No campo da inspeção industrial, a qualidade das peças fundidas afeta diretamente a segurança e a confiabilidade dos produtos. Como ferramenta essencial para testes não{1}}destrutivos, a seleção apropriada de um endoscópio industrial impacta diretamente a precisão e a eficiência da identificação de defeitos. Diante de peças fundidas com aberturas significativamente diferentes, como podemos selecionar cientificamente o equipamento endoscópico?
Existe uma relação estreita e mutuamente restritiva entre a profundidade de campo de uma câmera endoscópica e o diâmetro do tubo (geralmente referindo-se ao diâmetro interno do tubo ou cavidade observada).
Simplificando, o relacionamento principal é:
Sob um sistema óptico fixo e distância de disparo, quanto menor o diâmetro do tubo, maior a profundidade de campo efetiva; quanto maior o diâmetro do tubo, menor será a profundidade de campo efetiva.
Abaixo, explicaremos isso em detalhes tanto do ponto de vista do princípio quanto da aplicação prática.
Princípio Básico: Por que existe essa relação?
Primeiro, precisamos entender vários conceitos-chave:
Profundidade de campo
Refere-se à faixa de distâncias na frente e atrás do objeto sendo fotografado que permite uma imagem nítida na borda frontal da lente da câmera. Em termos mais simples, é a faixa de profundidade da imagem que permanece nítida de frente para trás.
Diâmetro do tubo
Aqui podemos entendê-lo como a profundidade espacial do objeto observado ou o diâmetro interno de uma cavidade. Determina a faixa de distância entre o "primeiro plano" e o "fundo" do assunto.
Círculo de Desfoque
Um ponto aparece desfocado em uma imagem porque forma um pequeno ponto (círculo de desfoque) no sensor. Quando esse ponto é pequeno o suficiente para que o olho humano ou o sensor não consiga distingui-lo, consideramos que o ponto é nítido. O limite da profundidade de campo é determinado pelo tamanho aceitável do círculo de desfoque.
O cerne do relacionamento está na limitação do “pano de fundo”
Quando o diâmetro do tubo é pequeno
* Seu "primeiro plano" é o lado mais próximo da parede interna do tubo, e o "fundo" é o lado oposto da parede interna do tubo.
* Devido ao pequeno diâmetro do tubo, esse "fundo" fica fisicamente muito próximo da lente. Mesmo que a lente tenha alguma capacidade de desfoque, é muito provável que esse "fundo" próximo ainda caia na profundidade de campo.
* Resultado: toda a seção-transversal, da parede interna próxima até a parede interna mais distante, está dentro da profundidade de campo e a imagem geral é nítida. O pequeno diâmetro do tubo "ajuda" porque não fornece um fundo distante o suficiente para ficar desfocado.
Quando o diâmetro do tubo é grande
* Seu “primeiro plano” pode ser um tecido próximo à lente, e o “fundo” pode ser a parede interna distante do tubo ou de outros órgãos.
* Devido ao grande diâmetro do tubo, esse "fundo" pode estar fisicamente distante da lente, caindo facilmente fora da profundidade de campo da lente.
* Resultado: quando você foca no tecido em primeiro plano, o fundo distante fica muito desfocado. Tubos com diâmetros grandes “desafiam” a profundidade de campo porque fornecem distância suficiente para produzir desfoque perceptível.
Princípios de correspondência para abertura e diâmetro da sonda
* **Diâmetro-do tubo ultrafino (menor ou igual a 3 mm):** É necessária uma sonda ultra-fina, normalmente com diâmetro inferior a 1,5 mm. É necessária uma lente-de foco próximo com um grande campo de visão (120 graus ou superior) e uma profundidade de campo rasa. O comprimento da sonda também precisa ser considerado.
* **Diâmetro do micro-tubo (dentro de 10 mm):** Uma sonda de 2 mm-4 mm de diâmetro é a escolha principal. Recomenda-se uma lente de foco próximo com profundidade de campo de aproximadamente 90 graus e alcance de 5 a 30 mm.
* **Diâmetro médio do tubo (cerca de 20 mm):** Uma lente ultra-grande-angular com campo de visão de 140 graus e profundidade de campo de 7 a 110 mm pode ser selecionada. Isto permite uma observação abrangente da imagem interna do tubo de fundição.
* **Large Tube Diameter (>30mm):** O diâmetro da sonda pode ser aumentado para 6mm-8mm. É preferível uma lente com um pequeno campo de visão (75 graus). O ângulo pequeno permite entrada de luz suficiente, um campo de visão profundo e um amplo alcance, permitindo imagens de alta resolução e captura nítida de defeitos finos.
Análise de compatibilidade da fonte de luz e função de orientação
As condições de iluminação e a operabilidade da sonda são parâmetros auxiliares essenciais para garantir a qualidade da inspeção:
Configuração da fonte de luz: para inspeções com-aberturas pequenas, recomenda-se uma fonte de luz de matriz de LED-em forma de anel, pois sua iluminação uniforme evita a superexposição do centro; para cenários de grande-abertura, luzes LED de alto-brilho podem ser selecionadas.
Capacidade de orientação: juntas de orientação de quatro{0}} vias tornaram-se padrão do setor, mas para aberturas<4mm, a mechanical guiding mechanism is recommended, as its response speed is more than 30% faster than electronic ones.
O campo de visão, a profundidade de campo e o diâmetro do tubo de uma câmera endoscópica dependem-da cena. Ambientes de-diâmetro pequeno amplificam objetivamente o efeito de profundidade de campo da lente, enquanto ambientes de-diâmetro grande exigem mais do desempenho de profundidade de campo da lente. Ao selecionar ou projetar um endoscópio, o diâmetro típico do tubo (ou tamanho do espaço) do cenário de aplicação alvo deve ser uma das principais considerações.
