內鏡,亦稱內窺鏡,是一種多學科通用的工具,其功能是能對彎曲管道深處探查,能觀察不能直視到的部位,能在密封空腔內觀察內部空間結構與狀態,能實現遠距離觀察與操作。
工業內窺鏡主要用于汽車、航空發動機、管道、機械零件等,可在不需拆卸或破壞組裝及設備停止運行的情況下實現無損檢測,廣泛應用于航空、汽車、船舶、電氣、化學、電力、煤氣、原子能、土木建筑等現代核心工業的各個部門。


種類:從材料學來分,內窺鏡可分為硬管式和軟管式兩種,又稱硬性內窺鏡和軟性內窺鏡。


硬性內窺鏡包括傳像、照明、氣孔三大部分。傳像部分分為物鏡、中繼系統、目鏡組成傳導圖像。照明部分采用冷光源用光導纖維穿入境內的方法。氣孔部分作用為送氣、送水、通活檢鉗。

軟性

用纖維光束傳像和導光或用CCD傳導圖像的內窺鏡成為軟性內窺鏡。由于它具有良好的柔軟性和方便的操作性能.軟性內窺鏡的特點為: 可方便的進入,可到達硬性鏡無法到達的地方。 加上頭部彎曲機構,可消除盲區。 通過活檢孔可采樣和治療。 軟性內窺鏡又可分為纖維內鏡和電子內鏡.
工業內窺鏡種類從成像形式分為:光學鏡、光纖鏡、電子鏡。
光學鏡是完全的將內部的物象通過光的傳輸,沒有失真的傳到檢測者的眼睛,所以成像非常的保真,也是這幾種鏡子中清晰度最高的。

光纖

光纖鏡原理和光學鏡大同小異,為了進入較細小的孔內,我們選擇光纖鏡,光纖鏡的清晰度取決于光纖束的數量。
纖維內鏡:先端部、彎曲部、插入部、操作部、導光軟管、導光連接部、目鏡先端部成硬性的一小段,有直視式(前視式)、側視式、斜視式。胃鏡結腸鏡等采用直視方式,十二指腸食道鏡采用側視方式。先端部上面有:物鏡孔(導像束)、光孔(導光束)、氣水孔(噴嘴)、活檢孔。 彎曲部采用四根鋼絲牽引的方法,頭部有四根鋼絲連向控制部,扭動控制部的上下左右手輪,可分別拉動不同方向的鋼絲,使彎曲頭部向相應方向擺動。彎曲部內有導光束、導像束、各種管道以及牽引裝置、彎曲管、彎曲橡皮。
軟管部包括彎曲部和插入部,也稱蛇管。裝有導光束、導像束、水氣管道、活檢管道(兼吸引管道)、牽引鋼絲,外包不銹鋼帶軟管及金屬網管,最外層為光滑的塑料套管。 傳導圖像的纖維束構成了纖維內鏡的核心部分,它由數萬根極細的玻璃纖維組成,根據光學的全反射原理,所有玻璃纖維外面必須再被覆一層折射率較低的膜,以保證所有內芯纖維傳導的光線都能發生全反射。單根纖維的傳遞只能產生一個光點,要想看到圖像,就必須把大量的纖維集成束,要想把圖像傳遞到另一端也成同樣的圖像,就必須使每一根纖維在其兩端所排列的位置相同,稱為導像束。一根導像束斷開,成像就多一個黑點。導光束則不需要所排的位置相同,斷開很多根的話亮度明顯減弱。

電子

電子內窺鏡是以 CCD 代替導像束傳導圖像信號,再經圖像處理中心處理轉換成視頻信號。 CCD 固體攝像器件叫 CCD 圖像傳感器,其構造是在硅襯底上排列著許多光敏二極管(像素),將其上的成像光變成電信號,然后依樣傳送出去得到圖像信號。 電子內窺鏡構造與纖維內鏡構造基本相同,簡單可理解為用 CCD 代替了導像束,很多功能是纖維內鏡不能企及的。
整套電子內鏡包括:冷光源、圖像處理中心、監視器、電子胃腸鏡、推車組成。
電子鏡圖像清晰,便于觀察,國內大中型醫院內鏡室配置。纖維胃腸鏡配以電視系統也可以通過監視器觀察,比電子鏡圖像質量要差很多,主要為中小型醫院使用。
軟性鏡國內高端市場被國外內鏡廠商壟斷,有美國韋林(Everest)、奧林巴斯( OLYMPUS )、賓得( PENTAX )、富士能( FUJI )均為日本牌。低端市場有我們民族企業一席之地,廠家有:上海醫光廠、奧華、成運等,國產內鏡也相繼推出了電子內鏡,縮短了與國外廠商的差距。
電子內窺鏡是通過CCD相機將物體內表面的情況拍攝,然后通過視頻終端顯示。
一、視頻電子內窺鏡,它是采用數字式彩色CCD 成像器件,具有圖像清晰、性能穩定、操作方便、適用范圍廣等特點。但是價格偏高,一般用于汽車制造商甚至用于飛機工業上。
二、光導纖維內窺鏡,它是通過目鏡來觀察發動機內部情況的。維修工用眼睛目視觀察,工作易疲勞;

三、光導纖維內窺鏡+專用接口+數碼照相機,它能直接在數碼照相機的顯示屏上看發動機內部的狀況,并能拍下當時的觀察結果,而且它的價格也非常合理。


檢測原理


工業內窺鏡由于它的特殊尺寸設計,可以讓我們不破壞被檢測物體的表面簡便、準確地觀察物體內部表面結構或工作狀態。
無損檢測需要使用工業內窺鏡作為檢測工具,是為了滿足工業復雜使用環境而專業設計生產的。內窺鏡檢測是隨著內窺鏡生產制造技術的發展而逐漸得到廣泛應用的一種檢測技術。根據制造工藝特點,我們一般把工業內窺鏡分為光學硬管鏡,光纖鏡,視頻鏡三種類型。
工業內窺鏡可用于高溫、有毒、核輻射及人眼無法直接觀察到的場所的檢查和觀察,主要用于汽車、航空發動機、管道、機械零件等,可在不需拆卸或破壞組裝及設備停止運行的情況下實現無損檢測,另外一方面工業內窺鏡還可與照相機、攝像機或電子計算機連接,組成照相、攝像和圖象處理系統,從而進行視場目標的監視、記錄、貯存和圖象分析,為診斷和處理提供很好的保證。


技術性能

首先色的輔助判斷是極為關鍵。在識別腐蝕、焊接區域燒穿及化學成份的缺陷時,準確的彩色再現往往是重要的。工業內窺鏡的視屏成像系統的彩色再現極佳,它能把每個三基色以全寬帶記錄下來,從而達到最大分辨率。二是光源亮度的自動智能型調節也是良好觀察效果的必備條件。如型腔內部表面一般為金屬材料,它具有一定的反光性。如果光源亮度不能無極自動調節,而只能通過手動分機調節時,所得到的觀察效果肯定會產生較強反射白斑,可能導致無法完成觀察工作,進而影響檢測效果。三是全方位360度的導向功能,它是在實際工作中不可缺少的,當它進行容器內部觀察時,我們既要觀察頂部,也要檢查底部,還要注意周圍的狀況,這樣就要求工業內窺鏡的探頭可以360度旋轉。如果只能完成四個方向的導向就不得不繁瑣地進行插入管的軸向旋轉操作,增加了工作的難度,影響觀察效果。四是測量精度認證的保證也是會讓使用者對檢測結果充滿信息。這就如同我們使用一種有精確認證的尺子和沒有精度認證的尺子的感受是一樣的。測量工作的確是做了,但如果沒有精度的認證就無法保證數據的可信度。


應用

電子內窺鏡是根據石油化工、工業機械、電子電氣工業、航空航天等直管道內表面的檢測要求而設計、生產的新型高科技產品,它集光、機、電、圖像處理軟件與一體,工業內窺鏡檢查儀配備高分辨率彩色監視器或USB口的筆計本電腦攜帶更方便,觀察圖像更清晰,使操作者利用高倍清晰彩色CCD,將觀察到的疑點及探傷部位借助獨有的專業軟件處理系統,進行凍結、放大、分析、測量、打印報告,極大提高判斷管道內壁探傷部位的準確性。

探頭設計為直視和側視兩個鏡頭,可對管壁做360°掃描觀察,使用方便、可靠。如對渦輪機、管道、冷凝器管、泵、鍋爐、熱交換器,閥門、壓力容器等重要設備進行缺陷探測、狀態監測的檢查和維護都需要用到,核電站、風力電廠、水力發電廠、火力電廠以及電力建設單位的設備檢測更是不可缺少。


精密鑄造與機械制造
工業內窺鏡能應用于汽車零部件鑄造、液壓類鑄造、泵體閥體類鑄造、機械零部件鑄造、管路管件類鑄造單位,用于檢查鑄造夾沙情況、毛刺情況及交錯孔情況等質量控制。

針對這類檢查,同三維內窺鏡具有小巧性、靈活性。對于需要檢查的零部件都是比較小的孔縫,其鏡桿細小,能靈活便于插入;視頻顯示也非常直觀、清晰,能觀察到鑄造體內部的深孔、盲孔、交錯孔、鑄造中加沙、毛刺等情況一目了然。


汽車維修與生產行業

工業內窺鏡在汽車生產、維修行業得到廣泛的應用,主要應用于檢測診斷汽車發動機、汽缸、油壓部件、燃料管、引擎、消聲器、輸送與空調系統、差速器、水箱、油箱、齒輪箱的磨損、積炭、堵塞等情況,提高了工作效率,降低了修理費用,同時避免了對機件多次拆裝而造成的損害。在汽車發動機的清洗、保養方面,內窺鏡也是必不可少的日常工具。同時它操作簡單、靈活、小巧便于攜帶,柔軟、細小、可彎曲的插入管可以到達需要檢查任何隱蔽的部位。


航空航天工業
工業內窺鏡T922可以用于飛機渦輪、葉片、發動機、焊縫表面、導管表面、燃燒腔體內部的定期檢查或機體的檢查,以及火箭發動機的研究開發、制造。

飛機維護離不開內窺鏡,內窺鏡被稱為“孔探儀”,是飛機日常維護和例行檢查的五大工具之一,其目的是掌握發動機內部的狀況。作為惟一一種在航線維護中能夠不分解發動機而了解其內部狀況的檢查手段,內窺鏡檢查對于安全和效益兩方面均有重要意義和價值:一是直觀準確且簡單易行,并能夠盡早發現發動機內部部件的損傷,極大地有利于將安全隱患排除在萌芽階段;二是內窺鏡檢查避免了分解發動機和相應的發動機拆換、運輸等費用以及不必要的飛機停運損失,節省維修成本。


石油、化工、壓力容器行業
工業內窺鏡能用于石油精煉廠的儲存罐、熱交換器、球罐車,化工行業的管道設施,特檢所及壓力容器生產單位的容器、鋼瓶、管路等內部缺陷探測檢查。同時在檢測過程中無需拆卸被檢設備,因而是非常具有成本效益的檢測解決方案。

視頻內窺鏡檢查技術在工業冷凝器管,壓縮機、熱交換器管內部檢查、焊縫的檢查、管壁沉積、制藥、食品不銹鋼管路的腐蝕和裂縫情況、過熱檢查和是否有漏孔檢查、電鍍管、環形焊縫檢查得到普遍的應用。視頻內窺鏡自帶的圖像處理系統和記錄儀可以隨時有效的對檢查缺陷記錄、存儲、處理,保證影像資料存檔。


鐵路建筑、船舶、研究單位

工業內窺鏡推出的工業視頻內窺鏡、管道內窺鏡及直桿內窺鏡被廣泛使用于許多不同的廠礦單位。在鐵路/船舶單位用于檢查電力機車、空調系統、渦輪、加熱器、柴油機、鍋爐火焰、管道的檢查;在建筑工程單位用于檢查鋼管的銹蝕及污垢、墻壁等內部診斷、鋼筋生銹的狀況、支撐軸、橋梁接頭的裂紋等,還可用于隧道內側的空洞、建筑模型的觀察;自來水排水管的銹蝕和堵塞的診斷;在研究單位用于研究機構的觀察、科研、實驗室、考古等。


國防與軍事安全、安檢
工業內窺鏡在武器制造、日產維護,安全、海關檢查、搜救、生命探測中也得到了應用。
武器制造 用于檢查機械齒輪零件磨損、松動、漏油、炮管內部情況。

安全檢查 用于公安、海關部門檢查藏匿的毒品、及走私物品。

搜救探測 用于地震搜救、突發性事件搜索、防爆檢查。


電力生產、建設單位
同三維工業內窺鏡在各種電廠/電建單位 被用來建檢查如渦輪機、管道、冷凝器管、泵、鍋爐、熱交換器,閥門、壓力容器等的重要設備以及其他設備,進行缺陷探測和狀態監測。

工業內窺鏡能有效的提高工作人員檢查出各種設備的問題,對檢查部件內的腐蝕、銹斑、裂紋、鐵屑異物、對接焊縫等質量缺陷。儀器本身的小巧、便攜性、可移動性可以很好的減少工作強度、提高工作效率,自帶的便攜性電池更加方便在空間狹小、高度的攀爬、野外作業等惡劣環境下工作。