Временной суперпозиции

раженные от дефекта ультразвуковые сигналы принимаются тем же (совмещенная схема) или другим (раздельная схема) ЭАП, трансформируются в электрические импульсы и поступают на вход усилителя 1. Коэффициент усиления его регулируется во времени с помощью системы временной регулировки чувствительности (ВРЧ) 4, благодаря чему компенсируется ослабление ультразвукового импульса в ОК. Усиленный до требуемой величины сигнал

Система временной регулировки чувствительности (ВРЧ) (ее правильнее назвать временной автоматической регулировкой усиления) предназначена для генерирования регулирующего сигнала определенной формы, с помощью которого изменяется во времени усиление УВЧ. ВРЧ компенсирует ослабление импульса, обусловленное дифракционным расхождением и затуханием. Исходя из этого закон изменения усиления должен быть обратным закону убывания амплитуд отраженных сигналов от одних и тех же по размерам дефектов по мере их удаления от преобразователя. Эти законы, разные для отражателей различной формы и размеров, поэтому идеальную ВРЧ создать нельзя.

Приемно-усилительный тракт дефектоскопа предназначен для усиления и детектирования сигналов, регистрируемых приемным преобразователем. Тракт содержит, как правило, следующие элементы: двусторонний диодный ограничитель, ограничивающий амплитуду зондирующего импульса на входе усилителя; калиброванный делитель напряжения —• измерительный аттенюатор; усилитель высокой частоты; детектор; видеоусилитель; формирователь управляющего напряжения временной регулировки чувствительности. Измерительный аттенюатор позволяет оператору сравнивать уровни эхо-сигналов от различных отражателей.

Формирователь управляющего напряжения автоматической временной регулировки чувствительности (ВРЧ) предназначен для выработки напряжения, управляющего во времени коэффициентом усиления приемного тракта дефектоскопа. Применение системы ВРЧ позволяет уменьшить время восстановления усилителя после перегрузки его зондирующим импульсом. Кроме того, система ВРЧ позволяет компенсировать ослабление УЗ-колебаний в контролируемом изделии, обусловленное дифракционным расхождением и затуханием ультразвука. В некоторых дефектоскопах форму управляющего напряжения ВРЧ можно наблюдать на экране электронно-лучевой трубки.

Достоверность ультразвукового контроля повышается за счет применения дефектоскопов нового поколения УД-ЦПУ и УД-2-12 взамен устаревших, особенно УД-1М. Дефектоскопы УД-11ПУ и УД-2-12 построены по функционально-блочному принципу, их конструкция обеспечивает высокую ремонтопригодность. Дефектоскопы имеют улучшенные параметры схемы ВРЧ (временной регулировки чувствительности), схемы отсечки шумов; имеют схему контроля поисковой чувствительности — все это повышает достоверность контроля.

тов (АСД), блоки временной регулировки чувствительности и др., упрощающие труд дефектоскописта и расширяющие возможности УЗ контроля.

эхосигналы с преобразователя поступают на входной усилитель 4, чувствительность которого можно устанавливать цифровым кодом с помощью-схемы цифровой регулировки чувствительности 3. Предусмотрена также возможность подключения ко входному усилителю схемы 7 временной регулировки чувствительности, которая предназначена

Блок-схема эхо-импульсного толщиномера показана на рис. 1.8, а [60]. Импульс ультразвукового излучения генератора зондирующих импульсов, пройдя от искателя 1 путь /, отражается противоположной стороной стенки изделия 11 и возвращается в искатель /, откуда передается в приемник 2. Усилитель 3 передает отраженный сигнал в измерительный триггер 4, длительность импульса которого равна времени прохождения ультразвуковых волн в изделии. Для этого в триггер 4 поступает также сигнал от генератора развертки 7. Блок временной регулировки чувствительности 8 предназначен для уменьшения чувствительности приемника 2 в момент излучения зондирующего импульса и для восстановления ее. Блоки 7, 10 и 8 управляются синхронизатором 5. Он обеспечивает одновременный (или с задержкой на некоторое определенное время) запуск генераторов зондирующего импульса 10 и развертки 7. При измерении малых толщин длительность выходного импульса измерительного триггера слишком мала. Поэтому для повышения точности измерения используют блок умножения интервала 5. В блоке индикации 6 применяют стрелочные или цифровые индикаторы длительности импульса измерительного триггера, использующие преобразователь время — напряжение. Искатель 1 преобразовывает электромагнитные колебания в ультразвуковые, излучает ультразвуковые волны в изделие, принимает отраженные волны и преобразовывает их в электромагнитные.

Систему временной регулировки чувствительности (ВРЧ) правильнее назвать временной автоматической регулировкой усиления или корректировкой амплитуды с расстоянием (по-английски — DAC: distance amplitude correction). Она предназначена для автоматической регулировки коэффициента усиления приемника таким образом, чтобы амплитуды эхосигналов от одинаковых дефектов при изменении расстояний от преобразователя до дефектов не меняли своей амплитуды.

Настройка чувствительности при контроле изделий обычно ставит целью обеспечение заданного уровня фиксации. Нужно добиться, чтобы заданное плоскодонное отверстие гарантированно выявлялось во всем изделии. Для этого настраивают чувствительность для максимальной глубины, а затем уменьшают ее на меньших глубинах с помощью временной регулировки чувствительности (ВРЧ) или применяют другие способы корректировки чувствительности с глубиной.

Настройка временной регулировки чувствительности (ВРЧ). Как сказано в разд. 2.2.1.1, ВРЧ предназначена для автоматической регулировки коэффициента усиления приемника таким образом, чтобы эхосигналы от одинаковых дефектов при изменении расстояний от преобразователя до дефектов не меняли своей амплитуды. Точное соблюдение этого требования невозможно по следующей причине.

пературно-временной суперпозиции, согласно которому влияние температуры и времени на величину деформации эквивалентно. Основываясь на этом принципе, можно наложить кривые ползучести или релаксации напряжений, соответствующие разным температурам, на один общий график после соответствующего смещения вдоль оси /.

Вследствие проявления в полимерах релаксационных процессов с широким временным спектром их испытания проводят в большом интервале времени воздействия или температур, используя принцип температурно-временной суперпозиции. В ряде случаев механическую работоспособность полимеров оценивают сканирующими методами, например в условиях линейно возрастающей температуры.

температурно-временной суперпозиции. Совокупность этих пара-

общее выражение для температурно-временной суперпозиции

нено из-за малого интервала частот или времен внешнего воздействия в обычных экспериментальных способах исследований и из-за неприменимости простых приемов принципа температурно-временной суперпозиции к гетерогенным полимер-полимерным: композициям [38, 39]. Более подробный анализ применения тем-пературно-временной аналогии к гетерогенным композициям рассмотрен в следующем разделе. Качественно влияние частиц жесткого наполнителя на вязкоупругие свойства полимеров аналогично рассмотренному выше, для полимерией дисперсной фазы в стеклообразном состоянии. Однако в таких композициях, как наполненные сажей каучуки, структурообразование частиц наполнителя и их специфическое химическое взаимодействие с полимерной матрицей может резко изменить вязкоупругие свойства композиций. Такие эффекты были исключены при выводе уравнения (3.19).

Принцип температурно-временной суперпозиции 163, 174 Проводимость 288 Пропитка 373, 376 Прочность 50 ел., 78 ел., 436 межслоевая 120, 121, 124 при растяжении 91 ел., 109 ел. при сдвиге 100 ел., 119 ел. при сжатия 99 ел., 117 ел. ударная 63 усталостная 105, 139

Для расчета распределения времен релаксации или запаздывания исходные экспериментальные данные должны охватывать период времени в 10 — 15 десятичных порядков. Получить такие данные для одной температуры чрезвычайно трудно. Поэтому предложено строить «обобщенные» кривые, охватывающие требуемый период времени, комбинируя данные, полученные при различных температурах, с использованием принципа температурно-временной суперпозиции (более подробно об этом принципе сказано в следующем разделе).

Существуют два принципа суперпозиции, которые играют важную роль в теории вязкоупругости. Первый — это принцип суперпозиции Больцмана, который описывает реакцию материала на различную предысторию нагружения [11]. Второй — принцип температурно-временной суперпозиции (уравнение ВЛФ), описывающий эквивалентность влияния времени и температуры на поведение полимеров.

Дальнейшее развитие принцип температурнр-временной суперпозиции получил в работах Тобольского [5, 14 ] и Вильямса, Лэндела и Ферри [1, 15]. Уравнение, связывающее величину горизонтального сдвига вдоль логарифмической шкалы времени с изменением температуры, развитый Вильямсом, Лэнделом и Ферри, известно под названием уравнения ВЛФ. Величина горизонтального сдвига вдоль временной шкалы характеризуется

На рис. 3.8 проиллюстрировано использование принципа тем-пературно-временной суперпозиции для гипотетического полимера с Тс — О °С при релаксации напряжения. Экспериментально получают кривые релаксации напряжений для ряда температур в удобном интервале времени, например от 1 до 10* мин, т. е. 1 недели (рис. 3.8). Для получения обобщенной кривой из эксперимен-• тальных данных релаксационный модуль Er (t) необходимо умножить на небольшой поправочный температурный коэффициент / (Т). Выше Тс этот коэффициент равен, TJT, причем температура выражена в градусах Кельвина. Эта поправка следует из кинетической теории высокоэластичности, которая будет рассмотрена позднее. Ниже Тс теория ВЛФ неприменима. Поэтому при Т < Тс необходимо использовать другую температурную поправку, поскольку ниже Тс модуль уменьшается с повышением температуры, а выше Тс — возрастает. Обычно принимается, что ниже Тс f (Т) ±= 1. Мак-Крам [16, 17] и Раш [18] предложили более конкретное значение поправочного коэффициента, но оно также близко к единице.

Кривая релаксации напряжений при 5 °С должна быть сдвинута на 1,427 десятичных порядка по шкале времени вправо (к более длительным временам) для точного наложения "наПсривую при О °С. Обобщенная кривая имеет четко выраженное плато при Er (t) f=^ 10" Па, которое является характерным для-.полимеров с высокой молекулярной массой и обусловлено зацеплениями макромолекул, действующими как лабильные ^узлы. Поскольку согласно принципу температурно-временной суперпозиции влияние времени и температуры на поведение полимера эквивалентно, при-