Im Bereich der industriellen Endoskopinspektion sind die meisten Inspektionsstellen innere Hohlräume oder Hohlräume, denen es an Licht mangelt. Dies erfordert, dass Industrieendoskope mit Lichtquellen ausgestattet sind, die für die Gewährleistung der Klarheit und Genauigkeit der Inspektion von entscheidender Bedeutung sind. Die Installationsmethode (Frontmontage oder Heckmontage) bestimmt die Leistung, Anwendungsszenarien und Kosten des Industrieendoskops. Als zwei gängige Konfigurationen industrieller Endoskope unterscheiden sich vorne montierte Lichtquellen und hinten montierte faseroptische Lichtquellen nicht nur in ihrer Position, sondern weisen auch wesentliche Unterschiede in Prinzip, Struktur und Leistung auf, um sich an unterschiedliche industrielle Inspektionsanforderungen anzupassen.
Die Funktion der Lichtquelle in einem Industrieendoskop besteht darin, für eine ausreichende und gleichmäßige Ausleuchtung des Inspektionsbereichs zu sorgen und dunkle Ecken zu beseitigen. Der wesentliche Unterschied zwischen beiden liegt in der Einbaulage der Lichtquelle und der Lichtübertragungsmethode, wodurch sich wiederum eine Reihe von Leistungsunterschieden ergeben, die sich direkt auf die Inspektionswirkung des Industrieendoskops auswirken.
Die frontmontierte Lichtquelle ist derzeit die gängige Konfiguration für Industrieendoskope. Der Kern besteht darin, Mikro-LED-Perlen direkt am vorderen Ende der Sonde neben der Linse zu integrieren, ohne dass zusätzliche Lichtübertragungskomponenten erforderlich sind. Im Betrieb geben die LED-Perlen ihr Licht direkt und ohne zwischenzeitlichen Lichtverlust ab und erreichen so eine „Beleuchtung sofort nach dem Anzünden“. Diese Art von industrieller Endoskop-Lichtquelle hat einen einfachen Aufbau und besteht aus LED-Perlen, Stromversorgungsleitungen und einem Host-Steuermodul. Seine Helligkeit ist einstellbar, die Sonde kann kompakt gebaut werden und die Baugruppe ist ausgereift und weist geringe Schwierigkeiten bei der Massenproduktion auf.
Die lichtemittierende Komponente (oder Hochleistungs-Xenonlampe) der hinten montierten Lichtquelle kann ein unabhängiger Host sein, und das endgültige Licht wird über ein durch die Rohrleitung verlaufendes Glasfaserbündel an das vordere Ende der Sonde übertragen. Es zeichnet sich durch „Wirtslichtemission und faseroptische Lichtübertragung“ aus, wobei das Sondenende nur als Lichtaustritt ohne elektronische Komponenten der Lichtquelle dient. Diese Art von industrieller Endoskop-Lichtquelle hat eine komplexe Struktur, einschließlich eines Host-Lichtquellenmoduls, eines Glasfaserbündels, eines Lichtauslasses und einer Schutzstruktur. Das Glasfaserbündel besteht aus Hunderten bis Tausenden gebündelten ultrafeinen Glasfasern, die Licht durch Totalreflexion übertragen und unterstützende Lichtsammel- und Kopplungsstrukturen erfordern, um Verluste zu reduzieren.
Die Unterschiede zwischen beiden ziehen sich durch Dimensionen wie Aufbau, Leistung, Kosten und Wartung und bestimmen direkt die Einsatzszenarien des Industrieendoskops. Der spezifische Vergleich ist wie folgt:
Vergleichsartikel | Frontmontierte Lichtquelle für Industrieendoskope (LED-Frontmontagetyp) | Hinten montierte Lichtquelle für Industrieendoskope (Typ mit faseroptischem Lichtleiter) |
Helligkeit und Gleichmäßigkeit | Geringer Lichtverlust, hohe und gleichmäßige Helligkeit, keine hellen Flecken oder dunklen Ecken | Hohe Helligkeit erreichbar; Die Gleichmäßigkeit hängt von der Glasfasertechnologie ab und bei hochwertigem Design können keine Lichtpunkte erzielt werden |
Sondendurchmesser | Keine Glasfaser erforderlich; Es können ultrafeine Sonden von 2,4 mm und 3,9 mm hergestellt werden | Aufgrund des Glasfaserbündels und der Schutzstruktur beträgt der Durchmesser meist 6 mm oder mehr, was die Anpassung an ultrafeine Szenarien erschwert |
Hohe Temperaturbeständigkeit | LED-Perlen können oberhalb von 80 bis 100 °C leicht beschädigt werden und weisen eine allgemeine hohe Temperaturbeständigkeit auf | Am Sondenende tritt nur Licht aus, ohne elektronische Lichtquellenkomponenten, die Temperaturen über 200 °C standhalten können |
Haltbarkeit und Wartung | Einfache Struktur, biegefest, geringe Wartungskosten und einfache Fehlerbeseitigung | Glasfasern sind zerbrechlich und bruchanfällig; Nach einem Faserbruch muss die gesamte Rohrleitung ausgetauscht werden, was zu hohen Wartungskosten führt |
Kostenpositionierung | Niedrige Kosten für Kernkomponenten, hohe Montageausbeute und hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis | Hohe Kosten für Glasfaser und Host-Lichtquelle, 50 % bis 200 % teurer als die frontmontierte Ausführung, positioniert im mittleren bis oberen Preissegment |
Aufgrund der Leistungs- und Kostenunterschiede sollte sich die Auswahl der Lichtquellen für Industrieendoskope auf die Inspektionstemperatur, den Sondendurchmesser und das Budget konzentrieren. Industrieendoskope mit unterschiedlichen Konfigurationen entfalten ihre jeweiligen Vorteile in den folgenden Szenarien.
Mit den Vorteilen „Helligkeit, Kompaktheit, niedrige Kosten und Haltbarkeit“ eignen sich an der Vorderseite montierte Lichtquellen für Industrieendoskope für die meisten Normaltemperaturszenarien, einschließlich Automobilherstellung und -wartung (Normaltemperaturkomponenten wie Motoren und Getriebe), Formen- und Spritzgussindustrie (Laufrad, Hohlraum usw.), Luft- und Raumfahrt (Normaltemperaturteile wie Motorschaufeln), allgemeine Industrieausrüstung (Druckbehälter, Normaltemperaturrohrleitungen usw.) und Routinebeobachtung in wissenschaftlichen Forschungslabors. Bei diesen industriellen Endoskop-Inspektionsaufgaben arbeitet die an der Vorderseite montierte Lichtquelle stabil und zuverlässig. Ihre Einschränkung besteht darin, dass sie sich nicht an langfristige Hochtemperaturszenarien über 80–100 °C anpassen kann.
Der Hauptvorteil der an der Rückseite montierten Lichtquelle für Industrieendoskope ist ihre hohe Temperaturbeständigkeit und sie kann einen höheren Lichtstrom abgeben, wodurch sie sich für Inspektionsszenarien bei hohen Temperaturen und in großen Räumen eignet: Automobil-Hochtemperaturkomponenten (Dreiwege-Katalysatoren, Auspuffrohre usw.), Elektrizitäts- und Wärmeindustrie (Kessel, Hochtemperaturrohrleitungen usw.), chemische Industrie (Hochtemperatur-Reaktionskessel usw.) sowie Rohrleitungen oder Behälter mit großen Durchmessern, die eine starke Lichtbeleuchtung erfordern. Bei diesen industriellen Endoskop-Inspektionsaufgaben ist die an der Rückseite montierte Lichtquelle die einzig mögliche Wahl. Ihre Einschränkung besteht darin, dass sie sich nicht mit hohen Budgetinvestitionen an ultrafeine Sonden unter 6 mm anpassen lässt.
Bei der Auswahl eines Industrieendoskops geht es vor allem darum, „den Arbeitsbedingungen gerecht zu werden“, ohne blind nach High-End-Produkten zu streben. Bei routinemäßigen Inspektionen bei Normaltemperatur sollten industrielle Endoskope mit an der Vorderseite montierten Lichtquellen Vorrang haben, die ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Helligkeit, Anforderungen an ultrafeine Sonden und Kostenleistung bieten. Für Hochtemperaturszenarien mit Betriebstemperaturen > 100℃ können Industrieendoskope mit rückseitig montierten faseroptischen Lichtquellen ausgewählt werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die vorne und hinten montierten Lichtquellen vonIndustrie-Endoskopesind kein Ersatz für einander und müssen hinsichtlich Temperatur, Apertur und Budget genau aufeinander abgestimmt sein, um ein effizientes und präzises Industrieendoskop zu gewährleisten
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