本發(fā)明涉及一種金屬探傷用工業(yè)耦合劑，具體而言是一種金屬探傷用工業(yè)耦合劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：耦合劑是一種水溶性高分子膠體，它是用來(lái)排除超聲波檢測(cè)設(shè)備的探頭和被測(cè)物體之間的空氣，使超聲波能有效地穿入物體以達(dá)到檢測(cè)目的。耦合劑通過(guò)使用領(lǐng)域的不同分為兩種，分別為醫(yī)用耦合劑和工業(yè)用耦合劑。醫(yī)用耦合劑是一種由新一代水性高分子凝膠組成的醫(yī)用產(chǎn)品。由于人們?nèi)粘Ｔ\查中，經(jīng)常需要大量應(yīng)用超聲波檢查，故耦合劑在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用非常廣泛。醫(yī)用耦合劑的PH值為中性，對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害，不易干燥，不易酸敗，超聲顯像清晰，粘稠性適宜，無(wú)油膩性，探頭易于滑動(dòng)，可濕潤(rùn)皮膚，消除皮膚表面空氣，潤(rùn)滑性能好，易于展開(kāi)；對(duì)超聲探頭無(wú)腐蝕、無(wú)損傷，故生產(chǎn)成本非常昂貴。工業(yè)耦合劑是用來(lái)排除探頭和被測(cè)物體之間的空氣，使超聲波能有效地穿入工件達(dá)到檢測(cè)目的的產(chǎn)品。目前，在工業(yè)應(yīng)用中，為了降低生產(chǎn)成本，一般的工業(yè)耦合劑主要是以機(jī)油、變壓器油、潤(rùn)滑脂、甘油、水玻璃(硅酸鈉Na2SiO3)或者工業(yè)膠水、化學(xué)漿糊，或者是商品化的超聲檢測(cè)專用耦合劑，多為液態(tài)；固態(tài)的較少，例如鋁箔。但固態(tài)的耦合劑在低應(yīng)力條件下的耦合緊密程度很差，適用范圍過(guò)小；而當(dāng)采用工業(yè)膠水、化學(xué)漿糊、機(jī)油這些液態(tài)的耦合劑時(shí)，由于粘度原因，雖然可以通過(guò)縱波，但卻不能通過(guò)大部分高頻率橫波，其只適用于縱波檢測(cè)。超聲波檢測(cè)設(shè)備是采用最新的高性能、低功耗微處理器技術(shù)，基于超聲波脈沖反射原理，可以測(cè)量金屬及其它多種材料的厚度，還可以對(duì)材料的聲速進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過(guò)被測(cè)物體到達(dá)材料分界面時(shí)，脈沖被反射回探頭通過(guò)精確測(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來(lái)確定被測(cè)材料的厚度。超聲波檢測(cè)設(shè)備可以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行厚度測(cè)量，監(jiān)測(cè)它們?cè)谑褂眠^(guò)程中受腐蝕后的減薄程度，也可以對(duì)各種板材和各種加工零件作精確測(cè)量。更重要的是，現(xiàn)有的超聲波檢測(cè)技術(shù)中，由于縱波是指?jìng)髀暶劫|(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與聲波的傳播方向相一致的聲波，橫波則是指?jìng)髀暶劫|(zhì)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與聲波傳播方向相垂直的聲波，故常采用斜探頭進(jìn)行橫波檢測(cè)，采用直探頭進(jìn)行縱波檢測(cè)。眾所周知，超聲波檢測(cè)中，橫波檢測(cè)比之縱波檢測(cè)，在波長(zhǎng)相同的情況下，超聲波檢測(cè)設(shè)備產(chǎn)生橫波的頻率要比縱波低一半，生產(chǎn)成本更低；但由于橫波在同頻率下波長(zhǎng)短一半左右，更易產(chǎn)生表面干擾，如始波占寬加大，雜波增多等，故在耦合劑效果大致相同的情況下，需要被檢工件的表面光潔度要比縱波高一個(gè)等級(jí)。在綜合考慮工件形狀、截面厚度和可能產(chǎn)生缺陷的延伸方向等情況下，由于波長(zhǎng)更短，因此受表面粗糙度影響造成的表面聲能損失比縱波大。這就要求被測(cè)物體端面平整度較高，也就是要求橫波耦合劑能適用于不同端面粗糙度的表面。據(jù)了解，如今的超聲波檢測(cè)或測(cè)厚設(shè)備常常同時(shí)配置了直探頭和斜探頭，但由于橫波檢測(cè)法對(duì)橫波耦合劑的要求較高，超聲檢測(cè)或探傷設(shè)備的生產(chǎn)廠家也無(wú)法生產(chǎn)出能適用于不同端面粗糙度物體表面的工業(yè)耦合劑，往往建議客戶使用洗潔精、洗手液等液體作為耦合劑。但在專業(yè)的金屬探測(cè)過(guò)程中，此類液體并不能達(dá)到探測(cè)目的；而市面上超聲波檢測(cè)或測(cè)厚設(shè)備雖然配備了橫、縱波檢測(cè)探頭，但當(dāng)待測(cè)物表面不夠平整時(shí)，需要購(gòu)買(mǎi)價(jià)格昂貴的專門(mén)適用于橫波的工業(yè)耦合劑，致使檢測(cè)成本極高；或改為采用縱波檢測(cè)，致使檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。故現(xiàn)有的工業(yè)耦合劑的局限性限制了超聲波檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用。從工業(yè)超聲波檢測(cè)上考慮，要求液體耦合劑具備如下功能：容易附著在工件的表面上，有足夠的浸潤(rùn)性以排除探頭和工件之間由于表面粗糙造成的空氣隙；其聲阻抗盡量與工件材料的聲阻抗有較小的相差，以利于聲能盡可能多的進(jìn)入工件；從實(shí)用角度還要對(duì)工件無(wú)腐蝕作用，容易清除、來(lái)源方便、價(jià)格低廉。現(xiàn)有的工業(yè)用耦合劑為了滿足使用要求，多數(shù)組分中含有水合物，工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)很多使用場(chǎng)合下無(wú)法徹底清理殘余的耦合劑，現(xiàn)有的耦合劑在檢測(cè)完成后清理過(guò)程較為復(fù)雜，超聲檢測(cè)后多數(shù)金屬容易產(chǎn)生銹漬，銹漬對(duì)金屬表面的影響嚴(yán)重，更有甚者可順著傷口表面腐蝕內(nèi)部晶間結(jié)構(gòu)，給被測(cè)工件造成長(zhǎng)遠(yuǎn)的不利影響，現(xiàn)有的防銹材料包括防銹劑、防銹防腐劑、殺菌防腐劑等，配比一般為0～20％之間，具體的配比可根據(jù)防銹組分的不同進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。如上所述，至目前為止，國(guó)內(nèi)并沒(méi)有一種廣泛適用于高頻率橫波的金屬探傷用工業(yè)耦合劑，故需要有一種既能適用于超聲波縱波檢測(cè)，也能適用于超聲波橫波檢測(cè)的金屬探傷用工業(yè)耦合劑，以提高中國(guó)超聲波檢測(cè)的探測(cè)水平。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供是一種廉價(jià)的金屬探傷用工業(yè)耦合劑，即能同時(shí)測(cè)試縱橫波、適用于不同粗糙度端面、無(wú)毒的、生產(chǎn)成本極低的、新的超聲波檢測(cè)用金屬探傷用工業(yè)耦合劑。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種金屬探傷用工業(yè)耦合劑，其由原料為蜂蜜和一種或以上的糖類的混合物制得。優(yōu)選地，所述糖類為單糖、二糖或多糖中的一種或以上的混合物。更優(yōu)選地，所述單糖選自葡萄糖、果糖、半乳糖或核糖。更優(yōu)選地，所述二糖選自乳糖、麥芽糖或蔗糖。更優(yōu)選地，所述多糖選自淀粉、纖維素、氨基多糖、殼聚糖、殼寡糖或葡甘聚糖。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由原料為0.01％～99.99％的乳糖和余量的蜂蜜制得，上述原料的質(zhì)量百分比之和為100％。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由原料為10％～60％的乳糖和余量的蜂蜜制得，上述原料的質(zhì)量百分比之和為100％。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由原料為0.01％～99.99％的蔗糖和余量的蜂蜜制得，上述原料的質(zhì)量百分比之和為100％。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由原料為10％～60％的蔗糖和余量的蜂蜜制得，上述原料的質(zhì)量百分比之和為100％。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由10％蜂蜜，10％淀粉和余量的果糖制得。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由30％蜂蜜和余量的葡萄糖制得。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由40％蜂蜜，5％麥芽糖和余量的乳糖制得。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由50％蜂蜜和余量的白砂糖制得。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由60％蜂蜜和余量的麥芽糖制得。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由70％蜂蜜和余量的冰糖制得。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由80％蜂蜜和余量的淀粉制得。作為一種優(yōu)選實(shí)施方案，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑由90％蜂蜜和余量的瓊脂制得。優(yōu)選地，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑的粘度大于300mpa.s。更優(yōu)選的，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑的粘度為300～85000mpa.s。優(yōu)選地，所述金屬探傷用工業(yè)耦合劑的工作溫度為-20～60℃。本發(fā)明的另一目的是提供上述金屬探傷用工業(yè)耦合劑的制備方法，具體步驟為：將蜂蜜和糖類混合，加熱并攪拌至混合物呈液態(tài)，自然冷卻后獲得琥珀色膏體，即本發(fā)明提供的金屬探傷用工業(yè)耦合劑。優(yōu)選地，加熱溫度為60～100℃，較佳地，加熱溫度為80～100℃。優(yōu)選地，加熱時(shí)間為10～30min，較佳地，加熱時(shí)間為20～30℃。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的金屬探傷用工業(yè)耦合劑具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)原料廉價(jià)易得，僅為市面上最常見(jiàn)的糖類，顯著降低了超聲波檢測(cè)的金屬探傷用工業(yè)耦合劑成本；(2)易于清洗，相較于常見(jiàn)的機(jī)油等工業(yè)耦合劑，本發(fā)明提供的糖類制成的金屬探傷用工業(yè)耦合劑只需使用清水沖洗或紙巾擦拭即可完成清潔工作；(3)安全性高，原料為純天然、可食用的糖類，沒(méi)有任何毒副作用；(4)該耦合劑呈中性，不易腐蝕超聲波探頭與待測(cè)物，應(yīng)用更廣泛；(5)粘度大于300mpa.s，滿足各類超聲波檢測(cè)要求。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說(shuō)明。儀器：EHC-09超聲波測(cè)厚儀(工作頻率：0.5～20MHz)，美國(guó)DANATRONICS公司，市售；Alpha2AMini-DFR縱波探頭(工作頻率：20MHz)，探頭接觸直徑4.8mm，測(cè)量范圍0.13～5.1mm，市售；M2091橫波探頭(工作頻率：20MHz)，探頭接觸直徑6.0mm，測(cè)量范圍0.10～10mm，市售；標(biāo)準(zhǔn)試塊(CSK-IB)，用于表征接觸探頭聲場(chǎng)的參考試塊GB/T18694-2002，市售；試劑：超聲波耦合劑，美國(guó)DANATRONICS公司，EHC-09超聲波測(cè)厚儀配置；洗潔精，市售；凡士林，市售；蜂蜜，市售；果糖，市售；葡萄糖，市售；乳糖，市售；白砂糖，市售；麥芽糖，市售；冰糖，市售；淀粉，市售；瓊脂，市售；上述試劑或儀器在以下具體實(shí)施方式中無(wú)如特殊說(shuō)明，則按照其說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作，在此不作贅述。實(shí)施例1按下述質(zhì)量百分比配?。悍涿?0％，淀粉10％，余量為果糖，制備所述耦合劑。制備方法：稱取果糖80g、淀粉10g和蜂蜜10g混合，置于燒杯內(nèi)在60℃下加熱并充分?jǐn)嚢?0min，冷卻至室溫，獲得琥珀色膏體，即得到本發(fā)明提供的耦合劑。實(shí)施例2按下述質(zhì)量百分比配取：蜂蜜30％，余量為葡萄糖，制備所述耦合劑。制備方法：稱取葡萄糖70g和蜂蜜30g混合，置于燒杯內(nèi)在65℃下加熱并充分?jǐn)嚢?0min，冷卻至室溫，獲得琥珀色膏體，即得到本發(fā)明提供的耦合劑。實(shí)施例3按下述質(zhì)量百分比配?。悍涿?0％，5％麥芽糖，余量為乳糖，制備所述耦合劑。制備方法：稱取乳糖55g、麥芽糖5g和蜂蜜40g混合，置于燒杯內(nèi)在80℃下加熱并充分?jǐn)嚢?5min，冷卻至室溫，獲得琥珀色膏體，即得到本發(fā)明提供的耦合劑。實(shí)施例4按下述質(zhì)量百分比配?。悍涿?0％，余量為白砂糖，制備所述耦合劑。制備方法：稱取白砂糖50g和蜂蜜50g混合，置于燒杯內(nèi)在80℃下加熱并充分?jǐn)嚢?0min，冷卻至室溫，獲得琥珀色膏體，即得到本發(fā)明提供的耦合劑。實(shí)施例5按下述質(zhì)量百分比配?。悍涿?0％，余量為麥芽糖，制備所述耦合劑。制備方法：稱取麥芽糖40g和蜂蜜60g混合，置于燒杯內(nèi)在85℃下加熱并充分?jǐn)嚢?0min，冷卻至室溫，獲得琥珀色膏體，即得到本發(fā)明提供的耦合劑。實(shí)施例6按下述質(zhì)量百分比配?。悍涿?0％，余量為冰糖，制備所述耦合劑。制備方法：稱取冰糖30g和蜂蜜70g混合，置于燒杯內(nèi)在65℃下加熱并充分?jǐn)嚢?0min，冷卻至室溫，獲得琥珀色膏體，即得到本發(fā)明提供的耦合劑。實(shí)施例7按下述質(zhì)量百分比配取：蜂蜜80％，余量為淀粉，制備所述耦合劑。制備方法：稱取淀粉20g和蜂蜜80g混合，置于燒杯內(nèi)在70℃下加熱并充分?jǐn)嚢?0min，冷卻至室溫，獲得琥珀色膏體，即得到本發(fā)明提供的耦合劑。實(shí)施例8按下述質(zhì)量百分比配?。悍涿?0％，余量為瓊脂，制備所述耦合劑。制備方法：稱取瓊脂10g和蜂蜜90g混合，置于燒杯內(nèi)在75℃下加熱并充分?jǐn)嚢?5min，冷卻至室溫，獲得琥珀色膏體，即得到本發(fā)明提供的耦合劑。性能實(shí)驗(yàn)(一)將上述8個(gè)原料配比獲得的8個(gè)樣品(樣品編號(hào)1-8#)進(jìn)行主要理化性能指標(biāo)的檢測(cè)，測(cè)得平均值如下表所示：表1耦合劑物理化學(xué)性能數(shù)據(jù)表(二)在相同檢測(cè)環(huán)境下，分別隨機(jī)選取樣品1、3、5和樣品編號(hào)9#——洗潔精、樣品編號(hào)10#——凡士林、樣品編號(hào)11#——超聲波耦合劑，使用EHC-09超聲波測(cè)厚儀分別用縱波和橫波對(duì)低合金耐熱無(wú)縫鋼管A(管壁厚度10.00mm)進(jìn)行氧化膜厚度測(cè)量，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2，檢測(cè)方法見(jiàn)CL5高精度檢測(cè)儀說(shuō)明書(shū)，在此不作贅述。表2金屬管壁氧化膜厚度檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)(三)隨機(jī)選取樣品1、2和3做時(shí)間穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，耦合劑的粘度在35℃下隨時(shí)間變化的粘度見(jiàn)表3。表3耦合劑隨時(shí)間變化的粘度值數(shù)據(jù)表樣品編號(hào)12小時(shí)1天10天20天30天60天90天240天360天184821848218482184821848218482184821848218482124554554554554554554554554553463204632046320463204632046320463204632046320綜上所述，本發(fā)明提供的金屬探傷用工業(yè)耦合劑原料廉價(jià)易得、易于清洗、安全性高，檢測(cè)效果好，穩(wěn)定性高，適用范圍廣，具有很大的市場(chǎng)價(jià)值。最后有必要在此說(shuō)明的是：以上實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3