DE1648240C2

DE1648240C2 - Lichtimpulssender fuer Wolkenhoehenmesser

Info

Publication number: DE1648240C2
Application number: DE19671648240
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Impulsphysik GmbH
Current assignee: Impulsphysik GmbH
Priority date: 1967-09-12
Filing date: 1967-09-12
Publication date: 1971-12-30
Also published as: DE1648240B2; FR1583545A; DE1648240B1; GB1171894A

Description

Die Erfindung betrifft einen Lichtimpulssender für Wolkenhöhenmesser mit einer durch Kondensatorentladungen gespeisten Funkenstrecke.

Die für die Wettervorhersage, insbesondere für die Flugwetterberatung, verwendeten impulsoptischen Wolkenhöhenmeßgeräte bestehen aus einem Impulsscheinwerfer, einem Impulslichtempfänger und einem Registriergerät und arbeiten nach der bekannten trigonometrischen Methode der Höhenwinkelmessung bei bekannter Basis. Bei vertikal gerichteter Achse ίο des Scheinwerfers ergibt sich die Wolkenhöhe aus der Basisentfernung zwischen Scheinwerfer und Empfänger multipliziert mit dem Tangens des Höhenwinkels der optischen Achse des Empfängers.

Die Lichtimpulssender für diese Wolkenhöhenmesser arbeiteten bisher mit sehr steilen Lichtimpulsen, d. h. Impulsen, die ihr Maximum bereits in etwa 0,15 μβ erreichen. Von diesen sehr steilen Lichtimpulsen versprach sich der Fachmann einen optimalen Wirkungsgrad und einen besonders kräftigen von den Wolken zurückgesandten Reflexionsimpuls.

Lichtimpulssender mit diesen besonders steilen Lichtimpulsen haben aber den großen Nachteil, daß sie die elektronischen Bauelemente sehr stark beanspruchen und deren Lebensdauer verkürzen und sehr schnell zu einer Schwärzung des die Funkenstrecke umgebenden Glaskolbens führen. So betrug bisher bei diesen Lichtimpulssendern die Lebensdauer der Impulslichtlampe vierzig bis achtzig Stunden.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die bisher bekannten Lichtimpulssender bezüglich ihrer Lebensdauer und bezüglich ihrer Fertigungskosten zu verbessern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einer diffusen Wolke ein intensiver Lichtimpuls weit in die Wolke eindringt und von Tröpfchen zu Tröpfchen mehrfach reflektiert wird, so daß ein Impuls zurückkommt, dessen Hauptenergieanteil sich über eine größere Dauer von beispielsweise 5 μβ erstreckt, wobei auch noch nach 10 μβ reflektierte Energie feststellbar ist. Es zeigt sich somit, daß die Reflexionsimpulse sehr weich sind und sich in ihrer Form sehr wesentlich von den bisher verwendeten Sendelichtimpulsen unterscheiden.. Ausgehend von dieser Erkenntnis konnte die Anmelderin jetzt feststellen, daß in erheblicher Abweichung von dem bisher Bekannten und allgemein Angewandten mit Lichtimpulssendern gleich gute Resultate erzielbar sind, wenn man sendeseitig weniger steile Impulse verwendet, d. h. wenn man die Anstiegszeit der Lichtimpulsamplitude wesentlich vergrößert. Bei einer solchen Verlängerung der Anstiegszeit der' Sende-Lichtimpulse ergab sich jetzt aber überraschend, daß sich die Lebensdauer der Impulslichtlampen um viele Zehner-Potenzen vergrößert. Gegenüber der bisherigen mittleren Lebensdauer von vierzig bis achtzig Stunden können jetzt die Impulslichtlampen ein halbes Jahr im Betrieb bleiben, bevor die Lampenschwärzung so weit fortgeschritten ist, daß die Lampe ausgetäuscht werden muß. Nebenher ergibt sich dann auch noch der Vorteil, daß durch die wesentlich flacheren Sende-Lichtimpulse die elektronischen Bauelemente nicht mehr so stark beansprucht werden und eine größere Lebensdauer erhalten bzw. in preisgünstigerer Ausführungsform verwendet werden können.

Die vorliegende Erfindung ist somit darauf gerichtet, daß der Entladekreis bezüglich seines induktiven Widerstandes so ausgelegt ist, daß die Anstiegzeit der Lichtamplitude länger als 0,5 μβ, jedoch kürzer als 1,5 μβ ist. Vorzugsweise ist zwischen Entladekondensator und Funkenstrecke als zusätzlicher induktiver Widerstand ein niederohmiges induktivitätsbehaftetes Kabelstück angeordnet.

Die Zeichnung zeigt ein Diagramm, in dem die Lichtimpulsamplitude gegenüber der Zeit aufgetragen ist. Die Kurve α zeigt die Form der bisher verwendeten Lichtimpulse und die Kurve b die Form der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lichtimpulse, bei denen die Anstiegszeit wesentlich vergrößert ist. Da in den beiden verglichenen Fällen von der gleichen Primärenergie ausgegangen wird, ist der maximale Amplitudenwert auf etwa ein Drittel verkleinert, ohne daß hierdurch die Wolkenhöhenmessung in irgendeiner Weise nachteilig beeinflußt wird.

Für den erfindungsgemäßen Lichtimpulssender kann die Berechnung des Entladekreises entsprechend dem bekannten Stand der Technik erfolgen, wie er z.B. in dem Buch P rung el: .»Impulstechnik«, S. 393 ff, beschrieben ist. Die Größe der im Entladekreis vorhandenen Selbstinduktivität hat sich nach dem verwendeten Kondensator zu richten, sie kann beispielsweise eine Größe von etwa 0,05 bis 0,5 μΗ haben.

Die Erprobungen des erfindungsgemäßen Lichtimpulssenders haben für eine Anstiegszeit zwischen 0,7 und 0,8 μβ als sogenannte 10⁰/o/90«/o-Zeit ergeben, daß das Maximum des Lichtblitzes nach 1,2 μβ erreicht wird und daß die Halbwertsbfeite 2μβ beträgt. Das aus der Wolke zurückkommende Licht entspricht fast unverändert dieser Impulsform.

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtimpülssender für Wolkenhöhenmesser mit einer durch Kondensatorentladungen gespeisten Funkenstrecke; dadurch gekennzeichnet, daß der Entladekreis bezüglich seines induktiven Widerstandes so ausgelegt ist, daß die Anstiegzeit der Lichtamplitude länger als 0,5 μβ, jedoch kürzer als 1,5 μβ ist..

2. Lichtimpulssender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Entladekondensator und Funkenstrecke als zusätzlicher induktiver Widerstand ein niederohmiges induktivitätsbehaftetes Kabelstück angeordnet ist.