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    目視檢測與工業內窺鏡的歷史

    2021-11-30 15:33:33

    寬泛地說,自從人類有了視覺,就有了目視檢測,觀測對象包括人類自身、包括大自然。但是本文要探討的則是相對狹義的——隸屬于無損檢測的目視檢測,本文介紹目視檢測與工業內窺鏡的歷史。

    工業內窺鏡

    無損檢測的歷史是工業史的一部分。19世紀末20世紀初,美國率先在鍋爐檢測方面使用目視檢測方法,檢驗員檢查鍋爐內部狀況,并將沒有腐蝕和裂紋的狀況報告給公司,以便讓公司放心。ASME鍋爐壓力容器標準(1915)的第一版清晰的說明鑄件目視檢測接收標準是“無瑕疵,氧化皮和收縮裂紋”。

    目視檢測的物理基礎是:光線引起的視覺刺激。檢測時往往根據缺陷的一些特征來識別,當不連續缺陷與周邊形成以下對比時,缺陷細節變得更加明顯,如:反射率的差異;顏色差異或變色。不同類型的對比可以單獨或共同/疊加出現。例如:裂紋的檢測通常是通過其與其他周圍環境之間的光反射差異形成的黑/白對比而被檢出的。一般的腐蝕可以用顏色的不同來識別,因為腐蝕產物是有顏色的物質。應力腐蝕裂紋可能表現為黑色/白色對比增強的有色腐蝕產品。

    目視檢測可以檢測到的細節類型有:

    - 不連續缺陷,如裂紋和孔洞;

    - 形狀偏差,如焊縫的過度強化;

    - 表面粗造度或表面圖案。

    目視檢測從應用之初,就貫穿于零部件或機器的“壽命”的所有階段,包括制造期間和制造后,以及在使用期間定期進行。通常,目視檢測分為兩個步驟:1. 整體或一般的目視檢測。2. 局部或詳細的目視檢測。第一步主要是整體檢查篩查異常。當懷疑異常時,在第二步中,進一步對異常進行驗證和表征,以確定這些異常時否可以接受或必須拒收。

    隨著目視檢測的發展與應用,出現了可以延長人眼視線范圍和距離的工業內窺鏡,幫助人類更好地實現間接的、遠程的目視檢測。工業內窺鏡的歷史起源于醫學而非工業。內窺鏡(Endoscopy)——這個詞來自希臘詞語“往里看”——用在醫院上表示觀察人體內部結構。喬治·S·克拉姆頓(George S. Crampton)是一名有著工程師志向的醫生,他把自己的經驗從醫學成功地運用到工業應用上。1921年,他發明了西屋公司的第一個內窺鏡,用于檢查汽輪機內的不連續缺陷,例如裂紋。隨后在1927年出現了檢查槍孔內部的內窺鏡應用。在第二次世界大戰期間,克拉姆頓還曾采用工業內窺鏡檢查高射炮的炮孔、以支持陸軍作戰。

    發展至今,目視檢測以及工業內窺鏡都已有百年歷史,光學直桿內窺鏡、光纖內窺鏡、工業視頻內窺鏡,設備的種類、外觀、原理、設計都發生了巨大的變化,從定性觀察到定量分析,而且應用領域已經大為擴展。下個百年又會怎么樣呢?

    工業內窺鏡的歷史



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