RAM-5000 SNAP非線性高能超聲測試系統(tǒng)

RAM-5000 SNAP非線性高能超聲測試系統(tǒng)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(shù)和差頻產(chǎn)生的非線性波束混頻等非線性測試 
● 三只數(shù)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(tǒng)在材料中傳播時產(chǎn)生的一些非線性效應，是由主頻產(chǎn)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(tǒng)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(chǎn)生的信號常常比線性信號小幾個數(shù)量級，很容易被噪聲所掩蓋。非線性測試需要在試樣中激發(fā)振幅很大的信號。 

美國 RAM-5000系統(tǒng)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(tǒng)。同時，它還具備美國RAM-5000高能超聲測試系統(tǒng)的所有特點，是進行常規(guī)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(tǒng)是一套完整的超聲測試系統(tǒng)，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(tǒng)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(fā)非常短（短至一個循環(huán)）的RF脈沖，進行可重復的測試 
◆ 能激發(fā)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(tǒng)）。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(nèi)重復進行，振幅測試可在0.01dB內(nèi)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(shù)轉換成聲時和衰減信息，這使得美國 RAM-5000 SNAP系統(tǒng)成為功能強大的超聲研究工具。 

在大多數(shù)系統(tǒng)中，均設置了三個高質(zhì)量的合成頻率源來生成兩個發(fā)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(tǒng)的線性能根本上獨立于信號水平。 
技術參數(shù) 
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(jiān)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(jiān)視器輸出水平......................1V （峰-峰） 
接收器輸出阻抗................................................... 50 Ohms 
接收器RF監(jiān)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(jiān)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(jiān)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(fā)源.................................................... ...... ........內(nèi)部、外部或電腦 
大內(nèi)置觸發(fā)頻率..................................................10 kHz 
內(nèi)置觸發(fā)頻率..................... ............... ..................0.17 Hz ～10 kHz，共20步(1, 1.7, 2.5, 5序列) 
外部觸發(fā)輸入.......................................................正TTL 
觸發(fā)輸出............................... ............... ............. 正5V觸發(fā)，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(jiān)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(shù)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(shù)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(shù)字接口.................................... ........................32位 TTL (16位輸入, 16位輸出) 
數(shù)據(jù)采集卡....................................................... Sealevel 8001 PCI板 
連接器至數(shù)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(shù).....................................................>99%