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缺陷等着瞧:我没有透视眼,但我有工业视频内窥镜!
发布:kittyll   时间:2015/12/24 16:52:46   阅读:843 
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一位检测人员正在利用视频内窥镜进行检测工作 图片来源:GE

远程可视化检测设备已经存在有一段时间了,检测人员利用一面镜子和一个手电筒就能形成一个简易的可视化检测设备。
 
来自美国通用电气公司的远程可视化检测高级产品经理Tom Ward简明扼要的指出:“人们出于好奇心理,总是想看看他们难以得到的东西,并且人们通常都喜欢采取最直观的视觉评估方法对这些东西进行评价。”类比到工业检测方面,检测人员都希望能够快速直接的检测到材料内部的缺陷。
 
幸运的是,随着视频内窥镜的使用,检测人员现在已经能够准确、快速地检测出材料制品内的缺陷了。工业内窥镜技术在无损检测方面具有独特的优势,它可以把人们的视距延长,并改变视线方向,准确地观察物体内表面的情况。
 
在过去,要进行这些检测工作,通常都需要一段漫长的过程,并且会造成生产中断和不必要的经济损失。
 
早期发展
 
工业视频内窥镜技术在被引入到航空航天和其他工业领域之前,更多的还是用于医学领域内,借助内窥镜,医生可以观察患者肠胃内的溃疡或肿瘤。
 
“内窥镜的使用从医学领域转移到工业检测领域是一个巨大的转折,这种技术为工业检测带来了更为有益的灵活性和可操作性”,奥林巴斯公司的远程可视化设备产品经理Frank LaFluer解释道:“根据检测需求的不断提高,人们也开始使用这些类型的技术去检测一些利用传统刚性内视镜难以检测的地方”。
 
随着时间的推移,人们逐渐发现用于医学领域的内窥镜与用在工业领域的内窥镜具有明显的不同,用于工业领域上要求其更加耐用。因此,当视频内窥镜在医疗领域和工业领域都变得可行时,远程可视化检测才有了更深一步的意义。视频内窥镜的图像质量能够接近于刚性内视镜的图像质量,并且同时保持和纤维内窥镜一样的灵活性和可操作性。
 
一般而言,在飞机或者汽车发动机中,总有一些特定的组件和特定的位置是利用刚性内视镜无法看到的。“在内窥镜最开始使用的时候,它们体型通常都较大并且图像质量并不好”,Ward说道:“但是随着科技的进步,包括相机质量和图像处理技术的提高,以及监控改善等都使得这种内窥镜变得越来越好”。
 
一位检测人员正在利用视频内窥镜进行检测工作 图片来源:GE

组件
 
一般的视频内窥镜都包含一些基本的组件,例如电源适配器、手持式仪表监控系统、探针、光源、电荷耦合式摄像机(CCD)以及图像处理等。
 
其原理是通过物镜成像传至CCD耙面上,然后CCD再把光像转变成电子信号,把数据传送至视频内窥镜控制组,再由该控制组把影像输出至监视器或者计算机上,视频内窥镜技术代表了内窥镜类最先进的水平。
 
内窥镜上最常用的探针类型直径基本都在4到8毫米之间。对于更加狭窄的通道,技术人员则可以采用光纤内窥镜检测,只是可能会降低检测的图像质量。
 
据LaFluer介绍,工业视频内窥镜用到的探针通常具有一种四层结构。最里面一层一般为线圈,主要用于抗压和抗破碎;线圈外面包裹着一层某种形式的编织结构,不论是不锈钢还是金属钨丝,其作用主要都是提供扭转控制;再往外一层通常为防水性的合成树脂;最外面一层一般都是金属材料或者继续采用和内层一样的钨丝,其主要作用是提供耐磨性能。
 
对于设备的连接存在很多种不同的方法,一种最常见的连接即为利用电线直接连接控制杆和探针的头部;另外一种常见方法则是将电线连接到小型的伺服电动机上。
 
其他特点及软件
 
工业视频内窥镜设备一般都有独立的系统软件,有的设备会提供类似菜单的直接检测功能,这种功能可以节省大量的检测时间。
 
检测技术人员Paul Fitzgerald说道:“如果检测人员要检测飞机涡轮,他们需要确保缺陷在一定的范围内,换句话说,如果检测的涡轮叶片上含有裂纹、凹痕、缺陷,他们需要检查和确保这些缺陷都是落在哪些位置,如果不能确定,那么飞机发动机就不得不从飞机上拆卸下来采取进一步的检查了,这样将耗费大量的时间和金钱。利用工业视频内窥镜技术,许多航空公司,如达美航空公司、美国航空公司等可以在不需要将发动机拆卸下来的情况下进行检测,从而节省大量的时间与金钱”。
 
一些更加先进的视频内窥镜可以允许使用者从很多方面进行调整,如曝光度、照片明亮度、颜色等,从而获得更好的图像质量。
 
“这些都是纤维内窥镜难以做到的,”LaFluer 强调:“此外,在视频内窥镜方面,人们正在努力使其操作变得更加简单,人性化,也许以后检测人员只需要走过去按下按钮即可获得检测图像,而不再需要多余的步骤了”。
 
结论
 
工业视频内窥镜是无损检测的一个分支,也可以说是一种专门的检测技术,其主要是通过CCD相机将物体内表面的情况进行拍摄,然后通过视频终端显示。因其具有图像清晰、性能稳定、操作方便、适用范围广等优点,在许多领域都得到了应用,例如汽车制造、飞机发动机等领域。
 
无损检测需要使用工业内窥镜作为检测工具,这是为了满足工业复杂的使用环境而专业设计生产的。但是,随着工业技术的不断进步,检测人员有必要仔细分析,选择正确、合适的检测工具。正如Fitzgerald所说:“相比五年前,现在的检测人员有更加丰富的选择,因此,检测成本成为了一个重要的影响因素,工业视频内窥镜检测虽然费用较高,但幸好,它赢在了检测质量方面”。

译自:qualitymag
来源:材料与测试
译者:vince
 
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