一、介紹：
1、超聲波掃描顯微鏡檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)速度快、對(duì)工件無(wú)損壞等特點(diǎn)，在醫(yī)療、石油、汽車(chē)、半導(dǎo)體，集成電路，新能源，
2、利用超聲波對(duì)物體內(nèi)部進(jìn)行成像的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備，相對(duì)于其他顯微技術(shù)，超聲波與被檢測(cè)物間的相互作用不同于光、電子束及X射線(xiàn)，這些不同的物理效應(yīng)決定了接收信號(hào)的特征，從而形成了顯微照片的對(duì)比度。
3、圖像處理技術(shù)可以保證用戶(hù)方便地進(jìn)行偽彩色顯示及對(duì)比度調(diào)節(jié)。 自動(dòng)掃描功能可以對(duì)樣品進(jìn)行全自動(dòng)的檢測(cè)，這使得即便沒(méi)有經(jīng)過(guò)特殊培訓(xùn)的人員也可以完成檢測(cè)任務(wù)。
4、通過(guò)發(fā)射高頻超聲波傳遞到樣品內(nèi)部，在經(jīng)過(guò)兩種不同材質(zhì)之間界面時(shí)，由于不同材質(zhì)的聲阻抗不同，對(duì)聲波的吸收和反射程度的不同，進(jìn)而采集的反射或者穿透的超聲波能量信息或者相位信息的變化來(lái)檢查樣品內(nèi)部出現(xiàn)的分層、裂縫或者空洞等缺陷。
5、聲學(xué)顯微成像的技術(shù)是諸多行業(yè)領(lǐng)域在各類(lèi)樣品中檢查和尋找瑕疵的重要手段，在檢查材料又要保持完整的樣品時(shí)，這項(xiàng)非破壞性檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)尤為突出。
6、利用超聲波脈沖回波的性質(zhì)，激勵(lì)壓電換能器發(fā)射出多束超聲波通過(guò)耦合液介質(zhì)傳遞到被測(cè)樣品，聲波這種機(jī)械波傳遞過(guò)程類(lèi)似電磁波，在經(jīng)過(guò)不同介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射、反射等現(xiàn)象，通過(guò)聲阻抗不同的材料時(shí)會(huì)發(fā)生波形相位、能量上的變化等現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)一系列數(shù)據(jù)采集計(jì)算形成灰度值圖片，可用來(lái)分析樣品內(nèi)部狀況。
7、作為無(wú)損檢測(cè)分析中的一種，它可以實(shí)現(xiàn)在不破壞物料電氣能和保持結(jié)構(gòu)完整性的前提下對(duì)物料進(jìn)行檢測(cè)。被廣泛的應(yīng)用在物料檢測(cè)(IQC)、失效分析(FA)、破壞性物理分析(DPA)、可靠性分析、元器件二次篩選、質(zhì)量控制(QC)、質(zhì)量保證及可靠性(QA/REL)、研發(fā)(R&D)等領(lǐng)域。
8、非破壞性、對(duì)樣品無(wú)損壞。分辨率高，可確定缺陷在樣品內(nèi)部的精確位置。
9、按接收信息模式可分為反射模式與透射模式。按掃描方式分可分為 C掃，B掃，X掃，Z掃，分焦距掃描，分頻率掃描等多種方式。
二、應(yīng)用領(lǐng)域
1、半導(dǎo)體芯片封裝分層檢測(cè)
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序號(hào) |
測(cè)量能力 |
能力描述 |
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1 |
標(biāo)準(zhǔn)塊測(cè)量誤差 |
測(cè)量機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)塊，在軟件進(jìn)行強(qiáng)度校準(zhǔn)的前提下，超聲檢測(cè)多次測(cè)量誤差在±1%。 |
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2 |
工件測(cè)量誤差 |
選取TO系列、SOT系列、SOP等系列工件，采用同一處方且檢測(cè)量程不變的情況下分別調(diào)整增益22dB、26dB、30dB進(jìn)行檢測(cè)，三次檢測(cè)結(jié)果釬著率差值在±1%以?xún)?nèi)。 |
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3 |
厚度測(cè)量范圍 |
Epoxy材料 |
Cu材料 |
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0.5 ～ 2mm（50MHz探頭） |
0.5 ～1.4mm（25MHz探頭） |
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1.0 ～ 4.0mm（15MHz探頭） |
1.2～ 3.7mm（15MHz探頭） |
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注：根據(jù)客戶(hù)工件的材料和厚度選配探頭 |
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4 |
缺陷識(shí)別能力 |
在測(cè)量系統(tǒng)厚度能力范圍內(nèi)，被測(cè)材料聲速在標(biāo)準(zhǔn)材料聲速±5%以?xún)?nèi)的情況下，且超聲入射表面為平面的被測(cè)產(chǎn)品的水平方向的結(jié)合缺陷的識(shí)別能力為0.15毫米（15MHz、25MHz探頭）和0.07毫米（50MHz探頭）。 |
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2、金剛石測(cè)厚及內(nèi)部缺陷檢測(cè)
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序號(hào) |
測(cè)量能力 |
能力描述 |
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1 |
標(biāo)準(zhǔn)塊測(cè)量誤差 |
測(cè)量機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)塊，在軟件進(jìn)行強(qiáng)度校準(zhǔn)的前提下，超聲檢測(cè)多次測(cè)量誤差在±1%。 |
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2 |
工件測(cè)量誤差 |
超聲檢測(cè)和影像儀檢測(cè)對(duì)比 |
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等距取10個(gè)以上檢測(cè)點(diǎn)，90%點(diǎn)的誤差在±0.05mm內(nèi)。 |
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超聲檢測(cè)重復(fù)測(cè)量 |
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取10個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，重復(fù)測(cè)量3次，90%點(diǎn)的誤差在±0.05mm內(nèi)。 |
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3 |
厚度測(cè)量范圍 |
復(fù)合片 |
石油片 |
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金剛石材料： |
硬質(zhì)合金材料： |
金剛石材料： |
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0.3～ 3mm（50MHz-75MHz探頭）； |
0.8 ～ 6mm（50MHz-75Mhz探頭） |
0.3 ～ 3mm（50MHz探頭） |
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注：根據(jù)客戶(hù)工件的材料和厚度選配探頭 |
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4 |
缺陷識(shí)別能力 |
在測(cè)量系統(tǒng)厚度能力范圍內(nèi)，被測(cè)材料聲速在標(biāo)準(zhǔn)材料聲速±5%以?xún)?nèi)的情況下，且超聲入射表面為平面的被測(cè)產(chǎn)品的水平方向的結(jié)合缺陷的識(shí)別能力為0.15毫米（50MHz探頭）。 |
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3、水冷散熱板焊接缺陷檢測(cè)
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序號(hào) |
測(cè)量能力 |
能力描述 |
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1 |
標(biāo)準(zhǔn)塊測(cè)量誤差 |
測(cè)量機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)塊，在軟件進(jìn)行強(qiáng)度校準(zhǔn)的前提下，超聲檢測(cè)多次測(cè)量誤差在±1%。 |
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2 |
工件測(cè)量誤差 |
指定的釬焊水冷板重復(fù)掃描至少五次，評(píng)估每次掃描釬著率波動(dòng)范圍小于5% |
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3 |
厚度測(cè)量范圍 |
Al材料： |
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0.6 ~20mm（10MHz-50MHz探頭） |
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注：根據(jù)客戶(hù)工件的材料和厚度選配探頭 |
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4 |
缺陷識(shí)別能力 |
在測(cè)量系統(tǒng)厚度能力范圍內(nèi)，被測(cè)材料聲速在標(biāo)準(zhǔn)材料聲速±5%以?xún)?nèi)的情況下，且超聲入射表面為平面的被測(cè)產(chǎn)品的水平方向的結(jié)合缺陷的識(shí)別能力為0.3毫米（25MHz探頭）。 |
4、低壓電器焊接缺陷檢測(cè)
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序號(hào) |
測(cè)量能力 |
能力描述 |
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1 |
標(biāo)準(zhǔn)塊測(cè)量誤差 |
測(cè)量機(jī)械加工的標(biāo)準(zhǔn)塊，在軟件進(jìn)行強(qiáng)度校準(zhǔn)的前提下，超聲檢測(cè)多次測(cè)量誤差在±1%。 |
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2 |
工件測(cè)量誤差 |
選取合金銀觸點(diǎn)工件，采用同一處方且檢測(cè)量程不變的情況下分別調(diào)整增益22dB、26dB、30dB進(jìn)行檢測(cè)，三次檢測(cè)結(jié)果釬著率差值在±1%以?xún)?nèi)。 |
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3 |
厚度測(cè)量范圍 |
Ag材料： |
Cu材料： |
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0.3 ~1.5mm（25MHz探頭） |
0.5 ~1.4mm（25MHz探頭） |
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1.0 ~4.0mm（15MHz探頭） |
1.2 ~3.7mm（15MHz探頭） |
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注：根據(jù)客戶(hù)工件的材料和厚度選配探頭 |
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4 |
缺陷識(shí)別能力 |
在測(cè)量系統(tǒng)厚度能力范圍內(nèi)，被測(cè)材料聲速在標(biāo)準(zhǔn)材料聲速±5%以?xún)?nèi)的情況下，且超聲入射表面為平面的被測(cè)產(chǎn)品的水平方向的結(jié)合缺陷的識(shí)別能力為0.15毫米（15MHz、25MHz探頭）和0.22毫米（10MHz探頭）。 |
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三、軟件功能及特點(diǎn)
1、軟件功能
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序號(hào) |
軟件功能 |
功能描述 |
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1 |
手動(dòng)掃描 |
可以通過(guò)手動(dòng)的方式生成C掃描圖像，反映被檢焊接結(jié)合面結(jié)合情況，并以釬著率、缺陷面積等數(shù)值的形式顯示檢測(cè)結(jié)果。 |
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2 |
探頭與C掃圖像對(duì)位 |
可通過(guò)點(diǎn)擊C 掃圖的具體像素點(diǎn)將探頭移至與實(shí)際被檢工件相對(duì)應(yīng)的位置。 |
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3 |
手動(dòng)分析 |
對(duì)生成的C掃圖片可以進(jìn)行各種編輯，包括加框（確認(rèn)有效分析區(qū)域），測(cè)距，修改閾值，圖片剪裁，弧面補(bǔ)償?shù)取?span> |
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4
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多種掃描模式 |
A掃描：查看超聲反射或透射波形； |
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C掃描：對(duì)焦深度上沿X-Y平面掃描并成像； |
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T掃描：安裝透射探桿，執(zhí)行穿透掃描；（選配） |
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區(qū)域掃描：可自定義檢測(cè)區(qū)域，并對(duì)檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行掃描； |
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斷層掃描：在指定的多種深度自動(dòng)多次執(zhí)行C掃描并成像； |
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批量掃描：對(duì)放置于水槽中的一種或多種工件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè) |
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5 |
報(bào)告自動(dòng)生成 |
可對(duì)檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行編輯并輸出報(bào)告文檔。 |
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6 |
探頭管理 |
可對(duì)不同型號(hào)探頭進(jìn)行更換或編輯。 |
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7 |
一鍵自動(dòng)校準(zhǔn) |
可自動(dòng)對(duì)檢測(cè)設(shè)備坐標(biāo)偏移及檢測(cè)系統(tǒng)能量變化，能實(shí)時(shí)校準(zhǔn)系統(tǒng)漂移，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。 |
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8 |
不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 |
系統(tǒng)自帶滿(mǎn)足GBT 11259-2015《超聲波檢測(cè)用鋼對(duì)比試塊的制作與校驗(yàn)方法》的不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)塊。認(rèn)定該不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)塊的超聲反射強(qiáng)度=100 STSS（“STainless Steel Standard”的縮寫(xiě)），其他所有材料的檢測(cè)相對(duì)于STSS做換算。 |
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9 |
缺陷檢測(cè)能 |
焊接缺陷、粘接缺陷、封裝分層、粘片空洞等區(qū)域和良好區(qū)域。 可對(duì)缺陷尺寸和面積進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。也可根據(jù)客戶(hù)的要求，提供有償定制開(kāi)發(fā)服務(wù)。 |
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10 |
厚度檢測(cè) |
金剛石圓片等工件的金剛石層厚度檢測(cè)。 |
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11 |
密度檢測(cè) |
粉末冶金原材料密度分布檢測(cè)。 |
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12 |
斷層檢測(cè) |
對(duì)被測(cè)工件不同深度位置獨(dú)立對(duì)焦和掃描，形成多層斷層圖像，展現(xiàn)立體缺陷。 |
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13 |
聲速檢測(cè) |
聲音在被測(cè)材質(zhì)中的飛行速度檢測(cè)。 |
2、軟件特點(diǎn)：
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一鍵校準(zhǔn)功能 |
手動(dòng)掃描（A/B/C掃描模式） |
批量掃描 |
導(dǎo)出報(bào)告 |
探頭切換 |
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強(qiáng)度檢測(cè) |
相位檢測(cè) |
厚度檢測(cè) |
斷層檢測(cè) |
權(quán)限分級(jí) |
四、技術(shù)參數(shù)
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序號(hào) |
名稱(chēng) |
參數(shù) |
備注 |
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1 |
整機(jī)尺寸 |
1000mm×900mm×1400mm |
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2 |
水槽尺寸 |
620mm×650mm×150mm |
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3 |
有效掃描范圍 |
單通道C掃：500mm×340mm×120mm C掃+T掃：350mm×300mm×100mm |
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4 |
******掃描速度 |
C掃：800mm/s C掃+T掃：600mm/s |
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5 |
圖像推薦分辨率 |
1～4000um |
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6 |
定位精度 |
X/Y≤±0.5μm，Z≤±5μm |
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7 |
重復(fù)定位精度 |
X/Y≤±0.01mm，Z≤±0.02mm |
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8 |
上下水 |
水壓注水，水泵排水。 |
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五、主要配置表
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序號(hào) |
名稱(chēng) |
規(guī)格 |
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1 |
掃描系統(tǒng) |
X軸：直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；Y軸：伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)；Z軸：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) |
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2 |
水槽 |
620mm x650mmx150 mm |
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3 |
超聲發(fā)射、接收器 |
帶寬1-65MHz |
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4 |
高速數(shù)據(jù)采集卡 |
采樣頻率 500MHz |
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5 |
超聲探頭 |
本機(jī)型可適配100MHz及以下頻率的探頭； 本機(jī)型標(biāo)配50MHz0.5in探頭一只；透射模組T-scan一套； |
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6 |
工控機(jī) |
i5處理器、內(nèi)存8GB、硬盤(pán)1T、Win10 64位操作系統(tǒng)。 |
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7 |
顯示器 |
兩個(gè)27"液晶顯示器 |
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8 |
檢測(cè)軟件 |
超聲無(wú)損檢測(cè)軟件V2.0 |
六、參照標(biāo)準(zhǔn)：
1、GB/T 18694-2002 探頭及其聲場(chǎng)的表征
2、JB/T4008-1999 液浸式超聲波直射探傷方法
3、JB/T 9214-1999 A 型脈沖反射式超聲波探傷系統(tǒng)工作性能測(cè)試方法
4、YB/T 144-1998 超聲波探傷信號(hào)幅度誤差測(cè)量方法
七、環(huán)境條件要求：
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序號(hào) |
名稱(chēng) |
參數(shù) |
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1 |
溫度要求 |
房間溫度 (溫控間) |
20～35°C |
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溫度梯度(時(shí)間) |
1°C /h |
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溫度梯度(時(shí)間) |
2°C /24h |
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溫度梯度(空間) |
1°C /m |
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2 |
濕度要求 |
空氣相對(duì)濕度 |
35℃≤50％RH |
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3 |
電源要求 |
電壓 |
220V±10%/50Hz， |
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頻率 |
50/60 Hz |
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耗電量 |
1～2KW |
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接地要求 |
接地電阻小于4歐姆 |
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4 |
水源要求 |
水質(zhì) |
自來(lái)水、去離子水或者純凈水，并且需要定期更換 |
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水溫要求 |
15～30℃ |
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5 |
周邊環(huán)境 |
磁場(chǎng)要求 |
禁止放在強(qiáng)磁場(chǎng)、電磁波和產(chǎn)生高頻設(shè)備的地方。 |
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環(huán)境要求 |
少振動(dòng)、少灰塵少，無(wú)腐蝕性氣體的地方。 |
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振浮要求 |
振動(dòng)：10Hz以下振動(dòng)******振幅0.7μmPP以下，10-50Hz振動(dòng)的******加速度1mmPP/S以下 |
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固定要求 |
防止震動(dòng)的損壞，四周一定要固定 |
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6 |
選配要求 |
需配有UPS電源，以保護(hù)設(shè)備運(yùn)行安全 |
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