Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методы и средства ГМИ. Григоров Н.О

..pdf
Скачиваний:
201
Добавлен:
11.08.2019
Размер:
5.73 Mб
Скачать

3.4. Акустические анемометры .....................................................

117

3.5. Лазерный доплеровский измеритель скорости ветра .............

120

3.6. Измерители направления ветра.

 

Дистанционныеизмерители ...........................................................

124

3.7. Использованиепроволочных потенциометров и угловых

 

кодеров при передаче информации об угле поворота флюгарки ...

128

Глава 4. ИЗМЕРЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ.................

132

4.1. Жидкостные барометры..........................................................

132

4.2. Деформационные барометры ..................................................

136

4.3. Барометр БРС .........................................................................

140

4.4. Вакуумметры ..........................................................................

141

Глава 5. АКТИНОМЕТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ..........................

143

5.1. Измерениепрямой солнечной радиации .................................

144

5.2. Измерение рассеянной и суммарной радиации ......................

149

5.3. Измерение радиационного баланса. Балансомер ...................

152

Глава 6. ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ

 

ТЕХНИКИ..............................................................................

159

6.1. Информация. Основные определения, свойства.

 

Цифровые коды ..............................................................................

159

6.2.Устройства для храненияинформации

 

(запоминающие устройства) ..........................................................

164

6.3. Логические элементы (малые интегральные схемы) ............

168

6.4. Логические действия и логическиефункции.

 

Минимизациялогическихфункций.................................................

171

6.5. Средние интегральные схемы.................................................

176

6.6. Цифроаналоговыеи аналого-цифровыепреобразователи ......

181

Глава 7. ДИСТАНЦИОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ....

188

7.1. Измерениевысоты нижней границы облачности ...................

188

7.2. Измерение содержания озона в атмосфере............................

192

7.3. Измерение метеорологической дальности видимости.

 

Понятие контраста. Уравнение Кошмидера ..................................

194

7.4. Поляризационный измеритель дальности

 

видимости М-53а............................................................................

199

7.5. Регистратор дальности видимости РДВ-3 .............................

202

7.6. Импульсный фотометр ФИ-1 ..................................................

206

7.7. Дистанционная метеорологическая станция М-49 .................

211

7.8. Анеморумбометр М-63М........................................................

216

7.9. Пульт цифрового анеморумбометра МВ1-2-М1.....................

225

301

7.10.Измерениерадиоактивногофона и радиоактивного

 

заражения местности .....................................................................

235

Глава. 8. КОМПЛЕКСНАЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКАЯ АЭРОДРОМНАЯ

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ КРАМС-2 ...............

242

8.1. Датчик атмосферного давления станции КРАМС-2 ..............

245

8.2. Датчик температуры и влажности КРАМС-2 ........................

247

8.3. Датчик близких гроз ................................................................

250

8.4. Датчик параметров ветра КРАМС-2......................................

251

8.5. Датчик метеорологической дальности

 

видимости КРАМС-2......................................................................

252

8.6. Датчик высоты нижней границы облачности КРАМС-2........

252

Глава 9. СРЕДСТВА ПЕРЕДАЧИ

 

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ........................

253

9.1. Принциппередачинеподвижных изображений .......................

253

9.2. Принцип действияфаксимильных аппаратов .........................

254

9.3. Устройство метеорологических спутников.

 

Системы ориентации ......................................................................

256

9.4. Параметры орбит искусственных спутников Земли ..............

259

9.5. Устройство и работа видикона ................................................

264

9.6. Преобразователи с зарядовой связью (ПЗС).........................

268

9.7. Дешифрированиеметеорологической информации

 

на снимках с метеорологических спутников .................................

270

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

 

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ..............................................

279

ЛИТЕРАТУРА......................................................................................

284

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Таблица значений удельного сопротивления

 

металлов и сплавов ( )........................................................................

287

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Таблица значений температурного

 

коэффициента ( ) для различных металлов и сплавов .......................

288

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Значения термоЭДС для различных

 

металлов в паре с платиной.................................................................

289

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Таблица значений температурного

 

коэффициента расширениянекоторых металлов и сплавов ( ) ..........

290

ПРИЛОЖЕНИЕ5. Назначениеи основныепринципы

 

работы осциллографа...........................................................................

291

ОГЛАВЛЕНИЕ ....................................................................................

300

302

CONTENT

 

Introduction................................................................................................

3

Brief History of Meteorological measurements in Russia............................

4

Main Basement..........................................................................................

9

1. Classification of Meteorological Devices ...........................................

9

2. Classification of Measure Methods .................................................

13

3. Main Values of Meteorological Devices ..........................................

15

Chapter 1. Temperature measurements....................................................

18

1.1. Heat Inertia of Thermometers ......................................................

18

1.2. Resistor Temperature Sensors. Resistance

 

Dependence on Temperature ..............................................................

27

1.3. Measuring Bridge Circuits ............................................................

30

1.4.Balanced Resistive Thermometer34 .............................................

1.5.Feedback Controlled Systems. Automatically

Balanced Resistive Thermometer ........................................................

38

1.6. Disbalanced Resistive Thermometer ............................................

42

1.7. Differential Resistive Thermometers ............................................

45

1.8. Thermoelectrical Phenomenas. Thermocouple and Themopile......

46

1.9. Deformation Thermometers .........................................................

53

1.10. Radiation Thermometers.............................................................

56

1.11. Acoustic Thermometers ..............................................................

63

Chapter 2. Humidity Measurements .........................................................

67

2.1. Humidity. Main Values. Psychrometer Method

 

of Humidity Measurements .................................................................

67

2.2. Deformation Hygrometer .............................................................

76

2.3. Condensation Hygrometer (Dew-Point Hygrometer) ....................

77

2.4. Electrolytic Hygrometer ...............................................................

81

2.5. Electrolytic Hygrometer Warm up ................................................

86

2.6. Sorptional Hygrometers ................................................................

90

2.7. Radiation Hygrometer ..................................................................

93

2.8. Capacitor Hygrometer..................................................................

96

Chapter 3. Wind Mesutements .................................................................

99

3.1. The Theory of Rotoanemometers .................................................

99

3.2. Inductive wind meter ..................................................................

108

3.3. Pulse (contact) wind meter.........................................................

114

3.4. Acoustic wind meter...................................................................

117

3.5 Laser Doppler wind meter ...........................................................

120

303

3.6. Wind Direction Measurements. Remote Measurements..............

124

3.7. Wire Potentiometers and Angle Decoders Using to Transmit

 

Information about Vane Position........................................................

128

Chapter 4. Atmospheric Pressure measurements ...................................

132

4.1. Liquid Barometers......................................................................

132

4.2. Deformation Barometers ............................................................

136

4.3. Barometer БРС .........................................................................

140

4.4. Low Pressure Measurements .....................................................

141

Chapter 5. Actinometry Measurements ..................................................

143

5.1. Direct Solar Radiation Measurements ........................................

144

5.2. Diffuse and Net Radiation Measurements ..................................

149

5.3. Radiation Balance Measurements ..............................................

152

Chapter 6. Basement of Digital Devices Construction ............................

159

6.1. Information. Main Definitions, Properties. Digital Codes ............

159

6.2. Elements to Memorize Information.............................................

164

6.3. Gates (Simple Integral Circuits)..................................................

168

6.4. LogicActions and Logic Functions.

 

LogicFunctions Minimization ............................................................

171

6.5. Medium Scale Integration Circuits (MSI) ...................................

176

6.6. Digital-Analog andAnalog-digital Converters .............................

181

Chapter 7. Remote Devices ...................................................................

188

7.1. Cloud Base Altitude Measurements............................................

188

7.2. Ozone Measurements.................................................................

192

7.3. Meteorological Visibility Range Measurements.

 

Contrast. Koshmider Equation...........................................................

194

7.4. PolarizationVisibility RangeInstrument M-53a...........................

199

7.5. Visibility Range Registrar РДВ-3................................................

202

7.6. Pulse Photometer ФИ-1 .............................................................

206

7.7. Remote Meteorological Station M-49 .........................................

211

7.8. Wind Meter M-63M ...................................................................

216

7.9. Consol of Digital Wind Meter МВ1-2-М1...................................

225

7.10. Measurements of radioactive Background

 

andradioactivePollution....................................................................

235

Chapter 8. Complex Radioengineering Airdrome Meteorological

 

Station CRAMS-2 .................................................................

242

8.1. Atmospheric Pressure Transducer..............................................

245

8.2. Temperature and Humidity Transducer.......................................

247

8.3. Thunderstorm Transducer...........................................................

250

304

8.4. Wind Parameters Transducer .....................................................

251

8.5. Meteorological Visibility RangeTransducer ................................

252

8.6. Cloud Boundary Transducer .......................................................

252

Chapter 9. Apparatus to Transmit Meteorological Information................

253

9.1. Principle to Transmit Unmoving Pictures ....................................

253

9.2. Principle of FacsimileApparatus ................................................

254

9.3. Meteorological Satellites. Orientation Systems ............................

256

9.4. Satellite Orbits and Their Parameters .........................................

259

9.5. TV-Transmit Tube Operation......................................................

264

9.6. Transmitter with charge connection ............................................

268

9.7. Decoding of Meteorological Information from Satellite ...............

270

Perspective of Meteorological Devices Development .............................

279

Literature ...............................................................................................

284

Enclosure 1. The Table of Specific Resistance

 

for Metals and Alloys ( ) .......................................................................

287

Enclosure 2. The Table of Resistant Coefficient of Temperature ( )

 

for Metals andAlloys .............................................................................

288

Enclosure 3. Thermoelectromotive force for Various Metals

 

in couplewith Platinum ..........................................................................

289

Enclosure 4. The Table of Expansion Coefficients for Some Metals

 

and Alloys ( ) ........................................................................................

290

Enclosure 5. The Purpose and Main Principles

 

of Oscillograph Operation.......................................................................

291

Content ..................................................................................................

300

305

Учебное издание

Николай Олегович Григоров, Андрей Геннадьевич Саенко, Карина Левановна Восканян

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Редактор О.С. Крайнова

Компьютерная вёрстка К.П. Ерёмин

ЛР№020309от30.12.96

Подписано в печать 28.12.2012. Формат 60х90 1/16. Гарнитура “Таймс” Печать цифровая. Усл. печ. л. 19,1. Тираж 300 экз. Заказ № 140.

РГГМУ, 195196, Санкт-Петербург, Малоохтинский пр. 98. Отпечатано в ЦОП РГГМУ

306