Ultrasonic Couplants

Ultrazvukové vazební prostředky se používají prakticky ve všech oblastech kontaktního testování, aby byl usnadněn přenos energie zvuku mezi snímačem a zkoušeným dílem. Vazební prostředky jsou obvykle mírně viskózní a netoxické kapaliny, gely nebo pasty. Jejich použití je nezbytné, neboť energie zvuku při frekvencích ultrazvuku obvykle používaných pro nedestruktivní zkoušení není efektivně přenášena vzduchem. Kromě účinku útlumu představuje vzduch vážný nesoulad akustické impedance s ohledem jak na destičky snímače, tak na typické zkoušené materiály. Dokonce i extrémně malá vzduchová mezera mezi snímačem a zkoušeným dílem zabrání účinnému přenosu energie zvuku a znemožní běžné testování.

V mnoha oblastech použití lze jako ultrazvukový vazební prostředek využít široké spektrum látek, jako je například voda, motorový olej, tuk nebo i některé komerčně dodávané produkty, jako například gel na vlasy. Pokud ale chceme dosáhnout nejlepších výsledků při testování příčnou vlnou s kolmým dopadem a při vysoké teplotě, musíme použít speciální vazební prostředek. Řada ultrazvukových vazebních prostředků Olympus obsahuje pět různých výrobků optimalizovaných pro různé způsoby použití. Následuje popis každého z nich, seřazený podle objednacího čísla.

Vazební prostředek B2 – Glycerin

Glycerin je také vazebním prostředkem pro obecné použití. Výhodou použití glycerinu je viskozita a vysoká hodnota akustické impedance, které propůjčují tomuto vazebnímu prostředí vlastnosti vhodné pro drsné povrchy a vysoce tlumicí materiály. Glycerin má akustickou impedanci 2,42 kg/m²s x 10⁶ (versus 1,61 pro propylenglykol, cca 1,5 pro motorový olej a 1,48 pro vodu). Akustická impedance glycerinu se blíží akustické impedanci plastů a je ještě blíž akustické impedanci kovů než jiné běžné vazební kapaliny, čímž nabízí efektivnější přenos zvuku mezi snímačem a zkoušeným kusem. Při zkoušení kovů glycerin obvykle nabízí zesílení signálu o 3 až 6 dB v porovnání s propylenglykolem.

Nevýhodou glycerinu je, že pokud nedojde k jeho odstranění z testovaného povrchu, může urychlit rezavění nebo korozi některých kovů, protože absorbuje a zadržuje vodu z atmosféry. Pokud není odstraněn, podporuje také růst plísní. Takže i když je glycerin často doporučován pro testování odlitků kvůli svým dobrým akustickým vlastnostem, je potřeba ho po testování dobře očistit. Koroze se ale netýká plastů, sklolaminátu nebo kompozitních materiálů, takže u těchto materiálů jej můžete klidně použít. Maximální doporučovaná teplota pro glycerin představuje zhruba 90 °C (200 °F).

Vazební prostředek D12 – Gel

Vazební prostředky gelového typu jsou často doporučovány pro hrubé povrchy, jako např. do pískových forem na odlévání kovů a na sklolaminátové vrstvy, kde jejich viskozita a relativně vysoká akustická impedance maximalizují zvukovou vazbu v situacích, kdy se snímač nemůže hladce spojit se zkoušeným povrchem. Gelové vazební prostředky jsou obvykle používány při kontrolách svarů, kde je třeba posouvat snímačem přes širokou plochu. Zde je výhodou to, že gel lze snadno rozetřít po celé oblasti svaru a během skenování snímačem udrží dobrou vazbu. Gely jsou také užitečné při kontrole povrchů ve výšce nad hlavou nebo na svislých stěnách, protože neukapávají ani se nerozlévají. Většinu gelových vazebních prostředků lze použít na mírně teplých površích až do 90 °C (200 °F).

Vazební prostředek H-2 – Vazební prostředí pro použití za vysokých teplot

Vazební prostředek H-2 je gel, který lze použít při zvýšených teplotách. Jeho výrobce uvádí, že může být použit až do teplot 398 °C (750 °F) za určitých podmínek otevřeného okolního prostředí. Stejně jako u ostatních vazebních prostředků pro použití za vysokých teplot, má i zde uživatel zodpovědnost stanovit, zda je vazební prostředek vhodný pro daný způsob použití.

Vazební prostředek I-2 – Vazební prostředek pro použití za vysokých teplot

Vazební prostředek I-2 je gel, který lze použít při zvýšených teplotách. Výrobce uvádí, že jej lze použít v rozsahu teplot od -40 do 675 °C (-40 až 1250 °F).

Vazební prostředek pro generování příčné vlny – SWC-2

Snímače příčné vlny s kolmým dopadem vyžadují vazební prostředky s velmi vysokou viskozitou, protože kapaliny, jako např. olej nebo glycerin, nepodporují příčné vlny. Typicky jsou pro příčné vlny s kolmým dopadem používány lepivé pryskyřice. Vazební prostředek SWC-2 společnosti Olympus je vodou rozpustná organická látka s velmi vysokou viskozitou a snadným nanášením i odstraněním. Normálně se na čelo snímače nebo zkušební kus použije velmi malé množství a poté se stlačí do velmi tenké vrstvy. Poznámka: Pro optimální spojení je třeba, aby byla vrstva vazebního prostředku tenká (malý zlomek zkušební vlnové délky). Po testování je třeba omýt zbytky vazebního prostředku vodou. SWC-2 lze použít při teplotách až zhruba 38 °C (100 °F).

Bezpečností listy pro vazební prostředky Olympus naleznete zde: Bezpečnostní listy.

Mezi běžně používané vazební prostředky patří také silikonový olej a propylenglykol, které společnost Olympus také nabízela. Jejich generické verze by měly být snadno dostupné u dodavatelů chemických látek.