Kopfverschleiss über die Induktivität ermitteln ?
#1
Hallo,

hat sich hier vielleicht schon mal jemand mit dem Thema "Kopfverschleiss über die Induktivität ermitteln" beschäftigt ? Ich habe hier gerade eine Revox G36 mit einem vermutlich defekten Wiedergabekopf, starker Höhenabfall auf Spur 1, Spur 2 ok. Optisch sieht es so aus, als würde der Spalt bei Spur 1 sichtbar. Jetzt habe ich mal mit einem Induktivitätsmessgerät beide Spuren gemessen. Spur 1 378 Ohm und 358 mH, Spur 2 368 Ohm und 534 mH, der Kopf soll nach Datenblatt 700 mH haben. Da ist ja ein deutlicher Unterschied bei der Induktivität zu sehen. Im Videobereich gab es sogenannte Head-Checker, die auch die Induktivität gemessen haben, aber nur mit einer gut/schlecht Anzeige. Gibt es im Tonbandbereich vielleicht Erfahrungen/Untersuchungen, mit dieser Methode den Verschleiss-Zustand von Tonköpfen zu beurteilen ?

MfG, bitbrain2101
Strom kann erst dann fliessen, wenn Spannung anliegt.
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#2
Wenn das wirklich unterschiedlicher Verschleiß wäre, dann müsste der Kopf ja ein stark trapezförmiges (oder noch schlimmeres) Einschliffbild haben. Ist dem so?

bitbrain2101,'index.php?page=Thread&postID=189631#post189631 schrieb:Optisch sieht es so aus, als würde der Spalt bei Spur 1 sichtbar.
Das klingt nach erhöhter Spaltbreite. Wenn nicht das oben erwähnte schlechte Schliffbild vorhanden ist, dann wäre der Kopf mechanisch kaputt, z.B. in dem die beiden Kernhälften nicht mehr richtig zusammengehalten werden. Durch den vergrößerten Spalt wird die Induktivität abnehmen.

Wenn Deine G36 noch Araldit-Köpfe hat, dann ist die zweite Diagnose sehr wahrscheinlich, denn diese Köpfe sind m.W. für dieses Problem bekannt.

Gruß

Thomas
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#3
paschulke2,'index.php?page=Thread&postID=189636#post189636 schrieb:Wenn das wirklich unterschiedlicher Verschleiß wäre, dann müsste der Kopf ja ein stark trapezförmiges (oder noch schlimmeres) Einschliffbild haben. Ist dem so?

Das Schliffbild sieht eigentlich symmetrisch aus, die Breite beträgt ca. 3,5 mm. Der Löschkopf ist noch ein Araldit-Kopf, Aufnahme- und Wiedergabekopf nicht.

MfG, bitbrain2101
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#4
bitbrain2101,'index.php?page=Thread&postID=189643#post189643 schrieb:Das Schliffbild sieht eigentlich symmetrisch aus, die Breite beträgt ca. 3,5 mm.
Dann ist eine unterschiedliche Induktivtät durch Verschleiß m.E. ausgeschlossen.

Zumindest theoretisch denkbar ist eine Verringerung der Induktivität auch durch eine starke Aufmagnetisierung der Kerne, die dann in der Nähe der Sättigung nur noch eine geringe (differenzielle) Permeabiltät hätten. Ob eine so hohe Magnetisierung allerdings in der Praxis möglich ist, weiß ich nicht. Ist der Kopf gründlich entmagnetisiert?

Ich würde – wenn möglich – versuchen, mir die Spalte unter dem Mikroskop/Binokular anzusehen.

Gruß

Thomas
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#5
paschulke2,'index.php?page=Thread&postID=189644#post189644 schrieb:Zumindest theoretisch denkbar

Aber praktisch ist der Kopf defekt. Ich habe gerade den Frequenzgang beider Wiedergabekanäle gemessen und die sehen schön identisch aus. Ich denke mal, dass es bei aller Präzision im Hause Studer sehr schwierig war, auch die Spalttiefe zweier Kopfsegmente auf 1/1000 mm zu fertigen. Die andere Spur ist dann nach spätestens 100 Stunden auch hinüber, einer will ja immer erster sein.

MfG, bitbrain2101
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#6
Das würde bei 3,5mm Kopfspiegel bedeuten, dass der Kopf schon einmal geläppt wurde. Das ist natürlich gut möglich und könnte die niedrigen Induktivitäten auch erklären.

Gruß

Thomas
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#7
paschulke2,'index.php?page=Thread&postID=189647#post189647 schrieb:Das würde bei 3,5mm Kopfspiegel bedeuten, dass der Kopf schon einmal geläppt wurde.

Der Lack auf den Schrauben am Kopfträger sieht absolut unberührt aus. Vielleicht sind es auch etwas mehr als 3,5 mm, man kommt da sehr schlecht ran.

MfG, bitbrain2101
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#8
Wenn man da so schlecht drankommt und gerade das obere Kopfpaket Ausfallerscheinungen zeigt - und jetzt bitte nicht böse sein! - vielleicht doch nochmal putzen und putzen und putzen und dann vielleicht noch zehnmal ein PER 525 drüberschmirgeln lassen....:-)

LG
Martin
Leute, bleibt schön glatt gewickelt!
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#9
Hallo,

beim Messen von Gleichstromwiderstand und Induktivität von Tonköpfen muß man mit sehr kleinen Meßströmen arbeiten, um
1. nicht durch den Testgleichstrom eines Multimeters den Tonkopf aufzumagnetisieren
2. um nicht durch einen zu hohen Test-Wechselstrom auf der Magnetisierungskennlinie den linearen Teil zu verlassen.
Beide Effekte führen dazu, daß eine niedrigere Induktivität gemessen wird.

Falls unklar ist, ob die Meßströme bereits hinreichend klein waren, sollten die Meßergebnisse erst nochmal nach Entmagnetisierung der Köpfe und dann mit sehr kleinem Wechselstrom überprüft werden.
Es ist auch zu bedenken, daß die "Induktivität" wahrscheinlich Frequenz-abhängig ist, bzw. das Ersatzschaltbild R-L eine vereinfachte Annäherung an die komplexe Impedanz eines Tonkopfes ist. Ein genaue Beschreibung im Tonfrequenzbereich erfordert meist einen R-L Kettenleiter mit mehreren Gliedern plus Streukapazitäten oder eben frequenzabhängen Widerstand und Induktivität (plus Cs).
Wenn also nur eine "Induktivität" gemessen wurde, sollte zumindest auch angegeben werden, bei welcher Frequenz.

MfG Kai
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#10
Hallo Kai,

vielen Dank für deine Ausführungen. Da es sich bei dem "Messgerät" um einen chinesischen Komponenten-Tester mit großem LCD-Display für ca. EUR 18.00 handelt, gibt es leider keine genauen Angaben wie das Gerät arbeitet. Da das Gerät das angeschlossene Bauelement (aktiv/passiv, 2pol oder 3pol) selbstständig erkennt, kann da sonstwas an den Messpitzen rauskommen. Das ist für reproduzierbare Messergebnisse nicht zu gebrauchen. Mich haben halt die unterschiedlichen Induktivitäten auf die Idee gebracht, ob das als Messmethode grundsätzlich brauchbar ist und ob dieses Thema vielleicht schon mal an anderer Stelle diskutiert wurde. Ansonsten habe ich natürlich entmagnetisiert und geputzt, hat alles nichts geholfen. Ich bekomme leider keine besseren Bilder mit meiner Kamera hin.

http://forum2.magnetofon.de/index.php?pa...7d7017e5f2

MfG, bitbrain2101


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#11
Hallo,

Daten habe ich zu dieser Thematik noch nie gesehen.
Meine "Bauch"-Meinung dazu:
Mann wird es optisch viel früher bemerken als elektrisch.
Den Magnet-"Kreis" des Tonkopfes, der neben dem Gleichstromwiderstand über die Wicklung die komplexe Impedanz des Tonkopfes bestimmt, kann man auffassen als eine Serienschaltung mehrerer "magnetischer Widerstände". Der höchste davon ist der unmagnetische "Luft"-Spalt, der natürlich nicht aus Luft, sondern eher einer glasartigen Substanz besteht, damit er nicht mit magnetischem Abrieb gefüllt wird. Der Abschliff verändert im Wesentlichen etwas die Dicke der weichmagnetischen "nieder-ohmigen" Teile des Magnetkreises. Das dürfte den magnetischen Gesamtwiderstand nur recht geringfügig ändern und deshalb sich auch kaum in der Induktivität niederschlagen.
Ich habe auch noch nicht gehört, das einer derjenigen, die gelegentlich Tonköpfe läppen, um sie nach kräftigen Abschliff wieder Praxis-tauglicher zu machen, sich veranlaßt sah, wegen veränderter Tonkopf-Induktivität die Beschaltung zu modifizieren.
Insofern bleibt wohl der optische Eindruck der "Früh-Indikator" und Induktivitätsänderungen nachrangig.

MfG Kai
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#12
Bilde ich mir das ein (Spiegelung, was weiß ich) oder ist der Einschliff seltsam tonnenförmig (in der Mitte schmaler als oben und unten)? Wäre mir zwar unverständlich wie so ein Schliffbild entstehen sollte, aber es sieht irgendwie so aus!
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#13
Du hast das Schliffbild richtig erkannt, das habe ich aber schon öfter so gesehen. Ich frag mich aber auch, wie das entstanden ist.

MfG, bitbrain2101
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#14
bitbrain2101,'index.php?page=Thread&postID=189781#post189781 schrieb:... Ich frag mich aber auch, wie das entstanden ist.
...

Wenn das Band nicht über Jahre wie eine Hohl-Kehle gekrümmt oder mit erheblich zu hohem Bandzug über den Kopf gelaufen ist (was man zunächst ausschliessen darf), wird der Kopf wohl etliche Laufstunden falsch gestanden haben und auch eine Neu-Eintaumelung hat ihn (in die andere Richtung) wiederrum falsch ausgerichtet. Oder die Bandführung (und/oder Wickelteller-Position) hat längere Zeit nicht gestimmt und wurde im Lauf der Zeit in die falsche Richtung korrigiert. Das alles halte ich für denkbare Szenarien, auch wenn...
Zitat:...Der Lack auf den Schrauben am Kopfträger sieht absolut unberührt aus...
...so gebe ich zu Bedenken, dass man alten Lack rückstandslos entfernen und wieder neu aufbringen kann. Nebenbei: erkenne ich da unterschiedlich farbige Lacktupfer auf dem Foto in #10?

Zum Thema: eine Änderung der Induktivität durch Einschliff halte ich zwar für theoretisch möglich, mit praxisnahen Methoden aber schwer nachmessbar. Bei einem x-beliebigen Kopf also diese Wertänderung wirklich nachzuweisen, in dem man mit den unter "Heimwerkern" üblichen Messgeräten hantiert, dürfte schwer sein. Es fehlt überdies die Referenz, und zwar die eines definitiv verschlissenen (= unbrauchbaren) Kopfes, um sagen zu können, ab welcher Induktivität (immer natürlich auf den Originalwert bezogen) der spürbare Verschleiss beginnt. Denn nur weil sich ein sichtbarer Einschliff bildet, muss der Kopf nicht zwingend hinüber sein.

Gruß
Peter
Time flies like an arrow. Fruit flies like a banana. (...soll Groucho Marx gesagt haben, aber so ganz sicher ist das nicht...)
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#15
PeZett,'index.php?page=Thread&postID=189800#post189800 schrieb:erkenne ich da unterschiedlich farbige Lacktupfer auf dem Foto in #10?
Hallo PeZett,

das hast du richtig erkannt, das ist aber bei den alten Revoxen normal. Ich vermute, der Einschliff wurde durch Verwendung von Material mit unterschiedlichem Abrieb/Härte verursacht. Das Schliffbild des Aufnahmekopfs sieht fast identisch aus. Die Abschirmbleche zwischen den Kopfpaketen sind aus einem anderen, messingfarbenen Material und genau in der Mitte ist der Einschliff am geringsten. Aber das ist eigentlich nicht mein Thema. Ich hatte ja selber schon geschrieben, dass die Induktivitätsmessung ohne reproduzierbare Ergebnisse (Messvorschrift) nicht brauchbar ist. Aber man kann ja erstmal experimentell anfangen. Mich interessiert dabei besonders, ob die Induktivitätsänderung langsam oder eher schlagartig vor sich geht, wenn sich der Spalt öffnet. Dazu könnte ich jetzt den Kopf weiter benutzen und in regelmässigen Abständen Messungen vornehmen bis auch der Spalt der 2. Spur breiter geworden ist und einen Höhenverlust verursacht. Aber daran sieht man schon, wie aufwändig das wäre, wer macht das schon. Ich sollte die Idee wohl schnellstens beerdigen. :S

MfG, bitbrain2101
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#16
Moin moin,

ich habe mal ein halbes Dutzend alter Standardwerke zur Magnettontechnik durchsucht nach Hinweisen über die Induktivitätsabnahme durch den Abschliff des Kopfspiegels.
Man findet nichts, scheint also immer als Effekt von "sekundärer Relevanz" ^^ betrachtet worden zu sein oder wortwörtlich als nicht nennenswert.
Der am störendsten in Erscheinung tretende Effekt ist eben immer die Verschlechterung der Höhenwiedergabe, sei es durch Vergrößerung der "effektiven Spaltbreite" (die schon eintritt, bevor die geometrische vergrößert erscheint) oder durch schlechteren Band-Kopf-Kontakt.
In zwei Büchern fand ich aber Beispiele für Kopf-Berechnungen, die man für Abschätzungen möglicher Induktivitätsänderungen heranziehen kann.
Im Buch von Friedrich Krones, "Die magnetische Schallaufzeichnung", 1952, wird auf S.153 ein Vollspur-Wiedergabe-Kopf vorgerechnet:
Ringkern, Spalt-höhe 6.38 mm, -breite 20 µm, -tiefe 1 mm.
Der hätte ohne Luftspalt eine Induktivität von 1H, mit Luftspalt und einem empirischen Streufaktor werden daraus 70 mH.
Nimmt man nun 0.1 mm Abschliff von der Spalttiefe an und läßt alle anderen Einflußgrößen unverändert, kommt man auf 63,4 mH, also ~10% weniger. Bei 0,2 mm Abschliff findet man auf diese Weise 56,8 mH.
Im Buch von Ernst Christian, "Magnettontechnik", 1969, wird auf S.165 ein Halbspur AW-Kopf rechnerisch vorgeführt:
Spalt-länge 2,9 mm, -breite 3 µm, -höhe 0,15 mm. (Hier werden die Begriffe -"länge" statt -"höhe" und "höhe" statt -"tiefe" benutzt).
Hier wirkt sich natürlich bereits ein Abschliff von 0,05 mm drastischer aus: Statt der im Buch angegebenen L=169 mH findet man dann 115,4 mH.
Ob diese Abschätzungen realistisch sind, kann ich nicht sagen.
Obwohl solche Änderungen, wenn man alle anderen Einflußfaktoren auf die Induktivitäten unter Kontrolle hätte, durchaus meßbar wären, denke ich doch, daß Höhenverluste im Wiedergabefrequenzgang ein relevanteres und spezifischeres und zudem nicht wesentlich schwerer meßbares Kriterium für den Kopfzustand sind.

MfG Kai
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#17
Hallo Kai,

vielen, vielen Dank für deine Recherche. Damit hast du mich erstmal sprachlos gemacht, das ist ein geballte Ladung Wissen für mich. Ich war in Mathe leider immer eine ziemliche Niete, daher komme ich bei solchen Berechnungen schnell ins Schwitzen. Aber dafür habe ich eine Lizenz zum Löten Big Grin

MfG, bitbrain2101
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#18
Hallo,

das alles habe ich heute morgen auch noch nicht "gewußt".
Einer der positiven Aspekte dieser alten Technik, von der man in diesem Forum ja (natur)zweckgemäß vorwiegend die "Leidensseite" mitbekommt, ist, daß alles von Belang schon vor langer Zeit durchdacht und berechnet wurde.
Man muß sich also nicht selbst damit quälen, (das tun ja schon die ausfallenden Geräte), sondern (kann) könnte alles nachlesen, wenn man denn weiß, wie/wo man an die alten Standardwerke rankommt, die ja leider auch aus den öffentlichen Bibliotheken weitgehend verschwunden sind.
Ich fand deine Frage interessant genug, mal danach zu stöbern und mein Bewußtsein für das, was da eine Rolle spielen könnte, durch Blättern und Lektüre zu erweitern.

Danke für die Anregung
Kai
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#19
Die Induktivietät kann sich nicht ändern, da die Spulen unveränderlich sind!

Nur der Kopfspalt wird bei zunehmendem Verschleiß breiter mit abnehmender Höhenwiedergabe. 8o
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#20
Selbstverständlich ist die Induktivität einer Spule auch von der Art und Beschaffenheit des Kerns, des Kernmaterials und des Luftspalts (der nicht zwangsweise aus Luft bestehen muß) abhängig.

Gruß Ulrich
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