Способ автоматического регулирования скорости перемещения магнитной ленты в подводных геофизических станциях и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G11B15/46 

и

/2

фиг. 1

2, Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее записывающую и воспроизводящую магнитные ГОЛОВИН, обмотки которых соединены соответственно с выходом усилителя записи и входом усилителя воспроизведения, генератор опорного сигнала, интегратор, вход которого соединен с выходом фазового дискриминатора, а выход через схему управления - с двигателем лентопротяжного механизма, отличаю, щ е ё с я тем, что, с целью повышения надежности и точности регистрации информации, лентопротяжный механизм заключен в герметичную оболочку, заполненную исидким маслом, обмотки записи и воспроизведения размещены в одной универсальной магнитной голо ке с двумя рабочими зазорами, введен сдвиговый регистр, входы которого соединены с первыми выходами генератора опорного сигнала и делителя частоты, а выход - с первым входом фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом усилителя воспроизведения, а вход усилителя записи соединен с вторьом выходом делителя частоты, вход которого соединен с вторым выходом генератора опорного сигнала.

1. Способ автоматического регулирования скорости перемещения магнитной ленты в подводник геофи -- -U.V., 1 / -..,. - / зических станциях, заключающийся в записи на ленту синхронизирующего сигнала с последующим считыванием его на некотором расстоянии от места записи и управлении двигателем лентопротяжного механизма путем регистрации фазы рассогласования между воспроизводимым и записываемыми сигналами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности регистрации информации, синхронизирующий сигнал получают путем деления частоты опорного .генератора на любое целое число,сдви гают -фазу синхронизирующего сигнала ,T ij, , где К 1,2..-. на время ® N, N 1,2,3..., F - частота синх(Л ронизирующего сигнала, сравнивают фазу воспроизводимого и сдвинутого с на время Т записываемого сигнала.

1

Изобретение относится к области регистрации информации с помощью магнитной ленты и может быть использовано в любых магнитофонах, где производится многодорожечная запись, особенно в магнитофонах глубоководных геофизических станций.

Известен способ протяжки магнитной ленты, основанный на стабилизации скорости вращения ведущего двигателя с помощью центробежного регулятора l .

Данный способ не позволяет эффективно стабилизировать скорость ленты при изменении нагрузки на нее

Известен также способ стабилизации скорости ленты, заключакхдийся в записисинхронизирующего сигнала на ленту, считывании его на некотором расстоянии от места записи и управлении двигателем привода с помощью обратной связи путем регистрации фазы рассогласования между записанным и регулируемым сигналами.

Устройство для реализации известного способа содержит записывающую и воспроизводящую головки,.соединенные с усилителями записи и воспроизведения соответственно, генератор синхронизирующего сигнала, интегратор, схему управления и двигатель протяжки ленты {2 .

Указанный способ и устройство имеют определенные недостатки.

Во-первых, использование их при глубоководных геофизических наблю дениях сопряжево с определенным процентом выхода из строя станций наблюдения из-за затекания защитных контейнеров геофизических станций. Во-вторых, они не позволяют полу.чить достаточную точность стабйлизации скорости протяжки ленты в

большом диапазону скоростей, причиной чего является запаздывание сигнала обратной связи с воспроизводяей -головки.

Целью изобретения является повыение надежности и точности регист|рации информации.

Цель достигается тем, что согласно п)едлагаемому способу, заключающемуся в записи на ленту синхронизирующего сигнала с последующим считыванием его на некотором расстоянии от места записи и управлении двигателем лентопротяжного механизма путем регистрации фазы рассогласования между воспроизводилфлм и записываемым сигналагли, синхронизирующий сигнал получают путем деления частоты опорного генератора на любое целое число, сдвигают фазу синхронизирующего сигнала на время Т K/NF, где. К 1,2,..,N,N 1,2,3..., F частота синхронизирующего сигнала,сравнивают фазу воспроизводимого и сдвинутого на время Т записываемого сигнала.

ПРИ этом в устройстве, содерхсащем записывающую и воспроизводя11ую магнитные головки, обмотки которых соединены соответственно с выходом усилителя записи и входом усилителя воспроизведения, генератор опорного сигнала, интегратор, вход которого соединен с выходом фазового дискриминатора,, а выход через схему управления - с двигателем лентопротяжного механизма, лентопротяжный механизм заключен в герметичную оболочку, заполненную жидким маслом, обмотки записи и воспроизведения размещены в одной универсальной магнитной головке с двумя рабочими зазорами, введен сдвиговый регистр, входы

которого соединены с первыми выходами генератора опорного сигнала и де-; лителя частоты, а выход - с первым входом фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом усилителя воспроизведения, а вход усилителя записи соединен, с вторым выходом делителя частоты, вход которого соединен с вторым выходом генератора опорного сигнала.

На фиг, 1 показана блок-схема . предлагаемого устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2временные диаграммы работы устройства (импульсов на различных элементах устройства) .

Устройство содержит универсальную магнитную головку 1 с двумя рабочими зазорами и обмотками записи 2 и воспроизведения 3, усилитель 4, фазовый дискриминатор 5, интегратор 6, схему 7 управления, двигатель 8 лентопротяжного механизма, генератор 9 опорного сигнала, делитель 10 частоты, усилитель 11 записи, сдвиговый регистр 12. Все части лентопротяжного механизма заключены в герметичную оболочку,. заполненную жидким маслом.

Устройство работает следующим образом. .

В начальном состоянии схема 7 управления обеспечивает произвольную скорость протяжки. Генератор 9 опорного сигнала (им может быть кварцевый генератор ) вырабатывает опорные импульсы с частотой f 1/t (диаграмма 13 на фиг. 2). Делитель 10 делит опорную частоту Р в N раз.

В нашем случае N 6. С второго выхода делителя 10 синхронизирующий сигнал с частотой f F/ti через усилитель 11 поступает на записывающую обмотку 2 головки (диаграмма 14) . Записанные -импульсы в зависимости от начальной скорости протяжки ленты поступают на воспроизводящий рабочий зазор головки 1 с задержкой с. в результате на обмотке возникает последовательность импульсов, показанная на диаграг-1ме 15. Одновременно импульсы первого выхода делителя 10 подаются на сдвиговый регистр 12. На .выходе сдвигового регистра 12 имеется последовательность импульсов (диаграмма 16) с той же частотой, что и на выходе делителя 10, но сдвинутая в- зависимости от установки регистра на К импульсов генератора 9 )порного сигнала (для удобства показана динамика регулирования при К 3) . Выбранная задержка 3-t соответствует определенной скорости протяжки ленты. За это время участок с записью синхроимпульса перемещается на расстояние t между двумя зазорами головки. Такому передвижению соответствует скорость ленты

V . Если данная скорость по каким-либо причинам изменяется, то импульсы с выхода усилителя воспроизведения поступают на второй вход фазового дискриминатора 5 раньше или позже импульса со сдвигового регистра 12 (пунктирная линия на диаграмме 15). В результате на выходе фазового дискриминатора 5 образуется последовательность импульсов положительной (диаграмма 17) или

0 отрицательной (диаграмма 18) полярности , в зависимости от этого уменьшается или увеличивается скорость протяжки ленты. Длительность импуль5са равна времени запаздывания относительно реперного импульса с регистра 12, импульсы с выхода фазового дискриминатора интегрируются интегратором б, на выходе которого образуется постоянное положительное

0 (диаграмма 19) или отрицательное напряжение в зависимости отзнака изменения скорости.

Указанное напряжение через устройство 7 управления увеличивает

5 или уменьшает обороты двигателя 8. В результате флуктуация скорости компенсируется. Разность между временами запаздывания t и временем задержки k-t регистра 12 может быть

0 любой D пределах периода повторения импульсов Т. В этом случае величина начального регулирующего напряжения U больше, и когда скорость лeнтыV достигнет величины V YrtОна изме5няется в пределах.периода импульсов генератора 9. Точность стабилизации при этом даже с использованием простых схемных решений блоков б и 8 может достигнуть сотых долей периода

0 t. Скорость протяжки ленты, таким образом, MoxtHO регулировать в очень широких пределах: грубо в кратное количество раз путем деления частоты опорного генератора 9, и на доли единиц периода Т путем установления

5 времени сдвига в регистре 12; Так как отпадает необходимость в перестройке (плавной) частоты генератора 9, он может быть выполнен кварцевым. Устройство не реагирует на еди0ничные пропадания импульсов (например, в результате дефектов магнитной ленты), так как при этом напряжение ,на интеграторе не успевает измениться на значительную величину.

5 Применение одной универсальной магнитной головки улучшает условия механического контакта ленты с головкой в петле системл автоматической регулировки скорости. Цифровая обра0ботка сигнала и минимальное количество элементов в схеме также значительно увеличивает точность и надежность. работы устройства.

Предлагаемые способ и устройство

5 наиболее эффективны при использоваНИИ их в регистраторах большой емкости, рассчитанных на длительное время работы, особенно в глубоководных сейсмических станциях. Погружение деталей магнитофона в жидко масло позволяет отказатьсяот прочны контейнеров, поскольку все механические части сейсмографа, а также двигатель и записывающая головка не требуют специгшьной защиты от внешнего давления. При этдм повышение надежности обусловлено тем, что затекание морской воды в магнитофон практически исключено.

Предложенная схема автоматической регулировки скорости перемеи;ения магнитной ленты позволяет избавиться от ведущего вала; и прижимного ролика, функционирование которых в жидкой среде невозможно из-за резко t/г

го уменьшения силы сцепления их между собой и с лентой. В предложенных способе и устройстве проще добиться увеличения длительности- регистрации, так как в отличие от известного устройства нет ограничений ни в форме, ни в размерах защитного контейнера. Одним из положительных эффектов изобретения является снижение детонации ленты за счет размещения рабочей зоны и накопителей магнитофона в среде со значительными демпфирующими способностями. Эффективность изобретения подчеркивается при низких скоростях протяй«ки лент, что позволяет с успехом применять его в сейсмологических исследованиях, так как там используется транспориррвание спектра исследуемого сигнала -путем увеличения скорости ленты при воспроизведении.