Wat is een couplant?
Een couplant is een materiaal dat dient als medium voor de overdracht van geluidsgolven. Gewoonlijk is couplantgel een vorm van een op water gebaseerde substantie, of een pasta bestaande uit oliën of vetachtige chemicaliën. Het wordt in fysiek contact geplaatst met een transducer die audiosignalen in de lucht ontvangt en deze vervolgens bedekt met elektrische impulsen voor transmissie. Microfoons en geluidstestapparatuur gebruiken couplant gel of droge koppelingen om dit te vergemakkelijken.
Ultrasone testen van materialen kunnen ook volledige onderdompeling van de transducer in een couplantachtig water gebruiken, of alleen een dunne film van glycerine of olie tussen de transducer en het medium dat wordt bestudeerd. Akoestische couplant is belangrijk voor ultrasoon testen omdat lucht een redelijk slecht medium is voor de overdracht van geluidsgolven in het algemeen in vergelijking met vaste stoffen. Het energieniveau dat ultrasone frequenties met zich meebrengen valt dramatisch af wanneer het door lucht wordt overgedragen, dus deze materialen zijn bedoeld om dit verlies te minimaliseren.
Veel conventionele stoffen kunnen worden gebruikt als couplant, waaronder motorolie of zelfs haargel. Dit komt omdat zelfs een zeer dunne luchtlaag tussen een transducer en een geluidsmonster sterke dempingseffecten zal hebben en bijna elke vaste stof daartussen zal dit verminderen. Elektrische componenten kunnen echter veel warmte genereren, dus speciaal geformuleerde koppelingen zijn ontworpen om hieraan tegemoet te komen.
Ultrasone koppelingen in de nucleaire en medische apparatuurindustrie gaan een stap verder door materialen te eisen die arm zijn aan halogeen- of zwavelverbindingen met minder dan 50 delen per miljoen (ppm). Propyleenglycol, hetzelfde materiaal dat wordt gebruikt in antivries voor auto's, is een andere speciale samenstelling die wordt gebruikt. Het is chemisch niet-reactief en kan temperaturen van 200 ° Fahrenheit (90 ° Celsius) weerstaan voordat het thermische afbraak ondergaat. Optische couplant vervult een andere unieke behoefte. Vaak aangeduid als index-matching gel, wordt het gebruikt bij het splitsen van glasvezelkabel om variaties in de brekingsindex die optreden waar de vezels samenkomen te minimaliseren, wat de signaaloverdracht kan verslechteren.
De belangrijkste eigenschappen waarnaar in een goed koppelmateriaal wordt gezocht, zijn de akoestische eigenschappen, corrosieremming en oppervlaktebevochtiging zodat het goed bindt. De tijd dat het nat blijft, ook wel droogtijd genoemd, is ook belangrijk, evenals de temperatuurniveaus die het kan verdragen en de uniformiteit ervan. Een uniek aspect van sommige couplant-gel is dat het een fluorescerende merkkleurstof bevat die gloeit in de ultraviolette band, die wordt gebruikt om de dekkingsniveaus te controleren.