RAM-5000 SNAP非線性高能超聲測試系統

RAM-5000 SNAP非線性高能超聲測試系統特點： 

● 高能射頻（RF）聲脈沖群輸出，頻率為7MHz時，功率可達5kW 
● 相敏超外差接收器能從噪聲中獲取其它方法無法探測到的信號 
● 可測試研究材料的非線性特征 
● 檢測諧波頻率，從而增加了材料評估的靈敏度 
● 具有雙閘門放大器，能用于總數和差頻產生的非線性波束混頻等非線性測試 
● 三只數字合成器的*設計，測試的靈活性極大 

RAM-5000 SNAP非線性高能超聲測試系統在材料中傳播時產生的一些非線性效應，是由主頻產生的二次（或高次）諧波，以及驅動振幅對接受到信號的振幅的非線性相關性引起的。當兩個頻率分別為f1和f2的大振幅超聲波在同一個試樣中傳播時，所生成波的頻率即可能是總頻f1＋f2，也可能是差頻f1-f2。 

測試非線性效應能夠獲取材料的多種特性，如疲勞、微裂紋、粘合劑的粘結強度、薄膜涂層的特性等。其靈敏度遠遠高于超聲衰減和波速測試等傳統的線性方法。實際上，很多信息只能通過非線性測試才能得到。但是，在過去進行這些測試非常困難，原因一是這種方法固有的特殊性，二是缺乏相應的儀器。非線性效應產生的信號常常比線性信號小幾個數量級，很容易被噪聲所掩蓋。非線性測試需要在試樣中激發振幅很大的信號。 

美國 RAM-5000系統是一套專門用于材料無損評估時的非線性效應研究的超聲測試系統。同時，它還具備美國RAM-5000高能超聲測試系統的所有特點，是進行常規超聲衰減和波速測試的工具。特別是當需要使用電磁聲傳感器(EMAT)和空氣耦合傳感器時，美國 RAM-5000 SNAP系統是一套完整的超聲測試系統，專門用于超聲測試研究和對材料性能的無損檢測評估。與其它超聲系統相比，具備以下特殊性能： 

◆ 在復合材料和其它困難材料中，能激發非常短（短至一個循環）的RF脈沖，進行可重復的測試 
◆ 能激發功率高達5kW的高能RF聲脈沖群，從而能驅動效率較低的傳感器 
◆ 模塊化設計（用戶可按照自己特定的試驗要求靈活配置。標準配置包括：1套高能聲脈沖群脈沖器、1套寬帶脈沖器/接收器以及1套完整的超外差測試系統）。其電源機架可連接5個門控放大器模塊，用戶可配置2個或多個放大器獲得更寬的頻率范圍 
◆ 的信號處理技術，可精確測定RF脈沖信號的振幅與相位。相位角測試可在0.03 °范圍內重復進行，振幅測試可在0.01dB內重復進行。例如，用一只10MHz傳感器測試某試樣的聲時為5μs，分辨率可高達4ps（百億分之一秒） 

自動、精確地測試信號的能力，加上軟件能夠將這些讀數轉換成聲時和衰減信息，這使得美國 RAM-5000 SNAP系統成為功能強大的超聲研究工具。 

在大多數系統中，均設置了三個高質量的合成頻率源來生成兩個發射信號及處理接收信號。這種方法能同時測試相位角和振幅，還使得系統的線性能根本上獨立于信號水平。 
技術參數 
閘門放大器 
1號合成器頻率范圍...............................................40 kHz ～ 32 MHz 
2號合成器頻率范圍................................................5 kHz～ 32 MHz 
閘門放大器標稱頻率范圍.............. ......... ..............250 kHz ～ 30 MHz 
閘門放大器標稱輸出阻抗.......................................50 Ohms 
閘門放大器On/Off 比率 ....................................... >140 dB 
輸出水平控制......................................................... >20 dB 
閘門放大器RMS輸出功率(負載 50 Ohms).............5KW（over 1 decade of frequency）, 
................在更高/低頻率時均降低 
典型閘門放大器RMS輸出功率(負載 50 Ohms) .....5 KW（0.25 ～ 5 MHz） 
...................................................................... ....... 100 kHz時下降到200W，20 MHz 下降100W 
閘門放大器輸出監視器............ ........ ........ ...........低于高功率輸出60dB（負載50 Ohms） 
脈沖帶寬.................. ................. ................. .........0.1μs～200μs，步進0.1μs 
每個閘門放大器的大占空比................................0.3 % 
超載防護.............................. .............. ..................超過占空比時輸出關閉 
主動閘門放大器....................................................1號GA，2號GA No. 2 或兩者兼 
閘門放大器輸出 ..................................................前面板閃燈顯示 
積分相敏超外差接收器 
多元接收器輸入................................................... 2 
接收器輸入阻抗................................................... 50 Ohms 
接收器標稱頻率范圍............................................250 kHz～80MHz 
接收器高通濾波器................................................0.25, 1, 4 MHz 
接收器低通濾波器................................................20, 40, 80 MHz 
接收器增益到接收器RF輸出................................10dB ～ 88dB，步進2 dB steps 
大接收器RF輸出監視器輸出水平......................1V （峰-峰） 
接收器輸出阻抗................................................... 50 Ohms 
接收器RF監視器..................................................低于RF接收器輸出20dB 
接收器合成器（3號）的頻率范圍......... ....... ..... 20.04 MHz ～ 64 MHz 
超外差接收器中頻(IF) .................. ........ .............20 MHz 
IF帶寬濾波器 ......................................................0.4, 1,4 MHz 
相位探測器輸出......................... ...... ...... ........... (0°及90°)或((180°及270°) 
相位探測器分辨率 ..............................................0.5° 
大相位探測器輸出水平.................................... ±2V 
接收器增益至相位探測器輸出............................ 22 dB ～100 dB，步進2dB 
大大相位探測器監視器輸出水平...................±200 mV 
相位探測器視頻低通濾波器........... .... .... .... ..... 50 kHz, 100 kHz, 150 kHz, 250 kHz, 
............................................................................400 kHz, 800 kHz, 1.5 MHz, 2 MHz 
閘門積分器的求積范圍.........................................454 Hz, 769 Hz, 
.......................... 1.4, 2.4, 4.1, 7.3, 12.2, 21.3, 37, 66.7, 110, 196, 348, 617, 1100 or 2000 kHz 
大閘門積分器輸出水平.................................... ±5V 
大閘門積分器輸出監視器水平..........................±500 mV 
時鐘 
合成器時鐘頻率.....................................................80 MHz 
時基頻率(從合成器時鐘讀取)................................ 20 MHz 
觸發源.................................................... ...... ........內部、外部或電腦 
大內置觸發頻率..................................................10 kHz 
內置觸發頻率..................... ............... ..................0.17 Hz ～10 kHz，共20步(1, 1.7, 2.5, 5序列) 
外部觸發輸入.......................................................正TTL 
觸發輸出............................... ............... ............. 正5V觸發，與RF脈沖啟動同步 
積分器閘門寬度.................. ........... ....................0.1～ 6,553μs，步進0.1μs 
積分器閘門延遲............... ........... ........... ...........0.1～ 6,553μs，步進0.1μs 
積分器閘門監視器................................................正TTL 
閘門放大器延遲..... ........ ........ ........ ........ .........0.1～6,554μs，步進0.1μs 
測試電路 
測試模-數轉換器（用于測試積分器輸出）.......... 3 
分辨率(自我標定) ...............................................16 位 
診斷模-數轉換器..................................................1 
多元輸入.............................................................. 8 
分辨率................................................................. 8 位 
外部傳感器模擬輸入...................................... ..... 2 
大外部傳感器輸入電平.....................................±5 V 
計算機接口 
數字接口.................................... ........................32位 TTL (16位輸入, 16位輸出) 
數據采集卡....................................................... Sealevel 8001 PCI板 
連接器至數字接口............................................. D-37連接器 
可選電腦接口....................................................GPIB (IEEE-488) 
機柜及電源 
機柜樣式............ ........... .................................. 19-inch機架固定件; 提供側面板 
尺寸.............. .................... .................... ..........寬44.5 cm，高26.7 cm，深43.7 cm 
運輸重量 ................................................... ...... 約23kg 
交流電源..................... ............... ......................85～ 240 V RMS, 50-60 Hz, ～200 W 
交流電源因數.....................................................>99%