Устройство для измерения натяжения ленты

 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть применено при измерении натяжения ленты с высокой точностью, например, в аппаратах магнитной записи. Изобретение позволяет повысить точность измерения натяжения ленты за счет использования прецизионного электромеханического устройства с обратной связью, реализующего компенсационный метод измерения. Измерение величины натяжения осуществляется по изменению частоты автоколебательной системы, связанной с лентой силовым взаимодействием посредством заряженного электрода, плоскость которого параллельна плоскости ленты. Автоколебательная система включает в себя подвижную систему в виде валика с закрепленным на нем с помощью коромысла электродом, датчик положения подвижной системы, выход которого связан с управляющим входом ключевого элемента, магнитоэлектрический преобразователь, выполненный в виде постоянного магнита, жестко насаженного на валик подвижной системы, и обмоток обратной связи, закрепленных на корпусе у противоположных полюсов постоянного магнита. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1l) А1 щ) G О1 L 4/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4408798/24-1 0 (22) 12.04.88 (46) 30.11.90. Бюл. Н 44 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) А.И. Скалон, Н.В. Курдыбайлова, А.А.Кутищев, С.И.Воробьев и В,Ю.Соколов (53) 534.852(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 900136, кл. С 01 1. 5/10, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1076781, кл. (; 01 L 5/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ЛЕНТЫ (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть применено при измерении натяжения ленты с высокой точностью, например, в аппаратах магнитной записи. Изобретение позволяет повысить точность измерения натяжения ленты за счет использования

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при измерении натяжения ленты с высокой точностью.

Цель изобретения - повышение точности измерения. натяжения ленты.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема устройства; на фиг. 3 - диаграмма сил электростатического взаимодействия электрода и ленты.

Устройство содержит плоский электрод 1, закрепленный на одном конце

2 прецизионного электромеханического устройства с обратной связью, реализующего компенсационный метод измерения. Измерение величины натяжения осуществляется по изменению частоты автоколебательной системы, связанной с лентой силовым взаимодействием посредством заряженного электрода, плоскость которото параллельна плоскости ленты. Автоколебательная система включает в себя подвижную систему в виде валика с закрепленным на нем с помощью коромысла электродом, датчик положения подвижной системы, выход которого связан с управляющим входом ключевого элемента, магнитоэлектрический преобразователь, выполненный в виде постоянного магнита, жестко насаженного на валик под вижной системы, и обмоток обратной связи, закрепленных на корпусе у npoTHBofloIloRHblx полюсов постоянного магнита. 3 ил. коромысла ?, на другом конце которого ф установлена шторка 3. Коромысло 2 закреплено на одном иэ концов валика 4, установленного в опорах 5 и 6, с возможностью перемещения вокруг своей продольной оси, что обеспечива" ет перемещение шторки 3 в зазоре между установленными попарно и соосно. В на корпусе устройства излучателями й, 7 и 8 и фотоприемниками 9 и 10 датчика 11 положения. Постоянный магнит

12, жестко насаженный на валик 4, валик 4 и коромысло 2 с закрепленными на нем элементами, образуют под1610321 вижную систему 13. Обмотки 14 и 15 обратной, связи закреплены на корпусе устройства под противоположными полюсами постоянного магнита 12 и совместно с последним образуют магнитоэлектрический преобразователь 16.

Управляющие входы ключевого элемента

17 соединены с выходами Фотоприемников 9 и 10 датчика 11 положения. К выходу ключевого элемента 17 подключены параллельно соединенные обмотки

14 и 15 обратной связи. К клеммам стабилизированного источника 18 постоянного тока подключены излучатели

7 и 8, Фотоприемники 9 и 10, обмотки

14 и 15 обратной связи и ключевой элемент 17.

Регистрирующее устройство 19, выполненное в виде частотомера соединено с обмотками 14 и 15 обратной связи. Положительная клемма источника

21 постоянного напряжения соединена с плоским электродом 1, а отрицательная клемма источника 21 через резистор 20 - c лентой 22. Электрод

1 закреплен на коромысле 2 так, что его плоскость параллельна плоскости ленты 22.

Устройство работает следующим образом.

B исходном положении шторка 3 (Фиг. 1) перекрывает поток излучения одного из излучателей, например излучателя 8 ° При подаче питания на излучатели 7 и 8 и фотоприемники 9 и 10 срабатывает Фотоприемник 9, сигнал с которого поступает на один из управляющих входов ключевого элемента 17, в результате чего в обмотку 15 обратной связи магнитоэлектрического преобразователя 16 поступает ток от стабилизированного источника

18 постоянного тока. При этом в магнитоэлектрическом преобразователе 16 за счет взаимодействия магнитного поля постоянного магнита 12 с маг, нитным полем, создаваемым постоянным током, идущим по. обмотке 15 обратной связи, возникает момент вокруг продольной оси валика 4, направленный так, что подвижная система 13 переходит в положение, при котором шторка 3 перекрывает поток излучения излучателя 7, но открывается поток излучения излучателя 8. Тогда Фотоприемник 9 закрывается, а Фотоприем- ник 10 открывается. Сигнал с Фотопри емника 10 поступает на второй вход

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения натяжения ленты, содержащее высоковольтный источник напряжения, к полюсам которого подсоединены электрод и через ограничительный резистор и прижимной ролик лента, ключевой элемент и регистрирующее устройство, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью ключевого элемента 17, после переключения которого ток от стабилизированного источника 18 постоянного

5 тока поступает в обмотку 14 обратной связи магнитоэлектрического преобразователя 16, за счет чего в последнем будет создаваться момент, направленный противоположно предыдущему.

Далее процесс переключения будет повторяться, в результате чего подвижная система 1.3 устройства и, следовательно, плоский электрод 1 будет совершать колебания с некоторыми постоянными амплитудой и частотой.

При этом устройство 19 будет регистрировать последовательность биполярных импульсов постоянной частоты.

При подаче разнополярного электрического напряжения от источника 21 на плоский электрод 1 и на ленту 2? между ними возникает сила F электростатического взаимодействия, которая пропорциональна величине приложенного напряжения и обратно flpoflop циональна квадрату расстояния F между ними. Наличие силы F оказывает демпфирующее воздействие на подвижную систему .3, С другой стороны, уравновешивающие силы F происходит за счет составляющей F силы F > натяжения ленты (фиг. 3). Йз диаграммы сил электростатического взаимодейст" вия электрода и ленты (Фиг. 3) следует необходимость параллельности плоскости электрода 1 плоскости ленты 22, При изменении силы F н (при . постоянном напряжении источника ?1) новое состояние равновесия системы ленты - электрод устанавливается за счет изменения расстояния Е, что приводит к соответствующему изменению силы F> и величины демпфирующе" го воздействия на подвижную систему

13, что, в свою очередь, приводит к изменению частоты автоколебаний подвижной системы 13, фиксируемое устройством 19.

5 161032 повышения точности и расширения ди" намического диапазона измерения, в него введены подвижная система, выполненная в виде валика, имеющего воэможность поворота вокруг продольно" оси, с закрепленным на нем коромыслом, датчик положения подвижной системы, выход которого связан с управляющим входом ключевого элемента, магнитоэлектрический преобразователь, выполненный в виде постоянного магнита, жестко посаженного на валик подвижной системы, и обмоток обратной

1 6 связи, закрепленных на корпусе у противоположных полюсов постоянного магнита, стабилизированный источник тока, электрически соединенныц через ключевой элемент с обмотками обратной связи„ при этом регистрирующее устройство подключено к обмоткам обратной связи магнитоэлектрического преобразователя, а электрод выполнен в виде пластины, закрепленной на коромысле, плоскость которой расположена параллельно плоскости перемещения ленты.

1610321

Фиг. 3

Составитель С.Ботуэ

Техред М.Дидык Корректор С Шевкун

Редактор А.Ревин

Заказ 3731 Тираж 473 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 191