奥林巴斯超声耦合剂

奥林巴斯超声耦合剂

奥林巴斯超声耦合剂用于几乎所有接触式检测应用中，以方便声能在探头和被测样件之间的传输。耦合剂一般是具有中等粘度的无毒液体、凝胶或糊状物。在超声无损检测中必须使用这些耦合剂的原因是，声波在无损检测常用的超声频率下，不能在空气中有效传播。空气除了会使信号产生衰减，空气的声阻抗还与探头的防磨层和一般的被检材料极不匹配。甚至探头与被测工件之间极窄的气隙都会影响声能的有效传输，使常规检测不可能完成。

在很多应用中，可以将一些普通物质用作超声耦合剂，如：水、机油、润滑脂，甚至一些商业产品，如：发胶等。不过，要在高温检测和垂直入射横波检测中获得优质结果，必须要使用特殊配方的耦合剂。对于在核工业检测中所使用的耦合剂，其卤素和硫磺的含量都有一定的限制，而且需要将所用耦合剂的情况记录下来。奥林巴斯的超声耦合剂系列包含5种不同产品，这些产品都分别为不同的应用得到了优化。下面对每种产品进行介绍，每种产品都有不同的工件编号。

B2耦合剂 – 甘油
甘油也是一种一般用途耦合剂。甘油作为耦合剂的优点如下：粘稠且具有较高的声阻抗，是用于粗糙表面及高衰减性材料的理想耦合剂。甘油的声阻抗为2.42 × 10 gm-cm /sec（对于丙二醇，为1.61，对于机油大约为1.5，对于水为1.48）。甘油的声阻抗非常接近塑料的声阻抗，而且与其它常用的耦合液相比更接近金属的声阻抗，因此可使声能在探头和被测工件之间更有效地传播。在检测金属材料的过程中，与丙二醇相比，甘油一般可使信号强度增加3到6 dB。

使用甘油作为耦合剂的缺点是如果检测完成后，没有擦净被测表面上的甘油，甘油就会吸收或留住空气中的水分，而使某些金属材料生锈或腐蚀。如果没有擦净甘油，还会使材料生霉。由于甘油具有上佳的声学特性，因此经常被推荐用于铸件的检测，不过检测完成后，一定要注意将被测表面上的甘油擦洗干净。注意甘油不会对塑料、玻璃纤维或复合材料有腐蚀影响，因此可以放心地在这些材料上使用甘油。 使用甘油的最高建议温度大约为90 °C。

D12耦合剂 - 凝胶
通常建议用户在粗糙的表面上使用凝胶类耦合剂，如：砂型铸造金属和玻璃纤维接合处。凝胶类耦合剂具有高粘度和相对较高的声阻抗，因此在探头不能与被测表面平滑接触的情况下，使用凝胶可以在很大程度上加强声耦合的效果。凝胶耦合剂通常还用于焊缝检测中，在这类检测中需要在较宽的表面上滑动探头。这里，使用凝胶的优势就是，凝胶可以很快覆盖大面积区域，而且在探头沿着焊缝扫查时，凝胶可以保持良好的耦合效果。由于凝胶不会下滴或流动，因此还适用于仰视检测面或竖直检测面的检测。大多数凝胶耦合剂可用于温度不超过大约90 °C的中等热度的被测表面。

H-2耦合剂 - 高温耦合剂
H型耦合剂是一种可用于高温检测的凝胶耦合剂。根据其制造商的表述，在某些开放的环境中，这类耦合剂可在最高达398 °C的温度下使用（引自Versasonic的安全数据表）。正如对于任何其它高温耦合剂的选择一样，用户有责任确定所选择的耦合剂是否满足应用的要求。

I-2耦合剂 – 高温耦合
I型耦合剂是一种可用于高温检测的凝胶耦合剂。根据其制造商的表述，这种耦合剂可用于-40 °C到675 °C的温度范围内（引自EchoTherm-Extreme的安全数据表）。

SWC-2耦合剂 - 横波耦合剂
垂直入射横波探头需要使用粘度非常高的耦合剂，因为诸如油或甘油的液体类耦合剂，不支持横波检测。一般来说，我们使用粘性树脂作为垂直入射横波检测中的耦合剂。奥林巴斯的SWC型耦合剂是一种具有很高粘度、无毒、有机的水溶性物质，而且很容易被涂抹在材料的表面上，或从材料的表面上擦除。正常情况下，应该在探头的表面或在被测工件的表面放上极少量的耦合剂，然后再将耦合剂压成薄薄的一层。注意要获得最佳耦合效果，一定要将耦合剂压成薄层，使耦合剂的厚度只占检测波长很小的比例。检测完成后，可以使用温水洗掉剩余的耦合剂。SWC型耦合剂可以在最高约为38 °C的温度下使用。