, а через Р вероятность того, что рассмотренная схема не пропускает д вход первого счетчика 15 импульсы СНЧ, которым предшествует ОНЧ-импульс-атмосферцк, то отношение сигнал/помеха схемы будетравно где= И /И, - Отношение числа И СНЧ-импульсов-предвестников землетрясения за время аблюдеия Т к числу И, СНЧ-цмцульсон атмосферных помех. Всроя ность Р, колеблется от 0,7 до 0,98,Вероятцосгь срабаынани Р = 0,8-0,9,Формула изобретения (Устройство для Обчаружения электромагнитного излучения-прет,вестника землетрясения, содержащее первый при, емный тракт диапазона сверхнизкихчастот, включающий последовательно соединенные первую антеццу, первый согласуащцй усиптель, царцьй усилитель-Фильтр и первое пороговое устройство, а также содержашй тактовый генератор, О т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью понь;шсния помехозащищенцости и надежности Обцаружспя предвестника землетрясения, устройство содержит н-Орой рсмцый тракт диапазона сверхнизких частот, нключаощий вторую атецгу, второй согласующий усцлцтель, второйсилцтельфльтр Второе пОрогопО ус ростнОу три формирователя импульсо, дна одновибратора, клоч, схему со,паленя, два счетчика,пцсОр, ир этом выход перногс порогоно О устройства через первый Оц ":роиатР мпульсОн1428030 тель В,По А.Кравчук ько Корректор,И.Демчнк Подписно комитета СССР и открытий ская набер де 4/5Заказ 25 342венноетений5, Ра ТиражВНИИПИ Государпо делам изо035, Москва, Ж Прдиеводственио-полиграфическое предприятие ул. Проектная,подключен к второму формирователюимпульсов и к первому входу схемысовпадения, выход второй антенны через последовательно соединенные второй антенный усилитель второй усилитель-фнльт, второе пороговое устройство, третий формирователь импуль.сов и первый одновибратор соединенс входом ключа, управляющий вход которого соединен с выходом второго,формирователя импульсов, а. выход Соста едактор Т.Лошкарева Техред М ав аж ключа подключен к второму входу схемы совпадения, выход которой подключен к первому счетчику, выход второ"го формирователя импульсов соединенс вторым счетчиком, при этом вьходысчетчиков соединены с индикатором,управляющий вход которого соединенс выходом тактового генератора,16 подсоединенным также через второйодновибратор к входам первого и вто-рого счетчиков,