какие задачи визуально оптического контроля решает применение эндоскопов

Визуальный контроль труднодоступных объектов с помощью технического эндоскопа

Жесткие эндоскопы

Жесткий эндоскоп (оптическая трубка) состоит из визуальной и осветительной системы. Визуальная система состоит из линзовой, стержневой или градиентной оптики, которая заключена во внутреннюю металлическую трубку. Осветительная система состоит из оптического волокна, которое расположено между двумя металлическими трубками: наружной и внутренней.

Жесткие эндоскопы характеризуются четырьмя основными параметрами: диаметром рабочей части, длиной рабочей части, углом направления наблюдения и углом поля зрения.

Гибкие эндоскопы

Не всегда возможен прямой доступ к объекту или сам объект имеет сложную геометрию, например, газотурбинные, электрические двигатели, турбогенераторы, котлы, теплообменники, трубы водоснабжения, канализации, промышленные коммуникации. В этом случае для визуального контроля применяют гибкие эндоскопы.

В гибких эндоскопах визуальная система и система передачи света состоят из волоконной оптики, смонтированной внутри гибкой трубки с управляемым дистальным концом.

Канал для передачи изображения представляет собой линзовый объектив, который строит изображение исследуемого объекта на торце кабеля для передачи изображения. Далее изображение передается по кабелю, состоящему из большого числа волокон толщиной 10-12 мкм. Расположения торцов волокон на входе кабеля точно должно соответствовать их расположению на выходе, т. е. должна быть регулярная укладка. Изображение, полученное на конце кабеля, рассматривается через окуляр, имеющий диоптрийную подвижку для подстройки под глаза.

Канал для передачи света представляет собой, как правило, светорассеивающую линзу, вклеенную в головку прибора, световолоконный жгут с нерегулярно уложенными волокнами толщиной 2S мкм. Конец световолоконного жгута вмонтирован в специальный наконечник, подключающийся к осветителю.

Эндоскопы могут иметь канал для гибкого инструмента при необходимости осуществления манипуляций, например, захвата предметов, взятия пробы и т. д.

Основным недостатком гибких эндоскопов по сравнению с жесткими является более низкая разрешающая способность.

При выборе гибкого эндоскопа руководствуются двумя основными параметрами: диаметром и длиной рабочей части. Наиболее распространенные диаметры 4, 6, 8 и 10 мм. В последнее время ведущие производители предлагают гибкие эндоскопы диаметром рабочей части от 0,5 до 2 мм. Длины рабочей части изменяются от 500 до 3000 мм с шагом, как правило, 500 мм. Угол поля зрения составляет 50-60°. При необходимости он может быть увеличен до 90- 100°.

Обычно гибкие эндоскопы имеют герметичную маслобензостойкую рабочую часть с покрытием из нержавеющей стали.

Видеоэндоскопы

В настоящее время в мире производятся видеоэндоскопы с диаметрами рабочей части 6, 8, 10, 12, 16 и 20 мм и длиной от 2 до 30 м.

Осветители

Для качественного визуального контроля объектов необходимо их хорошее освещение. В эндоскопах для этой цели служит система передачи света, работающая совместно с мощным источником, называемым осветителем.

Осветители в зависимости от типа лампы, бывают галогенные, металлогаллоидные и ксеноновые.

Эндоскопические видеосистемы

Эндоскопические видеосистемы предназначены для вывода изображения на монитор и документирования результатов контроля. Они используются с жесткими и гибкими волоконно-оптическими эндоскопами.

В общем случае видеосистема состоит из оптико-механического адаптера с видеокамерой, присоединяемого к окуляру эндоскопа, блока управления и монитора. В некоторых случаях блок управления может отсутствовать. Вместо монитора возможно использование бытового телевизора или компьютера с устройством ввода-вывода видеосигнала.

Видеокамеры, в зависимости от решаемых задач, изготавливаются черно-белые или цветные. Как правило, все они имеют разрешающую способность порядка 470 ТВ линий (Б-УНЗ).

Области применения эндоскопов

Заключение

Мировыми лидерами в производстве технических эндоскопов являются Olympus (Япония), Everest VIT (США), ITI (США), Karl Storz (Германия). Их отличает широкий ассортимент продукции, высокое качество, опыт работы с крупными промышленными компаниями, оригинальные технические решения. Например, всеракурсная измерительная система на базе видеоэндоскопа Olympus со сменными бинокулярными объективами, измерительный видеоэндоскоп Everest VIT VideoProbe XLM модели “С” с видеокадром из 440000 точек стандарта S-VHS, со встроенными в рукоятку органами управления эндоскопом и LCD-монитором с TFT-матрице и измерением линейных размеров и глубины дефектов с погрешностью 2-3 %.

Среди отечественных производителей можно отметить компанию Оптимед (Санкт-Петербург), имеющую большой опыт в разработке и производстве гибких и жестких эндоскопов.

Источник

Применение промышленных эндоскопов для контроля технического состояния объектов

Визуальный и измерительный контроль проводится практически на всех этапах жизненного цикла отдельных деталей, узлов и агрегатов. Выполняется периодический входной контроль материала, подготовки деталей перед сборкой, контроль качества сборки, контроль качества сварных соединений, контроль в процессе эксплуатации с целью выявления изменений формы и обнаружения поверхностных дефектов в основном материале и сварных швах, образовавшихся в процессе работы данного элемента. Основные виды дефектов v трещины всех видов, коррозия, эрозионный износ, деформации, сколы покрытий, отложения сырья на стенках, сужение каналов, повреждения элементов автоматики.

Согласно требованиям руководящих документов визуальный и измерительный контроль проводится как с наружной, так и с их внутренней стороны изделий, что значительно осложняется ограниченным доступом во внутренние полости объектов.

На сегодняшний день уровень развития технологий в данной области позволяет выполнять визуальную инспекцию скрытых полостей в кратчайшие сроки и получать высококачественные видео и фото материалы о состоянии внутренних поверхностей. Работы могут проводиться в широком диапазоне погодных условий в присутствии агрессивных сред и механической нагрузки на зонды.

В результате подробного анализа опыта проведения технической диагностики на предприятиях нефтегазового комплекса, можно выявить основные типы используемых промышленных эндоскопических систем:

В отдельную группу можно выделить самодвижущиеся роботизированные системы для диагностики протяженных объектов большого диаметра до 1,5 м (например, трубопроводов длиной до 500 м), проталкиваемые камеры для труб диаметром до 50 мм и длиной до 100 м., телескопические системы для осмотра колодцев, шахт, вертикальных резервуаров.

Особое значение придается приборам способным выполнять высокоточные измерения линейных размеров и глубин в зоне контроля. Приборы с возможностью измерения позволяют не только обнаружить дефект, но определить скорость его развития и степень опасности.

Существует большое количество компаний производящих оптические и видео эндоскопические приборы и оборудование. Крупнейшей за рубежом является компания Everest VIT. В России и странах СНГ лидером по серийному производству технических эндоскопов является петербургское акционерное общество ИНТЕК. Лидерство компании ИНТЕК обусловлено высоким уровнем оснащенности производства, применением передовых, высоких технологий, что позволяет компании производить все основные компоненты эндоскопического оборудования от волоконно-оптических жгутов и электронных блоков до периферийного оборудования. Продукция компании сопровождается программным обеспечением, в том числе для сохранения и просмотра изображений, измерения линейных размеров наблюдаемых объектов.

Далее проанализируем основные требования и особенности применения приборов каждой группы.

1. Жесткие (линзовые) эндоскопы

2. Гибкие оптоволоконные эндоскопы

3. Видеоэндоскопы

Регистрация результатов контроля

Состояние парка оптических и видео систем
для визуального и измерительного контроля на предприятиях нефтегазового комплекса.

Согласно данным статистики количество аварийных ситуаций на объектах нефтегазопереработки и транспортировки возрастает. Во многом это связано со значительным износом основного оборудования и недостаточным оснащением диагностических подразделений. Руководители предприятий осознали необходимость приобретения современных приборов для оценки технического состояния производственных объектов. Оборудование для визуальных инспекций входит в перспективные планы по модернизации практически всех предприятий.

Использование видеоэндоскопа на ПО «Нафтан» (г. Новополоцк, Белоруссия) на этапе ввода в эксплуатацию и в период полного останова объектов КГТУ, позволило без разборки двигателей провести визуальный внутренний осмотр и контроль состояния узлов двигателей. А именно: лопаток компрессоров и турбин, камеры сгорания, стоек узлов сопряжения опорных элементов, газогенератора и модуля свободной турбины. По результатам дистанционного визуального осмотра и контроля определялось техническое состояние агрегатов и в ряде случаев были обнаружены забоины и сколы покрытия на лопатках, посторонние мелко-дисперсионные включения в компрессорах двигателей, трещины в стойках узла сопряжения. Полученные в ходе ревизий и осмотров материалы позволили своевременно принимать решения о техническом состоянии агрегатов и замене отдельных узлов КГТУ. Тем самым были предотвращены производственные неполадки и аварийные ситуации, что позволило избежать значительных материальных убытков.

Работа Видеоэндоскопа была высоко оценен специалистами предприятий-изготовителей КГТУ (ЗАО «ЭНЕРГОАВИА», ТМКБ «СОЮЗ», АО «МОТОР-СИЧ»), также принимавших участие в пуско-наладочных работах на ПО «НАФТАН».

На Нефтеперерабатывающем заводе управления Когалымнефтегазопереработка ТПП «Когалымнефтегаз» проведено испытание совместного использования новейшего видеоэндоскопа и прибора вихретокового контроля фирмы ZETEC (США) для инспекции трубных пучков аппаратов воздушного охлаждения бензиновых фракций установки ЭЛОУ-АВТ, трубных пучков теплообъемных аппаратов типа ТПГ-500.

На Московском НПЗ самый длинный видеоэндоскоп в России применяется для технической диагностики состояния узлов полипропиленового реактора и сосудов высокого давления.

Многочисленные отзывы с предприятий подтверждают эффективность применения подобного оборудования на предприятиях нефтегазового комплекса, а безаварийная работа основных производств в кратчайшие сроки компенсирует затраты на приобретение диагностического оборудования. Следует отметить, что продукция отечественных производителей успешно конкурирует с мировыми гигантами благодаря оптимальному соотношению между ценой и качеством приборов. Российские разработчики стремятся при максимально высоких технических характеристиках приборов сделать их доступными для каждого российского предприятия, стремятся создать все условия для надежной эксплуатации, обеспечивают гарантийное и сервисное обслуживание, обучение и сертификацию специалистов.

Менеджер отдела неразрушающего контроля ОАО «Пергам-Инжиниринг»
Специалист II уровня по визуально-измерительному контролю
Бондарев Олег Юрьевич

Источник

Визуально оптический метод контроля

Визуально оптический метод контроля – это осмотр и исследования, при которых используются оптические средства контроля. Объекты изучаются на наличие повреждений, дефектов и приобретенных аномалий.

Оптический метод является видом неразрушающего контрля. Неразрушающий контроль (НК) – анализ и исследования каких-либо физических объектов, который не нарушает пригодность объекта к его дальнейшему использованию.

Оптический неразрушающий контроль

Оптический контроль основан на отражении света от исследуемого объекта, и дальнейший анализ результатов обследования. Для НК используются оптические приборы, с помощью которых пользователь получает видимую картину и изображение исследуемого участка. Принцип проведения исследований заключается в том, чтобы сохранить целостность и нерушимость обследуемого объекта.

Где и для каких задач применяется визуальный оптический метод контроля?

Любые конструкции, материалы и детали под действием переменных нагрузок/давлений изнашиваются и частично утрачивают прежнее состояние. По характеру возникновения повреждения подразделяются на следующие категории:

Цель метода

Целью оптического неразрушающего контроля является выявление недостатков для их оперативного устранения.

Кроме этого, метод используется при выполнении технологических процессов (изготовление заготовок, сварка и т. д).

Технология позволяет продлить срок службы материалов, деталей и пр.

Объекты контроля

Объектами контроля могут быть пленки и покрытия, материалы и конструкции, основания и поверхности, здания и технологические линии, механически обработанные заготовки и детали, системы и их узлы, сварные швы и соединения.

Достоинства метода

Достоинства данного метода заключаются в простоте анализа, относительной несложности используемого оборудования и малых трудозатратах.

Приборы оптического контроля

Какие приборы применяются для визуального оптического контроля:

Приборы для визуально оптического метода контроля подбираются и назначаются с учетом площади или размеров исследуемого объекта, и его технических особенностей. Способ оптического НК является самым простым из остальных, но высокоэффективным и информативным.

Источник

Какие задачи визуально оптического контроля решает применение эндоскопов

Почтовый адрес:
634028, г. Томск-28, а/я 4452

Факс:

Этот e-mail защищен от спам-ботов. Для его просмотра в вашем браузере должна быть включена поддержка Java-script

Каталоги продукции