Устройство для регистрации молний

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

""932436

{б! ) Дополнительное к авт, свид-ву ¹ 569995(22)Заявлеио03;11.80 (21) 29998@1/18-10 (SI)M. Кл. с присоединением заявки М

G01 Ю1/16

5Ъеудеротеенный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

ОпУбликовано 30.05.82. Бюллетень .Щ 20 (53) УДК 551 5g4

° 2 (088.8) Дата опубликования Описания 30.05.82 (72) .Автор изобретения

В. И. Потапкин (Научно-исспедоватепьский институт высоких напр жений при Томском ордена Октябрьской Ревопюции и ор Трудового

Красного Знамени попитехническом институте им. С.М. Кирова (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

МОЛНИЙ

Изобретение относится к метеорологическим приборам, предназначено для получения информац:ни о продолжителтности многокомпонентных молний. .В основном авт. св. ¹ 569995 описано устройство, содержащее последовательно соединенные антенну, фильтр, схему совпадения, одновибратор и регист» рируюшее устройство. При этом устройство снабжено двумя дополнительными одновибраторами, первый из которых включен между фильтром и схемой совпадения, а второй связан входом с выходом первого дополнительного одновибратора, а выходом - c входом схемы совпадения (1).

Поскольку известное устройство создано с целью регистрации многокомпонентных молний, то оно не может быть использовано для определения их длительности

Бель изобретения — автоматическое измерение длительности многокомпонентных молний.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство снабжено четырьмя схемами запрет, через которые дополнительные одновибраторы входами связа-. ны с фильтром, а выходами - со схемой совпадения, двумя схемами разряда, через которые каждый из этих одновибраторов выходом связан с входом другого, и двумя триггерами, входы:первого из которых подсоединены к выходам дополнительных одновибраторов, а выходы - к управляющим входам схем запрет, связывающих эти одновибраторы с фильтром, а входы второго триггера « к выходам схемы совпадения и основного одновибратора, который через этот триггер связан с регистрирующим устройством.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу при измерениии длительности молнии, состоящей из трех кампонентов. Номера диаграмм на фнг. 2

3 М24 совпадают с номерами соответствующих им точек структурной схемы фиг. 1.

Устройство содержит последовательно соединенные антенну 1, фильтр 2, схему

3 запрет, дополнительный одновибратор 4, схему 5 запрет, схему 6 совпадения, одновибратор 7, триггер. 8 и регистрирующее устройство 9. Кроме того, имеются последовательно соединенные и вктпоченные между фильтром 2 и схемой 6 10 совпадения, схема запрет 10, одно « вибратор 11 и схема 12 запрет. Выход одновибратора 4 связан непосредственно с управляющим входом схемы запрет 12 и через первую схему разряда 13 с до- 15 полнительным входом одновибратора 11.

Выход последнего связан непосредственно. с управляющим входом схемы 5 запрет и через вторую схему 14 разряда с до.— полнительным входом одноиибратора 4. 20

Имеется также триггер 15, входы когорого связаны с одновибрагорами 4 и 11, а выходы с управляющими входамй схем

3 и 10 запрет. Второй вход триггера 8 соединен с выходом схемы 6 совпадения. 25

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии одна иэ схем

3 или 10 запрет способна пропускать сигналы с входа на выход. Какая иэ 30 схем 3 или 10çàïðåòà в данный момент будет открытой определяется положением триггера 15, Пусть триггер 15 находится в таком состоянии, что схема 3 запрет открыта, а схема 10 запрет закрыта.

Электромагнитные сигналы, например, трехкомпоненгной молнии воспринимаются ангенной 1 и поступают на вход фильм ра 2, имеющего полосу пропускания 4ао

8 кГц. На выход фильтра (диаграмма 16, фиг. 2) проходят сигналы, соответствующие отдельным компонентам молнии типа облако - земля. Сигнал от первого ком понента проходит через схему 3 запрет и 5 запускает одновибратор 4 (диаграмма 17, фиг. 2), Одновибратор 4 вырабатывает импульс стандартной амплитуды, длительность которого в нормальных условиях должна быть не менее максимального вре- 0 менного интервала между отдельными компонентами молнии порядка 0,3 с.

: Передним фронтом импульса одновибратора 4 опрокидывается триггер 15, в результате схема. 3 запрет закрывается, а схема 10 запрет открывается. Импульс одновибратора 4 проходит также через схему 5 запрет, схему 6 совпадения и

36 ф своим передним фронтом запускает одновибратор 7 (диаграмма 18, фиг. 2). Одновибратор 7 вырабатывает импульс стан дартной амплитуды, дпигельность которого должна быть не более длительности им пульса, вырабатываемого одновибратором

4 (например, 0,29 с).

Сигнал от второго камлонента молнии проходит через схему 10 запрет и эалуокает одновибратор 11 (диаграмма 19, фиг. 2). Последний вырабатывает импульс стандартной амплитуды, длительность которого должна быть равна длительности импульса одновибратора 4 (0,3 м). Пе- редним фронтом импульса одновибратора

1l опрокидывается триггер 15, в реэулт тате схема 10 запрет закрывается, а схема 3 запрет открывается. Импульс одновибратора 11 воздействует на схему 5 запрет и закрывает ее, Передний фронт импульса одновибратора 11 запускает схему 14,разряда, в результате одновибратор 4 досрочно возвращается в исходное состояние (диаграмма 17, фиг. 2) и открывает схему 12 запрет.

Задним фронтом импульса одновибратора 7 (диаграмма 18, фиг. 2) опрокидывается триггер 8 (диаграмма 20, фиг. 2), собранный по схеме с раздельным запуском. Сигнал с выхода триггера 8 поступает на вход регистрирующего устройства

9 и запускает его. В качестве последнего может быть использован таймер. Таймер

9 начинает регистрировать длительность молнии.

Сигнал от третьего компонента молнии, также как и от первого проходит через схему 3 запрет и запускает одновибратор 4. Передним фронтом импульса одновибратора 4 опрокидывается триггер

15, в результате схема 3 запрет закрывается, а схема 10 запрет открывается.Импульс одновибратора 4 воздействует на схему 12 запрет и закрывает ее.

Передний фронт импульса одновибратора 4 запускает схему 13 разряда, в результа; те одновибратор 11 досрочно возвращает ся в исходное состояние и открывает схему 5 запрет.

Так как В рассматриваемом примере молния состоит из трех- компонентов, то через 0,3 с одновибратор 4 сам вернется в исходное состояние. Задний фронт импульса одновибратора 4 (диаграмма 17, фиг. 2) проходит через схему 5 запрет, схему 6 совпадения и опрокидывает трщ гер 8 в исходное состояние (диаграмма

20, фиг. 2), В результате етого трщ 5 ÉÝ24

rep 9 йрекращает измерение длительнос=ти молнии.

Таким образом, для измерения длительности многокомпонентной молнии в предлагаемом устройстве необходимо измерить длительность импульса на выход де триггера 8 (диаграмма 20, фиг. 2).

Длительность измеряемого импульса рав» на сумме временных интервалов между всеми компонентами молнии плюс раз- iO ность длительностей импульсов, выраба тываемы . одновибраторами 4 и 7. Пооледнее обстоятельство позволяет в неко.торой степени учесть длительность последнего компонента молнии и, следовательно, 15 определить полную длительность молнии.

В рассматриваемом примере длительность йоследнего компонента молнии в соотвеч ствии с литературными данными принята равной 10 мс. 20

Предлагаемое устройство позволяет полностью автоматизировать процесс из мерения длительностей многокомпонентных молний. Эта информация крайне необходима, например, для выбора паузы 25 повторного автоматического включения линий электропередач, отключающейся иэза молнии. Фотографический и осцилло графический способы получения подобной информации сложны, малопроизводи- 30 тельны и весьма трудоемки. Предлагаемое устройство лишено этих недостатков

М 6 и позволяет в течение одного грозового сезона собрать значительный статистичеокий материал, необходимый для обоснованного выбора молниезащитных устройств.

Формула изобретения

Устройство для регистрации молний по авт. св. % 569995, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью автоматического измерения их длительности, оно снабжено четырьмя схемами ЗАПРЕТ, через которые .дополнительные однойнбраторы входами связаны с фильтром, а выходами «со схемой совпадения, дву мя схемами разряда, через которые каждый из этих одновибраторов выходом связан с входом другого, и двумя триггерами, входы первого из которых подсоединены к выходам дополнительных одновиб- раторов, а выходы - к управляющим вхо» дам схем ЗАПРЕТ, связывающих эти одновибраторы с фильтром, а входы второго. триггера - к выходам схемы совпадения и основного одновибратора, который через этот триггер связан с регистр рируюшим устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 569995, кл. GO1ß× 1/16, 25.08.76.

932436

Составитель С. Непомнящая

Редактор В. Пилипенко Текред А. Бабинеи Корректор Е, Рошко

Заказ 3777/66 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-.Зб, Раушская наб„д. 4/5

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