Устройство для контроля неисправности лентопротяжных механизмов видеомагнитофонов Советский патент 1992 года по МПК H04N17/06 

XI VI

О

оо

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике диагно- стирования и испытания устройств, записывающих телевизионные сигналы, и может использоваться для диагностики технического состояния лентопротяжных меха- низмов видеомагнитофонов. Цель изобретения - повышение точности диагностирования. Для выяснения основных источников возмущений скорости транспортирования ленты и распознавания их в устройстве предлагается использовать метод спектрального анализа процесса колебания скорости транспортирования носителя. В качестве источника получения необходимой информации о спектре процесса колебания скорости носителя используется выходной сигнал звукового тракта видеомагнитофона, работающего в режиме воспроизведения эталонного сигнала. Устройство содержит усилитель-ограничитель 1, формирователь 2 импульсов, ждущий мультивибратор 3, генератор 4 пилообразного напряжения, коммутатор 5 с конденсатором 6, усилитель 7, интегратор 8, усилитель 9 с переменным коэффициентом усиления, частотный анализатор 10, блок 11 памяти, блок 12 постоянной памяти, логический блок 13 и блок 14 отображения информации. 2 ил. Ё

72

Фиг.1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к технике диэгно- стирования и испытания устройств, записывающих телевизионные сигналы, и может использоваться для диагностики технического состояния лентопротяжных механизмов видеомагнитофонов.

В аппаратах записи и воспроизведения звука и изображения имеют место колебания скорости носителя, т.е. периодические и непериодические отклонения мгновенного значения скорости носителя от среднего значения, вызванные неидеальностью деталей механизма. Эти колебания скорости приводят к повышению паразитной частотной модуляции сигнала и влияют на качество воспроизведения. Причиной появления этих колебаний является наличие дефектов узлов лентопротяжного тракта. Наиболее распространенными дефектами являются некачественное изготовление подшипников; искривление валов и осей; несоосность узлов; повышенная шероховатость поверхностей.

Эти дефекты приводят к появлению неравномерности вращения деталей и узлов, контактирующих с магнитным носителем в лентопротяжном тракте, вызывают нежелательные колебания и в конечном итоге пере- даются магнитному носителю. В лентопротяжном тракте видеомагнитофона имеется более десяти узлов, которые в рабочем режиме аппарата влияют на степень неравномерности транспортирования носителя.

Известно устройство для диагностики механизмов с вращающимися узлами, содержащее первый датчик, последовательно соединенные второй датчик, формирователь импульсов, первый и второй ключевые элементы, пять блоков вычисления параметров, индикатор, последовательно соединенные задатчик длительности реализации, блок управления, блок сопряжения. Второй вход второго ключевого элемента соединен с первым датчиком, второй выход формирователя импульсов подключен к входу задат- чика длительности реализации, второй выход которого соединен с вторым входом блока управления, к второму выходу которого подключен второй вход первого ключевого элемента , а к третьему, четвертому и пятому выходам блока сопряжения подключены соответственно третий, четвертый и пятый блоки вычисления параметров, выходы которых связаны с входами индикатора, выход первого ключевого элемента соединен с вторым входом блока сопряжения, к второму выходу последнего подключен первый блок вычисления параметров.

Недостатком данного устройства является то, что использование виброакустических колебаний для цепей диагностики уменьшает точность полученных результатов из-за нелинейности амплитудно-частотных характеристик преобразователей виброакустических колебаний и вносимых ими и внешней средой возмущений.

Известно другое устройство, которое

0 является более близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Устройство диагностирования технического состояния механизмов содержит виб5 ровозбудитель, размещенный на объекте контроля, и последовательно соединенные первый фильтр, первый детектор, второй фильтр, второй детектор и спектроанализа- тор.

0 Однако результат диагностирования известным устройством недостаточно точен, так как вибропреобразователи вносят дополнительную погрешность в связи с их не- линейнойамплитудно-частотной

5 характеристикой и наличием их собственной массы. Паразитное вибрационное воздействие внешней среды также уменьшает достоверность результатов диагностики. Целью изобретения является повыше0 ние точности диагностирования.

Для достижения поставленной цели в устройство для диагностирования технического состояния лентопротяжных механизмов видеомагнитофонов, содержащее

5 частотный анализатор, введены последовательно соединенные усилитель-ограничитель, формирователь, ждущий мультивибратор, генератор пилообразного напряжения, коммутатор с конденсатором,

0 предварительный усилитель и усилитель с переменным коэффициентом усиления, а также последовательно соединенные блок памяти, логический блок и блок отображения информации, а также блок постоянной

5 памяти. Выход ждущего мультивибратора соединен с вторым входом коммутатора, выход которого через конденсатор соединен с общей шиной. Выход предварительного усилителя через введенный интегратор сое0 динен с вторым входом генератора пилообразного напряжения. Выход усилителя с переменным коэффициентом усиления соединен с входом частотного анализатора, выход которого соединен с входом блока

5 памяти. Выход блока постоянной памяти соединен с вторым входом логического блока. Каждый вращающийся узел лентопротяжного тракта вносит свои возмущения в скорость движения магнитного носителя. Эти возмущения производятся узлами в частотных областях, соответствующих их угловым скоростям вращения. Это приводит к тому, что в спектре колебаний скорости носителя появляются составляющие, параметры которых отражают состояние всех элементов тракта.

С целью выяснения основных источников возмущений скорости транспортирования ленты и распознавания их в устройстве предлагается использовать метод спектрального анализа процесса колебания скорости транспортирования носителя. В качестве источника получения необходимой информации о спектре процесса колебания скорости носителя используется выходной сигнал звукового тракта видеомагнитофона, работающего в режиме воспроизведения эталонного сигнала.

Анализ соответствия заявляемого технического решения критерию новизна показал, что устройства, аналогичного заявляемому, в исследуемой и смежных областях техники не обнаружено.

Анализ соответствия заявляемого технического решения критерию существенные отличия показал, что изобретение реализуется на основе новой совокупности существенных признаков. Каждый из признаков, отдельно взятый, необходим, а вместе взятые с учетом их взаимосвязей достаточны, чтобы отличить предлагаемое устройство от других устройств аналогичного функционального назначения и характеризовать его в том качестве, которое проявляется в расширении возможностей диагностики, связанное с повышением точности диагностирования.

На фиг. 1 представлена блок-схема заявляемого устройства; на фиг. 2 - блок-схема алгоритма работы логического блока.

Устройство содержит усилитель-ограничитель 1, формирователь 2, ждущий мультивибратор 3, генератор 4 пилообразного напряжения, коммутатор 5, конденсатор 6, предварительный усилитель 7, интегратор 8, усилитель 9 с переменным коэффициентом усиления, частотный анализатор 10, блок памяти 11, блок 12 постоянной памяти, логический блок 13 и блок 14 отображения информации. Усилитель-ограничитель 1, формирователь 2, ждущий мультивибратор 3, генератор 4 пилообразного напряжения, коммутатор 5, предварительный усилитель 7, усилитель 9 с переменным коэффициентом усиления соединены последовательно. Выход ждущего мультивибратора 3 соединен с вторым входом коммутатора 5, выход которого через конденсатор 6 соединен с общей шиной, выход предварительного усилителя 7 через интегратор 8 соединен с вторым входом генератора 4 пилообразного напряжения. Вход частотного анализатора 10 соединен с выходом усилителя 9 с переменным коэффициентом усиления, а выход частотного анализатора 10 соединен с входом блока 11 памяти. Первый вход логического блока 13 соединен с выходом блока 11 памяти, его второй вход - с выходом блока 12 постоянной памяти, а выход - с входом бло0 ка 14 отображения информации. Вход усилителя-ограничителя 1 является входом устройства.

Устройство работает следующим образом.

5 При работе видеомагнитофона с магнитной лентой с записанным на звуковой дорожке сигналом эталонной частоты в режиме воспроизведения, наличие дефектов деталей и узлов лентопротяжного механиз0 ма приводит к колебаниям скорости движе- ния магнитной ленты, что вызывает частотную модуляцию эталонного сигнала. Частотно-модулированный сигнал с звукового выхода видеомагнитофона подается на

5 усилитель-ограничитель 1 устройства для диагностирования технического состояния лентопротяжных механизмов видеомагнитофонов. В усилителе-ограничителе 1 сигнал подвергается усилению и

0 симметричному ограничению, после чего подается на формирователь 2, с выхода которого сигнал в виде прямоугольных импульсов подается на ждущий мультивибратор 3. Ждущий мультивибратор

5 3 каждый период сигнала вырабатывает управляющие импульсы, которыми управляются генератор 4 пилообразного напряжения, преобразующий частотно-импульсную модуляцию сигнала в амплитудно0 импульсную, коммутатор 5 и конденсатор 6. Амплитуда каждого пилообразного импульса фиксируется на конденсаторе 6, в результате чего на нем выделяется полезный сигнал, мгновенное значение которого

5 пропорционально колебаниям скорости магнитной ленты, и осуществляется предварительная фильтрация этого сигнала от составляющих несущей частоты. Полезный сигнал усиливается предварительным уси0 лителем 7 и подается на входы интегратора 8 и усилителя 9 с переменным коэффициентом усиления. Интегратор 8, выходным сигналом воздействуя на генератор 4 пилообразного напряжения, обеспечивает

5 поддержание постоянства среднего значения амплитуды пилообразного напряжения при медленном изменении значения несущей частоты сигнала со звукового выхода видеомагнитофона. С выхода усилителя 9 с переменным коэффициентом усиления сигнал, усиленный до номинального уровня, подается на частотный анализатор 10. Информация о спектре исследуемого сигнала записывается с цифровых выходов частотного анализатора 10 в блок памяти 11. Логический блок 13 сравнивает спектр исследуемого сигнала и эталонный спектр, считываемые соответственно из блока памяти 11 и блока 12 постоянной памяти и в случае превышения значений исследуемого спектра над эталонным по информационным частотным полосам выдает информацию о выявленных дефектах на блок 14 отображения информации.

Каждый узел лентопротяжного механизма имеет ряд допусков на свои механические характеристики: линейные размеры, коэффициент трения, эксцентриситет, несоосность и т.д. Этим допускам на спектре сигнала колебаний скорости соответствуют определенные граничные значения амплитуд или значений частот соответствующих спектральных составляющих. Выход любого из параметров за допустимые значения приведет к адекватному изменению амплитуды колебаний в соответствующей спектральной области.

Расширение возможностей диагностики, связанное с выявлением дефектов медленно вращающихся узлов, стало возможным вследствие использования в устройстве в качестве источника информации воспроизведенного эталонного сигнала звуковой частоты. Эталонный сигнал воспроизводится аппаратом магнитной записи с звуковой дорожки измерительной видеоленты и после преобразований в электронной части аппарата, подается на вход измерительного устройства. Этот сигнал содержит в себе информацию о состоянии всех узлов тракта, так как эталонный сигнал в процессе воспроизведения был частотно промодулирован собственными частотами вращения узлов лентопротяжного механизма.

Изобретение позволяет создать устройство для диагностики сложных электромеханических систем устройств записи видеосигналов (видеомагнитофонов).

Повышение точности диагностирования будет обеспечиваться в заявляемом устройстве за счет использования бесконтактного метода диагностики, использования соответствующего информативного сигнала и метода его обработки.

Применение бесконтактной диагностики не требует использования никаких дополнительных датчиков, которые могут

внести нежелательные изменения в работу электромеханической системы транспортирования видеоленты. Для работы устройства также не требуется нарушать целостность исследуемого прибора.

Испытание устройства в производстве полностью подтвердили его способность диагностировать такие узлы, как направляющие стойки, прижимной ролик, муфта подмотки, подающий и приемный

подкассетник, ведущий вал, маховик и др.

Формула изобретения Устройство для контроля неисправности лентопротяжных механизмов видеомагнитофонов, содержащее частотный анализатор, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности, введены последовательно соединенные усилитель-ограничитель, формирователь импульсов,

ждущий мультивибратор, генератор пилообразного напряжения, коммутатор, предварительный усилитель и усилитель с переменным коэффициентом усиления, выход которого соединен с входом частотного

анализатора, выход ждущего мультивибратора соединен с вторым входом коммутатора, выход которого через введенный конденсатор соединен с общей шиной, выход предварительного усилителя через введенный интегратор соединен с вторым входом генератора пилообразного напряжения, последовательно соединенные блок памяти, блок сравнения и блок отображения информации, блок постоянной памяти, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, выход частотного анализатора соединен с входом блока памяти, s вход усилителя-ограничителя является входом контрольного сигнала.

)

г/.г. 2

3-од ,з -с-ых из блока II г.&м.-:ти

;HI

Зэод данккх кз блока 12 г.о зтонн г.аулг/ (Ј-и

Г

I

-4

гСравнение данных

Гиз блока II па :,-лги и б.-с-:-.а 12

нипостоянной памяти

Г Вывод информации , о дефектах на блок 14 отобра- г.ения информация