В области промышленного эндоскопического контроля большинство мест контроля представляют собой внутренние полости или полости, в которых отсутствует свет. Это требует, чтобы промышленные эндоскопы были оснащены источниками света, которые являются основой обеспечения четкости и точности контроля. Способ установки (спереди или сзади) определяет производительность, сценарии применения и стоимость промышленного эндоскопа. Являясь двумя основными конфигурациями промышленных эндоскопов, передние и задние оптоволоконные источники света не просто различаются по положению, но и имеют существенные различия в принципе, конструкции и характеристиках, позволяющие адаптироваться к различным потребностям промышленного контроля.
Функция источника света в промышленном эндоскопе заключается в обеспечении достаточного и равномерного освещения зоны контроля и устранении темных углов. Основное различие между ними заключается в положении установки источника света и методе передачи света, что, в свою очередь, приводит к ряду различий в характеристиках, которые напрямую влияют на эффективность контроля промышленного эндоскопа.

Фронтальный источник света в настоящее время является основной конфигурацией промышленных эндоскопов. Его суть заключается в том, чтобы интегрировать микросветодиодные шарики непосредственно на переднем конце зонда, рядом с линзой, без необходимости использования дополнительных компонентов светопропускания. Во время работы светодиодные шарики излучают свет напрямую, без промежуточных потерь света, обеспечивая «освещение сразу после освещения». Этот тип промышленного источника света для эндоскопов имеет простую конструкцию, состоящую из светодиодных шариков, линий электропитания и главного модуля управления. Его яркость регулируется, зонд можно сделать компактным, а сборка продумана и не требует больших усилий при массовом производстве.
Светоизлучающий компонент (или мощная ксеноновая лампа) заднего источника света может быть независимым хостом, а конечный свет передается на передний конец зонда через оптоволоконный жгут, проходящий по трубопроводу. Он характеризуется «основным световым излучением и оптоволоконным световодом», где конец зонда служит только световой розеткой без каких-либо электронных компонентов источника света. Этот тип промышленного источника света для эндоскопов имеет сложную конструкцию, включающую главный модуль источника света, оптоволоконный жгут, световую розетку и защитную конструкцию. Волоконно-оптический пучок состоит из сотен и тысяч ультратонких стеклянных волокон, связанных вместе, которые передают свет за счет полного внутреннего отражения и требуют поддерживающих светособирающих и соединительных структур для уменьшения потерь.
Различия между ними заключаются в таких аспектах, как конструкция, производительность, стоимость и техническое обслуживание, что напрямую определяет сценарии применения промышленного эндоскопа. Конкретное сравнение выглядит следующим образом:
Элементы сравнения | Фронтальный источник света для промышленных эндоскопов (светодиодный тип с фронтальной установкой) | Задний источник света для промышленных эндоскопов (тип оптоволоконного световода) |
Яркость и однородность | Низкая потеря света, высокая и равномерная яркость, отсутствие светлых пятен и темных углов. | Достижимая высокая яркость; однородность зависит от оптоволоконной технологии, и при качественном дизайне невозможно добиться появления светлых пятен |
Диаметр зонда | Не требуется оптоволокно; могут быть изготовлены сверхтонкие зонды диаметром 2,4 мм и 3,9 мм. | Из-за оптоволоконного жгута и защитной конструкции диаметр обычно составляет 6 мм и более, что затрудняет адаптацию к сверхтонким сценариям. |
Высокая термостойкость | Светодиодные бусины легко повреждаются при температуре выше 80 ~ 100 ℃, обладают общей устойчивостью к высоким температурам. | Только свет выходит из конца зонда, без электронных компонентов источника света, способных выдерживать температуры выше 200 ℃. |
Долговечность и обслуживание | Простая конструкция, устойчивая к изгибу, низкие затраты на техническое обслуживание и простой ремонт неисправностей. | Волоконная оптика хрупкая и склонна к поломке; весь трубопровод необходимо заменять после обрыва волокна, что приводит к высоким затратам на техническое обслуживание |
Позиционирование затрат | Низкая стоимость основных компонентов, высокая производительность сборки и превосходные показатели затрат. | Высокая стоимость оптоволокна и главного источника света, на 50–200 % дороже, чем у переднего типа, позиционируется как средний и высокий класс. |
Учитывая различия в характеристиках и стоимости, при выборе источников света для промышленных эндоскопов следует ориентироваться на температуру проверки, диаметр зонда и бюджет. Промышленные эндоскопы различных конфигураций проявляют свои преимущества в следующих сценариях.
Благодаря преимуществам «яркости, компактности, низкой стоимости и долговечности» передние источники света для промышленных эндоскопов подходят для большинства сценариев нормальной температуры, включая производство и техническое обслуживание автомобилей (компоненты с нормальной температурой, такие как двигатели и коробки передач), производство пресс-форм и литья под давлением (бегуны, полости и т. д.), аэрокосмическую промышленность (детали с нормальной температурой, такие как лопатки двигателя), общепромышленное оборудование (сосуды под давлением, трубопроводы с нормальной температурой и т. д.) и рутинные наблюдения в научно-исследовательских лабораториях. В задачах промышленного эндоскопического контроля передний источник света работает стабильно и надежно, но его ограничением является то, что он не может адаптироваться к долгосрочным сценариям с высокой температурой выше 80 ~ 100 ℃.
Основным преимуществом заднеустановленного источника света для промышленных эндоскопов является высокая термостойкость и более высокий световой поток, что делает его пригодным для высокотемпературных проверок и проверок в больших пространствах: автомобильные высокотемпературные компоненты (трехходовые каталитические нейтрализаторы, выхлопные трубы и т. д.), электроэнергетическая и тепловая промышленность (котлы, высокотемпературные трубопроводы и т. д.), химическая промышленность (высокотемпературные реакционные котлы и т. д.), а также трубопроводы или сосуды. с большими диаметрами, требующими сильного светового освещения. В этих задачах промышленного эндоскопического контроля источник света, установленный сзади, является единственным возможным выбором, и его ограничением является то, что он не может адаптироваться к сверхтонким датчикам размером менее 6 мм, что требует больших бюджетных инвестиций.
При выборе промышленного эндоскопа основное внимание уделяется «соответствию условиям работы», а не слепой погоне за высококачественной продукцией. Для рутинных проверок при нормальной температуре приоритет следует отдавать промышленным эндоскопам с фронтальными источниками света, которые обеспечивают баланс между яркостью, требованиями к сверхтонким датчикам и экономичностью; для высокотемпературных сценариев с рабочей температурой > 100 ℃ можно выбрать промышленные эндоскопы с установленными сзади оптоволоконными источниками света. Таким образом, передние и задние источники светапромышленные эндоскопыне заменяют друг друга и должны быть точно подобраны в зависимости от температуры, апертуры и бюджета, чтобы обеспечить эффективность и точность промышленного эндоскопа.