用来直接观察人体器官内部腔体的装置称为内窥镜,简称内镜 。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,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。工业内窥镜还可与照相机、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。
工业内窥镜起源
内镜,亦称内窥镜,是一种多学科通用的工具,其功能是能对弯曲管道深处探查,能观察不能直视到的部位,能在密封空腔内观察内部空间结构与状态,能实现远距离观察与操作。若要刨根问底的探索“用某种工具观察人体内部”这一内窥镜的起源的话,可以追溯到古希腊及古罗马时代。
种类类型
1.从材料学来分,内窥镜可分为硬管式和软管式两种,又称硬性内窥镜和软性内窥镜。
硬性内窥镜
硬性内窥镜包括传像、照明、气孔三大部分。传像部分分为物镜、中继系统、目镜组成传导图像。照明部分采用冷光源用光导纤维穿入境内的方法。气孔部分作用为送气、送水、通活检钳。
软性内窥镜
用纤维光束传像和导光或用CCD传导图像的内窥镜成为软性内窥镜。由于它具有良好的柔软性和方便的操作性能. 软性内窥镜的特点为: 可方便的进入,可到达硬性镜无法到达的地方。 加上头部弯曲机构,可消除盲区。 通过活检孔可采样和治疗。 软性内窥镜又可分为纤维内镜和电子内镜.
工业内窥镜种类从成像形式分为:光学镜、光纤镜、电子镜。
光学镜是完全的将内部的物象通过光的传输,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*高的。
光纤(纤维)内窥镜
光纤镜原理和光学镜大同小异,为了进入较细小的孔内,我们选择光纤镜,光纤镜的清晰度取决于光纤束的数量。
纤维内镜:先端部、弯曲部、插入部、操作部、导光软管、导光连接部、目镜先端部成硬性的一小段,有直视式(前视式)、侧视式、斜视式。胃镜结肠镜等采用直视方式,十二指肠食道镜采用侧视方式。先端部上面有:物镜孔(导像束)、光孔(导光束)、气水孔(喷嘴)、活检孔。 弯曲部采用四根钢丝牵引的方法,头部有四根钢丝连向控制部,扭动控制部的上下左右手轮,可分别拉动不同方向的钢丝,使弯曲头部向相应方向摆动。弯曲部内有导光束、导像束、各种管道以及牵引装置、弯曲管、弯曲橡皮。
软管部包括弯曲部和插入部,也称蛇管。装有导光束、导像束、水气管道、活检管道(兼吸引管道)、牵引钢丝,外包不锈钢带软管及金属网管,*外层为光滑的塑料套管。 传导图像的纤维束构成了纤维内镜的核心部分,它由数万根极细的玻璃纤维组成,根据光学的全反射原理,所有玻璃纤维外面必须再被覆一层折射率较低的膜,以保证所有内芯纤维传导的光线都能发生全反射。单根纤维的传递只能产生一个光点,要想看到图像,*必须把大量的纤维集成束,要想把图像传递到另一端也成同样的图像,*必须使每一根纤维在其两端所排列的位置相同,称为导像束。一根导像束断开,成像*多一个黑点。导光束则不需要所排的位置相同,断开很多根的话亮度明显减弱。
电子内窥镜
电子内窥镜是以 CCD 代替导像束传导图像信号,再经图像处理中心处理转换成视频信号。 CCD 固体摄像器件叫 CCD 图像传感器,其构造是在硅衬底上排列着许多光敏二极管(像素),将其上的成像光变成电信号,然后依样传送出去得到图像信号。 电子内窥镜构造与纤维内镜构造基本相同,简单可理解为用 CCD 代替了导像束,很多功能是纤维内镜不能企及的。
整套电子内镜包括:冷光源、图像处理中心、监视器、电子胃肠镜、推车组成。
电子镜图像清晰,便于观察,国内大中型医院内镜室配置。纤维胃肠镜配以电视系统也可以通过监视器观察,比电子镜图像质量要差很多,主要为中小型医院使用。
软性镜国内高端市场被国外内镜厂商垄断,有美国韦林(Everest)、奥林巴斯( OLYMPUS )、宾得( PENTAX )、富士能( FUJI )均为日本品牌。低端市场有我们民族企业一席之地,厂家有:上海医光厂、奥华、成运等,国产内镜也相继推出了电子内镜,缩短了与国外厂商的差距。
电子内窥镜是通过CCD相机将物体内表面的情况拍摄,然后通过视频终端显示。
一、视频电子内窥镜,它是采用数字式彩色CCD 成像器件,具有图像清晰、性能稳定、操作方便、适用范围广等特点。但是价格偏高,一般用于汽车制造商甚至用于飞机工业上。
二、光导纤维内窥镜,它是通过目镜来观察发动机内部情况的。维修工用眼睛目视观察,工作易疲劳;
三、光导纤维内窥镜+专用接口+数码照相机,它能直接在数码照相机的显示屏上看发动机内部的状况,并能拍下当时的观察结果,而且它的价格也非常合理。
检测原理
工业内窥镜由于它的特殊尺寸设计,可以让我们不破坏被检测物体的表面简便、准确地观察物体内部表面结构或工作状态。
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,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。
整体要求
首先我们要了解检测工件的内部结构特点、检测具体内容、位置,按程序展开相关链接仪器,检查电源、接地是否可靠、仪器位置安全平稳。
二是选择合适的探头、镜头及进入产品的通道,检测前应清楚通道内的障碍、毛刺等可能阻碍、损伤探头的物体。
三是对于一些内部无法了解或结构复杂的产品,可使用观察镜头观察后再进行检测,检测中尽量使镜头正对检测区域。
四是检测前应使眼睛适应检测环境及光浅、长时间工作时应注意避免眼睛疲劳,产生认为漏检。
五是检测过程中应小心,确保探头顺利到达指定部位、探头在推进过程中如遇到明显阻力时,应立即停止前进,探头退出时应缓慢,如被卡住不能用力拉,以免损坏工件或探头。
六是对采集的图像进行处理分析。
七是按规定清洁探头,整理仪器、现场。
八是推荐工作人员可使用辅助工装帮助探头顺利到达*佳位置。
九是使用工业内窥镜设备包括工业内窥镜及探头的类型、直径、型号,工业内窥镜测量的位置及精度。
十是检测报告要求。
技术性能
首先色的辅助判断是极为关键。在识别腐蚀、焊接区域烧穿及化学成份的缺陷时,准确的彩色再现往往是重要的。工业内窥镜的视屏成像系统的彩色再现*,它能把每个三基色以全宽带记录下来,从而达到*大分辨率。
二是光源亮度的自动智能型调节也是良好观察效果的必备条件。如型腔内部表面一般为金属材料,它具有一定的反光性。如果光源亮度不能无极自动调节,而只能通过手动分机调节时,所得到的观察效果肯定会产生较强反射白斑,可能导致无法完成观察工作,进而影响检测效果。
三是全方位360度的导向功能,它是在实际工作中不可缺少的,当它进行容器内部观察时,我们既要观察顶部,也要检查底部,还要注意周围的状况,这样*要求工业内窥镜的探头可以360度旋转。如果只能完成四个方向的导向*不得不繁琐地进行插入管的轴向旋转操作,增加了工作的难度,影响观察效果。
四是测量精度认证的保证也是会让使用者对检测结果充满信息。这*如同我们使用一种有*认证的尺子和没有精度认证的尺子的感受是一样的。测量工作的确是做了,但如果没有精度的认证*无法保证数据的可信度。
产品特点
•坚固耐用:工业电子内窥镜线缆和镜杆基本都采用金属制成的。摄像头采用采用防刮防油污的玻璃壳,精密模具注塑成型,部分零件采用不锈钢铸压成型,保证产品经久耐用,防水,耐磨,耐腐蚀,提高了在恶劣环境下的耐用性。
•技术先进:T922工业电子内窥镜采用*新电晶体CCD摄像和高亮度LED光源技术,视频图像明亮,显示图像清晰、色泽逼真、分辨率高。
•操作简单:配有外置可充电池,便携式高清晰彩色液晶显示器,极大的方便了户外长时间的使用,并可配专用视频采集卡进行实时抓拍,一键便能实现。可与监视器或显示器连接,实时高清晰显示检测图像。
•强抗液性:从远端探头到手持柄,同三维系列工业电子内窥镜具有强耐水性,并且耐矿物、合成润滑油、航空燃油、煤油、汽油和柴油性*。
•经济实用:工业电子内窥镜性价比高,物超所值,该款无论是价格还是性能,在市场上均具有很大的竞争性,是您进行管道视频检测、精密仪器检测等的首要选择。
应用范围
电子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,它集光、机、电、图像处理软件与一体,工业内窥镜检查仪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。如对涡轮机、管道、冷凝器管、泵、锅炉、热交换器,阀门、压力容器等重要设备进行缺陷探测、状态监测的检查和维护都需要用到,*、风力电厂、水力发电厂、火力电厂以及电力建设单位的设备检测更是不可缺少。
发展趋势
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,这是其他检测仪器无法取代的。例如,在航空的应用中,可以将工业窥镜伸到飞机发动机内部,直接观察运行后内部的真实状况或设备零部件内部表面状况;对比较隐蔽或狭窄部位的表面状况进行有效的检测,而无需将设备或部件分解做破坏性检查。其方法既简便又可靠,非常直观有效。无论是在航空航太领域还是电子工业以及其他制造.维修行业,使用内窥镜作NDT检测均获得很好效果,解决了很多疑难问题,确保了整套设备正常运行,避免了一些事故的发生。 工业窥镜技术应用已发展到运用电脑图像处理技术、列印技术、网路技术,完成内窥镜下图像的捕获、存储、处理分析,标准化报告的书写、先进的文档管理,准确的图像测量分析,局部放大,清晰的图文一体化报告输出等。