Ein Luftfilm zwischen Prüfkopf und Werkstück genügt, um den Ultraschall zu stoppen. Das Koppelmittel ist das günstigste Glied der Messkette — und dasjenige, das am häufigsten über deren Ergebnis entscheidet.
- ✓ Ohne Koppelmittel dringt der Impuls nicht in den Werkstoff ein
- ✓ Viskosität passend zur Arbeitsposition, auch senkrecht
- ✓ Gele und Pasten mit angegebenem Einsatzbereich von -30 bis +520 °C
- ✓ Gleichbleibende Menge und Schicht für wiederholbare Messwerte
Die Ultraschallmessung im Kontaktverfahren beruht auf einer elementaren physikalischen Tatsache: Zwischen Prüfkopf und Werkstück liegt immer eine Schicht, und ist diese Schicht Luft, geht die Schallenergie nicht hindurch. Der Unterschied der akustischen Impedanz zwischen einem Festkörper und Luft ist so groß, dass fast die gesamte Energie des Impulses an der Kontaktfläche reflektiert wird und praktisch nichts in den Werkstoff eindringt. Genau dafür ist das Koppelmittel da: diesen Zwischenraum mit einem Medium zu füllen, das der Ultraschall ohne nennenswerte Verluste durchquert.
Die praktische Folge ist, dass sehr viele Messungen, die am Gerät oder am Prüfkopf zu scheitern scheinen, in Wirklichkeit auf eine unvollkommene Ankopplung zurückgehen. Eine zu dünne Schicht, ein ungleichmäßig aufgetragenes Gel, eine Oberfläche mit Rückständen oder blätterndem Rost erzeugen dasselbe Symptom: keine Anzeige, eine unstete Anzeige oder Werte, die sich bei jedem Aufsetzen ändern. Bevor man die Einstellung in Frage stellt, lohnt es sich immer, zu prüfen, wie der Kontakt hergestellt ist.
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Nicht alle Koppelmittel sind gleichwertig. Es unterscheiden sich die Viskosität, das Temperaturverhalten, die Verträglichkeit mit dem Werkstoff des Prüfstücks und die Leichtigkeit der Entfernung nach der Prüfung. An einer senkrechten Wand oder an einer hinterschnittenen Fläche braucht es ein Produkt, das an Ort und Stelle bleibt, statt abzulaufen; an einer heißen Wand braucht es eine Formulierung, die nicht verdampft. Das verfügbare Koppelmittelprogramm umfasst zwei Gele und zwei Hochtemperaturpasten mit einem angegebenen Einsatzbereich von -30 bis +520 °C, mit unterschiedlichen Produkten innerhalb dieses Bereichs.
Worauf bei der Wahl zu achten ist
| Aspekt | Kriterium |
|---|---|
| Oberflächentemperatur | Formulierung innerhalb des angegebenen Bereichs, von -30 bis +520 °C |
| Arbeitsposition | Ausreichende Viskosität für senkrechte Wände und Überkopfflächen |
| Zustand der Oberfläche | Entfernen von losem Rost und Ablagerungen vor dem Auftragen des Gels |
| Aufgetragene Menge | Dünne, gleichmäßige Schicht: Überschuss hebt den Prüfkopf vom Bauteil ab |
| Verträglichkeit und Reinigung | Produkt verträglich mit dem Werkstoff und nach der Prüfung entfernbar |
Woran man eine gute Ankopplung erkennt
Das Zeichen guter Ankopplung ist Stabilität: Der Wert erscheint sofort, bleibt stehen, solange der Prüfkopf in Position ist, und wiederholt sich bei aufeinanderfolgenden Aufsetzvorgängen an derselben Stelle identisch. Bei Geräten mit A-Scan ist die Bestätigung visuell, denn das Rückwandecho erscheint scharf und mit gleichbleibender Amplitude.
Ein Wert, der schwankt, erscheint und verschwindet oder sich bei jedem Handdruck ändert, weist auf einen unvollständigen Kontakt hin. In diesem Fall sollte man die Oberfläche reinigen, eine gleichmäßige Schicht neu auftragen und erneut messen, bevor man das Problem der Justierung oder der Wahl des Prüfkopfs zuschreibt.
Empfohlene Geräte
| Produkt | Warum es einschlägig ist |
|---|---|
| Ultraschall-Koppelmittel | Programm mit angegebenem Einsatzbereich von -30 bis +520 °C |
| Prüfköpfe für Korrosions-Dickenmessgeräte | Dual-Element-Prüfköpfe, tolerant gegenüber unvollkommenen Oberflächen |
| Dakota CMX1-DL | A-Scan zur visuellen Prüfung der Qualität des Rückwandechos |
| Justierkörper | Überprüfung der Messkette an einer bekannten Referenzdicke |
Häufige Fragen
Davon ist abzuraten. Eine improvisierte Flüssigkeit hat womöglich nicht die nötige Viskosität, bleibt an senkrechten Flächen nicht haften und ist mit dem Werkstoff des Bauteils nicht verträglich. Eigens entwickelte Gele sind so formuliert, dass sie eine stabile, wiederholbare Ankopplung sicherstellen.
Nur so viel, wie nötig ist, um die Luft zwischen Prüfkopf und Bauteil zu verdrängen. Eine dünne, gleichmäßige Schicht ergibt die stabilste Anzeige, während ein Überschuss den Prüfkopf angehoben hält und einen zusätzlichen Schallweg einführt, der die Messung verfälschen kann.
Ja. Ein gewöhnliches Gel verdampft auf einer heißen Wand oder zersetzt sich, und die Ankopplung geht verloren. Es gibt spezielle Formulierungen: Das verfügbare Programm gibt einen Einsatzbereich von -30 bis +520 Grad Celsius an.
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