Устройство для раздельной регистрации наземных и облачных разрядов молнии

Союз СоветскикСоциалмстмческмкреспублик ОП ИСАНИЕизовеитвнияК. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 892396(51) М. Кл. 6 01% 1/16 3 ооудврствеиай комитет по делам нзобретенкй и открытий(7) Заявитель Иркутский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОЙ РЕГИСТРАЦИИ НАЗЕМНЫХ И ОБЛАЧНЫХ РАЗРЯДОВ МОЛНИИ Изобретение относится к измерительной технике в метеорологии и может быть использовано для распознавания типов разрядов молнии.Известны устройства для регистрации наземных и облачных разрядов, содержа 5 щиг антенну, согласующее устройство, две параллельные цепи, имеющие разные полосы пропускания, каждая с фильтром и одновибратором, выходы которых через схему совпадения связаны с регист 10 ратором, формирующее устройство, подключенное к схеме совпадения, второе формирующее устройство и схему совпадения, выход которой соединен с регистратором, а два входа - с одньвибратора 15 ми, и блок вычитания, подключенный входами к фильтрам двух параллельных цейей, а выходами - к формирующим усг+ ройствам Я. Однако эти устройства, использующие частотный способ распознавания типа разряда, обладают недостаточной точно- стью. Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и по достигаемому результату при его использовании является устройство для раздельной регистрации наземных и облачных разря;-" дов молнии, содержащее узел селекции разрядов с двумя группами светочувствительных элементов, и блок регисграции с двумя счетчиками 21Однако точность регистрации разря дов в известном устройстве, содержащем две группы светочувствительных элементов, зависит от прозрачности ат.- мосферы.Цель изобретения - повьпиение т;очности.Эта цель достигается тем, что в устройстве для раздельной регистрации наземных и облачных разрядов молнии, содержащем узел селекции разрядов и блок регистрации, состоящий из двух счетчиков, узел селекции разрядов выполнен в виде четырех каналов для вьтделения горизонтальных составляющих поля20 рнзрялп, каждый иэ которых состоит иэпоследовательно соединенных подземнойантенны, фильтра, усиливэля и летектора, и четырех каналов лля выбора направления на разряд, каждый иэ которыхсостоит из послеловаельно соединенныхрамочной антенны, фильтра, усилителя,детектора, первого блока выбора максимального сигнала, выход которого полключен ко входам соединенных друг с одругом ключей, один из вьасолов первого ключа первого канала и олин из выходов второго ключа четвертого каналасоединены с выходом первого канала длявыделения горизонтальных составляющихполя разряда, выходы первого ключавторого канала и второго ключа третьегоканала - с выходом второго канала ллявыделения горизонтальных составляющихполя разряда, выходы первого ключа1третьего канала и второго ключа второгоканала с выходом четвертого каналадля выделения горизонтальных составляющих поля разряда, выходы первого ключа четвертого канала и второго ключапервого канала соединены с выходом ,:третьего канала для выделения горизонталнных составляюших поля разряда, второй выход каждого ключа подключен ковходу соответственно второго и третьегосоединенных друг с другом управляющимиВходами блоков выбора Максимальногосигнала, выходы которых соединены соотг.ветственно с первыми входами первого Ивторого счетчиков, вторые входы которыхсоединены друг с другом и выходами соединенных друг с другом через развяэывающие цепи детекторов каналов длявыбора направления на разряд, причемподземные антенны расположены под углом 45 о друг к другу относительно опор- фного заэемлителя и совпадают с направлениями осей рамочных антенн,На фиг. 1 представлена структурнаясхема предложенного устройства, нафиг. 2 а - схема расположения рамочныхантенн; на фиг. 2 б - схема расположения подземных антенн,Устройство состоит из четырех клапанов 1-4 для выделения горизонтальныхсоставляющих поля и четырех каналов5-8 для выбора направления на разряд.Каждый из каналов 1-4 состоит изпоследовательно соединенных подземнойантенны 9, ориентированной так, как показано на фиг. 2 б (номера у антенн со- Б 5ответствуют номерам каналов), фильтра10, настроенного на частоту 60 кГц,усилителя 11, детектора (2,ньакцпощего сигнал положительной полярности, и буферного каскада 13,Блок регистрации выполнен в виде двух счетчиков 14 и 15.Каждый из каналов 5-8 для выбора направления на разряд состоит из последовательно соединенных рамочной (магнитной) антенны 16 фильтра 17, усилителя 18, детектора 19, выделяющего сигнал положительной полярности, буферного каскада 20 и первого блока выбора максимального сигнала 21, вькол которого подключен ко входам соединенных друг с другом ключей 14 и 15, один из выходов первого ключа 22 первого канала 5 и один из выходов второго ключа. четвертого канала 8 соединены с выходом первого канала лпя выделения горизонтальных составляющих поля разряда 1, выходы первого ключа второго канала 6 и второго ключа третьего канала 7 - с выходом второго канала для выделения горизонтальных составляющих поля разряда 2, выходы первого ключа третьего канала 7 и второго ключа 6 - с выходом четвертого канала для выделениягоризонтальных составляющих поля разряда 4, выходы первого ключа четвертого. канала 8 и второго ключа 15 первого канала 5 соединены с выходом третьего каналадля выделения горизонтальньл со ставляющих поля разряда З, второй выход каждого ключа 22 и 23 подключен ко входу соответственно второго 24 и третьего 25 соединенных друг с другом управляющими входами блоков выбора максимально; го сигнала, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго счетчиков 14 и 15, срабатывающих при совпадении сигналов на обоих входах, вторые входы которых соединены друг с другом и с выходами соединенных друг с другом через развязывающие цепи детекторов каналов .лля выборанаправления на разряд. Подземные антены 9 расположены под углом 450 друг к другу относительно опорного заземлителя и совпадают с направлениями осей рамочных антенн 16.Подземные антенны 9 и рамочные антенны сориентированы так, что появлениемаксимального сигнала в одной иэ рамочных антенн, соответствующее разряду молнии в направлении плоскости витков рамочной антенны, вызывает подключение перпендикулярных этому направлению подземиых антенн.В схеме расположения рамочньи антенн16 (фиг, 2 а) номера соответствуют номерам каналов для выбора направленияна разряд, а в схеме расположения подземных антенн 9 (фиг. 2 б) номера соответствуют номерам каналов для выделе: -ния горизонтальных составляющих поля фразряда.Устройство работает следующим образом.При разряде молнии максимальный сигнал наводится в рамочной антенне 16, фплоскость витков которой совпадает с направлением на разряд,Отфильтрованныйфильтром 17, усиленный усилителем 18и продетектированный детектором 19 нбуферным каскадом 20 сигнал проходитчерез узел выбора максимального сигнала 21 в одном из каналов 5-8,для выбора направления на разряд с наибольшимсигналом и открывает ключи 22 и 23,которые пропускают сформированные сигналы соответствующих каналов для выделения горизонтальных составляющих поляразряда на второй и третий узлы выборамаксимального сигнала 24 и 25. Черезодин из этих узлов проходит наибольший фсигнал на один из счетчиков 14 или 15,при этом счетчик 14 отмечает наземные разряды, счетчик 15 - межоблачные,Предлагаемое изобретение, основанное 30на разной ориентации канадов разныхтипов молний, по сравнению с известными устройствами, позволяет не учитывать зависимость от расстояния и неопределенность, связанную с вопросомразличия спектров излучения наземных имежоблачных разрядов молнии, а такжезависимость от прозрачности атмосферььТочность предлагаемого способа посравненяю с известными увеличиваетсяв среднем на 30%,Устройство ддя раздельной регистрация наземных и облачных разрядов молнии., содержащее узел селекции разрядов и блок регистрации, состоящих из двух Счетчиков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в нем узел селекции разрядов выполнен в виде формула изобретения 892396 бчетырех канадов для выделения горизонтальных составляющих поля разряда, каждый иэ которых состоит из последовательно соединенных подземной антенны, фильгра, усилителя и детектора, и четырех каналов для выбора направлення на разряд,каждый из которых состоит из последовательно соединенных рамочной антенны,фильтра, усилителя, детектора, первогоблока выбора максимального сигнала, выход которого подключен ко входам соединенных друг с другом ключей, одиниэ выходов первого ключа первого каналаи один из" выходов второго ключа четвертого канала соединены с выходом первого канала для выделения горизонтальных составляющих поля разряда, выходыпервого ключа второго канала и второгоключа третьего канала - с выходом второго канала для выделения горизонтальных составляющих поля разряда, выходыпервого ключа третьего канала и второго ключа второго канада - с выходомчетвертого канала для выделения горизонтальных составляющих поля разряда,выходы первого ключа четвертого канала и второго ключа первого канала соединены с выходом третьего канала длявыделения горизонтальных составляющихполя разряда, второй выход каждого ключа подключен ко входу соответственновторого и третьего соединенных друг сдругом управляющими входами блоковвыбора максимального сигнала, выходыкоторых соединены соответственно с первыми входами первого и второго счетчиков, вторые входы которых соедяненыдруг с другом н . выходами соединенныхдруг с другом через развязывавшие цепидетекторов каналов для выбора направления на разряд, причем, подземные антенны расположены под углом 45 друг к друогу относительно опорного эаземлителя нсовпадают с направлениями осей рамочныхфИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР699464, кл. Я 01% 1/16, 02. 12,77у 2. Авторское свидетельство СССР