本發(fā)明涉及一種金屬測厚用工業(yè)耦合劑，具體而言是一種金屬測厚用工業(yè)耦合劑及其制備方法。
背景技術：
：超聲波檢測設備是采用最新的高性能、低功耗微處理器技術，基于超聲波脈沖反射原理，可以測量金屬及其它多種材料的厚度，還可以對材料的聲速進行測量。當探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時，脈沖被反射回探頭通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。超聲波檢測設備可以對生產設備中各種管道和壓力容器進行厚度測量，監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度，也可以對各種板材和各種加工零件作精確測量?，F(xiàn)有技術中，超聲波檢測分為縱波和橫波，縱波是指傳聲媒質質點的振動方向與聲波的傳播方向相一致的聲波，橫波則是指傳聲媒質的質點振動方向與聲波傳播方向相垂直的聲波；通常來說，超聲波檢測中，多采用直探頭進行縱波檢測，采用斜探頭進行橫波檢測。眾所周知，超聲波檢測中，橫波檢測比之縱波檢測，橫波在同頻率下波長短一半左右，更易產生表面干擾，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等級。在綜合考慮工件形狀、截面厚度和可能產生缺陷的延伸方向等情況下，由于波長更短，因此受表面粗糙度影響造成的表面聲能損失比縱波大。這就要求被測物體端面平整度較高，為了使超聲波橫波檢測法應用更廣泛，也就要求橫波耦合劑能適用于不同端面粗糙度的表面。耦合劑是一種水溶性高分子膠體，它是用來排除探頭和被測物體之間的空氣，使超聲波能有效地穿入被測物達到有效檢測目的。耦合劑分為兩種，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)用產品。工業(yè)耦合劑是用來排除探頭和被測物體之間的空氣，使超聲波能有效地穿入工件達到檢測目的的產品。目前，在工業(yè)應用中，為了降低生產成本，一般的工業(yè)耦合劑主要是以機油、變壓器油、潤滑脂、甘油、水玻璃（硅酸鈉Na2SiO3）或者工業(yè)膠水、化學漿糊，或者是商品化的超聲檢測專用耦合劑，多為液態(tài)；固態(tài)的較少，例如鋁箔。但固態(tài)的耦合劑在低應力條件下的耦合緊密程度很差，適用范圍過??；而當采用工業(yè)膠水、化學漿糊、機油這些液態(tài)的耦合劑時，由于粘度原因，雖然可以通過縱波，但卻不能通過大部分高頻率橫波，其只適用于縱波檢測。更重要的是，由于縱波檢測比橫波檢測的適用范圍小，故橫波檢測比縱波檢測更有利于發(fā)現(xiàn)待測物體的缺陷，是超聲波檢測的發(fā)展和研究方向。但到目前為止，由于橫波檢測的局限性（即橫波檢測要求被測物體端面平整度較高，也就是檢測時橫波耦合劑的粘度要足夠大）國內并沒有廠家能生產出一種能達到上述更易進行橫波檢測的橫波耦合劑。在超聲波實際測厚的過程中，檢測對象差異較大，有平面的、立面的、仰面的，因此要求耦合劑要有一定的粘度，利于附著于工件而不流掛。現(xiàn)有的增大耦合劑粘度的組分包括甘油、機油、凡士林、羥甲基纖維素、凝膠等，其中不同組分各有性質上的不同。甘油的粘度隨著溫度的變化較大，20℃至50℃粘度的變化范圍為1412mPa·S至142mPa·S，溫度較低時還可以勉強在立面上涂敷，溫度較高時，在仰面和立面上涂敷就會流淌，達不到耦合的效果；機油不能用于仰面和立面的涂敷，且后續(xù)清洗工作比較麻煩，機油為礦物油，也不符合現(xiàn)在環(huán)保的要求；凡士林：可涂敷于立面和仰面，但后續(xù)清理工作麻煩；羥甲基纖維素雖然粘度可以根據(jù)不同的需要進行調節(jié)，但是有難以消除的細微氣泡，氣泡的存在使耦合效果將大打折扣；凝膠為現(xiàn)階段的最優(yōu)粘度組分，其具有無毒無害、外觀純凈透明無氣泡、粘度可調、易于清除、防銹性好、儲藏穩(wěn)定、透聲性能好等優(yōu)點。最常用的凝膠極值為卡波姆膠，一般占整個耦合劑的0.3～5質量份，加入卡波姆膠的耦合劑不受溫度環(huán)境的影響，透聲性能好，與其他組分兼容性高，可在不同環(huán)境下使用，可用于各類耦合劑。技術實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供是一種為克服現(xiàn)有技術因橫波耦合劑的選擇帶來的測試誤差，為了簡化實驗和降低實驗要求，可提供不同粘度，且能適用于不同粗糙度端面、無毒的、生產成本極低的、新的超聲波檢測用金屬測厚用工業(yè)耦合劑。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種金屬測厚用工業(yè)耦合劑，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑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)選實施方案，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑由原料為0.01%～99.99%的乳糖和余量的蜂蜜制得，上述原料的質量百分比之和為100%。作為一種優(yōu)選實施方案，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑由原料為10%～60%的乳糖和余量的蜂蜜制得，上述原料的質量百分比之和為100%。作為一種優(yōu)選實施方案，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑由原料為0.01%～99.99%的蔗糖和余量的蜂蜜制得，上述原料的質量百分比之和為100%。作為一種優(yōu)選實施方案，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑由原料為10%～60%的蔗糖和余量的蜂蜜制得，上述原料的質量百分比之和為100%。作為一種優(yōu)選實施方案，所述金屬測厚用工業(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)選實施方案，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑由30%蜂蜜和余量的葡萄糖制得。作為一種優(yōu)選實施方案，所述金屬測厚用工業(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)選實施方案，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑由50%蜂蜜和余量的白砂糖制得。作為一種優(yōu)選實施方案，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑由60%蜂蜜和余量的麥芽糖制得。作為一種優(yōu)選實施方案，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑由70%蜂蜜和余量的冰糖制得。作為一種優(yōu)選實施方案，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑由80%蜂蜜和余量的淀粉制得。作為一種優(yōu)選實施方案，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑由90%蜂蜜和余量的瓊脂制得。優(yōu)選地，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑的粘度大于300mpa.s。更優(yōu)選地，所述金屬測厚用工業(yè)耦合劑的粘度為8000～85000mpa.s。優(yōu)選地，所述金屬測厚用工業(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測厚用工業(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)明提供的金屬測厚用工業(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，加熱時間為10～30min，較佳地，加熱時間為20～30℃。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供的金屬測厚用工業(yè)耦合劑具有如下優(yōu)點：（1）原料廉價易得，僅為市面上最常見的糖類，顯著降低了超聲波檢測的金屬測厚用工業(yè)耦合劑成本；（2）易于清洗，相較于常見的機油等工業(yè)耦合劑，本發(fā)明提供的糖類混合物制成的金屬測厚用工業(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物，應用更廣泛；（5）粘度大于300mpa.s，滿足各類超聲波檢測要求；（6）本發(fā)明提供的金屬測厚用工業(yè)耦合劑與進口橫波耦合劑檢測效果相當，補充了國內此類耦合劑的空白，且成本比購買進口橫波耦合劑低的多，可大為加快國內在超聲波橫波檢測的發(fā)展速度，具有很大的市場價值和應用前景。具體實施方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細、完整地說明。儀器：EHC-09超聲波測厚儀（工作頻率：0.5～20MHz），美國DANATRONICS公司，市售；M2091橫波探頭（工作頻率：20MHz），探頭接觸直徑6.0mm，測量范圍0.10～10mm，市售；標準試塊（CSK-IB)，用于表征接觸探頭聲場的參考試塊GB/T18694-2002，市售；試劑：超聲波耦合劑，美國DANATRONICS公司，EHC-09超聲波測厚儀配置；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施方式中無如特殊說明，則按照其說明書進行操作，在此不作贅述。實施例1按下述質量百分比配?。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，置于燒杯內在95℃下加熱并充分攪拌20min，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。實施例2按下述質量百分比配?。悍涿?0%，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，置于燒杯內在80℃下加熱并充分攪拌15min，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。實施例3按下述質量百分比配?。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，置于燒杯內在90℃下加熱并充分攪拌25min，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。實施例4按下述質量百分比配?。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，置于燒杯內在60℃下加熱并充分攪拌20min，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。實施例5按下述質量百分比配?。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，置于燒杯內在85℃下加熱并充分攪拌20min，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。實施例6按下述質量百分比配?。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，置于燒杯內在70℃下加熱并充分攪拌10min，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。實施例7按下述質量百分比配取：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，置于燒杯內在100℃下加熱并充分攪拌15min，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。實施例8按下述質量百分比配取：蜂蜜90%，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，置于燒杯內在75℃下加熱并充分攪拌25min，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。性能實驗（一）將上述8個原料配比獲得的8個樣品（樣品編號1-8#）進行主要理化性能指標的檢測，測得平均值如下表所示：表1耦合劑物理化學性能數(shù)據(jù)表樣品編號粘度mpa.spH值聲速M/s聲阻抗率Pa·s/m聲衰減DB/(am·MHz)1848217.015801.55×1060.0652852767.115701.52×1060.0633868337.316001.51×1060.1404833247.216101.65×1060.2755846507.415501.75×1060.0686866697.015401.58×1060.0237827357.016201.67×1060.0798839497.216001.75×1060.056（二）在相同檢測環(huán)境下，使用橫波超聲測厚儀分別隨機選取樣品1、2、3和樣品編號9#——洗潔精、樣品編號10#——凡士林、樣品編號11#——超聲波耦合劑，使用EHC-09超聲波測厚儀對低合金耐熱無縫鋼管A（管壁厚度10.00mm）進行氧化膜厚度測量，檢測結果見表2，檢測方法見CL5高精度檢測儀說明書，在此不作贅述。表2金屬管壁氧化膜厚度檢測結果穩(wěn)定性實驗（四）隨機選取樣品1、2和3做時間穩(wěn)定性實驗，耦合劑的粘度在35℃下隨時間變化的粘度見表4。表4耦合劑隨時間變化的粘度值數(shù)據(jù)表樣品編號12小時1天10天20天30天60天90天240天360天184821848218482184821848218482184821848218482128527685276852768527685276852768527685276852763868338683386833868338683386833868338683386833綜上所述，本發(fā)明提供的金屬測厚用工業(yè)耦合劑原料廉價易得、易于清洗、安全性高，檢測效果好，穩(wěn)定性高，適用范圍廣，具有很大的市場價值。最后有必要在此說明的是：以上實施例只用于對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據(jù)本發(fā)明的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬于本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁1 2 3