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日本奧林把斯工業(yè)內窺鏡 無損檢測診斷特點及分類
使用工業(yè)內窺鏡對產品內部進行遠距離目視檢查（Remote Visual Inspection RVI),做為有效保證產品質量的無損檢測手段之一， 目前已廣泛應用于航空、航天、能源、電力、兵器工業(yè)、汽車制造、建筑等領域。工業(yè)內窺鏡是對產品內部遠距離檢查和人眼延伸的工具。在產品質量檢查過程中，當人眼無法觀察到的缺陷，可通過內窺鏡的插入，來實現(xiàn)對缺陷的觀察和判斷（例如：用內窺鏡來檢查飛機發(fā)動機葉片，或檢查飛機發(fā)動機油路管道中的多余物、焊縫、裂紋、銹蝕等），工業(yè)內窺鏡一般和光源組合起來使用，才組成一個完整的系統(tǒng)。
內窺鏡早應用于醫(yī)學領域，早在十九世紀，就有人制造出用鏡子通過細管反射燭光的原始內窺鏡，它允許醫(yī)生直觀的觀察病人身體內部。早應用于工業(yè)的內窺鏡是用于檢查槍膛和炮筒，因此稱為管道鏡。原理很簡單，由一個空心管子和鏡子組成，第二代內窺鏡由目鏡、傳送圖象的一組透鏡、物鏡組成，即早的硬桿鏡，同第1代的鏡子比較，圖象質量得到大大的提高，但由于不能彎曲，只能直線觀察。
隨著纖維光學的發(fā)展，纖維鏡很快發(fā)展起來，很多醫(yī)學研究者開始用纖維纜（束）傳送光學圖象。柔性、可拐彎的光纖內窺鏡是由日本奧林巴斯光學儀器廠在一九五零年*發(fā)明的，它是應用在醫(yī)院的腸胃檢查上，因此奧林巴斯已成為內窺鏡的始組。后來，無損工作者開始把光纖內窺鏡應用于機器內部檢查。
因為光纖鏡直徑和光纖根數(shù)的限制，光纖鏡不如硬性鏡的圖象清晰，但它開辟了對不可見領域的遙視視覺檢查的新領域。雖然直桿硬性鏡仍在使用，但纖維鏡可解決更多的工業(yè)難題，它檢測機器內部可免除拆卸，大大的提高了工作效率，降低了檢測成本，并可應用于機器的例行保養(yǎng)中。
不管直桿內窺鏡、光纖內窺鏡都在目鏡端用眼睛觀察，由于長時間的觀察容易造成眼睛疲勞，一些開發(fā)商就在光纖鏡的目鏡位置增加攝像機的方法來把圖象顯示在監(jiān)視器上。現(xiàn)在直桿硬性鏡和光纖鏡仍采用此方法把圖象顯示在監(jiān)視器上。但由于它的笨重、體積大、連接繁瑣，逐漸被更小的圖象傳感器--即CCD所取代，它是在1970年由貝爾實驗室研制出來的，此器件可完成圖象的傳感、模擬信號的處理及信號存儲。CCD技術開拓了一個視頻內窺鏡的新領域。使得工業(yè)檢測中的小直徑、高清晰度圖象成為可能。CCD依賴電纜線來傳送圖象，CCD成像器可生成比纖維鏡更明亮、清晰度更高的圖象，由于CCD芯片尺寸很小，因此CCD芯片可放置在小直徑鏡頭的后端，從而可以穿越很小的孔徑，它的先進的微電子技術，可以使它象一臺*電視攝像機一樣，將圖象顯示在監(jiān)視器上，并且可以把圖象記錄下來。由于可用很小的尺寸來處理相當數(shù)量的信息，這些微小的芯片的普及從根本上改變了視覺領域。CCD可以將高放大倍數(shù)的圖象顯示在監(jiān)視器上，因此，可供多人同時觀察檢測結果，視頻圖象可使檢測者看到清晰的缺陷圖象，并作出快速而準確的判斷，CCD技術簡化了長距離檢測，也使圖象的計算機處理---三維立體測量成為可能。
工業(yè)內窺鏡（Industrial Endoscoopes）一般分為三大類：直桿硬性鏡（Borescopes）,光纖內窺鏡（Fiberscopes）,視頻內窺鏡(Videoscopes).
直桿硬性鏡是由一組透鏡來傳送圖象，因此成象質量好，價格較便宜，但長度有限，不能彎曲；而光纖內窺鏡可以在一定彎曲角度的情況下使用，相對直桿內窺鏡長度要長得多（長可做到6M）但由于受到物鏡與目鏡間連接的光導纖維束數(shù)量和光纖傳速率的限制,從目鏡處接CCD攝像頭后，監(jiān)視器上的圖象清晰度一般，因此光纖鏡更適合目視觀察，并且光導纖維在彎曲角度過大時易折斷，使在目鏡上形成黑點。而視頻內窺鏡，它是將微小CCD攝像頭直接置于探頭后端，將光學信號轉換為電信號，用電纜線傳送圖象，通過視頻控制器在屏幕上顯示或將圖象存在計算機里,因此,成像質量較高，但受到CCD攝像頭尺寸的限制，目前,內窺鏡直徑小為4MM，是由日本奧林巴斯光學儀器廠生產的，長可作到30M--40M。
一九九七年,日本奧林巴斯光學儀器廠在視頻內窺鏡的基礎上，推出了可測量視頻內窺鏡，采用新的立體測量（雙鏡頭模擬人眼投影）技術，利用計算機進行視頻信號的采集和圖象處理，能夠對所觀察的目標進行點—點 長度測量（LENGTH），點—線 寬度測量(LINE TO POINT)，點—面 深度測量（DEPTH），三種測量模式，即三維測量。準確度可達97%以上，因此大大擴展了內窺鏡檢查在無損檢測領域中的應用范圍。
在進口內窺鏡中，規(guī)格型號較全的應屬于日本奧林巴斯光學儀器廠生產的內窺鏡（直桿硬性鏡、光纖內窺鏡、帶有三維測量功能的電子視頻內窺鏡、帶有機械手的內窺鏡—可把管道中的多余物取出來），直徑從0.64MM——36MM，長度從0.2M——40M，有上百個規(guī)格、型號。其品種的多樣性、產品的先進性、可任意組合性、質量的穩(wěn)定性，受到國內外無損檢測專家的*。奧林巴斯已獲得ISO9001質量體系任證及CE歐共體產品質量任證，并獲得GE、普惠、羅·羅、CFMI、波音、系統(tǒng)的任證。
工業(yè)內窺鏡無損檢測原理和組成（以奧林巴斯內窺鏡為例）
一、直桿內窺鏡
直桿內窺鏡結構及原理:利用一組自聚焦棒型透鏡來傳送圖象，利用光導纖維來實現(xiàn)光源的傳送，在自聚焦棒型透鏡的兩端增加一個物鏡和一個目鏡，從而形成了一個直桿內窺鏡，可通過目鏡直接觀察，外層為不銹鋼管。
主要檢查:直接對正（不需要拐彎），而插入深度較淺的位置.例如：狹窄直徑的孔洞及筆直的管道內部，不需要拐彎的鑄模件小孔，液壓裝置及噴嘴內部，飛機發(fā)動機葉片，槍管、炮管等。在目鏡上接上攝像頭，就可在監(jiān)視器上顯示圖象。
特點：圖像清晰，在目鏡上可獲得高質量的圖象，人性化操作手柄，側視鏡頭可370°旋轉。
基本配置：直桿內窺鏡+光源， 可實現(xiàn)基本的目視（眼睛）觀察。
選配件：直桿內窺鏡接口，CCD攝像頭，工業(yè)級監(jiān)視器
直桿內窺鏡分類：
1.超細直桿硬性鏡（直徑1.2MM---2.7MM）(長度96MM---188MM)
2.一般直桿內窺鏡（直徑4.1MM---16.1MM）(長度330MM---1440MM)
3.視野角可變直桿內窺鏡（45°---115°）(直徑6MM，8MM），(長度21MM---1440MM)
二、光纖內窺鏡
光纖內窺鏡的結構和原理:通過高品質的光導纖維束來傳送圖象，使用另外一組光導纖維束來實現(xiàn)光源的傳送，在光導纖維束的兩端增加一個物鏡和一個目鏡及控制部分,從而形成了一個光纖內窺鏡，可通過目鏡直接觀察，內窺鏡外層采用金屬編織鎢套管。每一部光纖內窺鏡包括插入部（含有先端部、彎曲部、柔軟部），操作部（調校探頭角度的控制裝置），目鏡部。
主要檢查：供/排水管道內部、汽車、飛機發(fā)動機內部、發(fā)動機油路管道、燃燒室、電廠熱交換管、冷凝管、管壁內部的焊縫/點檢查，國防安檢及人眼不易抵達的地方。
特點：采用高密度光導纖維束，提供既清晰明亮，又是高析像力的纖維圖象，采用逐漸變軟的TF管（由目鏡到物鏡逐漸變軟）以便于插入管道中打彎，增強了內窺鏡的可插入性，前端部分可四方向彎曲120°組合起來可實現(xiàn)360°觀察，探頭可換不同視野/向的探頭，探頭防水、防油。
基本配置：光纖內窺鏡+光源，可實現(xiàn)基本的眼睛觀察功能。
選配件：內窺鏡同CCD攝像頭的接口，CCD攝像頭，工業(yè)監(jiān)視器，抓取工具等。
光纖內窺鏡分類：
1．超細光纖鏡（直徑0.64MM）（長490MM—990MM）
2．普通光纖鏡 （直徑2.4MM—13MM）（長600MM—6000MM）
三、電子視頻鏡
電子視頻鏡結構及成像原理：把微小的CCD攝像頭直接置于物鏡后端，通過CCD把光學信號轉換為電信號，用電纜來把信號傳送給控制器，終把圖象顯示在屏幕上，利用光導纖維來實現(xiàn)光源的傳送。
內窺鏡外層采用金屬鎢編織網，且采用TF管（逐漸變軟管）方便插入并可把圖象存入CF卡，也可對圖象進行三維立體測量，一套系統(tǒng)含電池僅重6.6公斤，更適合室外工作，可配抓取工具（五種：腭魚夾，三爪夾，磁鐵，二線抓取物，四線抓取物），對管道中的多余物進行抓取。因此，電子視頻鏡目前已是配置較全，功能較多，使用較方便，圖象清晰度較高的電子視頻鏡。缺點：內窺鏡直徑無法小于4MM，對于孔徑小于4MM的小孔無法觀察。
主要檢查：管道內表面、汽車缸體內表面、噴油嘴、飛機發(fā)動機葉片檢查、發(fā)動機油路管檢查、燃燒室、電廠熱交換管、冷凝管、管壁內部的焊縫/點檢查，及人眼不易抵達的地方。
特點：便攜性好，清晰度高，色彩真實，可對缺陷進行三維測量，內含單片計算機，可對圖象進行存儲，可同計算機相聯(lián)接，是目前較流行的一款內窺鏡。內窺鏡防水/油，可存儲JPG格式的數(shù)字圖象及聲音注釋，探頭可自動對焦，光源可自動調節(jié)光源亮度。
電子視頻鏡一體機包括：內窺鏡插入管+光源+液晶顯示器+主機+存儲卡
選配件：硬性加強套管和抓取工具等。
三、第八代便攜式、可存儲、測量數(shù)碼內窺鏡：
第八代便攜式可存儲、測量三維立體數(shù)碼內窺鏡，IPLEX FX的突出優(yōu)點是：集模塊化設計、輕便性、可靠性、易操作性、先進性于一身，輕的視頻內窺鏡（含電池6.６公斤）、采用鎂合金機殼，一次沖壓成型，堅固耐用，半導體LED發(fā)光、每個鏡頭的燈泡壽命為1萬個小時，是傳統(tǒng)燈泡的10-20倍，鋰電池供電2.5-4小時，曾獲得美國MIL-STD-810測試標準（具有防水、防油、防塵、防撞、防跌落、防爆、防電磁波、防核輻射），*，唯我*（具有內窺鏡的所有功能包括：電動轉向、圖象存儲、三圍立體觀察、內置2G CF存儲卡,帶USB接口,可接USB存儲設備）。
內窺鏡產品介紹
日本奧林巴斯光學儀器（集團）公司是著名的光學儀器生產廠家，已經有一百多年歷史，包括：顯微鏡、內窺鏡、光學相機、數(shù)碼相機、化分儀器、磁光盤等產品，奧林巴斯是較大的內窺鏡專業(yè)生產廠家，包括醫(yī)用和工業(yè)用內窺鏡，有幾百個規(guī)格、型號，年產各類內窺鏡100000臺以上，從1950年發(fā)明了*1臺光纖內窺鏡至今，一直處于該領域的老大地位，以先進的性能、優(yōu)異的質量、好的性價比及完善的售后服務網絡，成為內窺鏡領域的先選品牌，占醫(yī)用市場90%的份額，占工業(yè)市場60%的份額，廣泛應用于航空、航天、能源、電力、兵器工業(yè)、汽車制造、建筑、緝毒、救災、等領域。大量的選用奧林巴斯內窺鏡。
奧林巴斯工業(yè)內窺鏡分為三大類：直桿硬性鏡、光纖內窺鏡、電子視頻鏡三大類，直徑從0.64mm—40mm,長度從90mm—40m, 有一百多個品種規(guī)格，其中便攜式的電子視頻鏡，采用一體化設計，直徑為4mm、6mm,長度為：2m,3m,3.5m,5m,7.5m,9.6m,含有5.6英寸液晶監(jiān)視器和可360度電動轉向的操作手柄，內含有計算機系統(tǒng)，可對圖像進行存儲、聲音和文字注釋、數(shù)據庫管理、制作檢測報告、發(fā)電子郵件、三維立體觀察、三維立體測量等功能，可把檢測圖像時實的傳送到計算機上，CCD分辨率可達480000像素，存儲靜止畫面達44.24萬像素，內窺鏡可自動聚焦，自動調接光亮度，內窺鏡的測量精度可達97%以上，是一家可提供全套工業(yè)內窺的專業(yè)光學儀器公司。