RU2377544C1 - X-ray-optical endoscope - Google Patents
X-ray-optical endoscope Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377544C1 RU2377544C1 RU2008113867/28A RU2008113867A RU2377544C1 RU 2377544 C1 RU2377544 C1 RU 2377544C1 RU 2008113867/28 A RU2008113867/28 A RU 2008113867/28A RU 2008113867 A RU2008113867 A RU 2008113867A RU 2377544 C1 RU2377544 C1 RU 2377544C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- optical
- lens
- ray
- visual
- focon
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Endoscopes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий, а более конкретно к устройствам рентгеновской и/или изотопной дефектоскопии объектов, находящихся в труднодоступных полостях.The invention relates to the field of non-destructive testing of materials and products, and more particularly to devices for x-ray and / or isotope defectoscopy of objects located in inaccessible cavities.
Известен рентгенооптический эндоскоп, который состоит из расположенных в едином корпусе и конструктивно объединенных двух оптически сопряженных систем - визуального и рентгеновского информационных каналов. Устройство позволяет формировать, передавать и воспроизводить одновременно и последовательно рентгеновское и визуальное изображение объектов с помощью единой черно-белой телевизионной системы. Получаемые изображения полностью вписываются в растр ПЗС-матрицы телевизионной системы с помощью поликоллиматорной оптической системы с телецентрическим ходом лучей между элементами. Телевизионная система может быть выполнена на базе цветной ПЗС-матрицы и цветного монитора, что позволяет контролировать объекты по визуальному каналу в естественных цветах или спектрозональным методом, например, для спектрального контрастирования дефектов типа налетов и наплывов. Технический результат заключается в расширении технических возможностей устройства, а также обеспечения максимальной емкости рентгеновского и оптического изображений объектов [1].A known X-ray optical endoscope, which consists of two optically coupled systems located in a single building and structurally combined, is a visual and x-ray information channels. The device allows you to generate, transmit and play simultaneously and sequentially x-ray and visual image of objects using a single black and white television system. The images obtained fit completely into the raster of the CCD matrix of the television system using a multicolimator optical system with a telecentric path of the rays between the elements. The television system can be made on the basis of a color CCD matrix and a color monitor, which allows you to control objects by visual channel in natural colors or by the spectrozonal method, for example, for spectral contrasting of defects such as raids and sag. The technical result consists in expanding the technical capabilities of the device, as well as ensuring the maximum capacity of x-ray and optical images of objects [1].
Недостаток данного устройства - невозможность использования усилителей изображения при наблюдении объектов в условиях пониженной освещенности, например, деталей, покрытых слоями сажи, нагара, что часто встречается при рентгенографии, при визуальном контроле изделий спецтехники.The disadvantage of this device is the inability to use image amplifiers when observing objects in low light conditions, for example, parts covered with soot layers, soot, which is often found during radiography, during visual inspection of special equipment.
Кроме того, усиление яркости необходимо при комплексном контроле изделий с применением технологий люминесцентной дефектоскопии.In addition, brightness enhancement is necessary in the integrated control of products using luminescent flaw detection technologies.
Цель изобретения - устранение этого недостатка.The purpose of the invention is the elimination of this disadvantage.
Для этого в устройство для комплексного рентгеновского и визуального контроля объектов, находящихся в труднодоступных полостях, содержащее корпус с расположенными в нем оптически сопряженными рентгенооптическим и визуально-оптическим каналами для проецирования изображения объекта на ПЗС-матрицу телевизионной системы, формирующую изображение на мониторе, причем рентгенооптический канал содержит фокон с расположенным на его торце рентгенолюминофором, волоконно-оптический регулярный жгут, выходной фокон, состыкованный торцами с волоконно-оптическим регулярным жгутом и входной волоконно-оптической шайбой электронно-оптического усилителя яркости, коллиматорный объектив с фокусным расстоянием f1, фокальная плоскость которого совпадает с выходным торцом волоконно-оптической шайбы, и зеркало, визуально-оптический канал содержит объектив, регулярный жгут, окуляр с фокусным расстоянием f2, фокальная плоскость которого совпадает с выходным торцом регулярного жгута, осветительный жгут и блок осветителя с широкополосным источником света, перед которым установлен оптический аттенюатор, оптическое совмещение каналов на входе устройства осуществляется с помощью системы, состоящей из зеркала и полупрозрачного зеркала, оптическое совмещение каналов на выходе устройства осуществляется с помощью входящего в состав рентгенооптического канала зеркала и светоделителя, а также коллиматорного объектива с фокусным расстоянием f3, фокальная плоскость которого совпадает с плоскостью фоточувствительного слоя ПЗС-матрицы телевизионной системы и осуществляющего проецирование изображении на ПЗС-матрицу, причем зеркало рентгекооптического канала и светоделитель установлены параллельно друг другу, образуя перископическую систему, и обеспечивают совпадение оптических осей коллиматорного объектива рентгено-оптического канала, окуляра визуально-оптического канала и коллиматорного объектива с фокусным расстоянием f3, при этом фокусные расстояния f1, f2, f3 удовлетворяют следующим соотношениям: f1/f3=D/A и f2/f3=d/A, где D и d - размеры выходных торцов волоконно-оптической шайбы и волоконно-оптического регулярного жгута визуально-оптического канала соответственно, А - размер ПЗС-матрицы, телезизионная система может быть выполнена на базе цветной ПЗС-матрицы и цветного монитора для обеспечения возможности контроля объекта по визуально-оптическому каналу в естественных цветах и/или спектрозональным методом, отличающийся тем, что в него дополнительно введен четвертый объектив, оптическая ось которого параллельна оптической оси фокона и находится от нее на расстоянии ,To do this, in a device for complex x-ray and visual control of objects located in hard-to-reach cavities, comprising a housing with optically coupled X-ray optical and visual-optical channels located therein for projecting an object image onto a CCD matrix of the television system, which forms an image on the monitor, the X-ray optical channel contains a focon with an X-ray phosphor located on its end, a fiber optic regular bundle, an output focon docked by the ends with a wave a regular optical window tourniquet and an input fiber optic washer of an electronic optical brightness amplifier, a collimator lens with a focal length f 1 , the focal plane of which coincides with the output end of the optical fiber washer, and a mirror, a visual-optical channel contains a lens, a regular tourniquet, eyepiece focal length f 2, a focal plane of which coincides with the output end of the regular harness, harness and a lighting fixture unit with a broadband light source in front of which is mounted opti esky attenuator, optical alignment channels at the input is carried out using a system consisting of a mirror and a semitransparent mirror, the optical alignment channels at the device output is carried out via an incoming part of the X-ray optical channel mirrors and the beam splitter and a collimator lens with a focal length f 3, a focal the plane of which coincides with the plane of the photosensitive layer of the CCD matrix of the television system and projecting the image onto the CCD matrix, mirror rentgekoopticheskogo channel and the beamsplitter are arranged in parallel to each other, forming a periscope system, and provide a match optical axes of the collimator lens X-ray optical channel eyepiece visual optical channel and the collimator lens with a focal length f 3, wherein focal lengths f 1, f 2, f 3 satisfy the following relations: f 1 / f 3 = d / A and f 2 / f 3 = d / A, where d and d - the dimensions of the output ends of the optical fiber washers and regular fiber optic harness visually optic link accordingly, A is the size of the CCD matrix, the television system can be made on the basis of a color CCD matrix and color monitor to enable the object to be controlled via the visual-optical channel in natural colors and / or by the spectrozonal method, characterized in that it is additionally introduced into it the fourth lens, the optical axis of which is parallel to the optical axis of the focon and is located at a distance from it ,
где Dвх - входной диаметр этого фокона, d0 - диаметр четвертого объектива, d0≥d, d - диаметр выходного торца фокона, фокон и четвертый объектив установлены с возможностью взаимного перемещения без нарушения параллельности их оптических осей в пределах величины R и последовательной фиксации в положениях, при которых центр выходного торца фокона и центр изображения четвертого объектива совмещены с центром регулярного волоконно-оптического жгута рентгено-оптического канала, с плоскостью входного торца которого совмещена плоскость изображения четвертого объектива, фокусное расстояние которого определяется с учетом выражения , где L - расстояние от выходного торца фокона до объекта, а перед широкополосным источником света визуально-оптического канала, излучающим в видимой и ультрафиолетовой области спектра, установлен с возможностью ввода-вывода из потока излучения светофильтр, выделяющий из спектра излучения этого источника диапазон длин волн УФ-спектра, возбуждающих фотолюминесценцию пенетранта, используемого при люминесцентной дефектоскопии.where D in is the input diameter of this focon, d 0 is the diameter of the fourth lens, d 0 ≥d, d is the diameter of the output end of the focon, the focon and the fourth lens are mounted with the possibility of mutual movement without violating the parallelism of their optical axes within the value of R and sequential fixation in positions in which the center of the output end of the focon and the center of the image of the fourth lens are aligned with the center of the regular fiber optic bundle of the x-ray optical channel, with the plane of the input end of which the image plane is aligned Ia fourth lens, the focal length of which is determined based on the expression where L is the distance from the output end of the focon to the object, and in front of the broadband light source of the visual-optical channel emitting in the visible and ultraviolet spectral regions, a filter is installed with the possibility of input-output from the radiation flux, which extracts the wavelength range from the radiation spectrum of this source UV spectrum, exciting the photoluminescence of penetrant used in luminescent flaw detection.
Схема рентгенооптического эндоскопа (РОЭ) поясняется фиг.1а, фиг.1б, фиг.1в. На схеме изображены источник рентгеновского излучения 1, исследуемый объект 2, а также элементы рентгенооптического и визуально-оптического каналов. РОЭ состоит из расположенных в едином корпусе и конструктивно объединенных двух оптически сопряженных систем - визуального и рентгеновского информационных каналов.The scheme of the x-ray optical endoscope (ROE) is illustrated figa, fig.1b, figv. The diagram shows the source of
Рентгенооптический канал состоит из входного фокона 6 с расположенным на его торце рентгено-люминофором 5, защищенным бериллиевой фольгой 4, волоконно-оптического регулярного жгута 7, выходного фокона 8, состыкованного торцами со жгутом 7 и входной волоконно-оптической шайбой электронно-оптического усилителя яркости изображения (УЯИ) 9 и коллиматорного объектива 10 с фокусным расстоянием f4, фокальная плоскость которого совпадает с выходным торцом волоконно-оптической шайбы УЯИ.The x-ray optical channel consists of an
Визуально-оптический канал состоит из регулярного жгута 16, объектива 15, окуляра 19 с фокусным расстоянием f2, установленного так, что его фокальная плоскость совпадает с выходным торцом жгута 16, и блока осветителя 21 с широкополосным источником света 18, перед которой установлен оптический аттенюатор 22.The visual-optical channel consists of a regular bundle 16, a lens 15, an eyepiece 19 with a focal length f 2 installed so that its focal plane coincides with the output end of the bundle 16, and the illuminator unit 21 with a broadband light source 18, in front of which an optical attenuator is installed 22.
Оптическое совмещение рентгенооптического и визуального каналов на выходе РОЭ осуществляется с помощью зеркала 11, светоделителя 20 и коллиматорного объектива 12 с фокусным расстоянием 13, фокальная плоскость которого совпадает с плоскостью фоточувствительного слоя ПЗС-матрицы 13 телевизионной системы, формирующей изображение на мониторе 23. Зеркало 11 и светоделитель 20 параллельны друг другу, образуя перископическую систему и обеспечивая совпадение оптических осей объективов 10, 19 и 12 следующим образом. При включенном источнике рентгеновского излучения 1 на люминофоре 5 возникает изображение внутренней структуры объекта 2, которое с помощью фоконов 6, 8 регулярного волоконно-оптического жгута 7 поступает на вход УЯИ 9, усиливается по яркости в 103-104 раз и затем с помощью объектива 10, зеркала 11, светоделителя 20 и объектива 12 проецируется на черно-белую или цветную ПЗС-матрицу 13.The optical combination of the x-ray optical and visual channels at the output of the ROHE is carried out using a mirror 11, a beam splitter 20 and a collimator lens 12 with a focal length 13, the focal plane of which coincides with the plane of the photosensitive layer of the CCD matrix 13 of the television system that forms the image on the monitor 23. Mirror 11 and the beam splitter 20 are parallel to each other, forming a periscopic system and ensuring the coincidence of the optical axes of the lenses 10, 19 and 12 as follows. When the source of
Фокусные расстояния объективов 10 и 12 выбраны такими, чтобы для системы обеспечения максимальной информационной емкости изображения выходного экрана УЯИ диаметром D полностью вмещалось в ПЗС-матрицу размером А, т.е. имеет место соотношение f1/f3=D/a, справедливое для телецентрического хода лучей между объективами 10 и 12.The focal lengths of the lenses 10 and 12 are selected so that for the system to ensure the maximum informational capacity of the image of the output screen of the INR with a diameter D completely fits in the CCD matrix of size A, i.e. there is a ratio f 1 / f 3 = D / a, which is valid for the telecentric path of the rays between the lenses 10 and 12.
При визуальном контроле объектива, что может осуществляться как при выключенном источнике рентгеновского излучения, так и при его включенном состоянии, объект 2 освещается с помощью осветительного жгута 17, зеркала 14 и полупрозрачного зеркала 3 от блока осветителя 21 с широкополосным источником света 18, регулируемым по яркости аттенюатором 22. Изображение объекта в отраженном свете с помощью зеркала 3, зеркала 14, регулярного жгута 16 с объективом 15, выходного объектива 19 и объектива 12 формируется на ПЗС-матрице 13 и наблюдается также на мониторе 23. Как и в случае рентгеновского канала, для обеспечения максимальной информационной емкости изображения фокусное расстояние объектива 19 выбирается из условия f2/f3=d/A, что обеспечивает полное вписание изображение выходного торца жгута 16 в растр матрицы 13.When visually inspecting the lens, which can be done both when the source of x-ray radiation is turned off and when it is on, the object 2 is illuminated using a lighting bundle 17, a mirror 14 and a translucent mirror 3 from the illuminator unit 21 with a broadband light source 18, adjustable in brightness attenuator 22. The image of the object in reflected light using a mirror 3, a mirror 14, a regular tourniquet 16 with a lens 15, an output lens 19 and a lens 12 is formed on the CCD matrix 13 and is also observed on the monitor 23. As in the case of X-channel, for maximum picture information capacity focal length of lens 19 is chosen from the condition of f 2 / f 3 = d / A, which ensures complete inscribing the image output end of the harness 16 in a raster of matrix 13.
При работе РОЭ возможно как раздельное, так и параллельное использование рентгенооптического и визуально-оптического каналов. Методически целесообразно вначале осуществить осмотр изделия с помощью визуального канала, выбрать нужный участок контроля, а затем перейти к рентгенотелевизионному контролю. Оптимизация взаимного расположения, находящегося снаружи объекта рентгеновского излучателя и входного торца РОЭ, производится при этом за счет взаимных котировочных перемещений.When operating the ROE, both separate and parallel use of the X-ray optical and visual-optical channels is possible. It is methodologically advisable to first inspect the product using the visual channel, select the desired control area, and then proceed to the X-ray television control. The optimization of the mutual arrangement located outside the object of the x-ray emitter and the input end of the ROE is carried out at the same time due to mutual quotation movements.
Оба изображения могут записываться на видеомагнитофон, фотографироваться, вводиться в ПЭВМ с помощью стандартных средств.Both images can be recorded on a VCR, photographed, entered into a PC using standard means.
Для обеспечения возможности люминесцентного контроля с ультразвуковым возбуждением люминофорных пенетрантов перед источником света 18 блока источника излучения 21 визуально-оптического канала установлен светофильтр 25 с возможностью ввода-вывода из потока оптического излучения.To ensure the possibility of luminescent control with ultrasonic excitation of phosphor penetrants, a light filter 25 is installed in front of the light source 18 of the radiation source unit 21 of the visual optical channel 25 with the possibility of input-output from the optical radiation stream.
Светофильтр 25 выполняется, например, из стекла марки УФС-1, широко применяемого в люминесцентной дефектоскопии для выделения области спектра УФ-А (длины волн 0,34÷0,38 мкм), вызывающего фотолюминесценцию распространенных люминесцирующих пенетрантов (жидких люминофоров с большой проникающей способностью) для визуализации микронных трещин на поверхности объекта.The filter 25 is made, for example, of UFS-1 glass, which is widely used in luminescent flaw detection to isolate the UV-A spectrum region (wavelengths 0.34–0.38 μm), causing photoluminescence of common luminescent penetrants (liquid phosphors with high penetrating power) ) to visualize micron cracks on the surface of the object.
Входной фокон 6 с входным диаметром Dвх и выходным диаметром d установлен с возможностью поступательного перемещения относительно торца волоконно-оптического регулярного жгута 7, причем плоскость его выходного торца остается параллельной плоскости входного торца волоконно-оптического регулярного жгута и находится от него на минимально возможном технологическом расстоянии передника 0,01 мм, при котором не происходит расфокусировка изображения.The
Непосредственно над входным фоконом располагается дополнительный объектив 24. Его оптическая ось параллельна оси фокона 6 и расположена на расстоянии от нее.Directly above the input focon is an additional lens 24. Its optical axis is parallel to the axis of the
Это расстояние выбирается с учетом диаметра объектива 24 d0≥d.This distance is selected taking into account the diameter of the lens 24 d 0 ≥d.
Плоскость изображения объектива 24 совпадает с плоскостью выходного торца фокона 6. Объектив 24 жестко закреплен в кассете 26 с фоконом 6 и преломляется вместе с ним.The image plane of the lens 24 coincides with the plane of the output end of the
При этом оси объектива и фокона перемещаются в плоскости, проходящей через оси фокона 6 и объектива 24 (на фиг.1 эта плоскость совпадает с плоскостью чертежа). Кассета 26 перемещается на расстояние R дистанционно с помощью стандартного реечного или иного механизма, снабженного, например, тросиком типа «Боуден». Механизм перемещения касты 26 не показан на чертеже в силу общеизвестности подобных конструкций - механических, электромеханических, пневматических, гидравлических и т.д. [2].In this case, the axis of the lens and the focon move in a plane passing through the axis of the
В крайних положениях кассета 26 фиксируется с помощью стандартных устройств. При этом с центром входного торца жгута 7 поочередно совмещаются центр, выходного торца фокона 6 или центр изображения формируемого объективом 24.In extreme positions, the cassette 26 is fixed using standard devices. In this case, the center, the output end of the
Фокусное расстояние четвертого объектива 24 выбирается таким, чтобы изображение участка объекта 2 диаметром Dвх, просвечиваемого пучка рентгеновского излучения от источника 1, полностью вписалось в торец волоконно-оптического жгута 7.The focal length of the fourth lens 24 is selected so that the image of the site of the object 2 with a diameter of D Ix , the x-ray beam from the
На фиг.2, а и б показана расчетная схема для определения фокусного расстояния четвертого объектива.Figure 2, a and b shows the design scheme for determining the focal length of the fourth lens.
Расстояние L от объекта до изображения, формируемого четвертым объективом в плоскости, совпадающей с плоскостью расположения выходного торца фокона диаметром d, равно [3]The distance L from the object to the image formed by the fourth lens in the plane coinciding with the plane of the output end of the focon with a diameter d is [3]
L=-x-f4+HH'+f'4+x',L = -xf 4 + HH '+ f' 4 + x ',
гдеWhere
-x - расстояние от объекта до переднего фокуса линзы фокона;-x - distance from the object to the front focus of the focal lens;
-f'4 - переднее фокусное расстояние линзы фокона;-f ' 4 - front focal length of the focal lens;
НН' - расстояние между главными плоскостями линзы фокона;HH 'is the distance between the main planes of the focal lens;
F'4 - заднее фокусное расстояние линзы фокона, соответствующее фокусному расстоянию четвертого объектива;F ' 4 is the rear focal length of the focal lens corresponding to the focal length of the fourth lens;
x' - расстояние от заднего фокуса линзы фокона до выходного торца фокона.x 'is the distance from the back focus of the focal lens to the output end of the focal.
Практически x'<<x и HH'<<L, f4=-f'4, поэтому, с учетом принятых в геометрической оптике обозначений, получаем после упрощенийPractically x '<< x and HH'<< L, f 4 = -f ' 4 , therefore, taking into account the notation accepted in geometric optics, we obtain after simplifications
L≅f'4-xL≅f ' 4 -x
т.к. увеличение фокона равно because increase in focus is equal
Получим, согласно известному соотношению следующее выражениеWe obtain, according to the known relation following expression
откудаwhere from
Учитывая, что L=Lф+Δ, получим окончательноGiven that L = L f + Δ, we get finally
Это выражение связывает основные конструктивные параметры рентгенооптического канала с фокусом четвертого объектива.This expression connects the main structural parameters of the X-ray optical channel with the focus of the fourth lens.
Приведем пример численной оценки фокусного расстояния четвертого объектива для конкретных значений параметров фокона рентгенооптического канала.We give an example of a numerical estimation of the focal length of the fourth lens for specific values of the focon parameters of the x-ray optical channel.
Обычно входные диаметры фоконов не превышают Dвх≤100 мм, увеличение m≤6÷8, а при этом длина фокона обычно составляет Lф≥Dвх.Typically, the input does not exceed the diameter of focon Rin D ≤100 mm increase m≤6 ÷ 8, and thus the length L is typically focon f ≥D Rin.
В нашем случае был выбран входной фокон со следующими параметрами Dвх=80 мм, m=8, d=10 мм, Lф=100 мм.In our case, an input focus was selected with the following parameters D in = 80 mm, m = 8, d = 10 mm, L f = 100 mm.
Расстояние от входного торца фокона до объекта принято Δ=60 мм для конкретного типа изделий.The distance from the input end of the focon to the object is taken Δ = 60 mm for a particular type of product.
С учетом этих данных имеемGiven these data, we have
L=Lф+Δ=140 мм,L = L f + Δ = 140 mm,
β=m=8х,β = m = 8 x ,
Отсюда From here
При рентгенооптическом контроле выходной торец фокона 6 совмещен с входным торцом волоконно-оптического регулярного жгута 7.When x-ray optical control, the output end of the
При люминесцентном контроле перед источником света 18 блока осветителя 21 (галогенная лампа накаливания, излучающая в УФ- и видимой области спектра) располагают светофильтр 25, выделяющий нужную для возбуждения фотолюминесценции пенетранта область УФ-спектра (обычно это диапазон длин волн 0,34÷0,38 мкм).During luminescent control, a light filter 25 is placed in front of the light source 18 of the illuminator unit 21 (a halogen incandescent lamp emitting in the UV and visible spectral regions), which selects the UV spectrum region necessary for excitation of the penetrant photoluminescence (usually this is a wavelength range of 0.34 ÷ 0, 38 μm).
Предварительно на контролируемую поверхность объекта 2 наносят пенетрант в соответствии с известной технологией.Previously, penetrant is applied to the controlled surface of object 2 in accordance with known technology.
Кассету 26 с помощью соответствующего механизма перемещают в положение, при котором ось объектива 24 пересекает входной торец волоконно-оптического регулярного жгута 7 в его центре.The cartridge 26 using the appropriate mechanism is moved to a position in which the axis of the lens 24 intersects the input end of the fiber optic regular bundle 7 in its center.
Как уже отмечалось ранее, контроль обычно начинают с проведения визуального осмотра зоны контроля. При этом усилитель яркости изображения отключают, чтобы предотвратить его пересветку и возможный при этом выход из строя. Включают усилитель яркости 9, затем вводят УФ-светофильтр 25, и наблюдают на поверхности объекта 2, предварительно обработанной пенетрантом, люминесцирующие изображения поверхностных трещин, заполненных пенистрантом. Понятно, что при этом перед волоконно-оптическим регулярным жгутом 7 устанавливают объектив 24. Яркость этих изображений обычно весьма незначительна (0,5÷1,5 кд/м2), а их ширина составляет 0,05÷0,1 мм и менее, что и обусловливает целесообразность применения для их визуализации усилителя яркости изображения 9 [4].As noted earlier, control usually begins with a visual inspection of the control zone. At the same time, the image brightness amplifier is turned off to prevent its overexposure and possible failure in this case. The brightness amplifier 9 is turned on, then a UV filter 25 is introduced, and luminescent images of surface cracks filled with the foam can be observed on the surface of object 2 pretreated with penetrant. It is clear that in this case, a lens 24 is mounted in front of the regular fiber optic bundle 7. The brightness of these images is usually very low (0.5 ÷ 1.5 cd / m 2 ), and their width is 0.05 ÷ 0.1 mm or less , which makes it expedient to use an image brightness amplifier 9 for their visualization [4].
После окончания проведения люминесцентной дефектоскопии кассету 26 перемещают в положение, при котором выходной торец фокона 6 совмещен с входным торцом волоконно-оптического регулярного жгута 7. Включают рентгеновский излучатель 1 и приступают к проведению радиоскопического контроля.After the completion of luminescent flaw detection, the cartridge 26 is moved to a position in which the output end of the
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет проводить комплексный неразрушающий контроль объектов тремя различными и физическими методами - телевизионным визуально-оптическим, люминесцентным (пенетрантной люминесцентной дефектоскопией) и телевизионным радиоскопическим.Thus, the proposed device allows for comprehensive non-destructive testing of objects by three different and physical methods - television visual-optical, luminescent (penetrant luminescent flaw detection) and television radioscopic.
Это позволяет существенно повысить достоверность результатов контроля и надежность выводов о техническом состоянии объекта.This allows you to significantly increase the reliability of the control results and the reliability of conclusions about the technical condition of the object.
Важно, что для применения всех указанных методов контроля применяется единое устройство, что обеспечивает единство условий проведения контроля в пространстве и времени.It is important that for the application of all these control methods a single device is used, which ensures the unity of the conditions for monitoring in space and time.
Не менее важно, что контроль всеми видами контроля проводится при одних и тех же полях зрения, размере, форме, ориентации и масштабе изображения зоны контроля, что облегчает расшифровка результатов контроля.It is equally important that the control by all types of control is carried out with the same fields of view, size, shape, orientation and scale of the image of the control zone, which facilitates the decoding of the control results.
На чертеже представлена упрощенная схема РОЭ, которая может быть дополнена механизмами изгиба его передней (дистальной) части с помощью традиционных устройств (тросики типа «Боуден», шарнирные механизмы и т.д.), что в случае выполнения корпуса устройства из гибкого или полужесткого металлорукава, придает ему дополнительные функциональные возможности при осмотре полостей особо сложной конфигурации.The drawing shows a simplified ROE diagram, which can be supplemented by bending mechanisms of its front (distal) part using traditional devices (Bowden type cables, articulated mechanisms, etc.), which if the device case is made of a flexible or semi-rigid metal hose , gives it additional functionality when inspecting cavities of a particularly complex configuration.
Отмеченные преимущества определяют промышленную полезность устройства и позволяют рекомендовать его при стендовых испытаниях и эксплуатации установок с турбинными и компрессорными агрегатами.The noted advantages determine the industrial usefulness of the device and allow it to be recommended for bench testing and operation of installations with turbine and compressor units.
ЛитератураLiterature
1. Патент РФ №2168166.1. RF patent No. 2168166.
2. Плотников В.С. И др. Расчет и конструирование оптико-механических приборов. - М.: Машиностроение, 1983, - 256 с.2. Plotnikov V.S. And others. Calculation and design of optical-mechanical devices. - M.: Mechanical Engineering, 1983, - 256 p.
3. Турыгин И.А. Прикладная оптика, -М.: Машиностроение, 1966, 430 с.3. Turygin I.A. Applied Optics, -M.: Mechanical Engineering, 1966, 430 p.
4. Неразрушающий контроль и диагностика, Справочник /Под ред. Академика РАН Клюева В.Ц. - М.: Машиностроение, 2003, 656 с.4. Non-destructive testing and diagnostics, Handbook / Ed. Academician of the Russian Academy of Sciences Klyuev V.Ts. - M.: Mechanical Engineering, 2003, 656 p.
Claims (1)
Dвх - входной диаметр этого фокона, d0 - диаметр четвертого объектива, d0≥d, d - диаметр выходного торца фокона, фокон и четвертый объектив установлены с возможностью взаимного перемещения без нарушения параллельности их оптических осей в пределах величины R и последовательной фиксации в положениях, при которых центр выходного торца фокона и центр изображения четвертого объектива совмещены с центром регулярного волоконно-оптического жгута рентгенооптического канала, с плоскостью входного торца которого совмещена плоскость изображения четвертого объектива, фокусное расстояние которого определяется с учетом выражения , где L - расстояние от выходного торца фокона до объекта, а перед широкополостным источником света визуально-оптического канала, излучающим в видимой и ультрафиолетовой области спектра, установлен с возможностью ввода-вывода из потока излучения светофильтр, выделяющий из спектра излучения этого источника диапазон длин волн УФ-спектра, возбуждающих фотолюминесценцию пенетранта, используемого при люминесцентной дефектоскопии. A device for complex x-ray and visual control of objects located in hard-to-reach cavities, comprising a housing with optically coupled x-ray optical and visual-optical channels located therein for projecting an image of an object onto a CCD matrix of a television system that forms an image on a monitor, the x-ray optical channel containing a focon with an X-ray phosphor located at its end, a regular fiber optic tourniquet, an output trick connected to the fiber optic ends optical harness and an input fiber-optic washer of an electron-optical brightness amplifier, a collimator lens with a focal length f 1 , the focal plane of which coincides with the output end of the fiber-optic washer, and a mirror, a visual-optical channel contains a lens, a regular tourniquet, an eyepiece with a focal length distance f 2 , the focal plane of which coincides with the output end of the regular bundle, the lighting bundle and the illuminator unit with a broadband light source, in front of which an optical attenuator is installed, opti The optical alignment of the channels at the input of the device is carried out using a system consisting of a mirror and a translucent mirror, the optical alignment of the channels at the output of the device is carried out using the mirror and the beam splitter included in the X-ray optical channel, as well as a collimator lens with a focal length f 3 , the focal plane of which coincides with the plane of the photosensitive layer of the CCD matrix of the television system and projecting the image onto the CCD matrix, and the X-ray optical mirror eskogo channel and the beamsplitter are arranged in parallel to each other, forming a periscope system, and provides a coincidence of the optical axes Rentgenooptichesky channel collimator lens, an eyepiece visual optical channel and the collimator lens with a focal length f 3, wherein focal lengths f 1, f 2, f 3 satisfy the following relations: f 1 / f 2 = d / A and f 2 / f 3 = d / A, where d and d - the dimensions of the output ends of the optical fiber washers and a fiber optic regular plait visually optic link, respectively, A - posted p CCD matrix, the television system can be made on the basis of a color CCD matrix and color monitor to enable the object to be controlled via a visual-optical channel in natural colors and / or by the spectrozonal method, characterized in that a fourth optical lens is additionally introduced into it whose axis is parallel to the optical axis of the focon and is at a distance from it where
D I - the input diameter of this focon, d 0 - the diameter of the fourth lens, d 0 ≥d, d - the diameter of the output end of the focon, the focon and the fourth lens are installed with the possibility of mutual movement without violating the parallelism of their optical axes within the value of R and sequential fixing in positions at which the center of the output end of the focon and the center of the image of the fourth lens are aligned with the center of the regular fiber optic bundle of the X-ray optical channel, with the plane of the input end of which is aligned with the image plane h fourth lens, the focal length of which is determined taking into account the expression where L is the distance from the output end of the focon to the object, and in front of the wide-band light source of the visual-optical channel emitting in the visible and ultraviolet spectral regions, a filter is installed with the possibility of input-output from the radiation flux, which extracts the wavelength range from the radiation spectrum of this source UV spectrum, exciting the photoluminescence of penetrant used in luminescent flaw detection.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008113867/28A RU2377544C1 (en) | 2008-04-11 | 2008-04-11 | X-ray-optical endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008113867/28A RU2377544C1 (en) | 2008-04-11 | 2008-04-11 | X-ray-optical endoscope |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008113867A RU2008113867A (en) | 2009-10-20 |
RU2377544C1 true RU2377544C1 (en) | 2009-12-27 |
Family
ID=41262482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008113867/28A RU2377544C1 (en) | 2008-04-11 | 2008-04-11 | X-ray-optical endoscope |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2377544C1 (en) |
-
2008
- 2008-04-11 RU RU2008113867/28A patent/RU2377544C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008113867A (en) | 2009-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7181263B2 (en) | omnidirectional vision device | |
JP6655019B2 (en) | Probes and spectrum coding probes | |
US9435956B1 (en) | Spectroscopic imaging probes, devices, and methods | |
CA2578183A1 (en) | Method and apparatus for fiberscope | |
US20230110978A1 (en) | Enhanced multicore fiber endoscopes | |
JP2019513508A (en) | Apparatus and method for transmitting and controlling a light beam for lensless endoscopy imaging | |
JP2007101228A (en) | Leakage detector | |
US8201997B1 (en) | Imaging temperature sensing system | |
CN107430270A (en) | Scanning gesture determination method, scanning Orbit detector and the image calibrating method of light scanning apparatus | |
RU2377544C1 (en) | X-ray-optical endoscope | |
RU2386956C1 (en) | Radiooptical endoscope | |
US6442237B1 (en) | Reduced access X-ray imaging device | |
RU2413205C1 (en) | X-ray optical endoscope | |
RU2405136C1 (en) | X-ray optical endoscope | |
RU2239179C1 (en) | Radio-optical endoscope | |
RU2168166C2 (en) | X-ray-optical endoscope | |
RU2405138C1 (en) | X-ray optical endoscope | |
RU2405137C1 (en) | X-ray optical endoscope | |
RU2369999C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter | |
CN109253971A (en) | Optical system | |
RU2386955C1 (en) | Radiooptical endoscope | |
Okubo et al. | Compact fluorescence endoscope with speckle-generating fiber probe | |
Murukeshan | Biomedical fiber optics | |
JP2018033567A (en) | Endoscope system | |
RU2387979C2 (en) | X-ray optical endoscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110412 |