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。耦合剂通常是粘性适中的无毒液体、凝胶或糊状物。在超声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。除了衰减效应外，空气的声阻抗也与探头的防磨层和一般的被检材料严重不匹配。即使探头和被检工件之间存在很薄的气层，都会影响声能有效的传输，使常规检测无法进行。 一些常见的物质，如水、机油、油脂，甚至一些商业产品，如发胶，在许多应用中都可以作为超声耦合剂使用。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。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 kg/m2s x 106（丙二醇为1.61，机油约为1.5，水为1.48）。甘油的声阻抗非常接近塑料的声阻抗，而且与其他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。在金属材料的检测中，与丙二醇相比，甘油一般可使信号强度增加3到6分贝。 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，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。由于甘油具有出色的声学特性，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。请注意，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 - 凝胶我们通常建议在粗糙的表面上使用凝胶类耦合剂，如砂铸金属和玻璃纤维层。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，使用凝胶可以大大加强声耦合的效果。凝胶耦合剂通常还用于焊缝检测中，这类检测需要在较宽的表面上滑动探头。在这类检测中使用凝胶的优势是，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。由于凝胶不会滴下或流动，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-2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）。与任何其他高温耦合剂一样，用户有责任确定所选择的H-2耦合剂是否适用于特定的应用。 I-2耦合剂 – 高温耦合剂I-2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-2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，应该在探头或被测工件的表面放上少量的耦合剂，然后再将耦合剂压成薄薄的一层。请注意，要获得优质耦合效果，一定要将耦合剂压成薄层，使其只占检测波长很小的比例。检测完成后，可以使用温水洗掉残留的耦合剂。SWC-2耦合剂可以在最高约为38 °C的温度下使用。 奥林巴斯所有耦合剂的SDS数据表可以通过点击以下链接访问：SDS Datatsheets（SDS数据表）。 硅油和丙二醇也是奥林巴斯以前提供的常用耦合剂。通用型耦合剂应该随时可以通过化学品供应商购买。 |
