Контактные жидкости

Контактные жидкости обеспечивают передачу ультразвука с преобразователя в объект контроля и используются фактически во всех случаях контактного ультразвукового контроля. Контактные жидкости обычно представляют собой вязкие нетоксичные жидкости, гели или пасты. Необходимость их использования объясняется тем, что ультразвук плохо распространяется в воздухе. Помимо того, что воздух сильно ослабляет ультразвук, он имеет очень высокий акустический импеданс относительно износостойких пластин преобразователей и материалов, из которых обычно выполняются объекты контроля. Даже очень тонкий слой воздуха между преобразователем и поверхностью объекта контроля не позволяет удовлетворительно передавать ультразвуковую энергию и делает ультразвуковой контроль невозможным.

Некоторые широко распространенные вещества, такие как вода, машинное масло, смазка и даже гель для волос во многих случаях могут быть использованы в качестве контактных жидкостей. Однако, для наилучших результатов при контроле объектов с высокой температурой поверхности и контроле преобразователями со стандартным углом ввода ультразвуковой волны необходимо использовать контактные жидкости, имеющие специальный химический состав. Компания Olympus предоставляет пять различных контактных жидкостей для ультразвукового контроля. Ниже представлено краткое описание этих жидкостей в порядке кодировки.

Контактная жидкость B2 – Глицерин

Глицерин также является контактной жидкостью общего назначения. Преимущество глицерина заключается в том, что он более вязок и имеет высокий акустический импеданс, что делает его более предпочтительным для использования на грубых поверхностях и материалах с высокой степенью ослабления ультразвука. Глицерин имеет акустический импеданс 2,42 кг/м²с x 10⁶ (для сравнения: 1,61 у пропиленгликоля, приблизительно 1,5 у машинного масла и 1,48 у воды). Акустический импеданс глицерина практически равен акустическому импедансу пластмасс и близок к акустическому импедансу металлов больше, чем у других жидкостей. При контроле металлических объектов, глицерин обеспечивает увеличение мощности сигнала до 3–6 дБ по сравнению с пропиленгликолем.

Недостатком глицерина является то, что он не удаляется с поверхности объекта контроля и может вызывать коррозию некоторых металлов, так как абсорбирует и удерживает воду из атмосферы. Неудаленные остатки глицерина могут также поддерживать рост плесени или грибков. Глицерин часто рекомендуют при контроле отливок, благодаря его хорошим акустическим качествам. Однако, после завершения контроля глицерин необходимо тщательно смыть. Имейте в виду, что пластмассы, стекловолокно и композиты не подвержены коррозии, поэтому на этих материалах глицерин может использоваться без ограничений. Максимальная рекомендуемая температура для использования глицерина составляет приблизительно 90 °C.

Контактная жидкость D12 – Гель

Контактные жидкости типа гелей часто рекомендуются для объектов контроля с грубыми поверхностями, таких как литье в песчаных формах и многослойное стекловолокно. Высокая вязкость гелей и их относительно высокий акустический импеданс максимально улучшают акустический контакт в случаях, когда равномерный контакт преобразователя с поверхностью объекта контроля отсутствует. Контактные жидкости типа гелей обычно используются при контроле качества сварки, когда необходимо перемещение преобразователя по большой площади. В данном случае преимущество заключается в том, что гель быстро растекается по поверхности объекта контроля, сохраняя хороший акустический контакт. Так как гели не стекают и не собираются в капли, они очень удобны при контроле потолочных поверхностей или вертикальных стен. Большинство гелей может быть использовано при умеренно высокой температуре поверхности объектов контроля (до 90 °C).

Контактная жидкость H-2 – Высокотемпературная контактная жидкость

Контактная жидкость H-2 – гель, используемый при высоких температурах. Согласно производителю, этот гель может использоваться при температурах до 398 °C в условиях открытой среды. В случае выбора любой высокотемпературной контактной жидкости, пользователь несет ответственность за принятие решения о ее использовании в конкретном случае.

Контактная жидкость I-2 – Высокотемпературная контактная жидкость

Контактная жидкость I-2 – гель, используемый при высоких температурах. Согласно производителю, этот гель может использоваться в диапазоне температур от –40 до 675 °C.

Контактная жидкость для преобразователей поперечной волны – SWC-2

Преобразователи с нормальным углом ввода поперечной ультразвуковой волны требуют использования контактных жидкостей с высокой вязкостью, т.к. жидкости типа масла или глицерина поперечные волны не проводят. Обычно для ввода поперечной волны используются густые смолы. Контактные жидкости SWC Olympus являются нетоксичными, растворимыми в воде органическими веществами, которые легко наносятся и удаляются. На рабочую поверхность преобразователя или поверхность объекта контроля следует нанести небольшое количество контактной жидкости этого типа, и после этого прижимать преобразователь до образования очень тонкого слоя. Для обеспечения оптимального акустического контакта, толщина слоя контактной среды должна быть минимальной. После проведения измерений остатки контактной жидкости могут быть смыты теплой водой. Контактные жидкости SWC можно использовать при температурах, не превышающих 38 °C.

Паспорт безопасности химической продукции (MSDS) для контактных жидкостей Olympus см. здесь: MSDS Datasheets.

Силиконовое масло и пропиленгликоль — контактные жидкости, ранее предлагаемые Olympus, также широко используются в промышленности. Обобщенные их версии можно легко найти у любого поставщика химической продукции.