Способ измерения влажности воздуха

 

Союз Соаатсмих

С©цмалмстимесннн

Распублмк

< 656ОО4 (61) Дополнительное к «вт. свиа-ву(22) Заявлено 27.09.76(21) 2406464/18-09 с присоединением заявки № (N) Приоритет(51) М. Кл, q 01 $9/60

Гаеударатвеннвй квинтет

СССР аа делам нэаервтеннй и аткрытнй

Опубликовано 05.04.79,Бюллетень № 13 (5З) 7@K 621.317. .30.333. 275 (088.8) Дата опубликования опилина 09.04.79 (72) Авторы изобретения

Б. Т. Кузнецов и А. А. Савин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ВОЗПУХА

Изобретение orHocMTcfl к метеорологии, а именно к области использования радиолокационных систем при измерении влажности атмосферы.

Известны методы измерения влажности атмосферы с помошью радиозондов. На 5 борту радиозонда устанавливается измеритель влажности, показания которого передаются по радиолинии на Землю (1

Однако при измерении профиля влажности атмосферы в реальном масштабе време-1а ни в течение длительного периода времени такие системы применяться не могут.

Известен также способ измерения влажности воздуха, основанный на излучении акустических и электромагнитных колебаний, приеме и измерении доплеровского сдвига час тоты электромагнитного колебания, отраженного or неоднородностей воздуха (2$ .

Однако в известном способе значитель- 0 ное время измерения.

Цель изобретения — сокрашение времени измерений.

Йля этого способа измерения влажнос ти воздуха, основанном на излучении акустических и электромагнитных колебаний, приеме и измерении допплеровского сдвига частоты электромагнитного колебания, отраженного от неоднородностей воздуха, дополнительно излучают акустические и электромагнитные колебания с другими частотами, принимают и измеряют допплеровский сдвиг частоты дополнительного электромагнитного колебания, отраженного or неоднородностей воздуха, измеряют ширину спектральных линий принятых электромагнитных колебаний с последуюшим вычислением скорости звука, по величине которой определяют величину погношения звука в воздухе на двух излучаемых частотах и при сравнении величин поглошения определяют влажность воздуха с учетом реальной температуры.

На фиг. 1 изображена схема измерения профиля влажности атмосферы; на фиг. 2— зависимости поглошения звуковых волн в

656004 воздухе or влажности при различных час= гогах звука.

Передатчики 1 и 2 через антенну 3 излучают в атмосферу радиоволны двух часгог, Зги радиоволны отражаются or неод- 3 нородносгей атмосферы 4, созданных двумя эвуКовыми волнами разных частот, излучаемыми генераторами звука 5 и 6. Огражения имеют л есго, если выполняется соотношение Брегга 19

К =2RcosЧ, где К вЂ” волновое число звуковых волн;

R - BonHoBoe число электромагнитных

ВОЛН; 35 -угол между направлением распространения электромагнитных волн и нормалью, Только при выполнении этого условия будет заметное отражение радиоволн. Та-, ким образом, подбирая частоты звуковых о и электромагнитных волн, можно добиться того, что каждая из радиоволн отражается . только от неоднородности, созданной опре целе нной звуковой волной.;Отраженные1 радиоволны с помощью общей антенны 7 принимаются приемниками 8 и 9, настроенными на частоты принимаемых радиоволн. Затем принимаемый сигнал обрабагывае тся в ус гройс тве обработки информации 1 О. Работа системы синхронизиру- З© ется с помощью устройства синхронизации

11. В устройстве обработки информации

10 измеряется ширина спектра и допплеровский сдвиг принятых радиоволн, после чего определяется скорость звука.

Вслед за этим вычисляется поглощение звуковых волн атмосферы по формуле ( к. 38т" где Af - половина ширины спекrpa: /- — скорость звука:

38 д. - поглощение.

Зная чистоту звука и поглощение его атмосферой, по графикам определяют влажность воздуха, Сравнением показаний на разных частотах раскрывается неоднозначность.

Например, зная поглощения О, и С, проводим на графике прямые 12 и 13.

Точки пересеченИя эгих прямых с кривыми 14 и 15 зависимости влажности or поглощения дают значения влажности на каждой частоте. Сравнивая полученные результаты, выбирают значение влажности Р, совпадающее на двух частотах.

Профиль влажности измеряется путем сканирования луча пвредающей антенны или применением сгробирования.

Использование предлагаемого способа измерения влажности воздуха обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

- воэможность измерения высотного профиля атмосферы в реальном масштабе времени;

- измерения могут проводиться непрерывно в течение длительного времени; — используется только наземное оборудование.

Формула иэобре гения

Способ измерения влажности воздуха,,основанный на излучении акустических и электромагнитных колебаний, приеме и измерении допплеровского сдвига частоты элекгромагни гного колебания, о граженного от неоднородностей воздуха, о г л и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени измерений, дополнительно излучают акустические и электромагнитные колебания с другими частотами, принимают и измеряют допплеровский сдвиг частоты дополни тельного электромагни гного колебания, о граженного о r неоднородностей воздуха, измеряют ширину спектральных линий принятых электромагнитных колебаний с последующим вычислением скорости звука, по величине которой определяют величину поглощения звука в воздухе на двух излучаемых частотах и при сравнении величин поглощения определяют влажность воздуха с учетом реальной температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 115950, кл. g- 01 И 19/10, 1956.

2. "APPfied OPtiCS, УИ, М 1, 1972, р. 108-112.

656004 а и

Фиг. 8

Составитель Г. Серова

Редактор И. Карпас Техред Н. Бабурка Корректор М. Пожо

Заказ 1510/36- . Тираж 696 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениИ и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., a. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4