Στον τομέα της βιομηχανικής επιθεώρησης, η ποιότητα των χυτών επηρεάζει άμεσα την ασφάλεια και την αξιοπιστία των προϊόντων. Ως βασικό εργαλείο για μη-μη καταστροφικές δοκιμές, η κατάλληλη επιλογή ενός βιομηχανικού ενδοσκοπίου επηρεάζει άμεσα την ακρίβεια και την αποτελεσματικότητα της αναγνώρισης ελαττωμάτων. Αντιμέτωποι με castings με σημαντικά διαφορετικά ανοίγματα, πώς μπορούμε να επιλέξουμε επιστημονικά ενδοσκοπικό εξοπλισμό;
Υπάρχει μια στενή και αμοιβαία περιοριστική σχέση μεταξύ του βάθους πεδίου μιας κάμερας ενδοσκοπίου και της διαμέτρου του σωλήνα (συνήθως αναφέρεται στην εσωτερική διάμετρο του παρατηρούμενου σωλήνα ή κοιλότητας).
Με απλά λόγια, η βασική σχέση είναι:
Σε σταθερό οπτικό σύστημα και απόσταση βολής, όσο μικρότερη είναι η διάμετρος του σωλήνα, τόσο μεγαλύτερο είναι το πραγματικό βάθος πεδίου. Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του σωλήνα, τόσο μικρότερο είναι το πραγματικό βάθος πεδίου.
Παρακάτω, θα το εξηγήσουμε λεπτομερώς τόσο από την άποψη της αρχής όσο και από την άποψη της πρακτικής εφαρμογής.
Βασική Αρχή: Γιατί υπάρχει αυτή η σχέση;
Αρχικά, πρέπει να κατανοήσουμε πολλές βασικές έννοιες:
Βάθος Πεδίου
Αναφέρεται στο εύρος των αποστάσεων μπροστά και πίσω από το αντικείμενο που φωτογραφίζεται που επιτρέπει μια καθαρή εικόνα στο μπροστινό άκρο του φακού της κάμερας. Με πιο απλά λόγια, είναι το εύρος βάθους στην εικόνα που παραμένει καθαρό από μπροστά προς τα πίσω.
Διάμετρος σωλήνα
Εδώ, μπορούμε να το κατανοήσουμε ως το χωρικό βάθος του παρατηρούμενου αντικειμένου ή την εσωτερική διάμετρο μιας κοιλότητας. Καθορίζει το εύρος απόστασης μεταξύ του «προσκηνίου» και του «φόντου» του θέματος.
Κύκλος Θολώματος
Ένα σημείο εμφανίζεται θολό σε μια εικόνα επειδή σχηματίζει ένα μικρό σημείο (κύκλος θαμπώματος) στον αισθητήρα. Όταν αυτό το σημείο είναι αρκετά μικρό ώστε το ανθρώπινο μάτι ή ο αισθητήρας να μην μπορεί να το διακρίνει, θεωρούμε ότι το σημείο είναι αιχμηρό. Το όριο του βάθους πεδίου καθορίζεται από το αποδεκτό μέγεθος του κύκλου θαμπώματος.
Ο πυρήνας της σχέσης βρίσκεται στον περιορισμό του «παρασκηνίου»
Όταν η διάμετρος του σωλήνα είναι μικρή
* Το "πρώτο πλάνο" σας είναι η κοντινή πλευρά του εσωτερικού τοιχώματος του σωλήνα και το "φόντο" είναι η μακρινή πλευρά του εσωτερικού τοιχώματος του σωλήνα.
* Λόγω της μικρής διαμέτρου του σωλήνα, αυτό το «φόντο» είναι πολύ κοντά στο φακό φυσικά. Ακόμα κι αν ο φακός έχει κάποια ικανότητα θαμπώματος, αυτό το στενό «φόντο» είναι πολύ πιθανό να εξακολουθεί να βρίσκεται στο βάθος πεδίου.
* Αποτέλεσμα: Ολόκληρη η διατομή-, από τον κοντινό εσωτερικό τοίχο έως τον μακρινό εσωτερικό τοίχο, βρίσκεται εντός του βάθους πεδίου και η συνολική εικόνα είναι ευκρινής. Η μικρή διάμετρος σωλήνα σε «βοηθάει» γιατί δεν παρέχει φόντο αρκετά μακριά ώστε να γίνεται θολό.
Όταν η διάμετρος του σωλήνα είναι μεγάλη
* Το "πρώτο πλάνο" σας μπορεί να είναι ιστός κοντά στον φακό και το "φόντο" μπορεί να είναι το μακρινό εσωτερικό τοίχωμα του σωλήνα ή άλλων οργάνων.
* Λόγω της μεγάλης διαμέτρου του σωλήνα, αυτό το "φόντο" μπορεί να απέχει φυσικά από τον φακό, πέφτοντας εύκολα έξω από το βάθος πεδίου του φακού.
* Αποτέλεσμα: Όταν εστιάσετε στον ιστό στο πρώτο πλάνο, το μακρινό φόντο γίνεται πολύ θολό. Οι μεγάλες διάμετροι σωλήνων "προκαλούν" το βάθος πεδίου σας επειδή παρέχουν αρκετή απόσταση για να δημιουργήσουν αισθητή θόλωση.
Αρχές αντιστοίχισης για διάφραγμα και διάμετρο ανιχνευτή
* **Εξαιρετικά-λεπτή διάμετρος σωλήνα (Μικρότερη ή ίση με 3 mm):** Απαιτείται εξαιρετικά-λεπτός καθετήρας, συνήθως με διάμετρο κάτω από 1,5 mm. Είναι απαραίτητος ένας κοντινός-φακός εστίασης με μεγάλο οπτικό πεδίο (120 μοίρες ή υψηλότερο) και μικρό βάθος πεδίου. Πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη το μήκος του ανιχνευτή.
* **Διάμετρος μικρο-σωλήνα (εντός 10 mm):** Ένας αισθητήρας διαμέτρου 2 mm-4 mm είναι η κύρια επιλογή. Συνιστάται ένας φακός κοντινής εστίασης με βάθος πεδίου περίπου 90 μοιρών και εύρος 5-30 mm.
* **Μεσαία διάμετρος σωλήνα (περίπου 20 mm):** Μπορεί να επιλεγεί ένας υπερ{1}}ευρυγώνιος- φακός με οπτικό πεδίο 140 μοιρών και βάθος πεδίου 7-110 mm. Αυτό επιτρέπει την πλήρη παρατήρηση της εσωτερικής εικόνας του σωλήνα χύτευσης.
* **Large Tube Diameter (>30mm):** Η διάμετρος του αισθητήρα μπορεί να αυξηθεί στα 6mm-8mm. Προτιμάται ένας φακός με μικρό οπτικό πεδίο (75 μοίρες). Η μικρή γωνία επιτρέπει επαρκή πρόσληψη φωτός, βαθύ οπτικό πεδίο και μεγάλη εμβέλεια, επιτρέποντας απεικόνιση υψηλής ανάλυσης και σαφή αποτύπωση λεπτών ελαττωμάτων.
Ανάλυση συμβατότητας Πηγής Φωτός και Λειτουργία καθοδήγησης
Οι συνθήκες φωτισμού και η λειτουργικότητα του αισθητήρα είναι βασικές βοηθητικές παράμετροι για τη διασφάλιση της ποιότητας της επιθεώρησης:
Διαμόρφωση πηγής φωτός: Για μικρές-επιθεωρήσεις διαφράγματος, συνιστάται μια πηγή φωτός με διάταξη LED σε σχήμα δακτυλίου{{1}, καθώς ο ομοιόμορφος φωτισμός της αποφεύγει την υπερέκθεση στο κέντρο. για μεγάλα-σενάρια διαφράγματος, μπορούν να επιλεγούν φώτα LED υψηλής-φωτεινότητας.
Δυνατότητα καθοδήγησης: Οι αρθρώσεις τεσσάρων-οδηγών έχουν γίνει βιομηχανικά πρότυπα, αλλά για ανοίγματα<4mm, a mechanical guiding mechanism is recommended, as its response speed is more than 30% faster than electronic ones.
Το οπτικό πεδίο, το βάθος πεδίου και η διάμετρος του σωλήνα μιας κάμερας ενδοσκοπίου εξαρτώνται από τη σκηνή-. Τα περιβάλλοντα μικρής-διαμέτρου ενισχύουν αντικειμενικά το φαινόμενο βάθους πεδίου του φακού, ενώ τα περιβάλλοντα μεγάλης-διαμέτρου δημιουργούν υψηλότερες απαιτήσεις στην απόδοση του βάθους πεδίου του φακού. Κατά την επιλογή ή το σχεδιασμό ενός ενδοσκοπίου, η τυπική διάμετρος του σωλήνα (ή το μέγεθος του χώρου) του σεναρίου εφαρμογής στόχου πρέπει να είναι ένα από τα βασικά ζητήματα.
