Projekt "Referenzkopfträger zur Messbandherstellung"

[Peter Ruhrberg]

Aus der alltäglichen Laboratoriumstätigkeit für meine Messbandherstellung :whistling:

Bei dem usseligen Wochenendwetter bin ich endlich dazu gekommen, auf meiner M15A mit modifiziertem Kopfträger die Azimutgenauigkeit diverser Messbandaufzeichnungen systematisch zu untersuchen. Zunächst der KT in seiner aktuellen Version:



Der Übersichtlichkeit wegen möchte ich mich hier auf zwei Beispiele beschränken.

Für eine möglichst exakt senkrechte Spaltstellung und zur Kontrolle der Abweichung vorhandener Azimutaufzeichnungen wurden früher sog. Spaltnormale verwendet, die es nicht im Handel gab, sondern herstellerintern quasi als Urwinkel dienten. Mindestens ein Exemplar davon wurde bei der PTB hinterlegt (ebenso wie eine Referenzaufzeichnung für den absoluten Bezugspegel).

Vor einigen Jahren ist über verschlungene Kanäle ein solches Spaltnormal (zugleich Geschwindigkeitsnormal mit 0,05% Genauigkeit) in meinen Besitz gelangt. Es enthält eine Aufzeichnung von 10 kHz bei 38 cm/s. Seine Genauigkeit ist etwa 10x höher als die von der von BASF in ihren letzten Jahren regulär ausgelieferten Bezugsbänder.

Heute habe ich nochmals die Abweichungen dieses Spaltnormals aufgezeichnet, hier das Diagramm. Die blaue Kurve gibt die LR-Pegeldifferenz wieder, die rote die Phasendifferenz. Die Messzeit beträgt etwa 1 Minute, die Schreiberdämpfung liegt bei 1 Hz.



Aus der Kurve ergibt sich eine mittlere elektrische Phasenabweichung von etwa -0,5/+ 1,2°, d.h. etwa ±0,85°. Umgerechnet entspricht dies einer Azimutschwankung von ±4,2 Winkelsekunden. (DIN 45513 und IEC 94-2 in ihren letztgültigen Fassungen geben als Fehlergrenze 2 Winkelminuten an, also das gut 25 fache, BASF garantierte am Ende ihrer "Karriere" 1 Winkelminute.)

Daraufhin habe ich auf derselben M15A eine Art Extremtest durchgeführt: eine Eigenaufnahme mit 16 kHz bei 9,5 cm/s (!) auf BASF PER 368, das gleichmäßigste Bandmaterial, das ich bislang auftreiben konnte. (Maxell ist vielleicht als einziges noch gleichmäßiger, nur sind seine Wickeleigenschaften und damit die Archivfähigkeit leider indiskutabel.)

"Extremtest" deswegen, weil wegen der Spaltbreite des WK (5 µm) seine Spaltdämpfung bei 9,5 cm/s und 16 kHz bereits 15 dB beträgt. Die für die Messung verwertbare Ausgangsspannung liegt deswegen nur noch ca. 30 dB über dem Bandrauschen.



Aus dieser Kurve ergibt sich eine mittlere elektrische Phasendifferenz von ca. +0,5/-0,75°, also ca. ±0,625°.

Mit den geänderten Parametern (Aufzeichnungsfrequenz und Geschwindigkeit) ergibt sich eine Azimutschwankung von ±0,6 Winkelsekunden. Das ist 7x genauer als das Spaltnormal und 100x genauer als die von BASF zuletzt garantierte Genauigkeit (±1 Winkelminute). Mit der für meine Messbänder garantierten Toleranzgrenze von ±0,5 Winkelminuten kann ich mich also ziemlich entspannt zurücklehnen 8)

Wie zu erwarten liegt die LR-Pegeldifferenz (und damit die Empfindlichkeitsschwankungen) höher als bei der 6,4fachen Wellenlänge der ersten Messung, erreicht jedoch nicht annähernd die garantierte Toleranzgrenze für meine Messbänder (±0,5 dB bis 20.000 Hz bei 19 cm/s).

Und nun wieder zurück ins wirkliche Leben

Grüße, Peter