DE102012103960B4 - High pressure camera system - Google Patents
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Abstract
Hochdruck Kamerasystem (1) mit einer in einem Gehäuse (2) angeordneten Kamera (5) und einer Beleuchtungseinrichtung (7, 8), wobei das Gehäuse (2) eine druckfeste Sichtscheibe (4) für die Kamera (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtscheiben (4, 6) in einem Metallring (3) eingelassen, mit diesem durch Verkleben, Verschweissen oder Verpressen mit diesem dicht verbunden sind und daß das Kamerasystem durch Anschläge (10) an denen sich die Sichtscheiben (4, 6) abzustützen vermögen, druckfest bis mindestens 200bar ausgebildet ist.High-pressure camera system (1) having a camera (5) arranged in a housing (2) and a lighting device (7, 8), wherein the housing (2) has a pressure-resistant viewing window (4) for the camera (5), characterized that the viewing windows (4, 6) embedded in a metal ring (3), with this by gluing, welding or pressing with this are tightly connected and that the camera system by stops (10) against which the lenses (4, 6) are able to support , pressure resistant to at least 200bar is formed.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochdruck Kamerasystem mit einer in einem Gehäuse angeordneten Kamera und einer Beleuchtungseinrichtung, wobei das Gehäuse eine druckfeste Scheibe für die Kamera aufweist.The invention relates to a high-pressure camera system with a housing arranged in a camera and a lighting device, wherein the housing has a pressure-resistant disc for the camera.
Es sind verschiedenste Kamerasysteme für den Einsatz in Flüssigkeiten oder dergleichen bekannt, die jedoch alle nur für geringe Drücke von bis etwa 10 bar geeignet sind.There are a variety of camera systems for use in liquids or the like known, but all are only suitable for low pressures of up to about 10 bar.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kamerasystem zu schaffen, das auch bei hohen Drücken und in korrosiven Umgebungen oder dergleichen eingesetzt werden kann.The object of the invention is to provide a camera system which can be used even at high pressures and in corrosive environments or the like.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sichtscheiben in einem Metallring eingelassen, mit diesem durch Verkleben, Verschweissen oder Verpressen mit diesem dicht verbunden sind und daß das Kamerasystem durch Anschläge an denen sich die Sichtscheiben abzustützen vermögen, druckfest bis mindestens 200bar ausgebildet ist.This object is achieved in that the lenses are embedded in a metal ring, are tightly connected to this by gluing, welding or compression with this and that the camera system by stops on which the sight glasses are able to support pressure resistant to at least 200bar is formed.
Durch die druckfeste Sichtscheibe wird die Kamera geschützt und kann dennoch die Umgebung beobachten. Es sind verschiedenste Verfahren möglich, eine dichte Verbindung zwischen Glas und Metallring herzustellen, die auf Gummidichtungen oder dergleichen verzichten können und deswegen auch bei hohen Drücken dicht halten. Innen ist ein Absatz vorgesehen, der von außen auf das Glas wirkende Drücke aufzunehmen vermag. Hierdurch ist das Kamerasystem auch druckfest bis mindestens 200bar. Hierdurch werden desweiteren viele Anwendungen ermöglicht, die bislang für Inspektionskameras nicht zugänglich waren bzw. nur mit erheblichen Abstrichen bei den Nutzungsmöglichkeiten genutzt werden konnten.The pressure-resistant lens protects the camera and still allows the environment to be observed. Various methods are possible to produce a tight connection between glass and metal ring, which can dispense with rubber seals or the like and therefore keep tight even at high pressures. Inside a paragraph is provided, which is able to absorb externally acting on the glass pressures. As a result, the camera system is also pressure resistant to at least 200bar. As a result, many applications are possible, which were previously not accessible to inspection cameras or could be used only with considerable drawbacks in the use of opportunities.
Es hat sich dabei als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens eine weitere Sichtscheibe für die Beleuchtungseinrichtung vorgesehen ist.It has proven to be extremely advantageous if at least one further viewing window is provided for the illumination device.
Hierdurch wird eine das Kamerabild störende Beeinflussung durch die Lichtquelle ausgeschlossen. Insbesondere werden Lichtreflexe, die das Sichtbild der Kamera stören würden, wirksam vermieden. Diese Reflexe treten vornehmlich bei für hohe Drücke geeigneten, dicken Scheiben auf. Zudem wird eine unerwünschte chromatische Aberation vermieden.As a result, a disturbing effect on the camera image by the light source is excluded. In particular, light reflections that would disturb the visual image of the camera, effectively avoided. These reflexes occur mainly at high pressures suitable, thick discs. In addition, an undesirable chromatic aberration is avoided.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt vor, wenn mehrere Sichtscheiben für die Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sind.Another very advantageous embodiment of the invention is when several lenses are provided for the lighting device.
Damit kann eine vorgesehene Lichtverteilung und damit ein gutes Sichtfeld erreicht werden.Thus, a planned light distribution and thus a good field of view can be achieved.
Äußerst vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wenn die Sichtscheiben für die Beleuchtungseinrichtung als Ring um die Kamera-Sichtscheibe angeordnet sind.It is extremely advantageous according to an embodiment of the invention, when the lenses for the lighting device are arranged as a ring around the camera lens.
Hierdurch wird eine sehr gleichmäßige Ausleuchtung des Kamerasichtfeldes ermöglicht.This allows a very uniform illumination of the camera field of view.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt vor, wenn der Ring auf ein Gehäuse aufgeschraubt ist.Another very advantageous embodiment of the invention is when the ring is screwed onto a housing.
Damit wird das Gehäuse öffenbar.This opens the case.
Dabei ist es sehr vorteilhaft, wenn die Verschraubung gegenüber Flüssigkeiten oder Gasen abgedichtet ausgebildet ist.It is very advantageous if the screw is sealed against liquids or gases.
Hiermit wird das Eindringen von unerwünschten Stoffen vermieden.This prevents the penetration of unwanted substances.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wenn eine Steckverbindung vorgesehen ist, über die Daten zwischen der Kamera und einer Auswertungseinheit ausgetauscht werden und über die die Beleuchtungseinrichtung angesteuert wird.It is also very advantageous according to a development of the invention, when a plug connection is provided, are exchanged via the data between the camera and an evaluation unit and via which the illumination device is driven.
Hierdurch kann die Kamera und die Beleuchtungseinrichtung aus der Ferne gesteuert werden.This allows the camera and the lighting device to be controlled remotely.
Dabei ist es äußerst vorteilhaft, wenn die Steckverbindung abgedichtet ausgestaltet ist.It is extremely advantageous if the connector is designed sealed.
Damit wird auch an dieser Stelle das Eindringen von unerwünschten Stoffen wirksam vermieden.Thus, the penetration of undesirable substances is effectively avoided at this point.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt vor, wenn wenigstens ein Teil der Sichtscheiben optisch geschliffen ist.Another very advantageous embodiment of the invention is when at least part of the lenses is optically ground.
Damit können die optischen Eigenschaften der Sichtscheiben beeinflusst werden. Es ist vor allem möglich die Brechung und Reflektionen zu vermindern.Thus, the optical properties of the lenses can be influenced. It is especially possible to reduce the refraction and reflections.
Ebenfalls sehr vorteilhaft ist es, wenn die Sichtscheiben wenigstens annähernd optisch neutral sind.It is also very advantageous if the viewing windows are at least approximately optically neutral.
Damit werden möglichst geringe unerwünschte Beeinflussungen des Kamerabildes sichergestellt.This ensures the lowest possible undesirable effects on the camera image.
Eine äußerst vorteilhafte Verwendung eines erfindungsgemäßen Kamerasystems liegt vor, wenn das Kamerasystem zur Inspektion von Tiefbrunnen, auf Bohrinseln, im Bereich der Hochdrucktechnik, aber auch in Reaktionsgefäßen oder dergleichen eingesetzt wird. An extremely advantageous use of a camera system according to the invention is present when the camera system is used for inspecting deep wells, on oil rigs, in the field of high-pressure technology, but also in reaction vessels or the like.
Gerade bei diesen Anwendungen kommt es auf gute Sicht und äußerste Robustheit des Kamerasystems an.Especially in these applications, it depends on good visibility and extreme robustness of the camera system.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht.In the following the invention is illustrated by means of an embodiment.
Dabei zeigen:Showing:
Mit
Dieses Kamerasystem besteht im wesentlichen aus einem Kameragehäuse
Das Vorderteil
Das Vorderteil
Um die Sichtscheibe
Die Sichtscheiben
Um eine unnötig hohe mechanische Belastung durch hohen Umgebungsdruck zu vermeiden, können im Vorderteil
Durch die separaten Sichtscheiben
Auf der Rückseite des Kameragehäuses
Die gesamte Kameraanordnung
Bei allen diesen Einsatzbereichen treten Drücke von bis zu 200bar auf. Diesen muss die Kameraanordnung
Das Gehäuse
Aufgrund der hohen Drücke verbietet sich der Einsatz von Gummidichtungen. Mit diesen könnte die erforderliche absolute Dichtigkeit gegenüber Gasen und Flüssigkeiten nicht gewährleistet werden.Due to the high pressures prohibits the use of rubber seals. With these, the required absolute tightness against gases and liquids could not be guaranteed.
Auch wäre dann der Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen, wie auf den oben genannten Bohrinseln nicht möglich.Also, then the use in hazardous areas, such as on the above-mentioned rigs would not be possible.
Aus diesem Grund können die Sichtscheiben
Alle anderen Verbindungen sind mit Dichtringen, vorzugsweise aus metallischen Werkstoffen abgedichtet.All other connections are sealed with sealing rings, preferably made of metallic materials.
Aufgrund des hochwertigen Edelstahlgehäuses und des eingesetzten Spezialglases können auch mit dem erfindungsgemäßen Kamerasystem
Um keine unnötige Erwärmung der Kameraanordnung
Die Sichtscheibe
Für die Beleuchtung muss mindestens eine Lichtscheibe
Am hinteren Ende des Gehäuses
Die Kameraoptik
Die Kameraanordnung
Der Durchmesser der Kameraanordnung
An der Steckverbindung ist eine Steuerverbindung angeschlossen, die die Kameraanordnung
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