Пристрій для дистанційного визначення вологості атмосферного повітря

Пристрій для дистанційного визначення вологості атмосферного повітря, що містить послідовно з'єднані опорний генератор високої частоти і радіопередавач, перший вихід якого з'єднаний з передавальною радіоантеною, а другий з'єднаний з першим входом радіоприймача, другий вхід радіоприймача з'єднаний з виходом приймальної радіоантени, а вихід радіоприймача з'єднаний з входом частотного вимірювача, генератор звукової частоти, один вихід якого з'єднаний з входом підсилювача звукової частоти, а другий вихід генератора звукової частоти з'єднаний з входом перетворювача звукової частоти, вихід якого з'єднаний з першим входом підсилювача подвоєної звукової час C2 2 (19) 1 3 86555 4 радіоприймачами з похибкою до 25% [див., наприпередавальною радіоантеною, а другий з’єднаний клад, Приёмник измерительный П5-5. Техническое з першим входом радіоприймача, другий вхід раописание, инструкция по эксплуатации и периодидіоприймача з’єднаний з виходом приймальної ческой поверке приборов и паспорт. - Минск: 1968. радіоантени, а вихід радіоприймача з’єднаний з - 43с.] входом частотовимірювача, генератор звукової Найближчим за технічною сутністю до заявлечастоти, один вихід якого з’єднаний з входом підного с пристрій, що реалізує радіоакустичний спосилювача звукової частоти, а другий вихід генерасіб визначення вологості повітря [Бабкин С.И., тора звукової частоти з’єднаний з входом переВасильченко Е.А. Радиоакустический способ творювача звукової частоти, вихід якого з’єднаний определения влажности воздуха. А.С. №1670641, з першим входом підсилювача подвоєної звукової опубл. 15.08.91, бюл. №30], який містить опорний частоти, акустичну антену, перетворювач частоти, генератор високої частоти, один вихід якого вихід якого з’єднаний з регульованим фазооберз’єднаний з входом першого радіопередавача, тачем, вихід якого з’єднаний з першим входом вихід якого з’єднаний з входом першої передававимірювача зсуву фаз, мікроЕОМ, перший вхід льної антени, а другий вихід опорного генератора якої з’єднаний з виходом частотовимірювача, друвисокої частоти з’єднаний з входом перетворювагий вхід якої з’єднаний з виходом вимірювача зсуча високої частоти, вихід якого з’єднаний з входом ву фаз, перший вихід мікроЕОМ з’єднаний з частодругого радіопередавача, вихід якого з’єднаний з товимірювачем, другий її вихід з’єднаний з входом входом другої передавальної антени, генератор вимірювача зсуву фаз. а третій та четвертий вихозвукової частоти, один вихід якого з’єднаний з ди мікроЕОМ з’єднані з другими входами підсилювходом першого підсилювача звукових частот, вача звукової частоти та підсилювача подвоєної вихід якого з’єднаний з входом першого акустичнозвукової частоти, до пристрою введено антенний го випромінювача, а другий вихід генератора звуперемикач, перший та другий акустичні приймачі, кової частоти з’єднаний з входом перетворювача причому перший вхід антенного перемикача звукової частоти, вихід якого з’єднаний з першим з’єднаний з акустичною антеною, другий та третій входом другого підсилювача звукової частоти, вивходи антенного перемикача з’єднані з виходами хід якого з’єднаний з входом другого акустичного підсилювача звукової частоти та підсилювача повипромінювача, першу приймальну радіоантену, двоєної звукової частоти, четвертий вхід антенновихід якої з’єднаний з першим входом першого го перемикача з’єднаний з п’ятим виходом мікрорадіоприймача, другий вхід якого з’єднаний з друЕОМ, перший вихід антенного перемикача гим виходом першого радіопередавача, перший з’єднаний з входом акустичної антени, другий вивихід першого радіоприймача з’єднаний з перехід антенного перемикача з’єднаний з входом творювачем частоти, вихід якого з’єднаний з регупершого акустичного приймача, вихід якого льованим фазообертачем, вихід якого з’єднаний з з’єднаний з входом перетворювача, а третій вихід першим входом вимірювача зсуву фаз, а другий антенного перемикача з’єднаний з входом другого вихід першого радіоприймача з’єднаний з першим акустичного приймача, вихід якого з’єднаний з входом першого частотовимірювача, другу привходом вимірювача зсуву фаз. ймальну радіоантену, вихід якої з’єднаний з перНа Фіг.1 подана структурна електрична схема шим входом другого радіоприймача, другий вхід пропонованого пристрою. якого з’єднаний з другим виходом другого радіоПристрій для дистанційного визначення волопередавача, перший вихід другого радіоприймача гості атмосферного повітря містить опорний генез’єднаний з першим входом другого частотовиміратор високої частоти 1, радіопередавач 2, перерювача, а другий вихід другого радіоприймача давальну радіоантену 3, приймальну радіоантену з’єднаний з другим входом вимірювача зсуву фаз, 4, радіоприймач 5, частотовимірювач 6, генератор вихід якого з’єднаний з першим входом мікроЕОМ, звукової частоти 7, підсилювачі звукової частоти 8 другий вхід якої з’єднаний з виходом першого часта подвоєної звукової частоти 10, перетворювач тотовимірювача, третій вхід мікроЕОМ з’єднаний з звукової частоти 9, акустичну антену 11, перетвовиходом другого частотовимірювача, а окремі вирювач частоти 12, регульований фазообертач 13, ходи мікроЕОМ з’єднані з другими входами підсивимірювач зсуву фаз 14, мікроЕОМ (персональний лювачів звукової частоти, другими входами частокомп’ютер) 15, антенний перемикач 16, акустичні товимірювачів і третім входом вимірювача зсуву приймачі 17 та 18. фаз. Пристрій працює наступним чином. У мікроНедоліком такого пристрою є низька точність ЕОМ 15 з периферійними пристроями записується визначення вологості атмосферного повітря через програма зондування, яка включає параметри зонизьку точність фазових вимірювань, обумовлену ндування (максимальні та мінімальні можливі знависокою фазовою нестабільністю апаратури при чення швидкості звуку при наявному значенні приреалізації пристрою в НВЧ діапазоні радіохвиль. земної температури повітря, яка вимірюється Задачею винаходу є підвищення точності витермометром, значення зондуючих звукових часзначення вологості атмосферного повітря шляхом тот, період зондування, значення частоти, на якій застосування звукової апаратури, фазові характеведеться вимірювання зсуву фаз, висота, на якій ристики якої мало залежать від фазової нестабіведеться визначення вологості атмосферного польності елементів та зовнішніх умов. вітря, приземне значення атмосферного тиску, яке Згідно з винаходом це досягається за рахунок вимірюється барометром). Програма містить татого, що у відомий пристрій, який містить послідокож команди формування довжини акустичних вно з’єднані опорний генератор високої частоти і імпульсів у підсилювачах звукової частоти 8 і 10 радіопередавач, перший вихід якого з’єднаний з (початку та кінця акустичних імпульсів), команди 5 86555 6 формування імпульсу керування роботою антенної звукової частоти, після чого значення зсуву ного перемикача 15, запуску вимірювача зсуву фаз фаз записується до пам’яті мікроЕОМ 15. На від14 і частотовимірювача 6, підпрограми розрахунку міну від прототипу таке схемне рішення, коли вишвидкості звуку (за значенням доплерівського зсумірювач зсуву фаз 14 вимірює зсув фаз не поміж ву частоти прийнятих електромагнітних коливань), доплерівськими частотами, сформованими у двох атмосферного тиску (за барометричною формурадіоканалах з високою фазовою нестабільністю лою) та вологості атмосферного повітря на задачерез наявність великої кількості радіоелементів ній висоті зондування. та їх підвищену залежність від зовнішніх умов, а Генератор звукової частоти 7 генерує електпоміж коливаннями подвоєної звукової частоти, ричні коливання звукової частоти, яке відповідає: сформованими у двох акустичних каналах (доповнаявній приземній температурі повітря, ці колинених антенним перемикачем 16, акустичними вання подаються на підсилювач звукової частоти 8 приймачами 17 та 18) зі значно меншою фазовою та на перетворювач звукової частот 9, у якому нестабільністю за рахунок меншої кількості радіоздійснюється перетворення (помноження) звукової елементів та меншої залежності її від зовнішніх частоти з цілочисельнним коефіцієнтом кратності умов, підвищує точність вимірювання зсуву фаз. (К>1), наприклад, К=2. Коливання генератора звуКоливання високої частоти, які генерує опорний кової частоти 7 підсилюються підсилювачем звугенератор високої частоти 1, подаються на вхід кової частоти 8, а подвоєні коливання звукової радіопередавача 2, у якому здійснюється формучастоти підсилюються підсилювачем подвоєної вання та безперервне генерування електричних звукової частоти 10. За імпульсами, які генерує коливань радіочастот з довжиною хвилі, в два рамікроЕОМ 15, у підсилювачах звукової частоти 8 зи більше, ніж довжина хвилі звукової частоти. Ці та подвоєної звукової частоти 10 формуються поколивання за допомогою передавальної радіоантужні пакети електричних коливань звукової час тени 3 випромінюються вертикально уверх у атмоюти (наприклад, подачею та зняттям анодної насферу. Відбиті неоднорідностями атмосфери, пруги на вихідні каскади підсилювачів звукової спричиненими проходженням акустичного імпульчастоти 8 та подвоєної звукової частоти 10, подасу звукової частоти, електромагнітні коливання чею зміщення на них тощо), які подаються на вхоприймаються приймальною радіоантеною 4, яка ди антенного перемикача 16. За командою мікроперетворює їх у електричні коливання, що надхоЕОМ 15 антенний перемикач 16 переводиться у дять, в свою чергу, на вхід радіоприймача 5, де положення "ПЕРЕДАЧА", сформовані у підсилюздійснюється підсилення сигналів та виділення вачах звукової частота 8 та подвоєної звукової частот доплерівського зсуву цих сигналів (за дочастоти 10 пакети потужних електричних коливань помогою напруги радіочастоти, яка поступає на звукової частоти подаються на вхід акустичної вхід радіоприймача 5 з другого виходу радіопереантени 11 і випромінюються нею вертикально давача 2). Частота доплерівського зсуву подаєтьуверх у вигляді акустичних імпульсів з синусоїдася на частотовимірювач 6, який запускається синльним заповненням та різною довжиною хвиль хронно з запуском вимірювача зсуву фаз 14 та заповнення. За командою мікроЕОМ 15 антенний вимірює значення частоти; по закінченні вимірюперемикач 16 переводиться у положення "ПРИвання частотовимірювач 6 подає на відповідний ЙОМ", відбиті від температурних неоднорідностей вхід мікроЕОМ імпульс "Кінець вимірювання", пісатмосфери акустичні хвилі з різним синусоїдальля чого здійснюється зчитування значення допленим заповненням приймаються акустичною антерівського зсуву частоти з виходу частотовимірюною 11, яка перетворює їх в електричні коливання вача 6 та запис його до пам’яті мікроЕОМ 15. двох різних частот, які надходять на входи акустиРозрахунок значення вологості атмосферного почних приймачів 17 та 18, де здійснюється підсивітря за даними проведених вимірювань виконує лення коливань, що приймаються. Акустичний мікроЕОМ; у подальшому це значення виводиться приймач 17 настроєний на подвоєну звукову часна екран дисплею або на друкування. Для визнатоту, акустичний приймач 18 настроєний на звукочення вологості повітря при різних його темпераву частоту. З виходу акустичного приймача 17 підтурах частота генератора звукової частоти 7 змісилені коливання подвоєної звукової частоти нюється залежно від значення приземної нотуються на перший вхід вимірювача зсуву фаз температури. 14; з виходу акустичного приймача 18 коливання Додатковий позитивний ефект пристрою для звукової частоти подаються на перетворювач часдистанційного визначення вологості атмосферного тоти 12, де вони перетворюються (помножаються) повітря підлягає у здешевленні отримання інфорз коефіцієнтом кратності К=2. подаються далі на мації про вологість атмосферного повітря через регульований фазообертач 13, який слугує для заміну фазових вимірювань у радіоканалах фазокомпенсації зростання фази у перетворювачі 12. З вими вимірюваннями у звукових каналах та спрофазообертача 13 перетворені коливання надхощення апаратури (виключення одного радіопередять на другий вхід вимірювача зсуву фаз 14. За давача, одного радіоприймача га двох командою мікроЕОМ 15 вимірювач зсуву фаз 14 радіоантен). вимірює зсув фаз між двома коливаннями подвоє 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 86555 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601