一、工業內視鏡是什麼?工業內視鏡有哪些種類?
工業用內視鏡是一種用於檢查機械設備、管道或狹小空間內部狀況的視覺檢測工具,透過高解析鏡頭與可彎折探測管,在不拆解設備的情況下完成檢測,廣泛應用於製造、航太、能源與設備維修領域。 就和醫生使用醫療內視鏡檢查身體一樣,各領域維修工程師就是各種機器設備、建築管道的醫生,工業內視鏡就是他們給設備”開刀”之前的檢查工具。
一般而言,工業內視鏡依照用途、探測管構造、鏡頭尺寸,可分為 2 大類:「工業用內視鏡」和「管道內視鏡」。
(一)工業用內視鏡是什麼?有哪些種類與差異?
工業用內視鏡泛指用於伸入機械設備內部,適合多種油汙、摩擦、撞擊環境條件,通常配置可以操控轉向的鏡頭,以及柔韌的金屬材質外披覆探測管管身。此外,工業用內視鏡的鏡頭光學性能也會有多元化的選項,例如:單鏡頭/雙鏡頭、近焦段/遠焦段,並且配置適當足夠的輔助光源在頭端,以對應解決狹窄環境內的各種檢測表面、物件缺陷表面條件的影像擷取需求。
一台工業用內視鏡通常會由以下部組成:
- 螢幕主機:螢幕主機是將內視鏡鏡頭捕捉到的影像呈現給使用者的重要部件,使用者會透過螢幕顯示器來判讀檢測空間內的各種狀況,因此畫質清晰與亮度足夠的顯示器是必備要件;此外主機通常內建拍照、錄影儲存、相簿瀏覽、與各種影像處理及檔案管理的功能軟韌體,若具備簡單易上手的功能介面、可以有效幫助提升工作效率。
- 鏡頭&光源:鏡頭是負責捕捉影像的精密光學部件,位於內視鏡最前端、通常伴隨輔助光源的配置設計(LED或光纖),而內部封裝感光元件(CCD或CMOS),外部再搭配各種使用需求、可裝設各種配件(如反射鏡組…等)。 鏡頭需要深入各種嚴苛的機械空間中,因此需要優秀的環境防護性能,包含可以防水、防油、防塵、耐高溫…等,最後就是需要具備彈性配置的光學規格選項(焦距DOF、視野角FOV…),才能將清晰的影像捕捉顯示給使用者。
- 擺動關節:是連接頭端鏡頭部件以及探測管線、內部具備可多方向活動使鏡頭可以轉向的關節串接機構,關節串接內部通常必須保護鏡頭訊號及光源線路、以及控制轉向的鋼索布局,並且兼顧可靈巧轉向的特性,在內視鏡基本講究可全方向擺動角度的今日,該部件之設計與製造品質穩定程度、至關重要。
- 探測管線及控制器:探測管內部包含精密線路,負責將鏡頭感測器捕捉到的數位訊號,傳送到主機螢幕上,傳輸線的品質會影響影像的清晰度、穩定性和傳輸距離。控制器可以讓使用者調節擺動關節、控制內視鏡的鏡頭方向,光源亮度、以及拍照錄影、快捷切換功能等,讓即時影響呈現更好的顯示效果。擺動鏡頭方向的控制器通常有機械式拉動和電動伺服馬達驅動兩種,前者不需要耗費主機系統額外的電力,且擺動控制具備直接而連續細緻的手感;後者則可以提供省力的控制手感。
(二)管道用內視鏡
管道用內視鏡和上述工業用內視鏡最大的不同在於管線材質,多由材質較硬和具有彈性的管線組成(玻纖材質),讓鏡頭可以順著管道向前推進至較遠的距離(通常20米以上),同時管線的結構也講究具備一定的可撓性和彈性,以達到在管道內必要的過彎需求。而在鏡頭光學方面,通常管道用內視鏡的鏡頭口徑較大、配置的光源模組也較大光度較強,視角焦距規格較為單一,一般而言至少需要大於120度的廣角較能達到觀測工作效率的需求。管道內視鏡的鏡頭頸部通常為彈簧材質設計、以達到撞擊緩衝保護和頭端過彎的需求;管線和主機螢幕具備收線車架,方便延伸與收納探測管。
二、工業用內視鏡的用途有哪些?常見工業應用解析
工業內視鏡在各項現代工業中的運用越來越普遍,它可以深入到各種肉眼無法直接觀察的狹小空間,提供清晰的視覺影像,同時不須破壞機械設備或管線,就能夠輕鬆檢查、維修,同時也確保檢修人員的安全,讓檢修人員不必深入危險狹窄的空間內工作,因此其重要性在各領域的工程部門也越來越提高。
以下介紹幾種常見的工業內視鏡應用範圍:
- 在工業或製造業中,經常使用工業內視鏡檢修各種生產設備,像是工業製程中各種機械設備遇到問題,使用工業內視鏡就不必大費周章將機械設備拆解,可以輕鬆利用內視鏡深入機械中,確認故障位置、排除問題。
- 使用工業內視鏡,經常運用在工業製造業或一般居住建築物的污水處理管道伸入檢查,幫助檢查管道內部是否有破裂或阻塞的狀況,維修或排除各種管道問題。
- 工業用內視鏡也常運用在航太領域中,可以幫助技師檢查發動機的渦輪葉片、引擎燃燒室等精密部件,確認零件磨損狀況,確保飛行安全。
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三、如何挑選工業內視鏡?選購工業內視鏡的 5 大考量要點
(一) 伸入內視鏡的檢測孔大小尺寸
選購及使用工業用內視鏡時,第一個要考量的就是可伸入內視鏡的入口尺寸大小與形狀,必須讓內視鏡鏡頭順利通過,才能觀測到待測物環境內的各種細節。
(二) 檢測距離長短
檢測距離長短會影響挑選工業內視鏡時,該配置多長的探測管。越長的檢測距離和探測管長度也對於管身材質推進力、和鏡頭擺動角度的可操控性,因此選配探測管長度時建議盡量符合實際需求、不需要一昧購置過長的探測管內視鏡。
(三) 檢測內部空間大小
檢測內部空間、包含將穿越的路徑的大小,也是選購工業內視鏡的重要考量因素之一,它不僅影響挑選內視鏡鏡頭的尺寸,同時也會決定需要探測管的粗細。若檢測空間非常狹小,則必須選購探測管徑較細的工業用內視鏡款式,才能讓內視鏡順利深入及穿梭於檢測環境中。
(四) 檢測環境條件
根據不同的檢測環境,需要選擇不同材質的工業內視鏡,例如造型不規則且彎曲的檢測環境,可能需要探測管較軟的工業內視鏡;若是帶有腐蝕性的化學品輸送管道,則需要搭配耐腐蝕材質的探測管。
(五) 影像輸出周邊的需求
在某檢測現場環境限制之下,可能一位工程人員負責伸入內視鏡探測管及操控方向,無法同時操作主機螢幕操作必要的影像功能,或視線無法同時兼顧判讀螢幕中的影像細節,此時則需要選擇能透過無線連結功能(Wi-Fi..等),在手機或平板電腦上、串流即時觀測影像狀況或遙控操作功能的設備;另外需考量的周邊功能是主機直接外接大螢幕觀看影像的需求,通常主機螢幕需要配置能直接插上影音線材、簡單輸出影像的連接埠機能。
四、工業內視鏡推薦專業廠商
針對不同探測需求,Mitcorp提供各式工業內視鏡可以依照探測環境、需求選擇合適的工業內視鏡,Mitcorp提供多款工業內視鏡,適用多種不同環境與場合,不論是深入機台內部還是管道中,都能幫助您輕鬆完成檢修任務。


