Was ist eine Couplant?
Ein Koppler ist ein Material, das als Medium für die Übertragung von Schallwellen dient. In der Regel ist das Kupplungsgel eine Substanz auf Wasserbasis oder eine Paste aus öl- oder fettähnlichen Chemikalien. Es wird in physischen Kontakt mit einem Wandler gebracht, der Audiosignale in der Luft empfängt und sie dann zur Übertragung in elektrische Impulse umwandelt. Mikrofone und Schallprüfgeräte verwenden dazu Haftgel oder Trockenkuppler.
Die Ultraschallprüfung von Materialien kann auch das vollständige Eintauchen des Wandlers in ein kupplungsmittelartiges Wasser oder nur einen dünnen Glycerin- oder Ölfilm zwischen dem Wandler und dem zu untersuchenden Medium umfassen. Das akustische Kopplungsmittel ist wichtig für die Ultraschallprüfung, da Luft im Vergleich zu Festkörpern im Allgemeinen ein ziemlich schlechtes Medium für die Übertragung von Schallwellen ist. Das Energieniveau, das Ultraschallfrequenzen übertragen, sinkt dramatisch, wenn sie durch Luft übertragen werden. Daher sollen diese Materialien diesen Verlust minimieren.
Viele herkömmliche Substanzen können als Haftvermittler verwendet werden, einschließlich Motoröl oder sogar Haargel. Dies liegt daran, dass selbst eine sehr dünne Luftschicht zwischen einem Schallkopf und einer Schallprobe starke Dämpfungseffekte hat und nahezu jeder zwischen ihnen befindliche Feststoff dies verringert. Elektrische Komponenten können jedoch viel Wärme erzeugen, weshalb speziell entwickelte Kupplungen dafür ausgelegt sind.
Ultraschallkupplungsmittel in der Nuklear- und Medizintechnikindustrie gehen noch einen Schritt weiter und erfordern Materialien mit einem geringen Gehalt an Halogen- oder Schwefelverbindungen von weniger als 50 ppm. Propylenglykol, dasselbe Material, das auch für Kfz-Frostschutzmittel verwendet wird, ist eine weitere Spezialverbindung. Es ist chemisch nicht reaktiv und kann Temperaturen von 200 ° Fahrenheit (90 ° Celsius) standhalten, bevor es einem thermischen Abbau unterzogen wird. Der optische Koppler erfüllt ein weiteres einzigartiges Bedürfnis. Oft als Indexanpassungsgel bezeichnet, wird es beim Spleißen von Glasfaserkabeln verwendet, um Schwankungen im Brechungsindex zu minimieren, die dort auftreten, wo sich die Fasern treffen und die Signalübertragung beeinträchtigen können.
Die wichtigsten Eigenschaften, die bei einem guten Haftvermittlermaterial gefragt sind, sind seine akustischen Eigenschaften, sein Korrosionsschutz und seine Oberflächenbenetzung, damit es gut bindet. Wichtig ist auch, wie lange es nass bleibt, was als Trocknungszeit bezeichnet wird, sowie das Temperaturniveau, das es aushalten kann, und seine Gleichmäßigkeit. Ein einzigartiger Aspekt einiger Gelkuppler besteht darin, dass sie einen fluoreszierenden Tracer-Farbstoff enthalten, der im ultravioletten Bereich leuchtet und zur Überwachung der Bedeckungsgrade verwendet wird.