Устройство для измерения вибросмещений элементов в аппарате магнитной записи

Опубликовано 15.12,80. Бюллетень46Дата опубликования описания 25.12.80 да делам нзебретеннй н вткрытнй(72) Авторы изобретения В, А. Медников и 1 О. И. Макарычев Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им, академика С. П. Королева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРОСМЕЩЕНИЧ ЭЛЕМЕНТОВ В АППАРАТЕ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ1Изобретение относится к приборостроению, в частности к аппаратуре, с помощьюкоторой можно осуществить контроль и измерение параметров аппаратов магнитнойзаписи, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях, например при вибровозмущениях.В процессе исследования такого родаапгаратов возникает необходимость в 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 дискоми 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 иканал измерения абсолютного зазора, Тан 2как чувствительность к вибрациям ВТП зависит от зазора между ними и контролируемой поверхностью, то для коррекции чувст.вительности 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, погрешность измерения в сильной степени 10 зависит от стабильности напряжения питания датчика, коэффициентов передачи трактов измерения установочного и переменного зазоров, а также стабильности корректирующего устройства (21Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство, содержащее датчик, генератор и последовательно соединенные линейный усилитель, детектор, фильтр нижних частот, усилитель переменного напряжения и регистратор, введены модулятор, включенный между входом датчика и выходом генератора, а также регулируемый усилитель, включенный между выходом датчика и вхо7881 дом 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 частог,На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит аппарат 1 магнитной записи, элемент 2, подвергавшийся 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. 1 5 жения интегратора 7 приводит к изменению 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 вибросмешенвя элемента 2 относительно чувствительной поверх- и ности первичного преобразователя 3 преоб. разуют в амплитудно-модулированные колебания, Глубина модуляции при этом зависит как от амплитуды вибраций, так и от уста. новочного зазора. С помощью усилителя 4 с регулируемым коэффициентом усиления30 эти а м пл итудно-модулированные колебания усиливаются в соответствии с величиной напряжения, подаваемого на его управляющий вход и поступают через линейный усилитель 6 на вход детектора 9. Выходное на. э 5 пряжение детектора 9 после фильтрации фильтром 11 нижних частот содержит постоянную составляющую напряжения О и переменную составляющую 1.1, связанную с внбросмешениями исследуемого элемента 2 в аппарате 1 магнитной записи относительно чувствительной поверхности первичного пре. образователя,3, Переменная составляющая 3 усиливается в усилителе 13 переменного напряжения и поступает в регистрирующее устройство 14.45Напряжение с выхода фильтра 11 нижних частот поступает на первый вход блока 10 сравнения, на второй вход которого по. ступает стабильное напряжение 1 Оот источника 12 опорного напряжения, Выходное напряжение блока 10 сравнения 0 равное 50 разности опорного напряжения и выходно. го напряжения фильтра 1 нижних частот, т.е. А =11 - 01, поступает на вход интегратора 7, Выходное напряжение с интег ратора 7 изменяется со скоростью, пропор. циональной среднему значению разностного напряжения. Изменение выходного напря 694амплитуды напряжения на выходе модулятора 5 и коэффициента усиления усилителя 4 таким образом, что увеличение напряжения на выходе интегратора 7 приводит к увеличению напряжения на выходе модулятора 5 и 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, 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 11 проводят к таким изменениям. выходного напряжения на выходе модулятора 5 и коэффициента усиления усилителя 4, что через некоторое время постоянная составляющая выходного напряжения детектора Б будет равна опорному напряжениюО, Одновременное управление амплитудой выходного напряжения модулятора 5 и коэффициентом передачи усилителя 4 значительно расширяет динамический диа- пазон изменений рабочих зазоров и увеличивает помехозащищенность.Предлагаемое устройство для измерения вибросмешений 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 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, реализующих устройство,Фориулп изобретенияУстройство 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 тем, что, с целью повышения точности измерения, в устройство введены модулятор, включенный между входом датчика н выходом генератора, а также регули. руемый усилитель, включенный между выходом датчика и входом линейного усили. теля, и последовательно соединенные с ре. гулирующими входами регулируемого уси. лителя и модулятора интегратор, блок срав.Редактор М. КелемешЗаказ 8360/5 й го нй уш оро иенйя и источник опорного напряжения, при этом второй вход блока сравнения подключен к выходу фильтра нижних частот.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе внтель Л, Коред К. Бойкасаж 662осударственнм изобретенва, Ж - 35,атент, г. У ВИИИПИ Г по дел 13035, Моск лиал ППП аП1. Авторское свидетельство СССР уф 472376, кл. б 11 В 15/18, 03.05.73,2, Авторское свидетельство СССР Ма 376667, кл. С 01 Н 11/00, 19.04.71 (прототип). инскаяКорректор М. РНарошиПодписноеомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5д, ул. Проектная, 4