通用计算机控制非线性超声测试系统

最近，在材料无损评价中,非线性超声的衰减特性已经受到密切注意。大振幅超声波在材料中传播时产生的一些非线性效应，是由主频产生的二次（或高次）谐波，以及驱动振幅对接受到信号的振幅的非线性相关性引起的。 测试非线性效应能够获取材料的多种特性，如疲劳、微裂纹、粘合剂的粘结强度、薄膜涂层的特性等。其灵敏度远远高于超声衰减和波速测试等传统的线性方法。实际上，很多信息只能通过非线性测试才能得到。但是，在过去进行这些测试非常困难，原因一是这种方法固有的特殊性，二是缺乏相应的仪器。非线性效应产生的信号常常比线性信号小几个数量级，很容易被噪声所掩盖。非线性测试需要在试样中激发振幅很大的信号。 RITEC SNAP是世界上第一套专门用于材料无损评估时的非线性效应研究的超声测试系统，堪称世界一流。同时，它还具备RAM-5000的所有特点，是进行常规超声衰减和波速测试的绝佳工具。特别是当需要使用电磁声传感器(EMAT)和空气耦合传感器时，SNAP更可以大显身手。 与其它超声系统相比，具备以下特殊性能： ◆ 在复合材料和其它困难材料中，能激发非常短（短至一个循环）的RF脉冲，进行可重复的测试 ◆ 能激发功率高达5kW的高能RF声脉冲群，从而能驱动效率较低的传感器 ◆ 模块化设计（用户可按照自己特定的试验要求灵活配置）。其电源机架可连接5个门控放大器模块，用户可配置2个或多个放大器获得更宽的频率范围 ◆ 卓越的信号处理技术，可精确测定RF脉冲信号的振幅与相位。相位角测试可在0.03 °范围内重复进行，振幅测试可在0.01dB内重复进行。例如，用一只10MHz传感器测试某试样的声时为5μs，分辨率可高达4ps（百亿分之一秒） RPR-4000 高功率脉冲发生器/接收器 高功率射频(RF) / 输出功率高达 8 KW RMS / 宽带接收器,增益100dB / 带前控制面板/键盘/LCD显示屏 RPR-4000是一套高功率声脉冲群发生器-接收器,专门用于材料的无损检测(NDT)和评估(NDE)。 RPR-4000的特色是能在占空比为1％时，输出功率达到8KW RMS，可以满足目前最迫切的NDT应用。在测试高衰减材料和传感器时，RPR-4000的效率更高,这是一个巨大的优势。 RPR-4000的设计初衷之一是必须能驱动电磁声传感器(EMAT)。EMAT技术起源于1960年代，但直到最近才成为全球研究人员的热门话题。 EMAT的最大弱点是其高衰减特性。为了看法这个弱点，RPR-4000不但配备了8KW门控放大器，还配备了低噪、宽带的接收器，其最大增益可达100dB，在20-100dB范围内，可以0.4 dB 的步距调整。 Ritec的杰出工程师们已经作了大量的工作确保RPR-4000在现场和装配线上都能很简便地使用。RPR-4000是Ritec研发的第一台装有LCD前面板显示屏和数字式键盘的仪器，这使得用户不需要计算机就完全能够控制它。当然，它仍然设置了串口，给用户保留了通过电脑控制仪器的选择。 RPR-4000特别适用于环境极其恶劣的工业现场，如磨坊、装配线或发电厂。不但所有的电子部件都与高污染的外部环境隔离开来，而且，所有高功率部件都设计配备了足够的制冷装置，以确保它们不会受到工业现场常见的高温所干扰。 ***高功率脉冲发生器基本技术规格*** ***宽带接收器技术规格*** 信号类型 射频（RF）声脉冲群 最大输出功率 8 KW RMS 最大输出电压 1800 Vp-p，阻抗50欧姆 电平控制 >30 dB，A/D 转换控制12 bit 最大脉冲宽度 200 μs，可通过软件控制，占空比不超过1％ 脉冲宽度控制 时间 (μs)或射频RF循环数 最大占空比 1% 最优频率范围 低频*: 50 KHz～3 MHz 高频*: 250 KHz～ 7 MHz 总增益 20 dB～100 dB 增益控制 80 dB，步进 0.4 dB 噪声 ~10 dB（最大增益时） 接收器输入 2x 接收器输入通道，多元输入(BNC, 前面板) 接收器输出 接收器射频RF输出(BNC, 前面板) 多路复用器 内置有一套双工机，用于脉冲-回波测试 最大接收器带宽 50 KHz ～ 20 MHz 输入/输出阻抗 50 Ohms 线性输出电平 1 Vp-p, 最大6 Vp-p