內(nèi)窺鏡在小徑薄壁管材內(nèi)表面檢驗(yàn)中的應(yīng)用

竇麗娟　黨輝　徐呈　孫利元

【摘 要】簡(jiǎn)單介紹工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡在鋯合金小徑薄壁管材內(nèi)表面質(zhì)量檢驗(yàn)中的應(yīng)用情況，對(duì)其需要完善的地方提出改進(jìn)措施，并提出適合小徑薄壁管材內(nèi)表面檢驗(yàn)的物理參數(shù)。實(shí)際情況表明，視頻內(nèi)窺鏡在管材內(nèi)表面檢驗(yàn)過(guò)程中效果良好。

【關(guān)鍵詞】鋯合金；小徑薄壁管；視頻內(nèi)窺鏡

中圖分類(lèi)號(hào)： TG115.285 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）30-0042-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.017

0 前言

鋯合金因其具有良好的核性能及機(jī)械加工性能等特點(diǎn)，常被廣泛的用作核反應(yīng)堆中的包殼材料。由于其用途特殊，所以對(duì)其質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，包殼管內(nèi)表面檢測(cè)是其質(zhì)量控制中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

核反應(yīng)堆中的包殼管一般屬于小徑薄壁管材，其內(nèi)表面檢測(cè)僅靠檢驗(yàn)人員目視并借助簡(jiǎn)單照明儀器無(wú)法準(zhǔn)確判定缺陷位置和缺陷性質(zhì)的現(xiàn)狀，引入了工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡檢測(cè)技術(shù)。

1 工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡簡(jiǎn)介

國(guó)內(nèi)在20世紀(jì)70年代開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)工業(yè)內(nèi)窺鏡，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(lái)，國(guó)內(nèi)內(nèi)窺鏡檢測(cè)已進(jìn)入了實(shí)用階段，越來(lái)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)專(zhuān)用的檢測(cè)手段。

工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡檢測(cè)設(shè)備主要由光導(dǎo)纖維、插入管和視頻成像系統(tǒng)組成，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管材內(nèi)部視場(chǎng)范圍內(nèi)的監(jiān)視、記錄、存儲(chǔ)和圖像分析。

2 視頻內(nèi)窺鏡的使用

小徑薄壁管材內(nèi)表面檢測(cè)，傳統(tǒng)方式是采用目視和聚光燈配合，有異樣狀況時(shí)，則會(huì)采用工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡來(lái)檢查其缺陷狀況。我單位最常使用的為IPLEX LX系列，其焦距為4.0～6.0m，鏡頭直徑為4—8.5mm，探頭軟管長(zhǎng)度為3.5m，采用USB接口，CD成像技術(shù)。光纖視頻內(nèi)窺鏡價(jià)格昂貴，通過(guò)探頭拍攝到管子內(nèi)部情況在液晶顯示器上成像，由此可初步判定管材內(nèi)表面異常情況，為技術(shù)人員和質(zhì)量檢驗(yàn)人員體統(tǒng)分析依據(jù)。如圖1、圖2所示。

3 存在問(wèn)題和改進(jìn)措施

采用視頻內(nèi)窺鏡檢查管材內(nèi)部缺陷存在一些問(wèn)題：探頭焦距范圍太小，清晰成像的區(qū)域較窄，容易造成檢驗(yàn)人員眼睛疲勞導(dǎo)致漏檢。在確認(rèn)工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡檢查效果和不足之后，通過(guò)分析一般管材所處作業(yè)條件和目前的內(nèi)窺鏡技術(shù)，引進(jìn)不同規(guī)格探頭直徑用于不同規(guī)格鋯合金管材的內(nèi)表面檢測(cè)，取得了較好的效果。

4 鋯合金管材內(nèi)表面檢查對(duì)內(nèi)窺鏡的要求

基于目前的檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合現(xiàn)用的視頻內(nèi)窺鏡參數(shù)情況，建議包殼管視頻內(nèi)窺鏡參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求，以利于小徑薄壁管材內(nèi)表面的檢測(cè)等工作。

有效可調(diào)焦距：4～15cm以上

可視角度：保持360°旋轉(zhuǎn)無(wú)死角

探頭直徑：3.5～10cm

探頭分辨率：400萬(wàn)像素以上（要求防水、絕緣探頭）

屏幕要求：一體化，3.5寸TFT彩色顯示屏

攝像/錄像像素：720*400以上。

探頭前端應(yīng)設(shè)置亮度LED照明燈，在手柄上可調(diào)節(jié)亮度，配備高容量鋰電池。

采用SD或TF卡為存儲(chǔ)介質(zhì)，方便資料導(dǎo)出。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前，小徑薄壁管內(nèi)表面檢測(cè)均已配備了相應(yīng)的視頻內(nèi)窺鏡型號(hào)，工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡在管材內(nèi)表面檢驗(yàn)中的應(yīng)用，有效解決了一直困擾大家的問(wèn)題，為技術(shù)人員對(duì)問(wèn)題的分析提供了依據(jù)，便于及時(shí)有效處理，防止在核工業(yè)中重大事故的隱患發(fā)生。工業(yè)視頻內(nèi)窺鏡不僅能夠應(yīng)用于小徑薄壁管材內(nèi)表面的檢驗(yàn)，還可以觀察到的其它設(shè)備內(nèi)部的日常檢測(cè)、維護(hù)。因此它在核工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中具有很好的應(yīng)用前景，必將成為表檢人員的一大得力助手。

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