Устройство для регистрации молний

и 932437 О П И С А Н.И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлеио 11.11.80 (2 ) 3004928/18-10с присоединением заявки РЙпо делам изобретений и открытийаявитель р р РКрасного Знамени политехническом институте им. С,М) УСТРОЙСТ жи женных учас тения - обе ьной регис ков облака.спечение воэрации биполярЦель изобреможности отдел т ных молний.Указанная цель достига устройство снабжено четве тором, подключенным к вхо одновибратора, а также дв тся тем, что тым одновибраду третьего умя схемами Изобретение относится к метеорологическим приборам и позволяет отдель но регистрировать те многокомпонентные молнии, в которых последовательно происходит разряд на землю как отрицательно, так и положительно заряженных участ 5 ков облака.Известно устройство для регистрации грозовых разрядов, которое содержит последовательно соединенные антенну, усили 1 О тель, цепочку емкостных сопротивлений, электронный анализатор полярности жпульсов и три счетчика. Это устройство позволяет раздельно регистрировать импульсы различной полярности, генерируе 15 мые молниями, а также их общее количество 11.Однако устройство не позволяет выделить в отдельную группу биполярные молнитт, т. е. такие многокомпонентные молнии, в которых по одному и тому же пути последовательно происходит разряд на землю как отрицательно, так и положительно заряженных участков облака. 1 Я РЕГИСТРАЦИИ МОЛНИЙ Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регистрации молний, которое содержит последовательно соединенные антенну, фильтр, усилитель, два одновиб ратора, схему совпадения и регистрирующее устройство, а также третий одновибратор,.выход которого имеет связь с одним из входов схемы совпадения 2.Известное устройство предназначено для регистрации многокомпонентных молний, однако не способно выделять иэ многокомпонентных молний биполярные молнии, в которых по одному и тому же пути последовательно происходит разряд на землю как отрицательно, так и поло 3 9324запрет, включенными параллельно на выходе фильтра, первая перед первым, а вторая " перед четвертым одновибраторами,при этом управлаютций вход первой схемызапрет связан с выходом четвертого одновибратора, а управляющий вход второйсхемы запрет - с выходом первого одновибратора,На фиг, 1 изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 -,диаграммы сигналов,наводимых на выходе фильтра различными многокампонентными молниями.Устройство содержит последовательносоединенные антенну 1, фильтр 2, первую схему,З запрет, первый одновибраор 4, второй одновибратор 5, схему 6,совпадения и регистратор 7 биполярныхмолний, а также последовательно соединенные и включенные между фильтром 2 у 0и схемой 6 совпадения,вторую схему 8запрет, одновибратор 9 и одновибратор10. Выход одновибратора 9 связан суправляющим входом схемы 3. запрет,а выход одновибратора 4 - с управляющим входом схемы 8 запрет, Имеютсятакже регистраторы 11 и 12, подключенные к выходам одновибраторов, первыйиз которых регистрирует молнии, хотябы один из компонентов которой переносит отрицательный заряд на землю, авторой - положительный.Устройство работает следуюшим образом,35Элекромагнитные сигналы молнии воопринимаются антенной 1 и поступают на вход фильтра 2, имеющего полосу пропускания 4-8 кГц с целью селекции наземных разрядов. На выход фильтра проходятао сигналы, соответствующие отдельным ком" понентам (импульсам тока) в наземных молниях. Причем если разряжается на землю отрицательно заряженный участок облака, то на выходе фильтра 2 наблю 45 дается биполярный импульс (см. диаграмму 13, фиг. 2), причем первый полупериод такого сигнала положительный, а второй - отрицательный. Если разряд на землю происходит из положительного участка облака, то импульс на выходе фшьтра 2 также получается биполярным, но его первый полупериод отрицательный, а второй - положительный (см, диаграмму 14, фиг. 2).На диаграмме 15 (фиг, 2) показаны сигналы, которые появляются на выходе фильтра 2 от биполярной молнии, причем первый компонент соответствует разряду 37 4отрицательно заряженной части облака, авторой - положительно заряженной части.При разряде на землю трех отрицательно заряженных участков облака, навыходе фильтра 2 появляются три биполярных импульса, показанных на диаграмме 13 (фиг. 2). Эти импульсы проходятчерез схему 3 запрет на вход одновибратора 4. Одновибратор 4 выполняетроль порогового устройства и запускается только положительными сигналами.Как только амплитуда положительногополупериода прошедшего сигнала превыситпороговый уровень, одновибратор 3 запускается и начинает вырабатывать прямоугольный имлульс стандартной амплитудыдлительностью 3 мс. Импульс с одновибратора 4 закрывает схему 8 запрет иотрицательныйполупериод того же биполярного импульса, который запустил одновибратор 4, не может запустить одновибратор 9. Длительность импульса, вырабатываемого одновибратором 4, должнабыть менее минимального интервала времени, наблюдаемого между компонентамимолнии,Передним фронтом импульса, вырабатываемого одновибратором 4, запускаетсяодновибратор 5, который вырабатываетимпульс стандартной амплитуды длительностью 1 с, Такая длительность необхо -дима для того, чтобы каждая многокомпонентная молния была бы зарегистрирована только один раз. Регистрация молний, хотя бы один из компонентов которой переносил отрицательный заряд изоблака на землю, осушестжяется регистратором 11.Если происходит разряд на землю изположительно заряженного участка облака, то на выходе фильтра 2 появляетсяимпульс, показанный на диаграмме 14(фиг, 2). В этом случае срабатывает одновибратор 9, который запускается только отрицательными сигналами и вырабатывает импульс стандартной амплитуды длительностью 3 мс, который закрывает схему 3 запрет. Передним фронтом этого им-,пульса запускается одновибратор 10, который вырабатывает импульс длительностью 1 с. Регистрация молний, хотя быодин из компонентов которой переносилположительный заряд из облака на землю,осуществляется регистратором 1 2.На диаграмме 15 (фиг. 2) показанысигналы, которые появляются на выходе фильтра 2 при разряде на землю биполярной молнии, причем первый компонент9324этой мощчии способствует разряду отрицательно заряженной части облака,а второй - положительной. В этом случае отпервого компонента происходит срабатыванне одновибраторов 4 и 5, а отвторо зго компонента - одновибраторов 9 и 10,Прямоугольные импульсы, вырабатываемые одновибраторами 5 и 10 частичносовпадают во времени и проходят черезсхему 6 совпадения. Следовательно, та- Окая молния зарегистрирована регистратотором 7 биполярных молний, а также регистраторами 11 и 12, так как одиниз ее компонентов перенес отрицательныйзаряд из облака на землю, а другой - 15положительный,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет отдельно регистрироватьбиполярные молнии, молнии, хотя быодин мэ компонентов которых переносил 20бы на землю отрицательный заряд, имолнии, хотя бы один из компонентов которых переносил бы на землю положительный заряд.Предлагаемое устройство позволяет 25автоматизировать процесс получения информации о количестве биполярных молний, которая необходима для повышенияуровня гроэозащиты различных объектов. 37 6 формула изобретенияУстройство для регистрации молний, содержащее последовательно соеднненные антенну и фильтр, два одновибратора, схему совпадения и регистратор, а также третий одновибратор, выход котора го связан со схемой совпадений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения автономной регистрациИ биполярных молний, оно онабжено четвертым одновибраторм, подключенным к входу третьего одновибратора, а также двумя схемами ЗАПРЕТ, вцпаченными царал- лельно на выходе фнльтра, первая перед первым, а вторая - перед чевертым од;новибраторами, при этом управляющий вход первой схемы ЗАПРЕТ связан с выходом четвертого одновибратора, а управ,ляющий вход второй схемы ЗАПРЕТ- с выходом первого одновибратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРСоставитель С. НепомнящаяРедактор В, Пилипенко Техред А, БабинецКорректор Е. РощкоЗаказ 3777/66 Тираж 719 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-О 5, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патентг. Ужгород, ул. Проектная, 4