การวิเคราะห์ข้อดีของการโฟกัสและมุมมองของโมดูลกล้องเอนโดสโคป

ในด้านการตรวจสอบอุตสาหกรรมการสังเกตโครงสร้างอุปกรณ์ภายในที่แม่นยำและการตรวจหาข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ในเวลาที่เหมาะสมคือการเชื่อมโยงหลักเพื่อให้แน่ใจว่าความปลอดภัยของการผลิตและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ ในฐานะที่เป็น "ผู้มีญาณทิพย์" ของการตรวจสอบอุตสาหกรรมประสิทธิภาพทางแสงของโมดูลกล้องเอนโดสโคปจะกำหนดประสิทธิภาพการตรวจสอบและความแม่นยำโดยตรง บทความนี้ใช้โมดูลกล้องส่องกล้องขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 3.6 มม. ที่ติดตั้งเซ็นเซอร์ Omnivision OV9734 CMOS เป็นวัตถุการวิจัยโดยมุ่งเน้นไปที่การรวมกันของพารามิเตอร์ของช่วงโฟกัส 10-100 มม. และมุมมอง DFOV 90 องศา

มุมมองที่กว้าง: "การควบคุมทั่วโลก" ในพื้นที่ จำกัด

ในสถานการณ์การตรวจสอบอุตสาหกรรมสภาพแวดล้อมภายในของพื้นที่ จำกัด เช่นท่อ, บล็อกเครื่องยนต์และโพรงเครื่องมือที่มีความแม่นยำมีความซับซ้อน หากการส่องกล้องแบบดั้งเดิมมีมุมมองไม่เพียงพอการปรับตำแหน่งเลนส์เป็นประจำจะต้องครอบคลุมพื้นที่ตรวจสอบซึ่งไม่เพียง แต่ยืดเวลาการตรวจสอบ แต่อาจพลาดส่วนสำคัญเนื่องจากข้อผิดพลาดในการดำเนินงาน พารามิเตอร์ 90 องศา DFOV (ทแยงมุมของมุมมอง) ของโมดูลนี้ให้วิธีการแก้ปัญหา "การมองเห็นทั่วโลก" สำหรับการตรวจสอบพื้นที่ จำกัด

จากมุมมองของข้อมูลมุมมอง 90 องศาหมายความว่าในระยะการตรวจจับเดียวกันช่วงการครอบคลุมแนวนอนของเลนส์มีขนาดใหญ่กว่ามุมมอง 60 องศาประมาณ 50% การตรวจสอบไปป์ไลน์อุตสาหกรรมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มม. เป็นตัวอย่างเมื่อเลนส์อยู่ห่างจากผนังด้านในของท่อ 50 มม. มุมมอง 90 องศาสามารถครอบคลุมความกว้างแนวนอนประมาณ 86 มม. ในครั้งเดียวในขณะที่มุมมอง 60 องศาสามารถครอบคลุมได้ประมาณ 57 มม. อดีตสามารถลดจำนวนการเคลื่อนไหวของเลนส์ได้เกือบ 40% ความสามารถ "ขนาดใหญ่ - ความสามารถในการครอบคลุม" มีความสำคัญอย่างยิ่งในการตรวจสอบบล็อกเครื่องยนต์รถยนต์ - ด้วยทางเดินอากาศที่เซและทางเดินน้ำมันภายในบล็อกกระบอกสูบ, มุมมอง 90 องศาช่วยให้การตรวจสอบความเสี่ยงโดยรวม เส้นผ่านศูนย์กลางเลนส์บาง ๆ 3.6 มม. ของโมดูลนั้นเหมาะสำหรับช่องทางแคบและมุมมองที่กว้างจะขยายความสามารถในการปรับตัวเชิงพื้นที่)

ในเวลาเดียวกันการบิดเบือนของโมดูลจะถูกควบคุมภายใน <-20%หลีกเลี่ยงปัญหาการยืดขอบของขอบภาพและการบิดเบือนที่พบบ่อยในมุมมองกว้าง เมื่อตรวจสอบรอยเชื่อมไปป์ไลน์ลักษณะการบิดเบือนต่ำทำให้มั่นใจได้ว่าข้อผิดพลาดในการวัดของขนาดสำคัญเช่นความตรงและความกว้างของการเชื่อมคือ <3%ให้ภาพพื้นฐานที่แท้จริงและเชื่อถือได้สำหรับการตัดสินข้อบกพร่อง

ช่วงการโฟกัสที่ยืดหยุ่น: "การจับรายละเอียด" ในหลายสถานการณ์ระยะทาง

การตรวจสอบอุตสาหกรรมไม่เพียง แต่ต้อง "ดูภาพรวม" แต่ยัง "ดูรายละเอียด" เป้าหมายการตรวจสอบที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญสำหรับระยะการสังเกต: ปิด - การสังเกตช่วงจำเป็นต้องตรวจสอบ micro - ข้อบกพร่องเช่นรอยแตกพื้นผิวและจุดกัดกร่อนของชิ้นส่วนในขณะที่การสังเกตช่วงกลาง - ช่วงโฟกัส 10-100 มม. ของโมดูลนี้ครอบคลุมช่วงความต้องการหลักของการตรวจสอบอุตสาหกรรม

ความสามารถในการโฟกัส 10 มม. ปิด - เป็น "เครื่องมือที่คมชัด" สำหรับ micro - การตรวจจับข้อบกพร่อง ในการตรวจสอบกล่องเกียร์ที่มีความแม่นยำเมื่อเลนส์อยู่ห่างจากพื้นผิวฟันเกียร์ 10 มม. รวมกับขนาดพิกเซล1.4μm×1.4μmและความละเอียด 1280 × 720 มันสามารถจับภาพได้อย่างชัดเจน 0.1 มม. มาตรฐานความแม่นยำ ช่วงโฟกัสยาว 100 มม. - เหมาะสำหรับการสังเกตโครงสร้างระยะกลาง ตัวอย่างเช่นเมื่อตรวจสอบช่องว่างระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ของมอเตอร์ขนาดใหญ่เลนส์สามารถแสดงการกระจายช่องว่างโดยรวมได้อย่างชัดเจนที่ระยะ 100 มม. จากเป้าหมาย เมื่อรวมกับมุมมอง 90 องศามันสามารถสังเกตได้มากกว่า 3 ช่องสเตเตอร์ในเวลาเดียวกันโดยตัดสินอย่างรวดเร็วว่ามีปัญหาเกี่ยวกับช่องว่างที่ไม่สม่ำเสมอหรือไม่

ที่สำคัญกว่าช่วงการโฟกัสอย่างต่อเนื่องของ 10 - 100 มม. เปิดใช้งานการเปลี่ยนแปลงอย่างราบรื่นระหว่าง "รายละเอียดทั่วโลก -" ในระหว่างการตรวจสอบวาล์วภายในผู้ตรวจสอบสามารถใช้มุมมอง 90 องศาและระยะการโฟกัส 100 มม. เพื่อเข้าใจโครงสร้างโดยรวมของห้องวาล์ว เมื่อระบุจุดรั่วไหลที่สงสัยว่าพวกเขาไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเลนส์หรือปรับตำแหน่งอุปกรณ์ แต่พวกเขาสามารถลดระยะการโฟกัสได้โดยตรงถึง 10-20 มม. จากนั้นขยายและสังเกตระดับการสึกหรอของพื้นผิวการปิดผนึก "เลนส์หนึ่งเลนส์สำหรับสองวัตถุประสงค์" นี้ช่วยเพิ่มความต่อเนื่องของกระบวนการตรวจสอบอย่างมีนัยสำคัญ

ข้อได้เปรียบเสริมเสริม: "รับประกันคู่" ของประสิทธิภาพและความแม่นยำ

การรวมกันของพารามิเตอร์ของมุมมอง 90 องศาและ 10 - ช่วงการโฟกัส 100 มม. ไม่ใช่การซ้อนทับอย่างง่ายของฟังก์ชั่น แต่เป็นรูปแบบปิด - ตรรกะการตรวจสอบลูปของ "การสังเกตทั่วโลก - การล็อคเป้าหมาย - การตรวจสอบรายละเอียด"

จากมุมมองที่มีประสิทธิภาพความร่วมมือของพวกเขาจะลด "การดำเนินงานที่ไม่ถูกต้อง" ในกระบวนการตรวจสอบ ในการตรวจสอบใบมีดของเครื่องยนต์ Aero - โมดูลแบบดั้งเดิมต้องปรับตำแหน่งเลนส์ 5 - 6 ครั้งเพื่อตรวจสอบใบมีดหนึ่งใบให้เสร็จสมบูรณ์เนื่องจากมุมมองที่แคบและช่วงโฟกัส จำกัด ในทางตรงกันข้ามโมดูลนี้สามารถล็อคใบมีดทั้งหมดในครั้งเดียวด้วยมุมมอง 90 องศาและการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องของปลายใบมีด (ปิดโฟกัส), ใบมีด (โฟกัสปานกลาง) และรากใบมีด (โฟกัสปานกลาง) โดยการสลับช่วงโฟกัส 10-50 มม. ในเวลาเดียวกันลูกปัด LED แบบบูรณาการทั้ง 4 ตัวในเลนส์ให้แสงสว่างสม่ำเสมอและรวมกับความสามารถในการรวบรวมแสงของรูรับแสง F4.0 ให้แน่ใจว่าภาพความสว่างของภาพที่มั่นคงภายในระยะโฟกัสเต็ม 10-100 มม. (ความผันผวนของความสว่าง <15%)

จากมุมมองที่แม่นยำพารามิเตอร์การทำงานร่วมกันช่วยลดข้อผิดพลาดของมนุษย์ ในการตรวจสอบการกัดกร่อนไปป์ไลน์อุตสาหกรรมมุมมองที่กว้างทำให้มั่นใจได้ว่าพื้นที่การกัดกร่อนไม่ได้พลาดและการโฟกัสระยะใกล้ 10 มม. สามารถวัดความลึกและพื้นที่ของหลุมกัดกร่อนได้อย่างแม่นยำ (รวมกับซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ภาพข้อผิดพลาดการวัดคือ <0.05 มม.); ลักษณะการบิดเบือนต่ำและประสิทธิภาพการโฟกัสที่มั่นคงทำให้สัดส่วนของภาพสอดคล้องกันในระยะทางที่แตกต่างกันซึ่งเป็นเกณฑ์มาตรฐานที่เชื่อถือได้สำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณของข้อมูลการตรวจสอบ นอกจากนี้กระบวนการ AA (การจัดตำแหน่งที่ใช้งาน) ที่นำมาใช้โดยโมดูลทำให้มั่นใจได้ว่าความแม่นยำในการจัดตำแหน่งระหว่างเลนส์และเซ็นเซอร์คือ <0.01 มม. ทำให้มั่นใจได้ว่าการเบี่ยงเบนความชัดเจนระหว่างศูนย์และขอบของภาพภายในช่วงการโฟกัสเต็มคือ <5%เพิ่มเติมการปรับปรุงความสอดคล้องของการตรวจสอบรายละเอียด

ข้อสรุป

ในบริบทของการตรวจสอบอุตสาหกรรมการอัพเกรดเป็น "ประสิทธิภาพสูงและความแม่นยำ" การออกแบบพารามิเตอร์แบบออพติคอลของโมดูลกล้องเอนโดสโคปจะต้องสอดคล้องกับข้อกำหนดสถานการณ์จริงอย่างใกล้ชิด มุมมอง DFOV 90 องศาและ 10 - ช่วงโฟกัส 100 มม. ของโมดูลกล้องตรวจสอบกล้องตรวจสอบผ่านอุตสาหกรรมนี้ผ่านการรวมกันของ "การครอบคลุมสนามกว้างเพื่อลดความถี่การทำงาน", "เต็ม- Multi - การสังเกตระยะทางและการตรวจสอบความแม่นยำสูง ในอนาคตด้วยการแบ่งส่วนอย่างต่อเนื่องของสถานการณ์การตรวจสอบอุตสาหกรรมแนวคิดการออกแบบผลิตภัณฑ์ดังกล่าวของ "การกำหนดพารามิเตอร์ตามสถานการณ์" จะกลายเป็นทิศทางที่สำคัญสำหรับการทำซ้ำเทคโนโลยีการส่องกล้อง