內窺鏡在小徑薄壁管材內表面檢驗中的應用

竇麗娟　黨輝　徐呈　孫利元

【摘 要】簡單介紹工業視頻內窺鏡在鋯合金小徑薄壁管材內表面質量檢驗中的應用情況，對其需要完善的地方提出改進措施，并提出適合小徑薄壁管材內表面檢驗的物理參數。實際情況表明，視頻內窺鏡在管材內表面檢驗過程中效果良好。

【關鍵詞】鋯合金；小徑薄壁管；視頻內窺鏡

中圖分類號： TG115.285 文獻標識碼： A 文章編號： 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械加工性能等特點，常被廣泛的用作核反應堆中的包殼材料。由于其用途特殊，所以對其質量要求十分嚴格，包殼管內表面檢測是其質量控制中的一項重要內容。

核反應堆中的包殼管一般屬于小徑薄壁管材，其內表面檢測僅靠檢驗人員目視并借助簡單照明儀器無法準確判定缺陷位置和缺陷性質的現狀，引入了工業視頻內窺鏡檢測技術。

1 工業視頻內窺鏡簡介

國內在20世紀70年代開始從國外引進工業內窺鏡，主要用于航空航天產品內部多余物控制及一些零部件的質量檢查。近年來，國內內窺鏡檢測已進入了實用階段，越來越多地運用于產品生產質量的控制，并發展成為一項專用的檢測手段。

工業視頻內窺鏡檢測設備主要由光導纖維、插入管和視頻成像系統組成，從而實現對管材內部視場范圍內的監視、記錄、存儲和圖像分析。

2 視頻內窺鏡的使用

小徑薄壁管材內表面檢測，傳統方式是采用目視和聚光燈配合，有異樣狀況時，則會采用工業視頻內窺鏡來檢查其缺陷狀況。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，探頭軟管長度為3.5m，采用USB接口，CD成像技術。光纖視頻內窺鏡價格昂貴，通過探頭拍攝到管子內部情況在液晶顯示器上成像，由此可初步判定管材內表面異常情況，為技術人員和質量檢驗人員體統分析依據。如圖1、圖2所示。

3 存在問題和改進措施

采用視頻內窺鏡檢查管材內部缺陷存在一些問題：探頭焦距范圍太小，清晰成像的區域較窄，容易造成檢驗人員眼睛疲勞導致漏檢。在確認工業視頻內窺鏡檢查效果和不足之后，通過分析一般管材所處作業條件和目前的內窺鏡技術，引進不同規格探頭直徑用于不同規格鋯合金管材的內表面檢測，取得了較好的效果。

4 鋯合金管材內表面檢查對內窺鏡的要求

基于目前的檢驗經驗并結合現用的視頻內窺鏡參數情況，建議包殼管視頻內窺鏡參數應滿足以下要求，以利于小徑薄壁管材內表面的檢測等工作。

有效可調焦距：4～15cm以上

可視角度：保持360°旋轉無死角

探頭直徑：3.5～10cm

探頭分辨率：400萬像素以上（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。

探頭前端應設置亮度LED照明燈，在手柄上可調節亮度，配備高容量鋰電池。

采用SD或TF卡為存儲介質，方便資料導出。

5 結束語

目前，小徑薄壁管內表面檢測均已配備了相應的視頻內窺鏡型號，工業視頻內窺鏡在管材內表面檢驗中的應用，有效解決了一直困擾大家的問題，為技術人員對問題的分析提供了依據，便于及時有效處理，防止在核工業中重大事故的隱患發生。工業視頻內窺鏡不僅能夠應用于小徑薄壁管材內表面的檢驗，還可以觀察到的其它設備內部的日常檢測、維護。因此它在核工業生產過程中具有很好的應用前景，必將成為表檢人員的一大得力助手。

【參考文獻】

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[4]內窺鏡使用說明 網絡.