Устройство для определения метеорологической дальности видимости

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ. РЕСПУБЛИН 091 (1 И 1)5 С 01 У 1/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР Кф 918822, кл. С 01 Г 1 21/01, 1980.Авторское свидетельство СССР У 390401, кл, С 01 11 1/00, 1969.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРРДЕЛГНИЯ Г 1 ЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ДАЛЫ 1 ОСТИ ВЩИГ 10 СТИ (57). Изобретение относится к метеорологии и атмосферной оптике, в частности к устройствам для определения прозрачности атмосферы и метеорологической дальности видимости (ГЩВ). Для повьппения точности измерения за счет оценки степени неоднородности атмосферы по сигналу от облака и введенияв результат измерения поправки, соответствующей такой неоднородности, вустройство введены блок 11 делителейамплитуды сигналов, соответствующеечисло компараторов, блок 13 логики,а также блок 7 измерения временныхинтервалов и усилитель 14 с регулируемым коэффициентом усиления. В устройстве измеряется амплитуда импульсного сигнала от облака и в зависимости от ее величины вносится поправкав результат расчета МДВ. Если амплитуда сигнала от облака превышает некоторое предельное значение, за ГЩВпринимается расстояние. до облакапо трассе зондирования. 1 ил.166104 О дин выход амплитудного анализатора 6 соединен с другим входом блока5 сравнения, а другой выход подключенк входу блока 11 делителей.Выходы блока 11 делителей подключены к входам блока 12 компараторов,один из выходов которого соединен суправляющим входом селектора 16, адругие - с входами блока 13 логики,выход которого соединен с управляющим входом усилителя 14.Устройство работает следующим образом.Блок 1 управления запускает приемопередатчик 2, который в момент временипосылает в атмосферу импульсизлучения малой длительности, преобразует рассеянное атмосферой в обратномнаправлении излучение в электрический сигнал, корректирует его на квадрат расстояния до рассеивающего объема и вычитает Фоновую составляющую.В момент ец блок 1 управления запускает также блок 15 измерения расстояния до облака,Электрический сигнал с выхода при.емопередатчика 2, пропорциональныйсигналу обратного рассеяния атмосферы, скорректированному на квадратрасстояния до рассеивающего объема,начинает поступать на соответству,ющие входы накопителей 3 и 4, блока5 сравнения, амплитудного анализатора 6, блока 12;компараторов н блока15 измерения расстояния до облака.В момент времени, соответствующий моменту полного вхождения зондирующего импульса в поле зрения фотоприемника, то есть в момент, с которого сигнал обратного рассеяния изатмосферы перестает зависеть от взаимного расположения передатчика иприемника (г. - Сц = сопз), блок 1управления разрешает работу накопителя 3, который накапливает (интегрирует) аналоговый сигнал с моментаС до максимально возможного времени й,. Величина , определяется приборной реализацией устройстваПоистечении временис выхода накопителя 3 интеграл 1 поступает на одиниз входов блока 8 деления.В тот же момент времени й блокуправления запускает блок 7 йзмерения временных интервалов, амплитудныйанализатор 6, представляющий из себястробируемый пиковый детектор с малымвременем выборки, и разрешает работу Изобретение относится к атмосфер"ной оптике и метеорологии и можетбыть использовано для измерения прозРачности атмосферы, контроля метеорОлогической дальности видимости.5Целью изобретения является повышение точности,На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого устройства,Предлагаейое устройство для опред ения метеорологической дальностив димости содержит блок 1 управления,п иемопередатчик 2, стробируемые нак пители (интеграторы) 3 и 4, блок 5с 1 авнения, амплитудный анализатор б9блок 7 измерения временных интервалов, блоки 8 и 9 деления, логарифмический усилитель 10, блок 11 делите,ейй, блок 12 компараторов, блок13 логики, уСилитель 14 с регулируеьым коэффициентом усиления, блок 15измерения расстояния до облака, селектор 16 и регистрирующий прибор 17,Один выход блока 1 управления соединен с входом приемопередатчика 2и входом синхронизации блока 15 измерейия расстояния до облака, а другойВыход блока 1 управления подключенк входам стробирования первого интегратора 3, блок 5 сравнения, амплитудного анализатора 6, к одному из входоВ блока 7 измерения временных ин"тервалов.Выход приемепередатчика 2 соединенс входами накопителей 3 и 4, блока 5 35сравнения, амплитудного анализатора б,блока 15 измерения расстояния до облаа и объединенным входом блока 12койпараторов.Выход блока 5 сравнения подключен 40к Входу стробирования накопителя 4и Другому входу блока 7 измерениявременных интервалов. Выходы накопителей 3 и 4 подключены к соответствующим входам блока 8 деления, выход 45которого через логарифмический усилитель 10 соединен с одним из входов:блока 9 деления, другой вход которогоподключен к выходу блока 7 измерениявременных интервалов. 50Выход блока 9 деления через усилитель 14 с регулируемым коэффициентомусиления подключен к одному из входовселектора 16, К выходу селектора 16подключен регистрирующей прибор 17, 55а к другому входу- выход блока 15 измерейия расстояния до облака, другой вьгход которого соединен с входом стробирования блока 12 компараторов.5 166блока 5 сравнения. В моментамплитудный анализатор 6 Аиксирует мгновенное значение сигнала обратногорассеяния. ЗаАиксированная им величина сигнала поступает на другой входблока 5 сравнения.Блок 5 сравнения сравнивает величину текущего сигнала из атмосАерыи (1/и)-ю часть величины сигнала вмоменти в моментих равенства выдает импульс, останавливающийработу блока 7 измерения временныхинтервалов, сигнал с выхода которогопо истечении времени с, поступает навход блока 9 деления, Величина и определяется конкретной реализациейпредлагаемого устройства, оптимальная величина которой лежит в пределах5-20,В тот же момент с блок 5 сравнения разрешает работу накопителя 4,который интегрирует сигнал до момента 1 . По истечении времени С , интеграл 1 с выхода накопителя 4 поступает на другой вход блока 8 деления, Результат деления 1/11, пропорциональный квадрату прозрачйости слояатмосферы толщиной с(й- Сд)/2, гдес - скорость света, через логарифмический усилитель 10 поступает на другойвход блока 9 деления. Результат деления (с-)/1 п (1/1), пропорциональный метеорологической дальности видимости Б, поступает навход усилителя 14 с переменным коэффициентом усиления.Блоки 11-13, 15 предлагаемого устройства определяют поправку в Биз-эа наличия облака (слоя) на трас"се зондирования. Величина поправкиопределяется из величины соотношениязначения сигнала обратного рассеянияв момент времени С и максимальногоозначения сигнала в облаке.Блок 15 измерения расстояния дооблака в момент появления сигнала отоблака на трассе зондирования выдаетимпульс разрешения на работу блока 12коипараторов.На объединенный вход блока 12 компараторов поступает сигнал обратногорассеяния с выхода приемонередатчи"ка 2, а на другие входы с амплитудного анализатора 6 через блок 11 делителей различные части величины сигнала в момент йБлок 12 компараторов в зависимости от величины максимального сигнала 1704 от облака выдает команду блоку 13 логики, изменяющему коэАфициеят усиления усилителя 14. Таким образом вносится поправка в результат измеренияЯ и селектор 16 пропускает результат измерения на регистрирующий прибор 17.В случае, если величина максимумасигнала от облака превьппает предельное значение, то есть внесение поправки бессмысленно из-эа ее большой ве"личины, за Я принимается расстояниедо облака. По истечении с величина,15 пропорциональная расстоянию до облака, с другого выхода блока 15 посту. пает на другой вход селектора 16.По команде с другого выхода блока 12компараторов селектор 16 пропускает20 эту величину на регистрирующий прибор 17,Конкретное конструктивное выполнение блока 13 логики зависит от схемыусилителя 14 с регулируемым коэААи 25 цементом усиления,Например, усилитель 14 может бытьсобран на операционном усилителе,коэААициент усиления которого регулируется с помощью резисторов, нключа 0 емых в цепь обратной связи с помощьюаналоговых ключей.Порядок подключения резисторовопределяется циАровым сигналом (кодом,например, двоичным), управляющим ана 35логовыми ключами.Тогда блок 13 логики представляетсобой шиАратор на комбинационной логике, преобразующий соответствующийвходной код в двоичный. Такие схемы40 широко применяются во всех аналогоциАровых преобразователях параллельного типа,Можно подключать (отключать) резисторы, не преобразуя выходной код45блока 12 компараторов в двоичный. Тогда при срабатывании очередного компаратора непосредственно должен отключаться соответствующий резистор изцепи обратной связи. В этом случае50блок логики представляет собой набориз Иустройств, адаптируюших выходные сигналы соответствующих компараторов в сигналы, управляющие со,ответствущцими аналоговыми ключами.По истечении времени, заведомодостаточного для полной обработкисигнала, всЕ блоки предлагаемого устройства автоматически приводятся впервоначальное состояние.1661704 Составитель Е.ТроФимовТехред Л,Сердюкова Корректор С, Шекмар Редактор С.Кулакова Заказ 2122 Тираж 275ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат ."Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Использование предлагаемого устройства за счет автоматического внесения поправки в МДВ в случае наличия неоднородности на трассе зондирования позволяет значительно повысить точность измерения 1 ЯВ,Формула изобретенияУстройство дпя определения метеорологической дальности видимости, соержащее блок управления, первый выод которого соединен с приемопередатчиком, подключенным к первым входам блока сравнения, первого накопителя и амплитудного анализатора, первый вход которого подключен к второ,му входу блока сравнения, второй наКопитель, причем выходы накопителей подключены к соответствующим входам 1 ервого блока деления, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности, в него введены блок делителей, блок компараторов, блок логики, блок измерения 25 временных интервалов, блок измерения расстояния с йходом синхронизации и усилитель с регулируемым коэФФициентом усиления и селектор с управляющими входами, логариФмический усили тель и второй блок деления, при этом ,блок компараторов, накопители, блок ;сравнения и амплитудный анализаторвыполнены с входами стробирования, Фодин из входов второго блока деления35 ,подключен к выходу первого блока деления через логариФмический усилитель, а другой вход соединен с выходом блока измерения временных интервалов, входы которого подключены соответственно к выходу блока сравненияи к второму входу блока управления,подключенного также к входам стробирования первого накопителя, блокасравнения и амплитудного анализатора, а выход второго блока деления через усилитель с регулируемым коэФФициентом усиления подключен к первомувходу селектора, выход которого соединен с регистратором, второй вход подключен к первому выходу блока измерения расстояния, вход синхронизациикоторого соединен с первым выходомблока управления, второй выход соединен с входом стробирования блока компараторов, а второй вход соединен свыходом приемопередатчика, которыйтакже соединен с входом блока компараторов и вторым накопителем, причемвторой выход амплитудного анализаторасоединен с входом блока делителей,выходы которого соединены с соответствующими входами блока компараторов,причем один из выходов блока компараторов соединен с третьим управляющимвходом селектора, а остальные выходысоединены с соответствующими входамиблока логики, выход которого подключен к управляющему входу усилителяс регулируемым коэФФициентом усиле,ния, при этом выход блока сравненияподключен к входу стробирования вто,рого накопителя,