En l'àmbit de la inspecció industrial, la qualitat de les peces de fosa afecta directament la seguretat i la fiabilitat dels productes. Com a eina bàsica per a proves no-destructives, la selecció adequada d'un endoscopi industrial afecta directament la precisió i l'eficiència de la identificació de defectes. Davant de peces de fosa amb obertures significativament diferents, com podem seleccionar científicament equips endoscòpics?
Hi ha una relació estreta i mútuament restrictiva entre la profunditat de camp d'una càmera d'endoscopi i el diàmetre de la canonada (normalment es refereix al diàmetre interior de la canonada o cavitat observada).
En poques paraules, la relació bàsica és:
Sota un sistema òptic fix i una distància de tir, com més petit sigui el diàmetre de la canonada, més gran serà la profunditat de camp efectiva; com més gran sigui el diàmetre de la canonada, menor serà la profunditat de camp efectiva.
A continuació, ho explicarem amb detall tant des de la perspectiva de principi com de l'aplicació pràctica.
Principi bàsic: per què existeix aquesta relació?
En primer lloc, hem d'entendre diversos conceptes clau:
Profunditat de camp
Es refereix al rang de distàncies davant i darrere de l'objecte fotografiat que permet una imatge clara a la vora frontal de la lent de la càmera. En termes més senzills, és el rang de profunditat de la imatge que es manté clara de davant a darrere.
Diàmetre del tub
Aquí, el podem entendre com la profunditat espacial de l'objecte observat o el diàmetre interior d'una cavitat. Determina el rang de distància entre el "primer pla" i el "fons" del subjecte.
Cercle de desenfocament
Un punt apareix borrós en una imatge perquè forma un petit punt (cercle de borrós) al sensor. Quan aquesta taca és prou petita perquè l'ull humà o el sensor no la puguin distingir, considerem que la punta és nítida. El límit de la profunditat de camp està determinat per la mida acceptable del cercle de borrós.
El nucli de la relació rau en la limitació del "fond"
Quan el diàmetre del tub és petit
* El vostre "primer pla" és el costat proper de la paret interior de la canonada, i el "fons" és el costat més llunyà de la paret interior de la canonada.
* A causa del petit diàmetre del tub, aquest "fons" està molt a prop de la lent físicament. Fins i tot si la lent té una certa capacitat de desenfocament, és molt probable que aquest "fons" proper encara quedi dins de la profunditat de camp.
* Resultat: tota la-secció transversal, des de la paret interior propera fins a la paret interior més llunyana, es troba dins de la profunditat de camp i la imatge global és nítida. El petit diàmetre de la canonada us "ajuda" perquè no proporciona un fons prou llunyà com per desenfocar-se.
Quan el diàmetre del tub és gran
* El vostre "primer pla" pot ser teixit proper a la lent, i el "fons" pot ser la paret interna llunyana de la canonada o altres òrgans.
* A causa del gran diàmetre de la canonada, aquest "fons" pot estar lluny de la lent físicament, caient fàcilment fora de la profunditat de camp de la lent.
* Resultat: quan enfoqueu el teixit en primer pla, el fons llunyà es torna molt borrós. Els grans diàmetres de tubs "desafien" la vostra profunditat de camp perquè proporcionen una distància suficient per produir un desenfocament notable.
Principis de concordança per a l'obertura i el diàmetre de la sonda
* **Diàmetre del tub ultra-(menor o igual a 3 mm):** Es requereix una sonda ultra-, normalment amb un diàmetre inferior a 1,5 mm. És necessària una lent d'enfocament proper- amb un camp de visió gran (120 graus o més) i una poca profunditat de camp. També cal tenir en compte la longitud de la sonda.
* **Diàmetre del micro-tub (dins de 10 mm):** Una sonda de 2 mm-4 mm de diàmetre és l'opció principal. Es recomana una lent d'enfocament proper amb una profunditat de camp d'aproximadament 90 graus i un rang de 5-30 mm.
* **Diàmetre del tub mitjà (uns 20 mm):** Es pot seleccionar una lent d'angle ultra-gran- amb un camp de visió de 140 graus i una profunditat de camp de 7-110 mm. Això permet una observació completa de la imatge interna del tub de colada.
* **Large Tube Diameter (>30 mm):** El diàmetre de la sonda es pot augmentar a 6 mm-8 mm. Es prefereix una lent amb un camp de visió petit (75 graus). El petit angle permet una ingesta de llum suficient, un camp de visió profund i un gran rang, permetent imatges d'alta resolució i captura clara de defectes fins.
Anàlisi de compatibilitat de font de llum i funció de guia
Les condicions d'il·luminació i l'operativitat de la sonda són paràmetres auxiliars clau per garantir la qualitat de la inspecció:
Configuració de la font de llum: per a inspeccions d'-obertura petita, es recomana una font de llum de matriu de LED en forma d'anell-, ja que la seva il·luminació uniforme evita la sobreexposició central; per a escenaris de gran-obertura, es poden seleccionar llums LED-de gran brillantor.
Capacitat de guia: les juntes de guia-quatre vies s'han convertit en un estàndard del sector, però per a obertures<4mm, a mechanical guiding mechanism is recommended, as its response speed is more than 30% faster than electronic ones.
El camp de visió, la profunditat de camp i el diàmetre del tub d'una càmera d'endoscopi depenen de l'escena-. Els entorns de petit-diàmetre amplifiquen objectivament l'efecte de profunditat de camp de la lent, mentre que els entorns de gran-diàmetre exigeixen més el rendiment de la profunditat de camp de la lent. Quan es selecciona o es dissenya un endoscopi, el diàmetre típic del tub (o la mida de l'espai) de l'escenari d'aplicació objectiu ha de ser una de les consideracions bàsiques.
