Op het gebied van industriële inspectie heeft de kwaliteit van gietstukken rechtstreeks invloed op de veiligheid en betrouwbaarheid van producten. Als kerninstrument voor niet-destructief onderzoek heeft de juiste selectie van een industriële endoscoop een directe invloed op de nauwkeurigheid en efficiëntie van de identificatie van defecten. Hoe kunnen we, geconfronteerd met gietstukken met aanzienlijk verschillende openingen, op wetenschappelijke wijze endoscopische apparatuur selecteren?
Er bestaat een nauwe en wederzijds beperkende relatie tussen de scherptediepte van een endoscoopcamera en de buisdiameter (meestal verwijzend naar de binnendiameter van de waargenomen buis of holte).
Simpel gezegd is de kernrelatie:
Bij een vast optisch systeem en een vaste opnameafstand geldt: hoe kleiner de buisdiameter, hoe groter de effectieve scherptediepte; hoe groter de buisdiameter, hoe kleiner de effectieve scherptediepte.
Hieronder leggen we dit gedetailleerd uit, zowel vanuit principe- als vanuit praktisch toepassingsperspectief.
Basisprincipe: Waarom bestaat deze relatie?
Eerst moeten we verschillende sleutelconcepten begrijpen:
Diepte van het veld
Verwijst naar het bereik van afstanden voor en achter het object dat wordt gefotografeerd, waardoor een helder beeld aan de voorkant van de cameralens mogelijk is. In eenvoudiger bewoordingen is het het dieptebereik in het beeld dat van voren tot achteren duidelijk blijft.
Pijpdiameter
Hier kunnen we het begrijpen als de ruimtelijke diepte van het waargenomen object of de binnendiameter van een holte. Het bepaalt het afstandsbereik tussen de "voorgrond" en de "achtergrond" van het onderwerp.
Cirkel van vervaging
Een punt lijkt wazig in een afbeelding omdat het een klein vlekje (onscherpe cirkel) op de sensor vormt. Wanneer deze plek zo klein is dat het menselijk oog of de sensor deze niet kan onderscheiden, beschouwen we het punt als scherp. De grens van de scherptediepte wordt bepaald door de aanvaardbare grootte van de onscherptecirkel.
De kern van de relatie ligt in de beperking van de ‘achtergrond’
Wanneer de buisdiameter klein is
* Uw "voorgrond" is de dichtstbijzijnde kant van de binnenwand van de pijp, en de "achtergrond" is de andere kant van de binnenmuur van de pijp.
* Door de kleine pijpdiameter ligt deze "achtergrond" fysiek heel dicht bij de lens. Zelfs als de lens enig vervagingsvermogen heeft, is het zeer waarschijnlijk dat deze nabije "achtergrond" nog steeds binnen de scherptediepte valt.
* Resultaat: de gehele dwarsdoorsnede-, van de dichtstbijzijnde binnenmuur tot de verste binnenmuur, valt binnen de scherptediepte en het algehele beeld is scherp. De kleine pijpdiameter "helpt" je omdat er geen achtergrond ver genoeg weg is om onscherp te worden.
Wanneer de buisdiameter groot is
* Je "voorgrond" kan weefsel zijn dat zich dicht bij de lens bevindt, en de "achtergrond" kan de verre binnenwand van de pijp of andere orgels zijn.
* Vanwege de grote buisdiameter kan deze "achtergrond" fysiek ver van de lens verwijderd zijn en gemakkelijk buiten de scherptediepte van de lens vallen.
* Resultaat: Wanneer u scherpstelt op het weefsel op de voorgrond, wordt de verre achtergrond erg wazig. Grote buisdiameters "uitdagen" uw scherptediepte omdat ze voldoende afstand bieden om merkbare onscherpte te produceren.
Overeenkomende principes voor diafragma en sondediameter
* **Ultra-fijne buisdiameter (minder dan of gelijk aan 3 mm):** Een ultra-fijne sonde is vereist, doorgaans met een diameter van minder dan 1,5 mm. Een close-focuslens met een groot gezichtsveld (120 graden of hoger) en een geringe scherptediepte is noodzakelijk. Er moet ook rekening worden gehouden met de sondelengte.
* **Micro-diameter buis (binnen 10 mm):** Een sonde met een diameter van 2 mm-4 mm is de reguliere keuze. Een close-focuslens met een scherptediepte van ongeveer 90 graden en een bereik van 5-30 mm wordt aanbevolen.
* **Gemiddelde buisdiameter (ongeveer 20 mm):** Er kan een ultra-groothoek-lens met een gezichtsveld van 140 graden en een scherptediepte van 7-110 mm worden geselecteerd. Dit maakt uitgebreide observatie van het interne beeld van de gietbuis mogelijk.
* **Large Tube Diameter (>30 mm):** De diameter van de sonde kan worden vergroot tot 6 mm-8 mm. Een lens met een klein gezichtsveld (75 graden) heeft de voorkeur. De kleine hoek zorgt voor voldoende lichtinlaat, een diep gezichtsveld en een groot bereik, waardoor beeldvorming met hoge resolutie en duidelijke opname van fijne defecten mogelijk zijn.
Compatibiliteitsanalyse van lichtbron en geleidingsfunctie
De verlichtingsomstandigheden en de werking van de sonde zijn belangrijke aanvullende parameters voor het garanderen van de inspectiekwaliteit:
Lichtbronconfiguratie: voor inspecties met kleine- diafragma's wordt een ring-vormige LED-array-lichtbron aanbevolen, omdat de uniforme verlichting overbelichting in het midden voorkomt; voor scenario's met een groot-diafragma kunnen LED-lampen met hoge-helderheid worden geselecteerd.
Geleidingsmogelijkheden: Vier- geleidingsverbindingen zijn de industriestandaard geworden, maar dan voor openingen<4mm, a mechanical guiding mechanism is recommended, as its response speed is more than 30% faster than electronic ones.
Het gezichtsveld, de scherptediepte en de buisdiameter van een endoscoopcamera zijn scène-afhankelijk. Omgevingen met een kleine- diameter versterken objectief het scherptediepte-effect van de lens, terwijl omgevingen met een grote -diameter hogere eisen stellen aan de scherptediepteprestaties van de lens. Bij het selecteren of ontwerpen van een endoscoop moet de typische buisdiameter (of ruimtegrootte) van het beoogde toepassingsscenario een van de belangrijkste overwegingen zijn.
