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工业内窥镜选型
编辑:商辉自动化设备(上海)有限公司  时间:2017-02-06

       内窥镜的品种很多,其中工业内窥镜很早就在各个行业中广泛的使用。那么我们就需要了解一下工业内窥镜的工作原理,这么我们就能更好的使用工业内窥镜。

        工业内窥镜可用于高温、有毒、核辐射及人眼无法直接观察到的场所的检查和观察,主要用于汽车、航空发动机、管道、机械零件等,可在不需拆卸或破坏组装及设备停止运行的情况下实现无损检测,工业内窥镜广泛应用于航空、汽车、船舶、电气、化学、电力、煤气、原子能、土木建筑等现代核心工业的各个部门。另外一方面工业内窥镜还可与照相机、摄像机或电子计算机连接,组成照相、摄像和图象处理系统,从而进行视场目标的监视、记录、贮存和图象分析.为诊断和处理提供很好的保证。

         电子工业内窥镜是根据石油化工、工业机械、电子电气工业、航空航天等直管道内表面的检测要求而设计、生产的新型高科技产品,深圳市亚泰光电技术有限公司生产的两方向、四方向可弯曲工业内窥镜它集光、机、电、图像处理软件与一体,配备高分辨率彩色监视器或USB口的笔计本电脑携带更方便,观察图像更清晰,使操作者利用高倍清晰彩色CCD,将观察到的疑点及探伤部位借助独有的专业软件处理系统,进行冻结、放大、分析、测量、打印报告,极大提高判断管道内壁探伤部位的准确性。探头设计为直视和侧视两个镜头,可对管壁做360°扫描观察,使用方便、可靠。中心爬行器采用双联动、可调节式,使探头始终保持在管道的中心位置,其照明电源采用高亮度无影光源,更适合于管道内壁的检测。

         在使用内视镜进行检测时,首先应考虑以下几个因素,做为选用内视镜设备的依据:

         1、检查伸入孔的大小。检查伸入孔的尺寸大小,将会限制内视镜镜管直径(或工作直径)的大小。

         2、检测点的接近路径。如果通往检测点的接近路径是直线型的,则比较适合采用刚性内视镜来进行检测工作;如果是弯曲(或曲折)的接近通路,就必须选用软式光纤内视镜或电子图像内视镜。

         3、检查伸入孔的位置。在检测时,必须将内视镜的物镜伸入到足够接近检测点(或受检物)的位置,才能开展检测工作。检查伸入孔的位置将决定内视镜的观测方向、接近路线和工作长度的选取。如果在检查入口没有足够的伸展空间,则检验者可能需要一个与目镜连接的调整器,以获得最合适的观测角度。

         4、物镜到受检物的距离。无论是使用标准的还是高强度的光源,物镜到受检物之间的距离远近,都将会直接影响照明的需求量,而且,物镜也需利用最佳的视角,来获得最好的图像分辨率和最大的放大率。

         5、缺陷的大小。受检物的缺陷大小差异很大,既有细如发丝的裂纹,也有较大的损坏裂痕。这些缺陷的尺寸大小,是选择内视镜的放大率、视角、聚焦能力和镜片分辨率的重要参考因素,以便能获得合适而清晰的缺陷图像。在通常情况下,较大的视角可以较快地扫描大的范围,并且可避免在检测时丢失部分受检物图像的情况。

         6、受检物的轮廓大小。受检物的轮廓包括整个受检物体、裂痕或裂纹,以及变形等部分的大小,这是确定视角和光源亮度的最重要因素之一。如果受检物处于检测区域的长度过长或太深,则受检物的某些部位可能会在不同的平面上,故所采用的内视镜系统必须具备足够的调焦功能,以便可以在一个固定位置上,能够很清楚地捕捉到不同距离或深度的受检物图像,并完整地传送给检验者。

        7、光线的反射率(Reflectivity)。对于那些涂抹了碳涂料的漆黑物体表面而言,由于其光线反射率较差,因此需要较强的照明效果,才能获得较佳的受检物图像。

        光导纤维:全反射原理的实际应用

        光导纤维是由两种或两种以上折射率不同的透明材料通过特殊复合技术制成的复合纤维。

        1、构成材料

        光导纤维由芯线和外涂层组成。

        一般要求芯料的透光率高,而涂层材料要求折射率低,并且要求芯料和涂料的折射率相差越大越好。在热性能方面,要求两种材料的热膨胀系数相接近,若相差较大,则形成的光导纤维产生内应力,使透光率和纤维强度降低。另外,要求两种材料的软化点和高温下的粘度都要相接近。

        工业电子内窥镜是集光学、精密机械、电子机械、电子技术和显微摄像技术一体的新型无损探伤仪器。用于常规无损探伤技术无法触及到非可视部位表面缺陷的检测。由光纤传输照明光、显微摄象、视频信号通过处理放大、送监视器显象,在清晰的图象上,可供多人同时观察和分析缺陷状况。本产品与计算机耦合,组成数自化图象处理系统。以利快速,准确对缺陷进行判断。

        用途:

        电力工业:定期检测气轮机和发电机大柱轮芯表面是否有伤痕和应力腐朽裂纹。检测主蒸汽管道、除氧器、联箱等压力品焊缝内表面焊接质量,是否有较严重的焊接缺陷。在大修时检测汽轮叶片、护环和应力集中部位是否有微裂缝。

        石油化工:用于检查工艺管道、压力容器、反应釜、热交换器等焊口内表面焊接质量,应力腐蚀裂缝和内壁化学腐蚀等缺陷。

        航空化工:用于检查涡轮发动机叶片和护环有无损伤比传统的手摸检查更准确、更高效。

        船舶:用于检查锅炉、气轮机、柴油发动机管道。

        工业视频内窥镜:检测仪器仪表内部线路故障情况

        主要用途:

       1.飞机及汽车系统内部

       2.铸造部件,液压装置及喷嘴的内部

       3.精确仪器如小型发动机及磁碟机内部

       4.建筑物墙壁及钥匙孔内部

        广泛应用于----

        汽车:用于检查发动机、油压部件,喷嘴部分的质量检查及组装检测。

        工业机械:用于检查、锅炉、热交换器;机械设备及制造装置。

        石油化工:用于工艺性配置管道,压力容器、锅炉、热交换器等设备的检查。

        电子、电气工来:用于机械动作检查。零件检查和研究开发领域。

        煤气:帮助检查煤气管内有无生锈、腐蚀和积水、排气管口有无受伤等等。

        航空、航天:用于涡轮、叶片、燃烧室的定期检查或机体的检查,以及火箭发动机的研究发制         造。

        钢铁:除用于设备维修保养之外,还用于管材产品的质量检查。

        铁路、船舶:用于检查涡轮、加热器、柴油机、锅炉火焰、管道的检查。

        建筑工程:用于检查钢管的锈蚀及污垢、墙壁等内部诊断、钢筋生锈的状况、桥梁接头的裂纹         等到,还可用于隧道内侧的空洞、建筑模型的观察模。         

        公共安全公安、海关部门:可用来检查藏匿的毒品及走私物品。

        自来水管道:且于检查排水管的锈蚀和堵塞的诊断。

        电力:用于核电、火力、水力站内各类热交换器、管道、涡轮机等的检查和保养。

        考古:用于佛像、古墓内部等观察。

       技术的不断发展带动了社会不断的进步与发展,工业内窥镜这种无损检测仪器已经成功的运用在社会的各个领域里,伴随着工业内窥镜技术也应运而生,它的出现也带给了相关领域的飞速发展。

         工业内窥镜技术具有独特的优势,它可以把人们的视距延长,并且能任意改变视线方向,准确地观察物体内表面的真实状况,这是其它检测仪器无法取代的。例如在汽修领域中,发动机制造商会遇到对发动机产品内部的是否合格或者汽车检修厂对汽车发动机的内部积碳和损坏检修问题。对这样的问题,用眼睛和经验的听声音来判断都是不足的。我们可以运用内窥镜技术可以很方便得解决这个问题。工业内窥镜技术对比较隐蔽或狭窄部位的表面状况进行有效的检测,而无需拆卸设备来对它检测。在相关的领域中,工业内窥镜技术取得了较大的成果。通过精确的检测,确保了仪器的正常运行。随着工业内窥镜技术的进一步发展,它可以与照相机、摄像机或电子计算机耦接,组成照相、摄像和图象处理系统,从而进行视场目标的监视、记录、贮存和图象分析.

        工业内视镜种类

  从成像形式分为:硬管工业内视镜、软管工业内视镜镜、影像工业内视镜。

  硬式工业内视镜轴心装有许多消色差光学镜片(光学系统如下图)组成影像传递系统,可以得到较高质量的影像,没有失真的传到检测者的眼睛,所以成像非常的保真,也是这几种镜子中清晰度最高的。

  可绕式内视镜可深入检查硬式工业内视镜无法到达的地方,它与硬式工业内视镜最大的差异为使用软性光学光纤组成影像传递系统(光学系统如下图),光线一旦进入光纤后即无法逃脱,因此内视镜轴扭转或弯曲均不会影响影像传递;由于影像是由与光纤数目相同的「点」组成,亦即影像分辨率由光纤数目所决定;越多直径越小的光纤其成像分辨率也越高,当然制造成本也随之提高。可绕式工业内视镜光纤数目可由3500条至高达22000条,为了方便观察,也有可控制前端轴转向变换不同视角的二方向及四方向控制机种。

       影像工业内视镜为使用小于1/6"的感光芯片位于内视镜轴端直接取像,经讯号传输线传送至监视器显像,因影像直接转成电气讯号所以内视镜无法直接目视,照明采用LED位于轴端直接照明;优点为制造成本相对较低且与轴长无关,以屏幕观察轻松容易,能储存照片、录像为离线分析作依据;缺点为受限于感光芯片位于轴端,内视镜轴径采用1/18”感光芯片最小只能达5.5mm(保证耐10m水压并集成高亮度LED灯)左右,如适当降低可靠性要求,可以做到3.8mm。另外耐环境性较差,容许耐温性及耐震性均不及光学视内视镜,无法应用于各种场合。

       工业内视镜产品特点

  1、高可靠性。2.4m跌落仍然能正常工作。

  2、 探头表面耐磨性好。符合美军标MIL-A-8625F三类标准。

  3、 探头部分防水等级要求IP68,能耐10m水压。

       4、 能耐一定的化学试剂,并能在汽油、柴油、机油等液体下工作。

        工业内视镜发展趋势

  第一代是硬管光学视镜(灯泡、光纤传光照明,光学原理成像) 

        第二代是光导纤维视镜(冷光源光纤导光,像纤成像) ( 扩展有黑光视镜,红外视镜 ) 。 

        第三代是电子视频视镜(固体感光元件摄像,电缆传讯号经变换器进入监视)

      无线技术、立体测量技术、阴影测量技术和比较法测量技术等功能的应用将大大提高工业内视镜在无损检测上的应用。


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