Існують лінзові, волоконно-оптичні та комбіновані ендоскопи.
Лінзові (жорсткі) ендоскопи.
Оптична схема сучасного типового лінзового ендоскопа показана на малюнку 1.3.
- об'єктив; 2 - металева трубка; 3 - система обертаючих лінз; 4 - світловод, передавальний світлову енергію від джерела в металеву трубку для освітлення ОК;
5 - окуляр.
Малюнок 1.3 - Структурна схема лінзового (жорсткого) ендоскопа:
Освітлене, з використанням світловода, зображення ділянки об'єкта контролю (ОК) передається спостерігачеві по ланцюжку, що містить лінзи об'єктива, іноді й призм, систему повертаючих лінз, службовців для збільшення ефективності робочої довжини приладу, і лінз окуляра. Ендоскопи цього типу забезпечуються системою фокусування, що дозволяє отримувати різке зображення аналізованого ділянки ОК як в ближній, так і в далекій зоні. Керуючи поворотною ручкою, можна повертати трубку на кут більше 360 ° і легко змінювати аналізований ділянку ОК.
Вводяться в ОК елементи лінзового ендоскопа працездатні при температурах від - 40 до + 150 ° С і під тиском 4 атм. Водонепроникна конструкція трубки ендоскопа дозволяє вести контроль у воді і маслі. Лінзовими ендоскопами можна контролювати стіни будівель, поверхні різноманітних трубопроводів, авіаційні двигуни, автомобільні литі деталі і т.п. і виявляти подряпини, тріщини, корозійні плями, вибоїни та інші дефекти розмірами 0,03 ... 0,08 мм у виробах довжиною 10 м і діаметром 5 ... 100 мм і більше.
Лінзові ендоскопи звичайно являють собою жорстку конструкцію. Але вже створені прилади, що мають ділянки корпусу з гнучкою оболонкою, що згинаються в межах 5 ... 10 ° [1].
Волоконно-оптичні ендоскопи.
Можливості технічної ендоскопії істотно розширені, завдяки створенню волоконно-оптичних елементів.
Волоконні світловоди являють собою набір тонких скляних светопроводящих волокон діаметром 9 ... 30 мкм, зібраних в джгут. Кожен елементарний світловод (волокно з великим показником заломлення) покритий зовні тонким шаром (1 ... 2 мкм) скла з більш низьким показником заломлення.
На кордоні волокно-покриття відбувається повне внутрішнє відбиття світла, що входить в основне волокно, що забезпечує його проходження по световоду з мінімальним ослабленням (малюнок 1.4). При значних розмірах світловода число віддзеркалень буває більше 10. Це призводить до ослаблення сигналу, яке пов'язане з довжиною світловода експоненційної залежністю.
а - з прямими торцями; б - з косими торцями; в - вигнуті; г - Фокен (зменшує розміри переданого зображення); д - афокен (збільшує розміри переданого збережений).
Малюнок 1.4 - Структурні схеми волоконних світловодів
Для роботи в ультрафіолетовій області використовують кварцові волокна, прозорі в діапазоні 0,2 ... 4 мкм.
В інфрачервоному діапазоні (0,9 ... 10 мкм і більше) застосовують волокна із спеціальних халькогенідних безкисневих стекол.
Світловоди для передачі світлової енергії виготовляють з безладно покладених волокон діаметром близько 30 мкм.
Для передачі зображення використовують пучок волоконно-оптичних елементів з упорядкованою структурою. При цьому число елементарних волокон може перевищувати 10 6 на 1 см 2 при діаметрі волокон 9 мкм. Торці світловодів полірують. При використанні світловодів слід мати на увазі, що вони можуть сильно деполярізіровать проходить світло.
Роздільна здатність серійних світловодів становить у середньому 15 ... 20 мм? ?. Кращі зразки можуть мати роздільну здатність до 50 мм? 1.
У цілому волоконні світловоди, використовувані в ендоскопах, поки поступаються за якістю зображення лінзовим системам. Однак розробляються заходи щодо усунення мозаїчної структури зображення в световодах і підвищенню їх роздільної здатності.
Волоконні світловоди мають переваги, що роблять їх незамінними при вирішенні багатьох завдань. Так, вони дозволяють передавати зображення без спотворення при їх вигині по будь-якому криволинейному профілем. Висока світлова ефективність світловодів використовується при створенні освітлювальних систем ендоскопів. При цьому джерело світла розташовується поза приладу, що дозволяє виключити нагрів виробу.
?????????? ?????????? «?????????» ????? ????? ????? ????? ????? ?????, ???????? ?????...
