整個工業內窺鏡是一個完整的系統,除了硬件組件外,還有作為整個系統調度核心的操作系統軟件、以及圖像處理等應用軟件。例如:SEESEM(西森姆)工業內窺鏡 S70 7寸高清大屏、采用實時多任務操作系統,能夠并發處理多個任務調度,實現實時呈現檢測視頻流、響應按鍵操控、拍照、錄像、缺陷測量等多重任務的流暢執行,為高效檢測提供軟件平臺,與高性能硬件無縫配合,共同完成檢測任務。
工業內窺鏡設備是廣泛用于航空航天、石油化工、軌道交通、橋梁建筑等眾多領域的一種檢測設備。作為遠程可視化無損檢測設備,工業內窺鏡的結構及工作原理充分考慮了遠距離、可視化、以及無損檢測的需求。
工業內窺鏡的結構包括這樣幾個部分:
1. 攝像頭。位于探頭前端,直徑只有幾毫米,方便從孔洞、縫隙進入設備內部探查,使得免拆卸檢測成為可能。攝像頭的核心是圖像傳感器,負責檢測圖像的光電轉換,高品質進口內窺鏡通常采用成像更為清晰的CCD。
2. 插入管。連接攝像頭和手持機的線纜部分,里面貫穿有視頻信號線纜、導向金屬絲、以及導光光纖(后置光源)等,是攝像頭和手持機之間的控制信號及視頻信息的橋梁。電動導向探頭插入管的長度通常2m-10m,對于氣動導向則可以更長一些,達到20-30m,滿足遠距離檢測的需求。有時也將攝像頭和插入管習慣性地統稱為探頭,對于中高端內窺鏡產品,探頭是可以靈活更換的,方便應對不同場景的檢測需求。
靈活更換探頭技術
3. 手持機。一體化設計的手持機,內部集成了控制系統、光源、顯示屏、操控面板、電池等組件,因此整個設備很好地滿足了便攜的要求,為戶外檢測提供便利。檢測者通過觀察屏幕上的視頻流查找缺陷、通過操控面板或者觸屏方式控制檢測過程。
4. 外設接口。工業內窺鏡往往還提供一些外圍接口,例如:HDMI視頻輸出接口、USB接口,以擴展使用方式。
了解了上述結構后,工業內窺鏡的工作原理也就清楚了:利用微型攝像頭捕獲被檢測空間內的影像,通過一系列數字信號傳輸及處理技術,將檢測圖像以視頻的形式動態呈現在顯示屏上,從而實現:檢測者雖然人在被檢測對象外、卻可以觀測其內部狀況的遠程視覺檢測。

工業內窺鏡的應用是根據檢測需求的提升而不斷擴展的。現階段工業內窺鏡的應用主要有這樣幾個方面:產品質量控制、部件的裝配控制、日常運維的缺陷檢測、故障后的原因排查、葉片間隙等物理量的測量、異物打撈等。雖然應用涉及眾多方面、應用領域也不勝枚舉,但是這些形式上的千變萬化,卻都源于工業內窺鏡檢測的本質:對被檢測對象內部的直觀無損檢測。
工業內窺鏡是一種多領域通用的檢測設備。其優勢在于可以突破僅憑人眼觀察的視覺極限,看到原本看不到的區域,例如:黑暗縫隙,設備內部相互遮擋的復雜結構、密閉腔體內部、大型裝配部件間的定位關系、幾十米甚至百米開外的管道深處的缺陷……有了工業內窺鏡的幫助,人類的視線可以跨越障礙、看得更遠、看穿黑暗,具備更強的洞察能力。
因此籠統地理解,工業內窺鏡是一種輔助人類觀察的目視檢測設備。但這并不是全部,讓我們從不同的角度走近工業內窺鏡,深入了解這種設備的功能吧。
工業內窺鏡是一種深入觀察用的無損檢測設備。這是工業內窺鏡最為基礎的功能,其核心在于:基于光學或者光電成像原理,加上影像傳輸技術,使得被檢測對象內部的狀況以實時影像的方式呈現在操作者的眼前,可能通過目鏡,也可能通過顯示屏。因此,影像搬移的效果,就好像人類視線范圍得以拓展,使得深入觀察原本看不到的區域成為可能,人們可以提前發現設備中的缺陷并積極進行維護,而不是在故障發生之后。
工業內窺鏡是一種測量設備。設備中的缺陷并不一定意味著嚴重的安全隱患,但卻一直在發展變化中,如何在確保安全和降低維修成本之前取得平衡?人們需要準確評估缺陷的狀態,工業內窺鏡的測量功能可以從缺陷尺寸這個角度提供頗具說服力的數據。工業內窺鏡測量技術多采用圍點的方式,圈定要測量的目標,由測量系統給出我們所需的數據,例如:長度、面積、深度、內徑等。
工業內窺鏡是一種原位處理設備。這一功能同樣利用了探頭可以進入到設備內部這一特點,通過內置通道或者外部掛接等方式,將具備清潔或者打磨等功能的微型處理裝置隨探頭送入設備內部,在操作者的控制下完成表面清潔、葉片打磨等原位處理操作,不拆卸設備即可解決問題,當然更高效。
工業內窺鏡還有其他一些擴展功能,例如:與熒光滲透檢測技術的結合應用等,此處不再一一贅述。不管是測量、異物清理、還是其他一些體現“一機多用”的擴展功能,實際上都是建立在遠程目視檢查這一核心功能的基礎之上的,因為只有看得清楚,才能準確發現問題,才能做出明智決策或者做進一步的處理。
工業內窺鏡是一種異物清理設備。工業內窺鏡檢測時,往往將插入管或者探頭送入設備內部,由其前端的成像組件代替人眼實施觀察。一并送入的,除了成像組件外還可以包括異物抓取裝置(例如:可以使用SEESEM(西森姆)工業內窺鏡的外置設備機械手通道的特殊定制型探頭),從而可以在“看見”異物的同時,“抓取”異物,并隨著探頭的撤離而將異物帶離設備內部,消除安全隱患。