Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Оптические методы в автодиагностике


ВВЕДЕНИЕ

Наиболее простым способом выявления неисправностей механических деталей является визуальный осмотр. В труднодоступных местах он затруднен. Разборка агрегатов для осмотра является крайне нежелательной. Поэтому для обнаружения дефектов в таких ситуациях применяют специальные оптические приборы - так называемые технические эндоскопы.

Пример применения технических эндоскопов в автосервисе - осмотр и определение технического состояния цилиндров двигателя и агрегатов трансмиссии без предварительной разборки.

  Примеры применения эндоскопа


Вывернули свечу и запустили эндоскоп внутрь цилиндра. Хорошо просматриваются стенки, днище поршня, клапаны.
А вот в другом цилиндре есть клапан, с которым все ясно.
Осмотр коробки передач. Оцениваем состояние зубьев шестерен и синхронизаторов

Эндоскопия двигателя проводится для оценки величины износа и определения поломок в цилиндро-поршневой группе. Легко выявляются прогар и повреждение клапанов, днищ поршней, головки блока и прокладки головки блока со стороны камеры сгорания. По следам масла на стержнях и тарелках клапанов, крыше камеры сгорания, краях днища поршня определяют износ маслоотражательных колпачков, поршневых колец.

Это далеко не полный перечень примеров применений оптической эндоскопии в диагностике технического состояния автомобиля. Познакомимся с основными типами таких оптических приборов, их конструкцией и характеристиками.

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ТЕХНИЧЕСКИХ ЭНДОСКОПАХ

Эндоскоп в переводе с греческого: endon - внутри и skopeo – рассматривать. Эндоскопы разделяются на гибкие и жесткие. Бороскоп (borescope) в иностранной литературе это либо общее название эндоскопов, либо жесткие эндоскопы. Фиброскоп, флексоскоп – англоязычные названия гибких эндоскопов от fiber - волокно, flexible – гибкий.

ЖЕСТКИЕ ЭНДОСКОПЫ

Жесткие эндоскопы предназначены для визуального контроля узлов, к которым возможен прямолинейный доступ (особенно, когда эндоскопический контроль запланирован на стадии проектирования изделия). Жесткие эндоскопы используют для осмотра полостей машин и механизмов, каналов и труб малого диаметра, полостей отливок, шлифованных и хонингованных отверстий.
Жесткий эндоскоп (оптическая трубка) состоит из визуальной и осветительной системы. Визуальная система состоит из линзовой, стержневой или градиентной оптики, которая заключена во внутреннюю металлическую трубку. Осветительная система состоит из оптического волокна, которое расположено между двумя металлическими трубками: наружной и внутренней.
Жесткие эндоскопы характеризуются четырьмя основными параметрами: диаметром рабочей части, длиной рабочей части, углом направления наблюдения и углом поля зрения.

Наиболее распространенные диаметры рабочей части 1.7, 2, 2.7, 4, 6, 8 и 10 миллиметров.
Длины жестких эндоскопов обычно находятся в пределах от 100 до 1000 миллиметров и изменяются с шагом 200 – 300 миллиметров.
Основные углы направления наблюдения 0, 30, 45, 75, 90, 110 градусов. Угол направления наблюдения может быть и плавно изменяемым в эндоскопах с качающейся призмой - от 30 до 110 градусов.
Угол поля зрения, как правило, варьируется от 50 до 90 градусов. При этом необходимо учитывать, что увеличение поля зрения приводит к уменьшению детализации, т.е. можно видеть много и мелко или мало и крупно. Основное преимущество жестких эндоскопов – высокая разрешающая способность до 25 линий на миллиметр.

Фотография жесткого эндоскопа

Схема осмотра цилиндра двигателя

ГИБКИЕ ЭНДОСКОПЫ

Не всегда возможен прямой доступ к объекту или сам объект имеет сложную геометрию. В этом случае для визуального контроля применяют гибкие эндоскопы.
В гибких эндоскопах визуальная система и система передачи света состоят из волоконной оптики, смонтированных внутри гибкой трубки. Канал для передачи изображения представляет собой линзовый объектив, который строит изображение исследуемого объекта на торце кабеля для передачи изображения. Далее изображение передается с его помощью. Кабель передачи изображения состоит из большого числа волокон, толщина которых 10-12 микрон. Расположение торцов волокон на входе кабеля точно соответствует расположению на выходе. Изображение, полученное на конце кабеля, рассматривается через окуляр.
Канал для передачи света представляет собой светорассеивающюю линзу, вклеенную в головку прибора, световолоконный жгут с нерегулярно уложенными волокнами. Конец световолоконного жгута вмонтирован в специальный наконечник, подключающийся к осветителю. Гибкие эндоскопы имеют управляемый дистальный конец, изгибающийся в одной или двух плоскостях. Как правило, это определяется диаметром рабочей части. Обычно в эндоскопах малого диаметра (6 мм и менее) изгиб осуществляется в одной плоскости, а в более крупных – в двух. В эндоскопах угол изгиба бывает от 90 до 180 градусов.
Эндоскопы могут иметь канал для гибкого инструмента, при необходимости осуществления манипуляций, например захвата предметов, взятия пробы и т.д.
Основным недостатком гибких эндоскопов является более низкая разрешающая способность по сравнению с жесткими.
Обычно гибкие эндоскопы имеют герметичную маслобензостойкую рабочую часть с покрытием из нержавеющей стали.

Схема гибкого эндоскопа

Фотография гибкого эндоскопа

ВИДЕОСКОПЫ

Гибкие волоконно-оптические эндоскопы имеют ряд недостатков, наиболее существенные из которых невысокая разрешающая способность и ограничения по длине, определяемые волокном передачи изображения. Видеоскопы лишены этих недостатков. Гибкие видеоскопы отличаются от волоконно-оптических визуальной системой.
Канал для передачи изображения представляет собой линзовый объектив, который строит изображение исследуемого объекта на ПЗС-матрице. Далее, изображение передается по электрическому кабелю в виде электрических сигналов в электронный блок преобразования видео сигнала и выводится на видеомонитор. Во всем остальном видеоскопы подобны волоконно-оптическим эндоскопам.
Основные достоинства видеоскопов:

  • Высокая разрешающая способность, сравнимая с жесткими эндоскопами.
  • Сменные объективы, позволяющие производить визуальный контроль объекта с расстояний от 1 мм до нескольких метров.
  • Длины рабочей части могут достигать 30м.
  • Возможность регистрации проводимого обследования на видеомагнитофоне или компьютере и ведения баз данных.
  • Возможность применения на некоторых моделях систем измерения обнаруженных дефектов.

    Схема видеоскопа

    Фото видеоскопа

    ИТОГ

  • Современные технические эндоскопы представляют собой высококачественные оптико-механические приборы, предназначенные для быстрого и высококачественного визуального исследования труднодоступных зон различных объектов без их разборки.
  • Использование технических эндоскопов для осмотра визуально недоступных частей оборудования позволяет избежать излишней разборки и замены узлов и деталей и в то же время заранее определить те участки, где это необходимо. При этом экономятся значительные средства и рабочее время.
  • Освещение осматриваемой поверхности узким ярким лучом света, излучаемого эндоскопом, создает условия для непроизвольной многократной концентрации внимания диагноста на небольшом участке поверхности.
  • Благодаря малому диаметру эндоскопов, их можно вводить в узкие и глубокие промежутки между конструктивными элементами, тем самым расширяя и углубляя зону осмотра, даже, если эта зона не находится в пределах прямой видимости. Эндоскопы дают возможность выявлять и контролировать дефекты, ранее недоступные для контроля без разборки.
  • Эндоскопическое обследование можно записать на видеопленку, или, применяя цифровой фотоаппарат, создать архив дефектов и контролировать динамику их развития во времени.
  • Количество выявляемых с помощью эндоскопов дефектов увеличивается в несколько раз по сравнению с традиционными методами.
  • Персонал, начавший применять в своей работе эндоскопы — приборы, нетрадиционные для технических специалистов, уже не может без них обходиться, настолько эффективно их использование.
  • Внедрение эндоскопов в технологический процесс быстро окупает вложенные средства

    ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

    В заключение заметим, что применение оптических методов для диагностики автомобильных двигателей не ограничивается оптическими эндоскопами. Специальные системы позволяют заглянуть внутрь каждого цилиндра работающего двигателя и наблюдать во времени за ходом процесса сгорания топлива. Световое излучение, возникающее при сгорании топлива в цилиндрах, несет огромное количество диагностической информации. Его регистрация и соответствующая обработка позволяют сделать вывод об степени изношенности механических деталей, нарушениях в работе систем управления двигателем, степени их оптимальнсти настройки конкретного экземпляря двигателя.


  •  

      Alex



    http://subscribe.ru/
    E-mail: ask@subscribe.ru
    Отписаться
    Убрать рекламу

    В избранное