Accoppianti ultrasonori

Gli accoppianti ultrasonori sono utilizzati in praticamente tutte le applicazioni con delle sonde di contatto per facilitare la trasmissione dell'energia sonora tra la sonda e il pezzo da ispezionare. Gli accoppianti sono, in generale, dei liquidi, gel o paste non tossici e limitatamente vischiosi. Il loro impiego è necessario in quanto l'energia sonora, a frequenze ultrasonore utilizzate nei controlli non distruttivi ad ultrasuoni, non si trasmette nell'aria in maniera ottimale. A prescindere dagli effetti di attenuazione, l'aria rappresenta un elemento ad intensa discrepanza d'impedenza acustica in rapporto alle solette antiusura del trasduttore e dei comuni materiali sottoposti ad ispezione. Perfino l'esistenza di un sottilissimo strato d'aria tra la sonda e il pezzo da ispezionare comprometterebbe la trasmissione dell'energia sonora, impedendo di effettuare una normale ispezione.

Diverse sostanze come l'acqua, l'olio per il motore, il grasso e perfino alcuni prodotti commerciali, come il gel per i capelli, possono essere utilizzati come accoppianti in molte applicazioni. Tuttavia per ottenere i migliori risultati nei controlli ad elevata temperatura e in quelli ad onde trasversali a normale incidenza è necessario utilizzare degli accoppianti formulati specificatamente. La linea di accoppianti per ultrasuoni Olympus comprende cinque differenti prodotti ottimizzati per diverse applicazioni. Di seguito viene riportato una descrizione di questi accoppianti elencandoli in base al codice di riferimento:

Accoppiante B2 - Glicerina

La glicerina è un accoppiante per uso generale. I vantaggi nell'uso della glicerina risiedono nella sua viscosità e nell'elevata impedenza acustica, rendendolo l'accoppiante ottimale da utilizzare per i controlli su superfici irregolari e materiali ad elevata attenuazione. La glicerina possiede un'impedenza acustica di 2,42 kg/m²s × 10⁶, contro l'1,61 per il glicole propilenico, approssimativamente l'1,5 per l'olio motore e l'1,48 per l'acqua. L'impedenza acustica della glicerina corrisponde approssimativamente a quella della plastica e si avvicina di più a quella dei metalli rispetto ad altri comuni liquidi accoppianti, assicurando una più efficiente trasmissione sonora tra il trasduttore e il pezzo da analizzare. Per il controllo dei metalli la glicerina assicura in genere un aumento di intensità del segnale compreso tra 3 e 6 dB in confronto al glicole propilenico.

Se non viene rimossa dalla superficie ispezionata, la glicerina ha lo svantaggio di favorire la comparsa di ruggine e corrosione in alcuni metalli, assorbendo e trattenendo umidità atmosferica. In caso di mancata rimozione può inoltre favorire lo sviluppo di muffe. Sebbene l'uso della glicerina sia consigliato per i controlli su componenti pressofuse per le sue ottimali proprietà acustiche, in seguito al suo utilizzo dovrebbe essere rimossa con cura. Notare che gli effetti corrosivi della glicerina non si verificano su plastica, fibra di vetro o materiali compositi. Pertanto su questi materiali la glicerina può essere usata liberamente. La temperatura massima consigliata per la glicerina è approssimativamente di 90°C.

Accoppiante D12 - Gel

Gli accoppianti a gel sono spesso consigliati per le superfici irregolari, come quelle di metalli colati in sabbia e di fibre di vetro a deposizione su stampi aperti. In questi casi l'elevata viscosità e la relativamente alta impedenza acustica massimizzano l'accoppiamento sonoro in situazioni dove il trasduttore non può entrare omogeneamente in contatto con la superficie di ispezione. Gli accoppianti a gel sono inoltre spesso usati nelle ispezioni di saldature dove è necessario scorrere il trasduttore su un'ampia superficie. In questo caso il vantaggio consiste semplicemente nella possibilità di applicare velocemente il gel su un'ampia superficie, mantenendo un ottimo accoppiamento durante il passaggio del trasduttore sulla saldatura. I gel sono inoltre utili per l'ispezione di superfici verso l'alto o in verticale in quanto non colano. La maggior parte degli accoppianti a gel possono essere usati su superfici fino a una temperatura di circa 90°C.

Accoppiante H-2 - Accoppiante per alte temperature

L'accoppiante H-2 è un gel che può essere usato ad elevate temperature. Il produttore dell'accoppiante ne certifica un utilizzo fino a 398°C in determinate condizioni ambientali. Come per qualunque accoppiante per alte temperature l'utente è responsabile nel determinare l'idoneità d'utilizzo per una data applicazione.

Accoppiante I-2 - Accoppiante per alte temperature

L'accoppiante I-2 è un gel che può essere usato ad elevate temperature. Il produttore attesta che può essere usato da −40 a 675 °C.

Accoppiante per onde trasversali − SWC-2

I trasduttori a onde trasversali con incidenza normale richiedono degli accoppianti ad altissima viscosità in quanto i liquidi come l'olio o la glicerina non supportano le onde trasversali. In genere, per l'accoppiamento di onde trasversali con incidenza normale, sono state usate delle resine collose L'SWC-2 Olympus è una sostanza organica non tossica e solubile nell'acqua ad altissima viscosità di facile applicazione e rimozione. In genere una piccola quantità di accoppiante dovrebbe essere posizionata nella parte frontale del trasduttore e distesa successivamente in uno strato molto sottile. Notare che per un accoppiamento ottimale è importante che lo strato di accoppiante sia molto sottile, corrispondente a una minima frazione della lunghezza d'onda del controllo. Terminata l'ispezione i residui possono essere rimossi attraverso acqua calda. L'accoppiante SWC-2 può essere usato fino a una temperatura di circa 38°C.

I datasheet SDS per tutti gli accoppianti Olympus possono essere trovati qui: SDS Datasheets.

L'olio siliconico e il glicole propilenico sono inoltre degli accoppianti comunemente in uso offerti in precedenza da Olympus. Delle versioni generiche dovrebbero essere prontamente disponibili dai fornitori di prodotti chimici.