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        使用工業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、汽車制造、建筑等領域。工業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，來實現對缺陷的觀察和判斷（例如：用內窺鏡來檢查飛機發動機葉片，或檢查飛機發動機油路管道中的多余物、焊縫、裂紋、銹蝕等），工業內窺鏡一般和光源組合起來使用，才組成一個完整的系統。

      內窺鏡早應用于醫學領域，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，它允許醫生直觀的觀察病人身體內部。早應用于工業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。

     隨著纖維光學的發展，纖維鏡很快發展起來，很多醫學研究者開始用纖維纜（束）傳送光學圖象。臺柔性、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*發明的，它是應用在醫院的腸胃檢查上，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視器上。現在直桿硬性鏡和光纖鏡仍采用此方法把圖象顯示在監視器上。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可以將高放大倍數的圖象顯示在監視器上，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成為可能。

       工業內窺鏡（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量和光纖傳速率的限制,從目鏡處接CCD攝像頭后，監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5MM，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95%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、電子視頻內窺鏡、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——30M，有上百個規格、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、美國空軍和民航系統的任證。

 工業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，飛機發動機葉片，槍管、炮管等。在目鏡上接上攝像頭，就可在監視器上顯示圖象。

    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，工業級監視器

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、飛機發動機內部、發動機油路管道、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，又是世界上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，工業監視器，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）

   二、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，把圖象顯示在屏幕上，利用光導纖維來實現光源的傳送。

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計算機，也可對圖象進行三維測量，含有便攜箱和充電系統，可不用交流電源在野外工作，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全，功能多，使用方便，圖象清晰度高的電子視頻鏡。缺點：內窺鏡直徑無法小于5MM，對于孔徑小于5MM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、飛機發動機葉片檢查、發動機油路管檢查、燃燒室、電廠熱交換管、冷凝管、管壁內部的焊縫/點檢查，國防安檢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，內含計算機，可對圖象進行存儲，可同計算機相聯接，是目前流行的一款內窺鏡。內窺鏡防水/油，可存儲JPG格式的數字圖象及聲音注釋，探頭可自動對焦，光源可自動調節光源亮度。

電子視頻鏡基本配置：內窺鏡+光源+控制器+工業監視器

 選配件：DSM—2測量系統，測量探頭，計算機，抓取工具等。

電子視頻鏡分類：

              1．不可測量的電子視頻鏡 （內窺鏡,光源,控制器，                

                               監視器，抓取工具）

              2．可測量的電子視頻鏡(內窺鏡,光源,控制器，監視器，DSM— 2三維測量及數字存儲系統，測量探頭，抓取工具等)

三、第七代便攜式、可測量立體、數碼內窺鏡：

1. 第七代便攜式可測量三維立體數碼內窺鏡，通過連接立體測量探頭和頭戴立體監視器來實現真正的三維立體觀察和三維立體測量，通過USB接口連接，可實時的把內窺鏡的數據傳送給計算機，也可在計算機上實時控制內窺鏡的操作。
2. 輕巧的操作手柄僅有手機大小（僅重160克），但卻擁有了所有操作功能，可以記錄圖像、聲音,，可定格圖象，圖像可3倍連續放大，圖象連續數碼放大后*的旋轉盤功能，放大后看不到的的部分可以找到，可中心復位，而不需要左/右/上/下 擺動，探頭彎曲可鎖定，對圖象進行準確測量，包括：長、寬、高、面積、曲線、曲面。 手柄上還可以單手指電動360°環繞導向，探頭端部彎曲150°以上，探頭轉動控制采用阻尼電動操作，沒有滯后。這種手柄設計（手柄，顯示器分離）與以往的產品相比，輕巧，多功能，易操作，手柄可隨時拿在手上，實現手柄的輕巧操作，不用顧慮因手柄太重而帶來的工作疲勞。
3. 內窺鏡采用TFT設計(由鏡子的端部到根部逐漸變硬設計，可提高插入性，避免在管道中打彎),

外層采用金屬物編織，提高了耐磨性，探頭采用鈦合金，探頭端部采用1/6英寸彩色CCD攝像頭，可自動對焦，輸出的圖像為數字化真彩圖像，內窺鏡的工作溫度為  -25°--80°，內窺鏡防水、防油，內窺鏡上帶有標尺，可知道內窺鏡深入腔體多少米。

1. 顯示器是5.6英寸高清晰度液晶便攜顯示器,亮度可調，視頻信號分辨率為500線以上，配有遮光罩,即使您在陽光下，也可實現輕松觀察,顯示器可以支在主機上,通過2級拉桿，高度可達1m,也可以固定在發動機上,方便工作。另外，廠家還可供用戶選配頭戴式背投顯示器，觀察效果相當于42英寸背投效果，若與立體測量探頭一起使用可實現真正的三維立體觀察。
2. 光源為金屬鹵素燈，輸出照度為3000流明以上，色溫為7000K,連續使用壽命為300小時以上，亮度可自動調節,在亮度不足的地方，也可通過CCD自動/手動延時曝光來提高被測物的亮度。
3. 缺陷的測量和存儲，OLYMPUS測量采用仿生學的原理，模仿人的兩只眼睛在缺陷上直接選點測量，而不需對陰影線，避免因陰影線太粗而帶來的誤差，可以測量長度，深度，面積，距離（點到線距離），曲線長度等,可自動找出凹面中低點的位置。測量平均精度高達96%以上；機器內置32M存儲卡，可存標準JPEG靜止圖像300幅，也可記錄移動圖像1分鐘，通過USB接口可把內窺鏡上的數據傳送到計算機上或發送E-MAIL到計算機上。

7. 為了配合某些用戶實現計算機管理，OLYMPUS廠家還推出了強大的專業檢查管理軟件，可以在電腦上實現重復測量，制作檢測報告，實現數據庫管理。發送電子郵件等功能。

8. 主機可接110V和220V交流電壓，可接飛機交流電源/直流電源,也可接電池。

9. 系統為一體機，不需復雜接線，連線接電源即可使用。系統箱為旅行箱式，帶萬向輪，機箱為抗撞擊,防震(4腳有減震器)設計，內窺鏡為內盤轉式分置存放,不會損壞鏡體本身。便攜箱外形尺寸508MM（長）*290MM（寬）*528MM（高）,重22公斤。

10. 內窺鏡輸出有：BNC端子、S端子、USB接口、RCA聲音輸出接口，USB接口可直接與電腦連接實現電腦觀察，在電腦上也可以對操作手柄進行操作，以上內窺鏡的各種功能可以在現場檢查中實現，也可以回到辦公室后做后期處理。