Was ist ein Koppelmittel?

Ein Koppelmittel ist ein Material, das als Medium zur Übertragung von Schallwellen dient. Koppelgel ist normalerweise eine Form einer Substanz auf Wasserbasis oder eine Paste, die aus Ölen oder fettähnlichen Chemikalien besteht. 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 Klangprüfgeräte verwenden Koppelgel oder Trockenkoppelmittel, um dies zu erleichtern.

Die Ultraschallprüfung von Materialien kann auch das vollständige Eintauchen des Wandlers in ein koppelmittelähnliches Wasser oder nur einen dünnen Film aus Glyzerin oder Öl zwischen dem Wandler und dem zu untersuchenden Medium umfassen. Akustische Koppelmittel sind für Ultraschallprüfungen wichtig, da Luft im Vergleich zu Feststoffen ein relativ schlechtes Medium für die Übertragung von Schallwellen ist. Das Energieniveau, das Ultraschallfrequenzen tragen, nimmt dramatisch ab, wenn es durch Luft übertragen wird, daher sollen diese Materialien diesen Verlust minimieren.

Als Koppelmittel können viele konventionelle Substanzen verwendet werden, darunter Motoröl oder sogar Haargel. Dies liegt daran, dass selbst eine sehr dünne Luftschicht zwischen einem Wandler und einem Schallstück starke Dämpfungseffekte hat, und fast jeder zwischen ihnen platzierte Feststoff verringert diese. Elektrische Komponenten können jedoch viel Wärme erzeugen, daher sind speziell formulierte Koppelmittel darauf ausgelegt.

Ultraschallkupplungen in der nuklearen und medizinischen Geräteindustrie gehen noch einen Schritt weiter, indem sie Materialien erfordern, die wenig Halogen oder Schwefelverbindungen von weniger als 50 ppm (ppm) enthalten. Propylenglykol, das gleiche Material, das in Frostschutzmitteln für Kraftfahrzeuge verwendet wird, ist eine weitere Spezialverbindung, die verwendet wird. Es ist chemisch nicht reaktiv und kann Temperaturen von 200° Fahrenheit (90° Celsius) widerstehen, bevor es einem thermischen Zusammenbruch unterliegt. Optisches Koppelmittel erfüllt einen weiteren einzigartigen Bedarf. Oft als Indexanpassungsgel bezeichnet, wird es beim Spleißen von Glasfaserkabeln verwendet, um Schwankungen im Brechungsindex zu minimieren, die dort auftreten, wo die Fasern aufeinandertreffen, was die Signalübertragung verschlechtern kann.

Die wichtigsten Eigenschaften, die bei einem guten Koppelmittel gesucht werden, sind seine akustischen Eigenschaften, die Korrosionshemmung und die Oberflächenbenetzung, damit es gut bindet. Wichtig ist auch die Dauer des Nassbleibens, die sogenannte Trocknungszeit, sowie die Temperaturniveaus und die Gleichmäßigkeit. Ein einzigartiger Aspekt einiger Koppelgel ist, dass sie einen fluoreszierenden Tracer-Farbstoff enthalten, der im ultravioletten Bereich leuchtet, der zur Überwachung des Abdeckungsgrads verwendet wird.