05 Ьп
эо о :о
«/г/ Изобретение относитс к кзкерич Тельной технике в метеорологии и может быть использовано дл регистрации количества молний .и моментов начала и окончани грозы. Известен с« етчик молний, содерлса иий последовательно соединенные антенну и согласующее устройство, к выходу которого подсоединены две имекхчие разные полосы пропускани параллельные цепи, кажда с фильтро и одновибратором, выходы которых че рез схемы совпадени св заны с регистратором . В устройстве имеетс также блок вычитани г подключенный входаг/ш к фильтрам двух параллельных цепей, выходы которого через формирукндие устройства св заны с . вxoдa ш схем совпадени f , Устройство предназначено дл раз дельной регистрации наземных и облачных разр дов и не может быть использовано дл регистрации грозовых разр дов с территории кольцеобразно , - Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс счетчик молний, содержащий последовательно соединенные антенну и согласукадее устройство, к выходу которо.го подсоединены две имекхцие :разные полосы пропускани параллельные цепи, кажда из которых состоит из последовательно соединенных фильтра пикового детектора и одновибратора, выходы ко торых через основные схемы совпадени св заны с регистратором. В устройстве; имеетс также блок вычитани подключенный входами к пиковьлм дете торам двух параллельных цепей, выход которого через дополнительную совпадени и формирующие устройства св зан с .входами основных схем совпа дени , К выходу одного из пиковых детекторов подключено устройство задержки., выход которого св зан с одним из входов дополнительной cxeivfc совпадени 2j . Устройство предназначено дл достоверного разделени грозовых разр дов на наземные и облачные, однако оно не может быть использовано дл регистрации грозовых разр дов с территории кольцеобразной формы, что не обходимо дл повышени помехоустойчи вости прибора от сигналов негроэового характера и изучени вопросов избирательной грозопоражаемости. Цель; изобретени - обеспечение .возможности регистрации числа грозовых рг13р дов с Территорий кольцеобразной формы. Дл достижени поставленной цели счетчик молний, содержащий последовательно соединеннее антенну и согла сующий узел, к выходу которого подклвэчены две параллельные цепи, состо щие из одноЕибратора и последовательно соединенных фильтра, пикового детектора к усилител , cxervn, совпадени ,- входы которой св заны с выходами одновибраторов, блок задержки, формирователь и регистратср, снабжен .блоком вычислени отношений, включенным между блоком задержки и фop 1Ирователем , выход которого подключен к регистратору, выходьз усилителей св заны с входами блока вычислени отношений, выход схег-и совпадени с входом блока задержки, а одновИбраторы включены между фильтрами и допол китель ныгли входами пиковых детек торов. На фиг., 1 представлена структурна схема-счетчика молний р на фиг. 2 территори кольцеобразной lyopiOJS, в пределах которой проиого.диГ регистраци грозовых разр дов. Счетчик молний содержит последовательно соединенные антенну 1 и согласующий узел 2, к выходу которого подсоединены две имеющие рг1зные полое сы пропускани параллельные цепи, кг1жда из которых ссстоит из одновибраторов к последовательно соединенных фильтра, пикового детектора и усилител ,. Причем одновибратор в каждой из параллельных цепей включен между выxoдo фильтра и дополнительным axof дом пико.вого детектора. Так, перва из параллельных цепей состоит кз первого одновибратора 3,- первого фильтра 4, первого детектора 5 и первого усилител 6, а втора - из второго одновибратора 7, второго фильте; ра 8, второго пиковох о детектора 9 и второго усилител 10„ В счетчике молний имеютс эакже последовательно соединенные схема 11 совпадени ,, входгл которой св заны с выходагда однозибраторов 3 и 7, блок 12 задержки, блок 13 вычислени отношений, формирователь 14 и регистратор 15 Основные входы блока 13 вычислени отношений соединены с выходам - усилителей 6 и 10. Принцип работы предлагаемого счетчика .молний, который регистрирует злектромагнитные сигналы грозовых раз| Лов, происход щих в пределах определенного диапазона рассто ний от места установки прибора (в пределах кольца, в центре которого установаен прибор) заключаетс Б следу вдцем. Электромагнитный сигнал, генерируемой молнией, состоит из нескольких составл юадик, которые по разному затухают по мере распространени от источника до места регистрации. Так, например, электростатическа , составл юща измен етс обратно пропорционально кубу рассто ни , а радив ационна - обратно пропорционально первой степени рассто ни . В опреде ленных диапазонах частот возможна ранлельна регистраци электростатической и радиационной составл ющи Таким образом, если выделить едектр статическую и радиационную составл гацую электромагнитного 6игнала,мо нии и вычислить их отношение, то определенный диапазон отношений эти составл ющих будет сввтветствовать определенному диапазону рассто ний от молнии до места регистрации. На фиг. 2 показано, что регистра ци молний производитс в TO4KG 16 ( место установки анТенны 1), приче рагистрироватвс могут сигналы, которые генерируютс молни ми, ПРОИСХОДЯЩИМИ на территории, имеющей форму кольца, ограниченного двум концентрическими окружност ми 17 и 18. Счетчик МОЛНИЙ работает следующим образом. При грозовых разр дах в окружающем пространстве по вл ютс электро магнитные сигналы в широком диапазоне частот. Эти сигналы принимаютс антенной 1 и поступают на вход согл сующего узла 2, который предназначе дл согласовани высокого выходного сопротивлени антенны 1 с относител но небольшими входными сопротивлени ми двух параллельных цепей, прироединенных к выходу согласующего узла 2. Кажда из параллельных цепей , присоединенных к выходу согласующего узла 2, работает в диапазоне частот, характерных дл наземных разр дов. Перва параллельна цепь с помощью фильтра 4, имеквдего полосу пропускани 0.3 - 1 кГц, воспринимает электростатическую составл ющую сигнала молнии, а втора параллельна цепь с помощью фильтра 8, имеющего полосу пропускани 5-6 кГц чувствительна к радиационной составл ющей . Когда величины сигналов на выходах фильтров 4 и 8 превыс т установленные пороговые уровни, происходит запуск одновибраторов 3 и 7 Одновибраторы 3 и 7 выполн ют функци пороговых устройств и расширителей импульсов. При срабатывании одновибраторов 3 и 7 на их выходах по вл ют с импульсы длительностью 1 с, чю исключает регистрацию многокомпонентной молнии несколько раз. Импульсы с выходов одновибраторов 3 и 7 воздействуют на дополнительные входы пико вых детекторов 5,9 и перевод т их в рабочее состо5 ние (в исходном соето нии пиковые детекторы 5 и 9 зашун тированы). Пиковые детекторы 5 и 9 зар жаютс до максимальных значений сигналов, поступающих на их входы с фильтров 4 и 8, и запоминают эти значени на 1 с. Максимальные значени этих сигналов с выходов пиковых детекторов 5 и 9 через уСилители 6 и 10 в виде квазипосто нных напр жений подаютс на основные входы блока 13 вычислени отношений. Если происходит одновременное срабатывание одновибраторов 3 и 7, что обеспечивает высокую помехоустойчивость счетчика молний, то передним фронтом этих импульсов через схему 11 совпадени производитс запуск блока 12 задержки. Блок 12 задержки вырабатывает пр моугольный импульс длительностью, несколько меньшей длительности импульса, вырабатываемого одновибраторами 3 или 7. 7. Задним фронтом импулвса, вырабаты Баемого блоком 12 задержки, запускаетс блок 13 вычислени отношений. Блок 13 вычислени отношений вычисл ет отношение сигнашов, поступающих на его основные входы с выходов усилителей 6 и 10. Если вычисленное отнесение находитс в заданных пределах (например, 0,8 - 1,2) , то пром исходит запуск формировател 14 и регистраци молнии в регистраторе 15. Если вычисленное отношение выходит за указанные пределы (0,8 - 1,2), то это означает, что молни произошла за пределами кольца. В этом случае запуск формировател 14 не происходит и молни не регистрируетс . Измен ть ширину кольца, а также радиусы окружностей 17 и 18 (фиг-Зможно путем изменени коэффициентов передачи уйилителей 6 и 10, а также «астройкой срабатывани формировател 14 на определенный диапазон отношенийблока 13 вычислени отношений . Предлагаемый счетчик молний позвол ет регистрировать молнии с территории кольцеобразной форгфд, т. е. в пределах определенного диапазона от места установки прибора. При этом молнии, происход щие ближе или дальше определенного диапазона рассто ний , не регистрируетс . Предлагаемое устройство имеет повьлшенную помехоустойчивость, так как регистрирует только те сигналы, которые в двух заданных частотных диапазонах имеют амплитуды не ниже пороговых уровней и отношение электростатиу ской и радиационной составл ющих в заданных пределах. Так как в предлагаемом устройстве грозовые разр ды, происход щие вблизи от места установки прибора, не подлежат ре гистрации , то это позвол ет избавитьс от электромагнитных помех негрозового происхождени , которые, как правило, всегда имеют место в каждом населенном пункте. Пп Предлагаег.олй счетчик молний ,позвол ет регистрировать грозовые разр ды от грозовых очагов, расположенных в пределах определенного диапазона раосто ний от точки регистрации и, следовательно, получать информацию об избирательной, гроэопоражаемости различных объектов земной поверхности. Установив, например , счетчик в пределах, города, можно собирать информацию и плотности молний в пределах определенного
кольца, ополсьлваквдего город, где гро- зова де тельность может существенн но отличатьс от городскойт Получение информации об избирательной поражаемости участков земной поверхности крайие необходимо дл обоснованного выбора средств молниезащиты различных народнохоз йственных объектов , расположенных на этих участках территории.