SU546834A1 - Device for recording lightning discharges - Google Patents

Device for recording lightning discharges

Info

Publication number
SU546834A1
SU546834A1 SU2191173A SU2191173A SU546834A1 SU 546834 A1 SU546834 A1 SU 546834A1 SU 2191173 A SU2191173 A SU 2191173A SU 2191173 A SU2191173 A SU 2191173A SU 546834 A1 SU546834 A1 SU 546834A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
channel
filter
discharges
input
output
Prior art date
Application number
SU2191173A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Потапкин
Альфред Андреевич Дульзон
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова filed Critical Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова
Priority to SU2191173A priority Critical patent/SU546834A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU546834A1 publication Critical patent/SU546834A1/en

Links

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к метеорологическим приборам, в частности к устройствам дл  регистрации грозовых разр дов.The invention relates to meteorological instruments, in particular to devices for recording lightning discharges.

Известны устройства дл  регистрации грозовых разр дов, реагирующие на резкое изменение электромагнитного пол , вызванное грозовым разр дом. Такие устройства состо т из аптениы, детектора, фильтра, усилител , порогового устройства, одновибратора, усилител , регистрирующего устройства и устройства контрол  (1, 2).Devices for recording lightning discharges are known that react to an abrupt change in the electromagnetic field caused by a lightning discharge. Such devices consist of appenenia, a detector, a filter, an amplifier, a threshold device, a one-shot, amplifier, a recording device and a control device (1, 2).

Частотна  характеристика (1,6-40 кГц) этого счетчика молний такова, что он нар ду с разр дами облако - земл  регистрирует также часть междуоблачных разр дов и реагирует на электромагнитное излучение, вызванное не грозовыми разр дами (промышленные по .мехи и т. д.).The frequency characteristic (1.6–40 kHz) of this lightning counter is such that, along with the discharges, the cloud — the earth also records part of the inter-cloud discharges and responds to electromagnetic radiation caused by non-thunderstorm discharges (industrial lags, etc.) d.)

Известен также счетчик молний, который состоит из последовательно соединенных антенвы , фильтра, порогового устройства, одновибратора , усилител  и регистрирующего устройства (3). Дл  проверки работоспособности прибора имеетс  устройство контрол . Частотна  характеристика (0,1-2,5 кГц) этого счетчика такова, что он преимущественно реагирует па электростатическую составл ющую электромагнитного пол  разр да молнии, котора  уменьщаетс  обратно пропорциональноAlso known is a lightning counter, which consists of a series-connected antenna, filter, threshold device, one-shot, amplifier and recording device (3). There is a control device for checking the operability of the device. The frequency characteristic (0.1-2.5 kHz) of this counter is such that it preferentially reacts on the electrostatic component of the electromagnetic field of the lightning discharge, which decreases inversely proportional to

кубу рассто ни . Хот  этот счетчик предпазначен дл  регистрации грозовых разр дов облако - земл , однако он регистрирует также часть междуоблачных разр дов и реагирует на электромагнитное излучение, вызванное не грозовыми разр дами.cube distance Although this counter is preassigned to register the cloud-ground lightning discharges, it also registers some of the inter-cloud discharges and responds to electromagnetic radiation caused by non-lightning discharges.

Дл  улучшени  селекции наземных разр дов и повышени  помехоустойчивостп предлагаемого устройства в нем параллельно цепи, содержащей последовательно соединенные фильтр и пороговое устройство, подсоедппе1п 1 еще две аналогичные цепи, кажда  из которых содержит фильтр со своей частотной характеристикой , выбранной из спектра частот, характерных дл  наземных разр дов, и порого вое устройство. На входе трех этих параллельных цепей введено согласующее устройство, а на выходе - схема совпадени . Сигнал о наличии грозового разр да облако - земл  на выходе предлагаемого устройства по витс  только в том случае, если одновременно из всех трех каналов па схему совпадени  поступ т сигналы, превышаюигие их пороговые уровни.To improve the selection of ground-based bits and improve the noise-resistance of the proposed device, there is a parallel circuit containing a series-connected filter and a threshold device, and another two similar circuits, each of which contains a filter with its frequency response, selected from the frequency spectrum Dov, and threshold device. A matching device is introduced at the input of these three parallel circuits, and a matching circuit is introduced at the output. The signal about the presence of a thunderstorm cloud ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– only message from above all threshold channels from the three of the three channels pa diagram circuit, signal that the device is a light source device.

Claims (3)

На чертеже представлена структурна  схема описываемого устройства, содержащего антенну 1, устройство контрол  2, согласующее устройство 3 и три параллельных канала 4, 5, 6, каледый из которых соответственно состоит из фильтра, детектора, усилител  и порогового устройства. В канал 4 вход т фильтр 7, детектор 8, усилитель 9, пороговое устройство 10. Канал 5 состоит из фильтра И, детектора 12, усилител  13, порогового устройства 14. Канал 6 содержит фильтр 15, детектор 16, усилитель 17, пороговое устройство 18. Кроме указанных каскадов прибор содержит схему совпадени  19, расширитель импульсов 20, усилитель 21 и регистрирующее устройство 22. При разр дах молнии облако - земл  в окружающем пространстве по вл етс  переменное электромагнитное поле в очень широком диапазоне частот. Эти электромагнитные колебани  воспринимаютс  антенной 1 и поступают на согласующее устройство 3, которое предназначено дл  согласовани  высокого выходного сопротивлени  антенны 1 с входными сопротивлени ми каналов 4, 5, 6. Каждый из трех параллельных каналов 4, 5, 6 работает в нужном диапазоне частот. Канал 4 с помощью фильтра 7 чувствителен к электромагнитным колебани м очень низкой частоты от 200 до 2000 Гц, которые поступают на вход фильтра 7 из согласующего устройства 3. Далее указанные сигналы детектируютс  так, что сигнал на выходе канала 4 по вл етс  как при положительных, так и при отрицательных импульсах , поступающих на его вход. С выхода детектора 8 сигналы поступают на усилитель 9, и если их амплитуда превосходит заданный уровень, то на входе порогового устройства 10 по вл етс  сигнал, который воздействует па первый вход схемы совпадени  19. Канал 5 по своей структуре аналогичен каналу 4, но его фильтр 11 пропускает более высокие частоты от 5 до 10 кГц. С выхода канала 5 сигнал поступает на второй вход схемы совпадени  19. Фильтр 15 канала 6 имеет резонансную частоту на 465 кГц, котора  используетс  в качестве промежуточной частоты в радиовещательных приемниках. В остальном построение канала 6 аналогично построению каналов 4, 5. С выхода канала 6 сигнал поступает на третий вход схемы совпадени  19; В том случае, если происходит грозовой разр д из облака на землю на выходах каналов 4, 5, 6 одновременно по вл ютс  импульсы , что приводит к по влению сигнала на выходе схемы совпадени  19, который noctynacT на схему расщирени  импульсов 20. Схема расширени  импульсов 20 предназначена дл  выработки импульса длительностью 1 с, что исключает регистрацию многокомпонентного разр да молнии в виде нескольких импульсов. С выхода расширител  20 сигнал поступает на усилитель 21, и, усилива сь до необходимого уровн , подаетс  на вход регистрирующего устройства 22. Так как спектральна  плотность электромагнитного пол , вызванного междуоблачными грозовыми разр дами и помехами не грозового происхождени , имеет свои особенности по сравнению со спектральной плотностью грозовых разр дов облако - земл , то междуоблачные грозовые разр ды и помехи не грозового происхождени  не могут одновременно привести к по влению сигналов на вы .ходах каналов 4, 5, 6. Следовательно, схема совпадени  19 не сработает и указанные сигналы не будут зарегистрированы. Дл  проверки работоспособности прибора служит устройство контрол  2, которое при своем срабатывании подает на вход согласующего устройства 3 импульс, соответствующий по своей форме и частотному спектру тем импульсам, которые реально навод тс  в антенне при грозовых разр дах облако - земл . Наличие трех параллельных каналов, каждый из которых содерл ит фильтр со своей частотной характеристикой, детектор, усилитель и пороговое устройство, и работа этих трех каналов на одну схему совпадени  приводит к улучшению селекции разр дов на зем;по и повышению помехоустойчивости устройства за счет наиболее полного использовани  особенностей спектральной плотности грозовых разр дов облако - земл . Частотные характеристики и чувствительности каналов 4, 5, 6 подобраны таким образом, что при грозовых разр дах облако - земл  в радиусе нескольких дес тков километров на выходах каналов 5, 4, 6 одновременно но вл ютс  сигналы . Это приводит к срабатыванию схемы совпадени  19 и регистрации указанных разр дов . При междуоблачных грозовых разр дах возможно по вление сигналов на выходе канала 4 (0,2-2 кГц) и на выходе канала 6 ( 465 кГц), такие разр ды регистрироватьс  пе будут. От промышленных помех возможно по вление сигналов на выходе канала 4 и канала 5 (5-10 кГц), так как, как правило, максимум спектральной плотности подобных помех лежит на низких частотах. Такие сигналы в предлагаемом устройстве также регистрироватьс  не будут. Формула изобретени  Устройство дл  регистрации грозовых разр дов , содержащее последовательно соединенные антенну, фильтр, пороговое устройство, расширитель импульсов и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости и улучшени  селекции наземных разр дов, оно снабжено подключенными параллельно цепи фильтр-пороговое устройство двум  аналогичными цеп ми, кажДа  из которых содержит фильтр и пороговое устройство, а также согласующим устройством и схемой совпадени , включенными первое на входе, а второе - на выходе трех параллельных цепей, полосы пропускани  которых выбраны различными, но лежащими в спектре частот, характерных дл  наземных разр дов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Авт. свид. № 138078, М. Кл. G 01W 1/00, 1960.The drawing shows a block diagram of the described device, comprising an antenna 1, a control device 2, a matching device 3 and three parallel channels 4, 5, 6, of which each one consists of a filter, a detector, an amplifier and a threshold device, respectively. Channel 4 includes filter 7, detector 8, amplifier 9, threshold device 10. Channel 5 consists of filter I, detector 12, amplifier 13, threshold device 14. Channel 6 contains filter 15, detector 16, amplifier 17, threshold device 18 In addition to these stages, the device contains a coincidence circuit 19, a pulse expander 20, an amplifier 21, and a registering device 22. When lightning is cloud-ground in the surrounding space, an alternating electromagnetic field appears in a very wide frequency range. These electromagnetic oscillations are sensed by antenna 1 and are fed to matching device 3, which is designed to match the high output impedance of antenna 1 with the input resistances of channels 4, 5, 6. Each of the three parallel channels 4, 5, 6 operates in the desired frequency range. Channel 4 using filter 7 is sensitive to very low frequency electromagnetic oscillations from 200 to 2000 Hz, which are fed to the input of filter 7 from a matching device 3. Further, these signals are detected so that the signal at channel 4’s output appears as in positive, and with negative impulses arriving at its input. From the output of the detector 8, signals arrive at the amplifier 9, and if their amplitude exceeds a predetermined level, then a signal appears at the input of the threshold device 10, which acts on the first input of the coincidence circuit 19. Channel 5 is similar in structure to channel 4, but its filter 11 skips higher frequencies from 5 to 10 kHz. From the output of channel 5, the signal arrives at the second input of the coincidence circuit 19. Filter 15 of channel 6 has a resonant frequency of 465 kHz, which is used as an intermediate frequency in broadcast receivers. Otherwise, the construction of channel 6 is similar to the construction of channels 4, 5. From the output of channel 6, the signal arrives at the third input of the coincidence circuit 19; In the event that a thunderstorm discharge occurs from the cloud to the earth, the outputs of the channels 4, 5, 6 simultaneously generate pulses, which leads to the appearance of a signal at the output of the coincidence circuit 19, which noctynacT on the pulse spreading circuit 20. The pulse expansion circuit 20 is designed to generate a pulse with a duration of 1 s, which eliminates the registration of a multi-component lightning discharge in the form of several pulses. From the output of the expander 20, the signal is fed to the amplifier 21, and, amplifying to the required level, is fed to the input of the recording device 22. Since the spectral density of the electromagnetic field caused by inter-cloud lightning discharges and no lightning-like interferences, has its own characteristics compared to the spectral the density of thunderstorm cloud-ground discharges, inter-cloud thunderstorm discharges and no-thunderstorm interferences can not simultaneously lead to the appearance of signals at 4, 5, 6 channel passes. However, the coincidence circuit 19 does not work and the indicated signals will not be registered. To check the device's operability, the control device 2 serves, which, when triggered, supplies the input of the matching device 3 with a pulse corresponding in shape and frequency spectrum to those pulses that are actually induced in the antenna during lightning discharges cloud-ground. The presence of three parallel channels, each of which contains a filter with its own frequency response, a detector, an amplifier and a threshold device, and the operation of these three channels on a single coincidence circuit leads to an improved selection of ground bits, increasing the noise immunity of the device due to the most complete using the features of the spectral density of thunderstorm cloud-to-ground discharges. The frequency characteristics and sensitivities of channels 4, 5, 6 are selected in such a way that with lightning discharges the cloud - the earth within a radius of several tens of kilometers at the outputs of channels 5, 4, 6 are simultaneously signals. This leads to the triggering of the coincidence circuit 19 and the registration of the specified bits. In case of intercloud lightning discharges, signals at the output of channel 4 (0.2–2 kHz) and at the output of channel 6 (465 kHz) are possible; such discharges will not be recorded. From industrial noise, signals can appear at the output of channel 4 and channel 5 (5-10 kHz), since, as a rule, the maximum spectral density of such interference lies at low frequencies. Such signals in the proposed device will also not be recorded. Claims device for recording lightning discharges comprising an antenna, a filter, a threshold device, a pulse expander and a recorder connected in series, characterized in that, in order to improve noise immunity and improve the selection of ground bits, the threshold threshold device is connected in parallel similar chains, each of which contains a filter and a threshold device, as well as a matching device and a matching circuit included the first at the input and the second at you during the course of three parallel circuits, whose passbands are chosen different, but lying in the frequency spectrum, characteristic of ground-based discharges. Sources of information taken into account in the examination: 1. Auth. swith № 138078, M. CL. G 01W 1/00, 1960. 2. W. W. Seemuller and F. H. Segel. Amodern lightning discharge counter Journal of Applied Meteorology, 1968, 7, № 4, c. 679-683.2. W. W. Seemuller and F. H. Segel. Amodern lightning discharge counter Journal of Applied Meteorology, 1968, 7, No. 4, p. 679-683. 3. S. A. Prentice. Compteur de coups de fourde CIGRE «Electra, 1972, № 22, c. 149-171 (прототип).3. S. A. Prentice. Compteur de coups de fourde CIGRE Electra, 1972, No. 22, p. 149-171 (prototype).
SU2191173A 1975-11-19 1975-11-19 Device for recording lightning discharges SU546834A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2191173A SU546834A1 (en) 1975-11-19 1975-11-19 Device for recording lightning discharges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2191173A SU546834A1 (en) 1975-11-19 1975-11-19 Device for recording lightning discharges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU546834A1 true SU546834A1 (en) 1977-02-15

Family

ID=20637816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2191173A SU546834A1 (en) 1975-11-19 1975-11-19 Device for recording lightning discharges

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU546834A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU546834A1 (en) Device for recording lightning discharges
US4111559A (en) Apparatus for determining the transmissivity of an optical medium
SU461397A1 (en) Acoustic logging equipment
SE397763B (en) RECEIVER DEVICE FOR SENSITIVE DETECTION OF ATMINSTONE TWO TONE FREQUENCIES IN AN INCOMING TONE SIGNAL
George et al. Comb filters for pulsed radar use
Dowden Wide? Band Bursts of VLF Radio Noise (Hiss) at Hobart
FR1452065A (en) Speech formant tracking system
SU873192A1 (en) Gas detector
GB1172927A (en) Spectrum Analysis Apparatus
SU822105A2 (en) Device for registering lightning discharges
SU656013A2 (en) Ligtning discharge registering device
SU1661705A1 (en) Device for recording lightning strokes to earth
SU699464A1 (en) Device for registering thunderstorm discharges
SU974316A1 (en) Device for lighting discharge complex registering
SU1065809A1 (en) Lightning counter
SU1000985A2 (en) Lightning recorder
SU657657A2 (en) Frequency-coded information receiving arrangement
SU1078445A2 (en) Device for determining probability distribution for amplitudes of pulse signals
SU467276A1 (en) Device for measuring the amplitudes of pulsed radio signals
SU1035536A1 (en) Method of measuring radio-transmitting device noise spectrum
SU853585A1 (en) Lightning recorder
SU679906A2 (en) Atmospheric discharge recorder
SU900292A1 (en) Device for radio element classification
SU1509787A1 (en) Apparatus for recording the lightning activities
SU1307386A2 (en) Phase-meter