Вимірювач висоти нижньої межі хмар ІВО-1М

Моніторинг висоти нижньої межі хмар

Під висотою хмар в метеорології розуміють висоту їх нижньої над поверхнею землі. В основному вимірюють висоту хмар середнього і нижнього ярусів (не вище 2500 м.). При цьому визначається висота самих нижніх хмар. При тумані висота хмар приймається рівною нулю, і в аеропортах в даних випадках вимірюється "вертикальна видимість". В основу виміру висоти нижньої межі хмар в ІВО-1М і РВО-2 покладено метод світолокаціі.

Цим методом висота нижньої межі хмар визначається за часом проходження світлом шляху від випромінювача світла до хмари і назад.

Світловий імпульс надсилається випромінювачем і після відбиття приймається приймачем. Випромінювач і приймач розташовуються в безпосередній близькості один від одного.

Принцип вимірювання висоти нижньої межі хмар, що використовується в вимірювачі висоти хмарності ІВО-1М .

Вимірювач висоти нижньої межі хмар ІВО-1М.

ІВО-1М складається з передавача і приймача світлових імпульсів, пульта управління та комплекту сполучних кабелів. Приймач і передавач встановлюються на відкритій площадці на відстані 8-10 метрів один від одного. Передавач і приймач аналогічні за конструкцією і містять параболічні дзеркала, захисні скла і кришки, які перед вимірами піднімаються за допомогою електродвигунів.

Як джерело світлових імпульсів використовується троботрон типу ІСШ-100. Потужні світлові імпульси прямокутної форми тривалістю близько 1мс і частотою 20Гц випромінюються вертикально вгору. Частина розсіяної хмарою енергії (світлові імпульси з гармоніками, кратними основній частоті сигналу) повертається до приймача і перетвориться фотоелектронним помножувачем ФЕУ-1 в електричні імпульси. Безпосередньо в приймачі розташований попередній широкосмуговий підсилювач. який дозволяє зменшити вплив перешкод при передачі сигналу до пульту управління, розташованому в приміщенні на відстані до 50 м. від прийомопередавача.

За допомогою пульта управління, що містить електронно-променеву трубку, оператор може вручну вимірювати час запізнювання луна-сигналу, відбитого хмарою, щодо зондуючого сигналу, випроміненого передавачем. Вимірювання проводиться за допомогою схеми компенсації, яка містить регульоване джерело живлення і дозволяє змінювати напругу на правому по схемі пластині ЕПТ (рис.1).

Повертаючи ручку потанціометра, на якій закріплений покажчик шкали висот, оператор компенсує напругу, що надходить від генератора розгортки на ліву пластину ЕЛТ. Напруга на виході генератора розгортки за один період випромінювання зростає пропорційно часу, який пройшов з моменту випромінювання зондуючого сигналу, і після досягнення деякого рівня, відповідного діапазону вимірювання, повертається до вихідного рівня. Відповідно до цього електронний промінь пробігає вздовж екрану ЕПТ зліва на право з частотою випромінювання 20 разів на секунду.

Рис.1 Блок-схема ІВО-1М.

Така частота повторення ЕПТ дозволяє спостерігати на екрані безперервно-світиться картину розгортки променя трубки. При наявності луна-сигналу. надходить на нижню пластину ЕПТ від видеоусилителя, на лінії розгортки з'явиться імпульс, положення якого щодо лінії розгортки відповідає запізнюванню луна-сигналу по відношенню до зондуючого. Це запізнення пропорційно висоті хмар. Відлік висоти хмар проводиться оператором після установки середини переднього фронту луна-сигналу на вертикальну риску в центрі екрану.

У пульті управління є також схема АРУ, яка дозволяє підтримувати незмінною амплітуду ехосигналів у всьому діапазоні вимірювання. Генератор міток призначений для періодичної перевірки зберігання градуювання шкали висот в умовах експлуатації.

Приймач і передавач повинні встановлюватися на відстані не менше 200 метрів від радіолокаційних станцій і не менше 500 метрів від середньохвильових радіостанцій.

Приставка ДВ-1М.

Дистанційна приставка ДВ-1М призначена для дистанційного вимірювання ВНГО в комплекті з ІВО-1М або РВО-2 і передачі в канал зв'язку результатів вимірювань . Основними вузлами приставки є: блок перетворення і блок логічної обробки.

Блок перетворення дозволяє одержати на логічному виході напруга постійного струму, прямопропорційно часу запізнювання луна-сигналу щодо зондуючого імпульсу. З цією метою в блоці перетворення послідовно з'єднані чекає мультивибратор, генератор пилоподібного напруги і піковий детектор.

Особливістю схеми ДВ-1 є наявність додаткового пікового детектора і схеми порівняння вихідних напруг двох пікових детекторів. Така схема дозволяє здійснювати логічну фільтрацію результатів вимірювань на виході пристрою за критерієм відношення сигнал / перешкода. При відсутності перешкоди і наявності луна-сигналу на вході пристрою на виході обох пікових детекторів виявляються рівними. Якщо ж хмар немає і відсутня шумова перешкода (наприклад, при вимірах вночі), то різниця напруг на виходах детекторів буде максимальним. При цьому піковий детектор 1 відключений від ДПІ, який у цьому випадку формує імпульси максимальної амплітуди на вході пікового детектора 2. При наявності луна-сигналу і перешкоди різниця напруги на пікових детекторах буде тим більше, чим більше рівень перешкоди. Така структурна схема забезпечує надійний захист від шумів фонової засвітки без зниження чутливості до корисних сигналів. Це відбувається тому, що за наявності низької хмарності рівень фонової засвітки різко знижується, що і гарантує досить високий рівень відносини сигнал / шум.

Видалення ДВ-1М від місця установки ІВО-1М або РВО-2 до 5 кілометрів.

Основні нормативно-технічні характеристики ІВО і РВО.

Поиск по сайту: