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1 第1组测试所需要的设备
以下为进行超声仪器第1组测试的基本设备项目：
a）以下二者之一：
1）最小带宽100MHz的示波器和最小带宽40MHz的频谱分析仪，或者
2）最小带宽100MHz的数字示波器并且能计算快速傅里叶变换；
b）50Ω和75Ω±1%的无电抗电阻；
c）标准50Ω衰减器，具有1dB步进，总范围100dB。对于频率高于15MHz的信号，沧州欧谱该衰减器的累积误差在任意10dB范围中应小于0.3dB；
d）以下二者之一：
1）任意的波形发生器，或者
2）两个脉冲信号发生器，带有外接触发器或闸门，能够产生两个正弦波射频信号的闸门脉冲。这两个信号的振幅应能独立调节达20dB；
注：如果使用两个脉冲信号发生器，则应采用适当的匹配电路把两个脉冲信号发生器的输出合成一个测试信号。
e）保护电路。如图一示例；
f）数字计数定时器，能在1000个触发脉冲后产生一个溢出脉冲，并测量两个脉冲之间的时间间隔，精度为0.01%；
g）阻抗分析仪；
h）环境试验室。
除了温度稳定性测试（2）之外，所有第1组测试都用电子方法产生所需要的信号。使用设备的特性及其稳定性应适合测试用途。
注：在连接示波器和/或频谱分析仪到超声仪器的发射器之前，按本标准中某些测试的要求，应检查确认其不会因为发射器电压过高而损坏。
2 温度稳定性
2.1 方法
利用例如中心频率为2MHz到6MHz之间的0°纵波探头和试块在超声仪器屏幕上产生两个回波。第一个回波的振幅调整为全屏高度的80%，调整时基使信号为屏幕宽度的20%和80%。在测试期间，探头和试块的温度变化不能超过2℃，并且需要注意避免耦合的变化。
超声仪器放到人工气候室中以经历环境温度变化。在制造商规定的温度范围内以最大10℃的间隔读取和记录回波高度和位置。
2.2 验收标准
温度每改变10℃，参考回波的振幅和范围变化分别不能超过±5%和±1%。
3 发射脉冲参数
3.1 综述
本条款包括脉冲重复频率、输出阻抗和频谱的测试。在9.4中给出了发射脉冲形状和振幅的测试方法和验收标准。
3.2 脉冲重复频率
3.2.1 方法
将超声仪器切换为双探头工作方式（发射器和接收器分开），并连接一个示波器到发射器终端。
注意：检查示波器输入不会由于发射器电压过高而损坏。
利用示波器以不同脉冲重复频率的设置下测量脉冲重复频率。沧州欧谱在相同脉冲重复频率（通常为范围和脉冲重复频率）中有超过一种控制结果组合，则只需用一种组合测量脉冲重复频率。对于具有连续可调脉冲重复频率控制的超声仪器，应根据制造商的技术规范选择一种设定。
3.2.2 验收标准
每种设置的脉冲重复频率测量值应在技术规范的±20%以内。
3.3 有效输出阻抗
3.3.1 方法
利用9.4.2中的方法测量具有50Ω无电抗电阻的发射器终端的发射脉冲电压V50。把50Ω电阻更换为75Ω电阻，并利用示波器测量75Ω电阻时发射器终端的发射脉冲电压V75。对应每个脉冲能量设定和发射脉冲频率，最大和最小脉冲重复频率，以及最大和最小阻尼下进行测量。
对于每种脉冲设定，以下式计算有效输出阻抗Z0：
Z0=50x75(V75-V50)/(75V50-50V75) Ω..........(1)
注：电压V50和V75是分别对应基线的最大偏移值。
3.3.2 验收标准
有效输出阻抗应在技术规范数值的±20%以内并且不大于50Ω。
3.4 发射脉冲频谱
3.4.1 方法
利用频谱分析仪或能够进行快速傅立叶变换的示波器测量发射脉冲频谱。频谱应能绘出至少30dB范围的频率响应。应记录脉冲设定和窗口参数。窗口应两倍于脉冲持续时间并位于脉冲的中央。
3.4.2 验收标准
频谱应在技术规范的允差范围内。
4 接收器
1 综述
本条款规定了用于测量发射器/接收器串扰阻尼、接收器灵敏度、由发射脉冲引起的阻塞时间、动态范围，输入阻抗、距离振幅修正以及时间分辨率的测试。而放大器带宽、等效输入噪声、已校正衰减器的精确度、垂直显示线性的测试方法和验收标准在9.5中规定。
2 发射期间从发射器到接受器的串扰阻尼
2.1 方法
脉冲发生器和接收器的终端为50Ω，设备设置为双探头工作（发射器和接收器分开）。脉冲发生器输出的峰-峰电压V50（在9.4.2中测量）和接收器输入的峰-峰电压VE用图2所示的示波器来测量。两个电压之比的对数规定为发射过程中的串扰阻尼DS（以dB表示）。
DS=20log10(V50/VE)..........(2)
2.2 验收标准
发射期间的串扰阻尼DS应大于80dB。
3 发射脉冲后的阻塞时间
3.1 方法
将超声仪器屏幕宽度校正为0μs到25μs的满刻度。然后调整零点偏差使发射脉冲前沿与屏幕0刻度吻合。
将图3所示的电路与单探头工作模式的超声仪器连接（发射器和接收器结合）。
注：图1所示的电路是用来保护函数发生器不受发射器的冲击。大多数超声仪器适合使用的RF闸门脉冲是持续时间5μs和间隔24μs。
按顺序选择超声仪器每一个频带设置并调整输入信号的射频以便在屏幕上得到接近最大电平的信号，如图4所示。在屏幕的最大范围调整振幅到半屏高。在此通过改变输入信号电平检查超声仪器放大器应未达到饱和。
发射脉冲前沿到振幅为25%屏高的时基上的点之间的时间是以μs为单位的阻塞时间（即在屏幕末端其振幅的50%）。
3.2 验收标准
对于最坏情况下的频带设定，发射脉冲后的阻塞时间应小于10μs。
4 动态范围
4.1 方法
利用图5所示的测试设备在按9.5.2测量的每一个频带的中心频率f0下测试动态范围。利用图6所示设备产生10周期的测试信号。把超声仪器衰减器/增益控制（已校准和未校准）设定为最小增益。无损检测资源网增加输入信号振幅直到出现饱和或者信号显示为100%屏高。测量（注意标准衰减器设定）输入电压振幅Vmax。
把超声仪器的增益控制（已校准和未校准）设定到最大增益。
如果在此增益设定下的噪声电平大于5%屏高，则减小增益直到噪声电平达到5%屏高。
调整输入信号振幅使其显示为10%屏高。测量（注意标准衰减器的设定）输入电压振幅Vmin。
注：如果脉冲发生器不能够提供足够的低压，则重新设定超声仪器比最小增益高20dB并对测量做必要的修正。
适用的动态范围为：20log10(Vmax/Vmin) dB..........(3)
除非Vmin小于输入等效噪声Vein，动态范围限制为：
20log10(Vmax/Vein) dB..........(4)
4.2 验收标准
适用的动态范围应至少为100dB，并且最小输入电压Vmin应在制造商技术规范的允差范围内。
5 接收器输入阻抗
5.1 方法
超声仪器设定为双探头（发射器和接收器分开）和单探头（接收器和发射器合一）运作的情况下，接收器输入阻抗的实数和虚数部分由阻抗分析仪决定。在单探头模式并且没有断开接收器和发射器连接的情况下测量输入阻抗时，应停止发射脉冲。应在信号频率为4MHz，最小（Rmin，Cmin）和最大（Rmax，Cmax）增益设置下进行这些测量。如果有适当的阻尼控制，在测试时，该阻尼控制应设置为最小。
一般来说，利用输入电阻和并联电容就足以确定输入阻抗。
5.2 验收标准
在4MHz下，最大增益时阻抗Rmax的实数部分应大于等于50Ω，并且小于或等于1KΩ。并联电容Cmax应小于或等于150pF。在最大增益Rmax和最小增益Rmin下，输入阻抗的实数部分应满足以下条件：
｜Rmax-Rmin｜/Rmax ≤0.1..........(5)
最小增益Cmin和最大增益Cmax下输入阻抗的电容分量应满足以下条件：
｜Cmax-Cmin｜/Cmax ≤0.15..........(6)
6 时间相关增益（TDG）
6.1 方法
通过操作者所要求的理论DAC曲线与超声仪器实际产生的曲线比较来验证TDG或DAC修正的性能。理论曲线由制造商在DAC控制操作方面所提供的信息计算得出。通过在水平时基的数个位置上通过改变测试脉冲的振幅测量到的实际有效DAC曲线相比较。用于该测试所选择的DAC曲线应包括超声仪器所可能的最陡的修正斜率。
当超声仪器设定为双探头工作（发射器和接收器分开）时，连接测试设备如图5所示。调整超声仪器增益使DAC动态范围最大。通过这个测试来避免前述DAC电路的前置放大器饱和。
启动测试所选择的DAC。把测试信号设置在水平时基上刚好在DAC曲线开始之前的位置，调整外接标准衰减器使得测试信号的振幅为80%屏高，把标准衰减器此时的设置称作A0。
增大测试信号的延迟时间使之沿时基移动△T：
△T=(Tfinal-T0)/N..........(7)
式中，T0为DAC曲线开始的时间，Tfinal为DAC曲线结束的时间，N为所要进行测量的数目,N应大于等于11。
调整标准衰减器，把测试信号设置到80%屏高，记录衰减器设定AN。进一步增加延迟时间△T来增大测试信号的范围，再记录将测试信号设定到80%屏高的衰减器的设定。继续增大延迟时间并调整标准衰减器直到进行了N次测量。
在最后一次测量之后，将外接已校准衰减器提高6dB，测试DAC的饱和情况，并保证信号在屏高38%到42%之间。如果信号不在该范围内，则降低△T范围并重复饱和测试。DAC的动态范围在不再出现饱和的点进行测量。
绘制实际DAC曲线和理论的曲线。
对每个滤波器设定中心频率和最大、中间、最小DAC增益设定下重复进行测量。
6.2 验收标准
操作者要求的理论DAC曲线和实际DAC修正之间的差异不应超过±1.5dB。
7 时间分辨率
7.1 方法
选择设备最宽的频带设定。调整图5中的装置产生两个中心频率f0的单循环测量脉冲，这是按9.5.1中对选定频带测量的。这两个脉冲应在一定距离跟随，以免互相影响。把显示调整到80%屏高。装置应进行安排使两个脉冲的振幅可以独立改变20dB以上的范围。
用以下方法测量时间分辨率（tA1）和界面回波后的时间分辨率（tA2）：
1）测量时间分辨率tA1
减小两个测量脉冲之间的距离，直到两者之间的波谷下降6dB。同时，无损检测资源网两个脉冲的变化不能大于10%屏高。从第一个测量脉冲前沿到第二个测量脉冲前沿（在脉冲发生器上测量）的距离称为时间分辨率tA1。
2）测量界面回波后的时间分辨率tA2
保持第二个脉冲振幅为80%屏高，将第一个测量脉冲振幅提高20dB。减小两个测量脉冲之间的距离，直到两者之间的波谷下降6dB（相对于较小信号）。这时，较小的测量脉冲的变化不能超过10%屏高。从第一个测量脉冲前沿到第二个测量脉冲前沿（在脉冲发生器上测量）的距离称为时间分辨率tA2。
7.2 验收标准
测量值应在制造商技术规范的允差之内。
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