176648. lajstromszámú szabadalom • Eljárás legalább egy felületen vagy annak közelében elrendezett letapogatófej helyzetének meghatározására és berendezés az eljárás foganatosítására
3 176Ó48 4 zák meg a szondának a koordinátarendszerben elfoglalt helyzetét. A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölése, a stabilitás növelése és kisebb költséggel nagyobb pontosság elérése. A találmány szerinti megoldással elérhető egyik legfontosabb előny az, hogy a letapogatófej helyzete viszonylag nagy pontossággal határozható meg a letapogatófelülét nagyságától függetlenül, mert kvázifolytonos folyamatot hasznosítunk, ami viszonylag finom interpolációt tesz lehetővé. Mód van több, egymástól független letapogatófej alkalmazására is, például több görbe egyidejű letapogatása céljából. A találmány szerinti, legalább egy, felületen vagy annak közelében elhelyezett letapogatófej helyzetének meghatározására alkalmas eljárás lényege az, hogy ezen felület mentén adott sebességgel és meghatározott irányban haladó mágneses teret létesítünk, meghatározzuk, hogy a letapogatőfejben ezen mágneses tér által keltett feszültség görbéje mikor ér el egy előre, célszerűen ezen görbe legmeredekebb szakaszán, kijelölt pontot, és a mágneses tér forrásának ezen pont eléréséhez tartozó, a letapogatófejhez viszonyított távolságából meghatározzuk a letapogatófej helyzetét. A haladó mágneses tér létesítését célszerűen az áramnak az 'ezen mágneses teret létrehozó vezetőrendszer szomszédos elemeibe a kívánt sebességgel és irányban rendre egymás után való bevezetésével végezzük . A találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas berendezésnek legalább egy, felület mentén elrendezett vezetőrendszere van, a vezetőrendszer vezetői áramelosztóra vannak csatlakoztatva, és a vezetőrendszer közelében legalább egy induktív letapogatófej van elrendezve, amely az áramelosztóval együtt kiértékelőberendezésre van csatlakoztatva. mimellett a találmány értelmében a berendezésnek a választott teljes áramnak az egyes vezetőkbe a kívánt haladási irányban rendre egymás után való bevezetésére alkalmas áramelosztója van, a letapogatófej helyzetét kiértékelő berendezés kimeneté az áramelosztó vezérlő bemenetével van összekötve, és a letapogatófej kimenete ezen kiértékelőbcrendezés küszöbértékáramkörének bemenetére van csatlakoztatva. A vezetőrendszer és a letapogatófej között egy előnyös kiviteli alaknál további vezető réteg van elrendezve a vezetőrendszerrel párhuzamosan. A találmányt az alábbiakban kiviteli példák kapcsán ismertetjük. A csatolt rajzokon az 1. ábra a haladó mozgást végző mágneses teret létrehozó vezetékek és a letapogatófej kölcsönös helyzetét és a válaszjel görbéjét mutatja, a 2. ábra egy másik lehetséges válaszjelgörbét szemléltet, a 3. ábra a találmány szerinti berendezés egy kiviteli alakjának tömbvázlata, a 4. ábra derékszögű, illetve polárkoordináta rendszernek megfelelő vezetékrendszert mutat, az 5. ábra a 3. ábra szerinti berendezés egy változatának tömbvázlata, a 6. ábra a 3. ábra szerinti berendezés egy másik változatának tömbvázlata, a 7. ábra a kérdés- és válaszimpulzusok alakulását mutatja egy jellegzetes ismert berendezésnél, és a 8. ábra a találmány szerinti berendezés egyes vezetékeiben folyó áramok célszerű alakulását mutatja állandó sebességgel haladó mágneses tér esetén és ennek egy technikailag könnyen kivitelezhető megközelítését. A sík felületen vagy annak közelében elrendezett letapogatófej helyzetének meghatározása úgy történik, hogy a felület mentén adott sebességgel és irányban haladó mágneses teret hozunk létre, amely a letapogatófejben meghatározott lefutású feszültséget indukál. Ezen indukált feszültség görbéjének egy pontját határozzuk meg, célszerűen annak legmeredekebb szakaszán. A mágneses tér forrása és a letapogatófej közötti távolság megfelel a letapogatófejben indukálódott feszültség görbéje kiválasztott pontjának. A mágneses tér forrása az a vezeték, amelyben az áram folyik. Ha ezt a vezetőt a letapogatófej (például tekercs) közelében mozgatjuk, a tér erősségétől és a mozgatás sebességétől függő értékű áram indukálódik válaszként a letapogatófejben. Állandó sebesség esetén az áram értékét a vezeték és a letapogatófej távolsága határozza meg. (Lásd az 1. és 2. ábrát.) A vezető mozgatása helyett célszerűen úgy járunk el, hogy az áramot mindig a következő vezetőre kapcsoljuk át (8. ábra). Ha a vezetők elég közel fekszenek egymáshoz, kvázifolytonos változást kapunk, ami viszonylag finom interpolációt és jó megkülönböztetést tesz lehetővé. Az 1. ábrán az indukált 15a feszültség alakulását ábrázoltuk annak függvényében, hogy a rendre egymás után bekapcsolt vezetők közül éppen melyikben folyik az áram. Ez az áram mágneses teret kelt, amely a vezető anyagból levő 20 rétegben áramot indukál, mivel ezen réteg és a 2 ... 14 vezetők között kölcsönös visszacsatolás van. A mágneses tér a rendre egymás után bekapcsolt 2 ... 14 vezetőkön át folyó árammal együtt haladó mozgást végez. Az 1 letapogatófejben, amely jelen esetben tekercsként van kialakítva, feszültség indukálódik, amelynek értéke attól függően változik, hogy a letapogatófej milyen távol van a mágneses tér forrásától. Ahogy a mágneses tér közeledik a letapogatófejhez, az indukált feszültség a nyugalmi értéktől lassan az egyik polaritású maximumig nő, majd a nyugalmi értékig csökken, ezután az ellenkező polaritású maximum eléréséig nő, végül ismét a nyugalmi értékre csökken. A feszültség változását a mágneses tér forrásának távolsága határozza meg. Nyugalmi pontként célszerű a feszültséggörbe szimmetriapontját használni. Ha ismét a mágneses tér forrásának helyzete és az az időpont, amikor a tekercsben indukálódott feszültség görbéje eléri a kiválasztott pontot, meg tudjuk határozni a tekercs helyzetét. A 2. ábrán a találmány szerinti, berendezés egy másik kiviteli alakját mutatjuk be. Itt a 2... 14 vezetőket oly módon kapcsoljuk be rendre egymás után, hogy az 1 letapogatófejben az indukált 15b 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
