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工業(yè)內(nèi)窺鏡在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的初步調(diào)研
一、目視檢測
目視檢測是無損檢測的重要方法之一,。它僅指用人的眼睛或借助于光學(xué)儀器對工業(yè)產(chǎn)品表面作觀察或測量的一種檢測方法,，典型的是將目視檢測限制在電磁譜的可見光范圍之內(nèi)。
目視檢測可分為直接目視檢測和間接目視檢測兩種檢測技術(shù),。直接目視檢測是指直接用人眼或使用放大倍數(shù)為6倍以下的放大鏡對試件進(jìn)行檢測,。間接目視檢測是指對無法直接進(jìn)行觀察的區(qū)域，借助各種光學(xué)儀器或設(shè)備進(jìn)行直接觀察,，如使用反光鏡,、望遠(yuǎn)鏡、工業(yè)內(nèi)窺鏡,、光導(dǎo)纖維或其他合適的儀器進(jìn)行檢測,。
二、內(nèi)窺鏡檢測
目視檢測的儀器種類繁多,，工業(yè)內(nèi)窺鏡是其中之一,。內(nèi)窺鏡的檢測早是用于人體的醫(yī)學(xué)檢查，20世紀(jì)50年代開始逐漸進(jìn)入工業(yè)檢測領(lǐng)域,，并出現(xiàn)專門的工業(yè)內(nèi)窺鏡,。國內(nèi)在20世紀(jì)70~80年代開始從國外引進(jìn)工業(yè)內(nèi)窺鏡產(chǎn)品，主要用于航空航天產(chǎn)品內(nèi)部多余物控制及一些零部件的質(zhì)量檢查,。近年來,，國內(nèi)內(nèi)窺鏡檢測己進(jìn)入了實(shí)用階段，越來越多地運(yùn)用于產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的控制,，并發(fā)展成為一項(xiàng)的檢測手段,。
內(nèi)窺鏡檢測是近年來隨著內(nèi)窺鏡生產(chǎn)制造技術(shù)的發(fā)展而逐漸得到廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)檢測技術(shù)。內(nèi)窺鏡檢測需要使用工業(yè)內(nèi)窺鏡（簡稱內(nèi)窺鏡）作為檢測工具,，工業(yè)內(nèi)窺鏡是為了滿足工業(yè)復(fù)雜使用環(huán)境要求而專業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。根據(jù)制造工世特點(diǎn),，我們一般把內(nèi)窺鏡分為直桿鏡,、光纖鏡、視頻鏡三種類型,。
三種類型的性能比較見表一：
三,、內(nèi)窺鏡選用 內(nèi)窺鏡的種類較多，不同種類內(nèi)窺鏡適用范圍不同,。除了要考慮內(nèi)窺鏡的類型外,，在具體選用時(shí)還需要考慮探頭直徑,、長度、可視方向,、焦距等技術(shù)指標(biāo),，同時(shí)由于內(nèi)窺鏡的使用環(huán)境復(fù)雜，需要考慮其防水,、防油,、耐腐蝕、耐磨等性能,。通常要根據(jù)具體的檢測對象位置及要求來確定使用內(nèi)窺鏡的種類,，至少要考慮檢測的位置、方向,、小分辨率要求,、通路、測量記錄等,，復(fù)雜產(chǎn)品往往要求使用多種型號配合使用,。通常我們認(rèn)為：直桿鏡使用方便、耐用,、成像效果好,，多用于不需要彎曲，檢測范圍在500mm以內(nèi)的產(chǎn)品,，適用于直孔的檢測,。視頻鏡功能多，使用靈活,，可靠性高,，適用性廣，適用于各種內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品或需要進(jìn)行定量檢測,、對比分析的場合,，但由于制造技術(shù)的原因，探頭上的CCD芯片不可能造得很小,，使探頭直徑難以小于4mm,。視頻鏡可取代直桿鏡、光纖鏡使用,。光纖鏡易損壞,，使用壽命短，且清晰度較差,，成像效果及彎曲性能遠(yuǎn)遜于視頻鏡,，但其直徑可以制造的很細(xì)，多用于內(nèi)徑4mm以下，視頻內(nèi)窺鏡無法檢測的產(chǎn)品,。
四,、影響內(nèi)窺鏡檢測的主要因素
影響內(nèi)窺鏡檢測的主要因素有：
1. 照明條件。內(nèi)窺鏡檢測大多使用內(nèi)窺鏡自帶光源進(jìn)行照明,。一般條件下,，要求內(nèi)窺鏡檢測照明光源色溫不低于5600K，照明強(qiáng)度不低于2600lm,。
2. 探頭位置與角度,。通常在距離檢測區(qū)域5~25mm范圍內(nèi)觀察圖像的效果，因此往往需要內(nèi)窺鏡探頭盡量靠近觀測點(diǎn),。探頭與觀察物平面在45゜~90゜范圍內(nèi)都可以達(dá)到較好的觀察效果,，在實(shí)際工作中是通過反復(fù)改變探頭與觀察點(diǎn)的位置與角度找到合適的觀察位置，并獲得的檢測效果,。
3. 通道,。選擇通道時(shí)應(yīng)盡量靠近需要檢測位置，選擇進(jìn)入長度短的通道,，盡量減少探頭需要彎曲的次數(shù)及程度,；首先考慮由上到下，由高到低的通道,；優(yōu)先選擇寬闊的通道,；推薦使用工裝，保證探頭在產(chǎn)品通道中的正確方向,；應(yīng)采用邊觀察邊通過的方法在通道中行進(jìn),。
4. 圖像的畸變。通過透鏡觀察物體產(chǎn)生的變形現(xiàn)象,，隨著從透鏡中心到邊緣距離的增大,，圖像發(fā)生畸變。圖像的畸變會(huì)對缺陷的判斷及測量產(chǎn)生影響,。直桿鏡,、光纖鏡觀察時(shí)圖像的畸變較大，視頻內(nèi)窺鏡可通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行較正,。
5. 分辨率,、放大倍數(shù)、可檢測小缺陷,。這些都是內(nèi)窺鏡自身的技術(shù)指標(biāo),，可直接影響到探測的結(jié)果。
6. 物體表面的反射率,。不同的物體表面有不同的反射率，和物體的材料和表面的粗糙程度都有關(guān)系。因此,，實(shí)際檢測時(shí)應(yīng)該根據(jù)具體的情況選擇內(nèi)窺鏡照明的強(qiáng)度以便得到清晰有用的結(jié)果,。
五、內(nèi)窺鏡工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
在QJ2859—1996《工業(yè)內(nèi)窺鏡操作使用方法與判定規(guī)則》中給出了工業(yè)內(nèi)窺鏡的檢測范圍：
（1）內(nèi)腔檢查,。檢查表面裂紋,、起皮、拉線,、劃痕,、凹坑、凸起,、斑點(diǎn),、腐蝕 等缺陷。
（2）焊縫表面缺陷檢查,。檢查焊縫表面裂紋,、未焊透及焊漏等。
（3）裝配檢查,。當(dāng)有要求和需要時(shí),，使用內(nèi)窺鏡對裝配質(zhì)量進(jìn)行檢查；裝配或某一工序完成后,，檢查各零,、部組件裝配位置是否符合圖樣或技術(shù)條件的要求；是否存在裝配缺陷,。
（4）狀態(tài)檢查,。當(dāng)某些產(chǎn)品（如蝸輪泵、發(fā)動(dòng)機(jī)等）工作后,，按技術(shù)要求規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行內(nèi)窺檢測,。
（5）多余物檢查。檢查產(chǎn)品內(nèi)腔殘余內(nèi)屑,，外來物等多余物,。
（6）尺寸測量。對需要進(jìn)行測量的尺寸,，可用測量探頭進(jìn)行測量,。
六、內(nèi)窺鏡檢查與判定規(guī)則
（1）裂紋,。當(dāng)光束照射被檢測物表面,，觀察到黑色或者亮色線條，且在一定的放大倍數(shù)下,，線條有不規(guī)則邊緣時(shí),，判定為裂紋,。當(dāng)裂紋較寬時(shí)，可測量探頭的測量影響線會(huì)發(fā)生彎折,。
（2）起皮,。當(dāng)光束平行照射時(shí)，觀察到在凸起部分背后有陰影,；改變光束照射角度,，則觀察到表面凸起部分與周圍被檢測物有明顯分界線，判定為起皮,。
（3）拉線和劃痕,。在光束照射下，觀察到表面存在較規(guī)則的連續(xù)長線,，判定為拉線,。
（4）凹坑凸起。光束以一定角度照射時(shí),，與周圍被檢物邊界連接,，無分界線。離光源近的部分有陰影,，離光源遠(yuǎn)的地方有亮影,，為凹坑。光束以一定角度照射時(shí),，與周圍被檢物邊界連接,，無分界線。凸起部分有亮影,，且背后陰影為凹坑,。當(dāng)凹坑較深或凸起較高時(shí)，可測量探頭的測量線會(huì)發(fā)生彎折,。
（5）斑點(diǎn),。在光束照射時(shí)，觀察到與周圍被檢物色澤不同的光滑無凹凸表面為斑點(diǎn),。
（6）腐蝕,。光束照射下，觀察到塊狀,、點(diǎn)狀不光滑表面,，在一定放大倍數(shù)下輕微凹凸不平為腐蝕。
（7）未焊透,。觀察到熔化金屬與母材,、焊縫層間有明顯的分界線。
（8）焊漏,。光束以一定角度照射時(shí),，觀察到與熔化金屬相連,，無分界線的凸起時(shí)為焊漏。
（9）多余物,。光束以任意角度照射時(shí),，存在與周圍基本被檢物顏色、亮度有差異的結(jié)構(gòu)以外的物體為多余物,。
（10）裝配缺陷。檢測時(shí)觀測到不符合圖樣技術(shù)條件的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象,。
（11）尺寸測量,。在有要求時(shí)可用測量探頭測量形位尺寸。
七,、國外目視檢測標(biāo)準(zhǔn)情況
國外對目視檢測技術(shù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究制訂工作進(jìn)行得比較全面,，應(yīng)用也 比較廣泛。尤其在歐美等科技發(fā)達(dá)國家對目視檢測標(biāo)準(zhǔn)研究與制訂已達(dá)到較高的水平,。目前美國的ASME標(biāo)準(zhǔn),、法國的RCC—M標(biāo)準(zhǔn)、英國的BSEN標(biāo)準(zhǔn)等都有目視檢測方法的具體內(nèi)容,，并形成不同的標(biāo)準(zhǔn)化體系,。