Устройство для регистрации молний

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциал истнчесиикРеспублик 932436(5 )М. Кл. с присоелииеиием заявки001 Ю 1/16 Ъеудеротеенный комитет СССР ао делам изобретений и открытийдата опубликования описания 30.05.82(72) .Автор изобретения В.И. Потапкин с.Научно-исспедоватепьский институт высоких напр женийпри Томском ордена Октябрьской Ревопюции и ор ТрудовогоКрасного Знамени попитехническом институте им, С.М. Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ МОЛНИЙ1Изобретение относится к метеорологическим приборам, предназначено дляполучения информащж о продолжительности многокомпонентных молний,.В основном авт. св, % 569995описано устройство, содержащее последовательно соединенные антенну, фильтр,схему совпадения, одновибратор и регистрирующее устройство, При этом устройство снабжено двумя дополнительнымиодновибраторами, первый из которыхвключен между фильтром и схемой совпадения, а второй связан входом с выходом первого дополнительного одновибратора, а выходом - с входом схемы совпадения 1.Поскольку известное устройство создано с целью регистрации многокомпонентных молний, то оно не может быть использовано для определения их длительностиеЦель изобретения - автоматическоеизмерение длительности многокомпонентных молний. 2Указанная цель достигается тем, что известное устройство снабжено четырьмя схемами запрет, через которые дополнительные одновибраторы входами связа-. ны с фильтром, а выходами - со схемой совпадения, двумя схемами разряда, через которые каждый из этих одновибраторов выходом связан с входом другого, и двумя триггерами, входы:первого из которых подсоединены к выходам дополнительных одновибраторов, а выходы - к управляющим входам схем запрет, связывающих эти одновибраторы с фильтром, а входы второго триггера к выходам схемы совпадения и основного одновибратора, который через этот триггер связан с регистрируютцим устройством. На фиг, 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу при измерениии длительности молнии, состоящей из трех кампонентов. Номера диаграмм на фиг. 23 М 24 совпадают с номерами соответствующих им точек структурной схемы фиг. 1 .Устройство содержит последовательно соединенные антенну 1, фильтр 2, схему 3 запрет, дополнительный одновибратор 4, схему 5 запрет, схему 6 совпадения, одновибратор 7, триггер. 8 и регистрирующее устройство 9. Кроме того, имеются последовательно соединенные и включенные между фильтром 2 и схемой 6 10 совпадения, схема запрет 10, одновибратор 11 и схема 12 запрет, Выход одновибратора 4 связан непосредственно с управляющим входом схемы запрет 1 2 и через первую схему разряда 1 3 с до п олнительным входом одновибратора 11. Выход последнего связан непосредственно. с управляющим входом схемы 5 запрет и через вторую схему 14 разряда с дополнительным входом одноиибратора 4. 20 Имеется также триггер 15, входы кого- рого связаны с одновибраторами 4 и 11, а выходы с управляющими входамйсхем 3 и 10 запрет. Второй вход трштера 8 соединен с выходом схемы 6 совпадения. 25Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии одна иэ схем 3 или 10 запрет способна пропускать сигналы с входа на выход, Какая иэ 30 схем 3 или 10 запрета в данный момент будет открытой определяется положением триггера 15, Пусть триггер 15 находится в таком состоянии, что схема 3 запрет открыта, а схема 10 запрет закрыта. Электромагнитные сигналы, например, трехкомпонентной молнии воспринимаются ангенной 1 и поступают на вход фильчъра 2, имеющего полосу пропускания 4 Ео 8 кГН, На выход фильтра (диаграмма 16, фиг. 2) проходят сигналы, соответствующие отдельным компонентаммолнии типа облако - земля. Сигнал от первого компонента проходит через схему 3 запрет и ф 5 запускает одновибратор 4 (диаграмма 17, фиг, 2), Одновибратор 4 вырабатывает импульс стандартной амплитуды, длительность которого в нормальных условиях должна быть не менее максимального временного интервала между отдельными компонентами молнии порядка О,З с. : Передним фронтом импульса одновибратора 4 опрокидывается триггер 15, в результате схема 3запрет закрывается, а схема 10 запрет открывается. Импульс одновибратора 4 проходит также через схему 5 запрет, схему 6 совпадения и 36 фсвоим передним фронтом запускает одно- вибратор 7 (диаграмма 18, фиг. 2). Одновибратор 7 вырабатывает импульс стан дартной амплитуды, длигельность которого должна быть не более длительности им пульса, вырабатываемого одновибратором 4 (например, 0,29 с).Сигнал от второго кампонента молнии проходит через схему 10 запрет и эапуокает одновибратор 11 (диаграмма 19, фиг, 2). Последний вырабатывает импульс стандартной амплитуды, длительность которого должна быть равна длительности импульса одновибратора 4 (0,3 м). Пе- редним фронтом импульса одновибратора 11 опрокидывается триггер 15, в результате схема 10 запрет закрывается, а схема 3 запрет открывается. Импульс одновибратора 11 воздействует на схему 5 запрет и закрывает ее, Передний фронт импульса одновибратора 11 запускает схему 14,разряда, в результате одновиб ратор 4 досрочно возвращается в исходное состояние (диаграмма 17, фиг. 2 ) и открывает схему 12 запрет.Задним фронтом импульса одновибратора 7 (диаграмма 18, фиг. 2) опрокидывается триггер 8 (диаграмма 20, фиг. 2), собранный по схеме с раздельным запуском. Сигнал с выхода триггера 8 поступает на вход регистрирующего устройства 9 и запускает его, В качестве последнего может быть использован таймер, Таймер 9 начинает регистрировать длительность молнии.Сигнал от третьего компонента молнии, также как и от первого проходит через схему 3 запрет и запускает одно- вибратор 4, Передним фронтом импульса одновибратора 4 опрокидывается триггер 15, в результате схема 3 запрет закрывается, а схема 10 запрет открывает- ся.Импульс одновибратора 4 воздействует на схему 12 запрети закрывает ее.Передний фронт импульса одновибратора 4 запускает схему 13 разряда, в результате одновибратор 11 досрочно возврашаеъся в исходное состояние и открывает схему 5 запрет.Так как В рассматриваемом примере молния состоит из трех. компонентов, то через О,З с одновибратор 4 сам вернется в исходное состояние, Задний фронт импульса одновибратора 4 (диаграмма 17, фиг. 2) проходит через схему 5 запрет,схему 6 совпадения и опрокидывает триггер 8 в исходное состояние (диаграмма 20, фиг. 2), В результате етого тра.5 0324 гер 9 йрекращает измерение длительнос" ти молнии.Таким образом, для измерения длительности .Многокомпонентной молнии в предлагаемом устройстве необходимо измерить длительность импульса на выхо де триггера 8 (диаграмма 20,фиг. 2). Длительность измеряемого импульса рав на сумме временных интервалов между всеми компонентами молнии плюс раз ность длительностей импульсов, выраба тываемы одновибраторами 4 и 7. Пооледнее обстоятельство позволяет в некоторой степени учесть длительность последнего компонента молнии и, следовательно, 15 определить полную длительность молнии. В рассматриваемом примере длительность йоследнего компонента молнии в соотвечъствии с литературными данными принята равной 10 мс, 20Предлагаемое устройство позволяет полностью автоматизировать процесс из мерения длительностей многокомпонентных молний. Эта информация крайне необходима, например, для выбора паузы5 повторного автоматического включения линий электропередач, отключающейся иэза молнии. Фотографический и осцилло графический способы получения подобной информации сложны, малопроизводи- Зо тельны и весьма трудоемки. Предлагаемое устройство лишено этих недостатков М 6и позволяет в течение одного грозового сезона собрать значительный статистичеокий материал, необходимый для обоснованного выбора молниезащитных устройств.формула изобретенияУстройство для регистрации молнийпо авт. св, % 569995, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью автоматического измерения их длительности, оноснабжено четырьмя схемами ЗАПРЕТ,через которые .дополнительные однойнбраторы входами связаны с фильтром, авыходами со схемой совпадения, двумя схемами разряда, через которые калдый из этих одновибраторов выходом связан с входом другого, и двумя триггерами, входы первого из которых подсоединены к выходам дополнительных одновиб-раторов, а выходы - к управляющим входам схем ЗАПРЕТ, связывающих этиодновибраторы с фильтром, а входы второго триггера - к выходам схемы совпадения и основного одновибратора, который через этот триггер связан с регнсърируюшям устройством.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРСоставитель С. НепомнящаяРедактор В. Пилипенко Текред А, БабинеиКорректор Е, РошкоЗаказ 3777/66 Тираж 719 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.Зб, Раушская наб, д. 4/8 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4