[其他]光电测雹仪

说明书

本实用新型属于气象学中探测冰雹云和闪电的仪器。

目前，探测冰雹云的仪器主要是采用雷达、闪电计数器等，雷达虽然是现代化的先进探测器，但由于其价格昂贵，所需观测和维修人员多，操作复杂，因此限制了它的普遍使用，而且采用雷达来探测冰雹云，准确率也较难提高。闪电计数器    由于在方向性能和抗干扰性能上存在着两个关键性的缺陷，因此，也难于准确地予测和判别冰雹云。

本实用新型的目的是提供一种能预测和鉴别冰雹云方位、强弱、抗干扰性强，且价格低，便于携带的仪器。

本实用新型所述的光电测雹仪是根据气体放电和等离子体辐射的基本理论，采用光电倍增管作为遥感元件，接收积雨云内闪电光中的紫外线而设计的。本仪器由光电遥感器和记录显示控制器组成，光电遥感器和记录显示器之间采用屏蔽电缆连接，光电遥感器由滤光片、光导器、光电倍增器和电动扫描及跟踪器组成，记录显示器由衰减器、前置放大器、前级放大器、热笔式记录器以及主放大器、自动控制器、电子计数器和报警器组成。

本仪器中的光电遥感器经密封后置于室外，用于接收信号，而记录显示控制器则置于室内，便于观测人员的观察和控制。当积雨云中闪电发生紫外光时，此光信号由光导器经滤光片进入光电倍增器，由光电倍增器将光讯号转变成电讯号，此电讯号进入衰减器中衰减到适当大小，以适应于下一级前置放大器的需要，由前置放大器输出的电讯号，自经过前级放大器、热笔式记录器、主放大器和自动控制器、电子计数器，进入自动报警器，当有冰雹云时，报警器发出报警讯号，无冰雹云则不报警。

图1是本实用新型设计原理方框图。

图2是光电倍增器电原理图。

图3是衰减器电原理图。

图4是强雹云脉冲图。

图5是弱雹云脉冲图。

图6是非雹云脉冲图。

图1中虚线框内为置于室外的光电遥感器，由光电倍增管GDB直接遥感积雨云中闪电发出的紫外光信息，电动扫描及跟踪器可控制光电倍增器进行全天候扫描和跟踪闪电，由于紫外光是经过滤光片而进入光电倍增管GDB窗口的，滤光片的光谱灵敏度可选择为1600～3500，带宽可在50～1000范围内选取，光导器的作用是使进光具有方向性。紫外光进入GDB的窗口，为光阳极11所接收，並转换成电讯号，再经九级打拿级放大后，由阳极10经耦合电容Cg输出脉冲电讯号，光电倍增器中R_B可取100KΩ～2MΩ，C_B可取100pf～10000pf，R_L可取100KΩ～100MΩ，C_D可取0.001μf～1μf，Cg可取100pf～0.1μf。当闪电的距离远近不等时，该讯号的大小变化相当大，闪电愈近，讯号就愈大，所以衰减器的使用十分重要，衰减器由若干档波段开关所构成，由档数和衰减量的大小，可以粗略地估计出闪电的距离。衰减器输出的电讯号，经前置放大器、前级放大器和热笔式记录器至主放大器，主放大器采用高增益集成运算放大电路，主放大器中还包括电压幅度比较器和整形电路，为了节省热笔式记录器的记录纸，这里还设有自动走纸控制器，当有电讯号时自动走纸记录，无讯号时则不走纸。电子计数器是用来定时显示闪击频数的，当闪击频数达到某一规定值时，报警器自动报警，提醒观测人员注意此时已出现雹云，从而达到鉴别雹云的目的。

下面是本实用新型的实施例：