Способ измерения деформации ленточного носителя Советский патент 1988 года по МПК G01B7/24 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам измерения деформаций.

Целью изобретения является повы- шение точности измерений за счет независимого измерения деформации по двум координатам.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ на фиг.. 2 - фрагмент исследуемой поверхности с нанесенным на нее контрольным сигналом; на фиг. 3 - диаграммы импульсов напряжений, действующих в схеме.

Устройство содержит сканирующий воспроизводящий элемент 1, сопряженный с исследуемым объектом 2, выход сканирующего воспроизводящего элемента 1, выполненного в виде вращающейся магнитной головки (на фиг. 1 не показана), плоскость вращения которой параллельна исследуемой поверхности, соединен через усилитель-формирователь 3 импульсов с первыми входами Компараторов 4 и 5, вторые входы которых подключены к соответствующим источникам 6 и 7 опорного напряжения. Выход компаратора 4 соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 8 и через линию 9 задержки с вторым входом первого элемента ИЛИ 8, а выход компаратора 5 соединен с первым входом первого элемента И 10 и через линию 11 задержки с вторым входом

первого элемента И 10.

I .

Выход первого элемента ИЛИ У подключён к счетному входу первого триггера 12, к обнуляющему входу второго триггера 13 и через элемент НЕ 14 к первому входу второго элемента И 15, второй вх од которого соединен с выходом первого элемента И 10. Выход второго элемента И 15 соединен со счетным входом второго триггера 13 и с обнуляющим входом первого триггера 12. Выходы триггеров 12 и 13 подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ 16, к управляющим входам сдвиговых регистров 17 и 18 и через преобразователи 19 и 20 временного интервала в код к информационным входам сдвиговых регистров 17 и 18, выходы которых нагружены на операционный блок 21. Выход второго элемента ИЛИ 16 соединен через линию 22 задержки с входом счетчика 23 до четырех, выход которого соединен с уп

равляющим входом операционного блока 21 .

Способ реализуется следующим образом.

На исследуемый объект 2 наносят контрольный сигнал в виде линий намагниченности, образующих квадрат со стороной а (фиг. 2), противоположные стороны которого имеют одинаковый уровень намагниченности, причем уровень намагниченности горизонтальных линий больше, чем вертикальных. Сканируют воспроизводящим элементом 1 по окружности, центр которой располагают в точке О пересечения диагоналей квадрата (его центре). Точки пересечения сканирующего элемента с контрольным сигналом образуют рав- нобедренные треугольники иА, ОА,

ДА,ОА4, ЛА50Л,и . Высота треугольника А,ОАд находится по формуле

h, |A,O(.COS I , |A, tf, cot, (1)

где t, - время сканирования воспроизводящего элемента 1 между точками А, и А,, поэтому выражение (1) будет

2

иметь следующий вид: h, R. cos -т-

(2)

35

Соответственно высота hg треугольника ЬAjOA находится по формуле

h R cos ,

(3)

где 13 время сканирования воспроизводящего элемента 1 между точками f и Аб.

Сумма высот h и h j дает расстояние между горизонтальными линиями контрольного сигнала.

h,+h,R cos

cot,

+ R cos

Wt, -T

R(cos

cot.

COS --)

(4)

2 R cos (t,+t3)cos (t,-tj).

Тогда величина поперечной дефор- 55 мации будет находиться по формуле

2Rcos (t,+t5)cos ()-a.

(5)

Величина продольной деформации находится аналогичным образом по формуле

Spp 2Rcos()cos(t,j-t)-a.,

(6)

При сканировании воспроизводящего элемента 1 на выходе формирователя 3 импульсов наблюдается серия парных импульсов (фиг. За) разной амплитуды ввиду того, что контрольный сигнал выполнен в виде линий намагниченности двух уровней.

Вьщеление пар импульсов одинаковой амплитуды из серии импульсов происходит следующим образом. Серия импульсов (фиг. За) с формирователя 3 поступает на первые входы первого 4 и второго 5 компараторов, на вторые входы которых поступают напряжения UQ, и Uoj с соответствующих источников 6 и 7 опорного напряжения, определяющие пороги срабатьшания компараторов 4 и 5, причем Up, U (фиг. За) . В результате на выходе компараторов 4 и 5 наблюдаются следующие импульсы (соответственно фиг. 36 и в) Для вьщеления из серии импульсов (фиг. Зв) с выхода компаратора 5 пар импульсов, соответствующих считанным импульсам с меньшей амплитудой (фиг. За), надо осу1цествить операцию логического вычитания. Перед этим для устранения возможных помех при вычитании и надежной работы триггеров 12 и t3 посредством первого элемента ИЛИ 8 и первой линии 9 задержки происходит увеличение длительности импульсов с выхода компаратора 4 на, сГ,, (фиг. Зг) и уменьшение длительности импульсов с выхода компаратора 5 на Гэг (фиг. Зд). Операция логического вычитания осуществляется элементом НЕ 14 и вторым элементом И 15, с выхода которого снимаются парные импульсы (фиг, Зе), соответствующие считанным импульсам с меньшей амплитудой (фиг. За), По передним фронтам импульсов, поступающих на счетные входы триггеров 12 и 13, происходит

срабатывание, в результате чего на выходах формируются импульсы

. 368622

I (фиг,3ж и з) , по ступающие на входы преобразователей 19 и 20 временного интервала в код, с выходов которых сни- 5 маются численные значения этих длительностей, соответствующие временам между двумя последовательно считанными импульсами одинакового уровня,

10, Запись и сдвиг численных значений в сдвиговых регистрах 17 и 18 происходит по задним фронтам импульсов с выходов триггеров 12 и 13, После измерения четьфех интервалов времен

15 для формирования для операционного блока 21 команды Счет в устройство введены второй элемент ИЛИ 16, линия 22 задержки и счетчик 23 до четырех, работа которого осуществляет20 ся по задним фронтам импульсов с выходов триггеров 12 и 13,

Формула изобретения

2 Способ измерения деформации ленточного носителя, заключающийся в том, что на носитель наносят контрольный сигнал в виде прямых линий намагниченности, приводят носитель

30

в движение, считывают с носителя

контрольный сигнал сканирующим элементом, формируют импульсы в моменты пересечения линий намагниченности сканирующим элементом и по полученным данным определяют деформацию носителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, линии намагниченности контрольного сигнала наносят так, что при пересечении они образуют квадрат, проти- воположные стороны которого имеют одинаковый уровень намагниченности, контрольный сигнал считывают сканирующим элементом по окружности, центр

которой лежит в центре квадрата, а корпус ее больше радиуса вписанной в квадрат окружности, но меньше радиуса описанной около него окружности, из- меряют интервалы времени между последовательно сформированными импульсами, имеющими одинаковый уровень, и полученные данные учитывают при определении продольной и поперечной еформации носителя.

фиеЛ

(pua.Z

фиаЗ

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к способам определения деформации. Цель изобретения - повышение точности измерения. Запись контрольного сигнала з&р,ут в виде линий намагниченности, образующих квадрат, противоположные стороны которого имеют одинаковый уровень намагниченности. Считывание/проводят по окружности, центр которой лежит в центре квадрата. Это позволяет измерить деформацию по ДВ.УМ. координатам независимо друг от друга. 3 ил.