Inden for industriel inspektion påvirker kvaliteten af støbegods direkte produkternes sikkerhed og pålidelighed. Som et kerneværktøj til ikke-destruktiv testning påvirker det passende valg af et industrielt endoskop direkte nøjagtigheden og effektiviteten af defektidentifikation. Stillet over for støbninger med væsentligt forskellige åbninger, hvordan kan vi videnskabeligt vælge endoskopisk udstyr?
Der er et tæt og gensidigt begrænsende forhold mellem dybdeskarpheden af et endoskopkamera og rørdiameteren (normalt refererer til den indre diameter af det observerede rør eller hulrum).
Kort sagt er kerneforholdet:
Under et fast optisk system og skydeafstand, jo mindre rørdiameteren er, jo større er den effektive dybdeskarphed; jo større rørdiameteren er, jo mindre er den effektive dybdeskarphed.
Nedenfor vil vi forklare dette i detaljer fra både principielle og praktiske anvendelsesperspektiver.
Grundprincip: Hvorfor eksisterer dette forhold?
Først skal vi forstå flere nøglebegreber:
Dybdeskarphed
Refererer til rækkevidden af afstande foran og bagved det objekt, der fotograferes, som giver mulighed for et klart billede ved forkanten af kameralinsen. I enklere vendinger er det dybdeområdet i billedet, der forbliver klart fra forsiden til bagsiden.
Rør diameter
Her kan vi forstå det som den rumlige dybde af det observerede objekt eller den indre diameter af et hulrum. Den bestemmer afstandsintervallet mellem motivets "forgrund" og "baggrund".
Circle of Blur
Et punkt fremstår sløret på et billede, fordi det danner en lille plet (sløringscirkel) på sensoren. Når denne plet er lille nok til, at det menneskelige øje eller sensor ikke kan skelne den, anser vi punktet for at være skarpt. Grænsen for dybdeskarpheden bestemmes af den acceptable størrelse af sløringscirklen.
Kernen i forholdet ligger i begrænsningen af "baggrunden"
Når rørdiameteren er lille
* Din "forgrund" er den nærmeste side af rørets indervæg, og "baggrunden" er den anden side af rørets indervæg.
* På grund af den lille rørdiameter er denne "baggrund" fysisk meget tæt på linsen. Selvom objektivet har en vis sløringsevne, er det meget sandsynligt, at denne tætte "baggrund" stadig falder inden for dybdeskarpheden.
* Resultat: Hele tværsnittet- fra den nærmeste indervæg til den yderste indervæg er inden for dybdeskarpheden, og det overordnede billede er skarpt. Den lille rørdiameter "hjælper" dig, fordi den ikke giver en baggrund langt nok væk til at blive sløret.
Når rørdiameteren er stor
* Din "forgrund" kan være væv tæt på linsen, og "baggrunden" kan være den fjerne indre væg af røret eller andre organer.
* På grund af den store rørdiameter kan denne "baggrund" fysisk være langt fra linsen, og den falder let uden for linsens dybdeskarphed.
* Resultat: Når du fokuserer på vævet i forgrunden, bliver den fjerne baggrund meget sløret. Store rørdiametre "udfordrer" din dybdeskarphed, fordi de giver tilstrækkelig afstand til at producere mærkbar sløring.
Matchende principper for blænde og sondediameter
* **Ultra-fin rørdiameter (mindre end eller lig med 3 mm):** Der kræves en ultra-fin sonde, typisk med en diameter på under 1,5 mm. Et tæt-fokusobjektiv med et stort synsfelt (120 grader eller højere) og en lav dybdeskarphed er nødvendig. Sondelængden skal også overvejes.
* **Mikro-rørdiameter (indenfor 10 mm):** En sonde på 2 mm-4 mm i diameter er det almindelige valg. Et nærfokusobjektiv med en dybdeskarphed på cirka 90 grader og en rækkevidde på 5-30 mm anbefales.
* **Mellem rørdiameter (omkring 20 mm):** En ultra-vidvinkel-linse med et 140 graders synsfelt og en dybdeskarphed på 7-110 mm kan vælges. Dette giver mulighed for omfattende observation af det indre billede af støberøret.
* **Large Tube Diameter (>30 mm):** Sondens diameter kan øges til 6 mm-8 mm. En linse med et lille synsfelt (75 grader) foretrækkes. Den lille vinkel tillader tilstrækkeligt lysindtag, et dybt synsfelt og en stor rækkevidde, hvilket muliggør billeddannelse i høj opløsning og tydelig indfangning af fine defekter.
Kompatibilitetsanalyse af lyskilde og vejledende funktion
Belysningsforhold og sondedrift er vigtige hjælpeparametre til at sikre inspektionskvalitet:
Lyskildekonfiguration: Til inspektioner af små-blændeåbninger anbefales en ringformet- LED-array-lyskilde, da dens ensartede belysning undgår overeksponering i midten; til scenarier med stor-blændeåbning kan LED-lys med høj-lysstyrke vælges.
Styreevne: Fire-styrende samlinger er blevet industristandard, men for åbninger<4mm, a mechanical guiding mechanism is recommended, as its response speed is more than 30% faster than electronic ones.
Et endoskopkameras synsfelt, dybdeskarphed og rørdiameter er scene-afhængige. Miljøer med lille-diameter forstærker objektivt objektivets dybdeskarphed-effekt, mens miljøer med stor-diameter stiller højere krav til objektivets dybdeskarpheds ydeevne. Når du vælger eller designer et endoskop, skal den typiske rørdiameter (eller rumstørrelse) for målapplikationsscenariet være en af de centrale overvejelser.
