Устройство для измерения вибросмещений элементов в аппарате магнитной записи Советский патент 1980 года по МПК G11B27/36 

I

Изобретение относится к приборостроению, в частности к аппаратуре, с помощью которой можно осуществить контроль и измерение параметров аппаратов магнитной записи работающих в тяжелых эксплуатационных условиях, например при вибровозмущениях.

В процессе исследования такого рода аппаратов возникает необходимость з объективном контроле незакрепленных элементов, в том числе и магнитного носителя.

Известно устройство для измерения вибраций ведущего вала лентопротяжного механизма, содержащее подпятник со сферической выемкой, вал с инерционным диском и датчик 1.

Недостатком данного устройства является влияние несферичности датчика на результат измерений, а также трудность контроля радиальных вибраций вала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения вибраций, содержащее генератор, вихретоковый преобразователь (ВТП), согласующее устройство и два канала измерения: канал измерения вибраций и канал измерения абсолютного зазора. Тан

как чувствительность к вибрациям ВТП зависит от зазора между ними и контролируемой поверхностью, то для коррекции чувствительности к вибрациям в известном устройстве регулируют коэффициент усиления „ усилителя в начале измерения вибраций в зависимости от установочного зазора. Однако устройства, корректирующие нелинейность характеристики ВТП, сложны как по конструкции, так и в настройке. Кроме того, погрещность измерения в сильной степени

10 зависит от стабильности напряжения питания датчика, коэффициентов передачи трактов измерения установочного и переменного зазоров, а также стабильности корректирующего у стройства 2) Щель изобретения - повышение точнос 5 ти измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик, генера,тор и последовательно соединенные линейный усилитель, детектор, фильтр нижних час21 тот, усилитель переменного напряжения и регистратор, введены модулятор, включенный между входом датчика и выходом генератора, а также регулируемый усилитель, ;включенный между выходом датчика и входом линейного усилителя, и последовательно соединенные с регулирующими входами регулируемого усилителя и модулятора интегратор, блок сравнения и источник опорного напряжения, при этом второй вход блока сравнения подключен к выходу фильтра нижних частаг.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит аппарат 1 магнитной записи, элемент 2, подвергающийся исследованию в аппарате магнитной записи, первичный преобразователь 3 (датчик), управляемый усилитель 4, модулятор 5, линейный усилитель 6, интегратор 7, генератор 8, детектор 9, блок 10 сравнения, фильтр 11 нижних частот, источник 12 опорного напряжения, усилитель 13 переменного напряжения, регистратор 14.

Устройство работает следующим образом.

В аппарате 1 магнитной записи в непосредственной близости от поверхности элемента 2, вибрации которого подлежат исследованию, располагают датчик 3, например преобразователь вихретокового типа, с помощью которого вибросмещения элемента 2 относительно чувствительной поверхности первичного преобразователя 3 преобразуют Б амплитудно-модулированные колебания. Глубина модуляции при этом зависит как от амплитуды вибраций, так и от установочного зазора. С помощью усилителя 4 с регулируемым коэффициентом усиления эти амплитудно-модулированные колебания усиливаются в соответствии с величиной напряжения, подаваемого на его управляющий вход и поступают через линейный усилитель 6 на вход детектора 9. Выходное напряжение детектора 9 после фильтрации фильтром 11 нижних частот содержит постоянную составляющую напряжения Uo, и переменную составляющую U, связанную с вибросмещениями исследуемого -элемента 2 в аппарате 1 магнитной записи относительно чувствительной поверхности первичного преобразователя .3. Переменная составляющая U-4, усиливается в усилителе 13 переменного напряжения и поступает в регистрирующее устройство 14.

Напряжение с выхода фильтра 11 нижних частот поступает на первый вход блока 10 сравнения, на второй вход которого поступает стабильное напряжение Uori от источника 12 опорного напряжения. Выходное напряжение блока 10 сравнения Ucp, равное разности опорного напряжения и выходного напряжения фильтра 11 нижних частот, т.е. Ucp Uon-Uti. поступает на вход интегратора 7. Выходное напряжение с интегратора 7 изменяется со скоростью, пропорциональной среднему значению разностного напряжения. Изменение выходного напряжения интегратора 7 приводит к изменению

амплитуды напряжения на выходе модулятора 5 и коэффициента усиления усилителя

4таким образом, что увеличение напряжения на выходе интегратора 7 приводит к увеличению напряжения на выходе модулятора

5и увеличению коэффициента усиления усилителя 4. Такое увеличение напряжения на выходе модулятора 5, следовательно, и напряжения на входе датчика 3, вместе с увеличивающимся коэффициентом усиления усилителя 4 приводит к росту как постоянной,

q так и переменной составляющих на выходе детектора 9. Такие изменения напряжений происходят до тех пор, пока постоянная составляющая на выходе фильтра нижних частот не сравняется с опорным напряжением. Таким образом, любые изменения установочного зазора или нестабильности элементов блоков 3 - 9 и И проводят к таким изменениям .выходного напряжения на выходе модулятора 5 и коэффициента усиления усилителя 4, что через некоторое время постоянная составляющая выходного напряжения детектора будет равна опорному напряжению Uon. Одновременное правление амплитудой выходного напряжения модулятора 5 и коэффициентом передачи усилителя 4 значительно расщиряет динамический днаS пазон изменений рабочих зазоров и увеличивает помехозащищенность.

Предлагаемое устройство для измерения вибросмещений в аппаратах магнитной записи выгодно отличается от известных простотой реализации, так как не требует измерения установочного зазора, применения сложных по конструкции и в настройке нелинейных функциональных преобразователей (линейаризаторов), малой погрешностью

i измерения при широком изменении установочных зазоров, слабой зависимостью результата измерений от формы контролируемого объекта и его свойств, независимостью результата измерения от изменения коэффициентов передачи большинства блоков, реа лизующих устройство.

Формула изобретения

Устройство для измерения вибросмещений элементов в аппарате магнитной записи, содержащее датчик, генератор и последовательно соединенные линейный усилитель, детектор, фильтр нижних частот, усилитель переменного напряжения и регистратор, отличающееся ТРМ, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены модулятор, включенный между входом датчика и выходом генератора, а также регулируемый усилитель, включенный между выходом датчика и входом линейного усилителя, и последовательно соединенные с регулирующими входами регулируемого усилителя и модулятора интегратор, йчок сравяенйя и источник опорного напряжения, при этом второй вход блока сравнения подключен к выходу фильтра нижних частот.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 472376, кл. G 11 В 15/18, 03.05.73.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 376667, кл. G 01 Н 11/00, 19.04.71 (прототип).