Тепловое перо Советский патент 1985 года по МПК G01D15/10 

ч 7

00 О)

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в регистраторах с записью информа.ЦИК на теплочувствительном носителе

Известно тепловое перо, содержащее держатель , токоподводы, пишу вдую трубку, внутри которой расположен нагревательный злемент, выполненный в виде спирали в изоляционной оболочке 1J .

Недостатками пера являются его низкие КПД и надежность, обусловленные соответственно существенньлм превышением мощности, рассеиваемой на всей длине нагревателя над полезной мощностью , рассеиваемой на рабочем участке нагревателя, и выходом из строя спирали при воздействии на нее механических и термических ударов при записи быстроменяющихся процессов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достига емому результату является тепловое перо, содержащее токопроводящий держатель и резистивную пленку, контактирующую с держателем пера и с нбсителем записи. На держателе нанесены последовательно изолирующий слой, затем электропроврводящий сло с которьм контактирует торец резистивной пленки.и который является вторым выводом пера 2 .

Недостатками известного устройства являются низкая надежность,обусловленная быстрым истиранием резистивной пленки, непосредственно контактирующей с носителем записи; низкий КПД, обусловленный тем, что при заданной длине и ширине резистивной пленки, толщина и материал которой ограничены технологическими возможностями, величина сопротивления ее оказывается большей, чем требуется, поэтому необходимо использование преобразователя, повышающего напряжение питания пера и уменьшающего КПД,° сложность изготовления пера, обусловленная технологическими особенностями нанесенияизолирующей, резистивной и электропроводной пленок на каждый держатель, обепечивает высокую точность геометрических размеров взаимно контактирукндих пленок а также сложность токоподвола из-за необходимости осуществления двухпроводного подключения источника питания в зоне оси вращения пера с

Цель изобретения - повышение надежности, КПД и технологичности

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем токопроводящий держатель и резистивную пленку, введены дополнительные взаимкоизолированные резистивнне пленки, гибкий проводник и закрепленное на держателе керамическое ос нование, на котором размещены резистивные пленки в виде пакета и две контактные площадки из проводящего материала, каждая из которых соединена с соответствующими торцами резистивных пленок( при этом на рабочей -поверхности пакета пленок нанесено износоустойчивое покрытие, первая контактная площадка соединена с держателем, являющимся одним из выводов пера, а вторая - с гибким проводником, являющимся вторым выводом пера

Такое решение позволяет обеспечить высокую технологичность, надежность иэнергетическую эффективность теплового пера. Предлагаемое тепловое перо обладает наперед заданной величиной сопротивления, защищенным от механических воздействий нагревателем, упрощением процесса сборки за счет возмол ности ее автоматизации. Введение пакета взаимно изолированных резистивных пленок позволило достигнуть высокой повторяемости заданного значения сопротивления, что, в свою очередь, повышает КПЙ,

Керамическое основание с пакетом резистивных пленок и контактными Площадками и износоустойчивым покрытием можно изготавливать групповым методом на общей керамической пластине с последующим разделением на отдельные основания, с последующей автоматизированной сборкой с держателем.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Тепловое перо содержит токопроводяадий держатель 1, на котором закреплено керамическое основание 2; на основании размещены две контактные площадки 3 и 4 из проводящего материала. На керамическое основание 2 нанесены взаимно изолированные резистивные пленки 5, одни торцы которых одновременно соединены с первой контактной площадкой 3, а другие - с второй контактной площадкой 4, На рабочую поверхность пакета резистивных пленок 5 нанесено износоустойчивое покрытие 6, Контактная площадка 4 электрически соединена в точке 7, например с помощью сварки, с держателем I, являющимся одним из выводов пера, а контактная площадка 3 соединена в точке 8f. например, с помощью сварки, с гибким проводником 3, являкмдимся вторьви выводом пера. Элементы крепления керамического основания 2 на держателе 1 условно не показаны

Контактные площа.цки 3 и 4 из проводящего материала, например из

серебра, размещают на керамическом основании 2 путем вжигания. Расстояние между контактными площадками определяется требуемой длиной нагревателя, который должен соприкасатьс с ребром записи регистратора при всех рабочих перемещениях пера. Меж ду контактными площадками 3 и 4 на керамическое основание 2одну поверх другой наносят взаимнйизолированные резистивные пленки 5, образующие пакет. Количество пленок и и материалвыбирают таким образом, чтобы величина сопротивления между контактными Площадками 3 и 4 соответствовала требуемой величине сопротивления пера. Поскольку величина сопротивления пера обусловлена требуемой мощностью пера при заданном напряжении источника питания, то вся подводимая к перу мощность полезно нагревает рабочую часть, которая должна скользить по ребру записи, при этом достигается максимально возможный КПД. Резистивные пленки 5, покрытые износоустойчивым покрытием 6, в качестве которого может быть использована глазурь, в процессе эксплуатации не истираются, не изменяют своего сопротивления при воздействии на них носителя записи, не перегорают и практически долговечны. Подводы электроэнергии в предлагаемом устройстве прсяде, чем в известных, поскольку токопроводящий держатель 1 может крепиться на оси электромеханического преобразователя регистрирую.щего прибора, которая соединена с общей шиной питания. Дополнительных устройств для токоподвода в зоне оси электромеханического преобразователя не требуется, поскольку второй вывод пера - гибкий проводник. 9-может быть подсоединен к второй шине питания в любой точке прибора, удален ной от оси вращения пера путем любого известного соединения, например, винтового, разъемного или паяного.

В предлагаемом изобретении упрощеаэ технология изготовления и сокращены затраты ручного труда. Так, например, керамическое основание с пакетами резистивных пленок с износоустойчивым покрытием и контактными площадками могут выполняться групповым методом, по 300-400 шт на общей керамической пластине с последующим разделением на отдельные основания, поступающие на сборку с держателем и гибким проводником. Держатели пера могут изготавливаться методом штамповки, совмещённой с предварительной формировкой. Сборка пера может осуществляться в приспособлении полуавтомата, в котором одновременно обжимается керамическое основание и свариваются контакты в точках 7 и 8.

За счет малой массы керамического основания и его высокой теплопроводности создается практически равномерный нагрев всего пишущего конца пера, включая держатель 1. Пов;4 : . кольку в держателе при его изготовлении возможно скруглить острые кромки, то при контактировании носителя записи о стороны держателя 1 возможно достигнуть дополнительно снижения трения между пером и носителем записи. Этот эффект проявляется при регистрации скоростных процессов с повышенной точностью, когда на точность регистрации начинает влиять сопротивление трения,возникающее между острыми кромками керамического основания и носителем записи. В то же время, при высокой скорости перемещения, пера по носителю записи скругленные кромки держателя скользят по носителю записи и не царапают его.

За счет снижения электрических потерь, благодаря возможности выполнения заданной величины сопротивления, исключения излишних активно нагреваемых участков пера и исключения преобразователя напряжения оказалось возможным увеличение КПД на 30-40%, что особенно важно для прибора, работающего от аккумулятора, например, для электрокардиографа скорой помощи

ТЕПЛОВОЕ ПЕРО, содержащее токопроводящий держатель и резистивную пленку, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности, КПД и технологичности, в него введены дополнительные взаимно изолированные резистивные пленки, гибкий проводник и закрепленное на держателе керамическое основание, на котором размещены резистивные пленки в виде пакета и две контактные площадки из проводящего материала, каждая из которых соединена с соответствующими торцами резистивных пленок, при этом на рабочей поверхности пакета пленок нанесено износоустойчивое покрытие, первая контактная площадка соединена с держателем, являющимся i одним из выводов пера, а вторая - с гибким проводником, являющимся втоko рым выводом пера.