RU2270993C2 - Device for controlling internal surface of bodies - Google Patents

Device for controlling internal surface of bodies Download PDF

Info

Publication number
RU2270993C2
RU2270993C2 RU2004108226/28A RU2004108226A RU2270993C2 RU 2270993 C2 RU2270993 C2 RU 2270993C2 RU 2004108226/28 A RU2004108226/28 A RU 2004108226/28A RU 2004108226 A RU2004108226 A RU 2004108226A RU 2270993 C2 RU2270993 C2 RU 2270993C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
eyepiece
optical axis
ocular
lens
output end
Prior art date
Application number
RU2004108226/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004108226A (en
Inventor
Виктор Яковлевич Маклашевский (RU)
Виктор Яковлевич Маклашевский
Андрей Анатольевич Кеткович (RU)
Андрей Анатольевич Кеткович
Original Assignee
Войсковая часть 75360
Андрей Анатольевич Кеткович
Виктор Яковлевич Маклашевский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая часть 75360, Андрей Анатольевич Кеткович, Виктор Яковлевич Маклашевский filed Critical Войсковая часть 75360
Priority to RU2004108226/28A priority Critical patent/RU2270993C2/en
Publication of RU2004108226A publication Critical patent/RU2004108226A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2270993C2 publication Critical patent/RU2270993C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: technology for non-destructive control of internal surface of bodies by visual method.
SUBSTANCE: device has hollow cylinder-shaped body and, serially positioned inside it along its longitudinal axis, lighting system with electric lamp and toroidal lens, observation system, containing circular observation mirror, objective, light guide, scale mesh and ocular. Device additionally has second objective, positioned behind first ocular on its optical axis, television CCD-matrix, mounted in focal plane of second objective, video monitor, on screen of which images of light sections of object are visualized at output end of light guide, second replaceable ocular, positioned, during projection of first ocular from beams route, on optical axis parallel to optical axis of first ocular and distanced from it for distance equal to half diameter of image of light section of object at output end of light guide, and having possibility of rotation relatively to optical axis of first ocular.
EFFECT: possible observation of enlarged image of defects.
3 dwg

Description

Изобретение относится к неразрушающему контролю внутренней поверхности тел визуальным методом.The invention relates to non-destructive testing of the internal surface of bodies by a visual method.

Известно устройство для контроля внутренней поверхности тел, содержащее полый цилиндрический корпус с последовательно расположенными внутри него вдоль его продольной оси осветительной системой с электрической лампой и тороидальной линзой и систему наблюдения светового сечения внутренней поверхности объекта, содержащую коническое зеркало кольцевого обзора, объектив, световод, масштабную сетку и окуляр [1].A device for controlling the inner surface of bodies is known, comprising a hollow cylindrical body with a lighting system with an electric lamp and a toroidal lens, sequentially arranged inside it along its longitudinal axis, and a light section observation system for the object’s inner surface, containing a conical ring-shaped mirror, a lens, a light guide, a large-scale grid and the eyepiece [1].

Недостаток устройства - невозможность наблюдения увеличенного изображения дефектов, что снижает точность измерения их размеров, а также отсутствие телевизионных средств наблюдения, повышающих комфортность наблюдения и позволяющих реализовать компьютерные технологии обработки изображения.The disadvantage of this device is the impossibility of observing an enlarged image of defects, which reduces the accuracy of measuring their size, as well as the absence of television surveillance tools that increase the comfort of observation and allow the implementation of computer image processing technologies.

Для устранения этого недостатка нами предлагается дополнительно ввести в оптическую схему устройства второй объектив, расположенный за первым окуляром на его оптической оси, телевизионную ПЗС-матрицу, установленную в фокальной плоскости второго объектива, видеомонитор для визуализации формируемой ПВО-матрицей телевизионных изображений, второй сменный окуляр, располагаемый вместо первого окуляра на оптической оси, параллельной оси первого окуляра и удаленной от него на расстояние D/2, где D - диаметр изображения светового сечения объекта на выходном торце светом вода, причем второй окуляр установлен с возможностью вращения относительно оптической оси первого окуляра для совмещения оптической оси второго окуляра с центром изображения дефекта, а фокусные расстояния первого окуляра f1, второго окуляра f2, второго объектива f0, диаметр выходного торца световода Dс, размер ПЗС-матрицы А, максимальная величина изображения дефекта на торце световода tmax, диаметр входного зрачка второго объективами зрачка второго окуляра D2 отвечают соотношениям:To eliminate this drawback, we propose to additionally introduce into the optical circuit of the device a second lens located behind the first eyepiece on its optical axis, a television CCD array mounted in the focal plane of the second lens, a video monitor for visualizing the airborne matrix of television images, a second interchangeable eyepiece, located instead of the first eyepiece on the optical axis parallel to the axis of the first eyepiece and remote from it by a distance D / 2, where D is the diameter of the image of the light section of the object there is water at the output end, and the second eyepiece is mounted to rotate relative to the optical axis of the first eyepiece to align the optical axis of the second eyepiece with the center of the defect image, and the focal lengths of the first eyepiece f 1 , the second eyepiece f 2 , the second lens f 0 , the diameter of the output the end of the fiber D c , the size of the CCD matrix A, the maximum image size of the defect on the end of the fiber t max , the diameter of the entrance pupil of the second pupil lenses of the second eyepiece D 2 correspond to the relations:

Figure 00000002
Figure 00000002

Dс≥D+2tmax, Dg≥D+D2.D with ≥D + 2t max , D g ≥D + D 2 .

Схема устройства представлена на фиг.1 и 2.The device diagram is presented in figures 1 and 2.

Устройство содержит полый цилиндрический корпус 1, в котором размещены последовательно вдоль его продольной оси лампа 2, тороидальная линза 5, коническое зеркало 4, объектив 5, световод 6, масштабная сетка 7, первый окуляр 8, второй объектив 9, ПЗС-матрица 10, видеомонитор 11, второй окуляр 12.The device comprises a hollow cylindrical body 1, in which a lamp 2, a toroidal lens 5, a conical mirror 4, a lens 5, a light guide 6, a scale mesh 7, a first eyepiece 8, a second lens 9, a CCD matrix 10, a video monitor are placed sequentially along its longitudinal axis 11, second eyepiece 12.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Тороидальная линза 3 формирует на внутренней поверхности объекта узкую световую полоску кольцевой формы. Объектив 5 с помощью конического зеркала 4 формирует на входе световода 6 изображение этой полоски, отображающей профиль объекта в заданном сечении. Первый окуляр 8 и второй объектив 9 образуют телецентрическую систему с параллельным ходом лучей между окуляром и объективом.The toroidal lens 3 forms a narrow ring of light on the inner surface of the object. The lens 5 using a conical mirror 4 forms at the input of the fiber 6 an image of this strip, which displays the profile of the object in a given section. The first eyepiece 8 and the second lens 9 form a telecentric system with a parallel beam path between the eyepiece and the lens.

В фокальной плоскости объектива 9 на ПЗС-матрице 10 формируется изображение светового сечения объекта, наблюдаемого на выходном торце световода 6. Масштаб этого изображения определяется известным соотношением m=f1/f0 [2] и выбирается таким, чтобы изображение торца световода диаметром Dс полностью вписалось в ПЗС-матрицу размером А×A. Оптические оси первого окуляра 8 и второго объектива 9 совпадают в пространстве с нормалью к выходному торцу световода 5 в его центре.In the focal plane of the lens 9, an image of the light section of the object observed at the output end of the fiber 6 is formed on the CCD matrix 10. The scale of this image is determined by the known ratio m = f 1 / f 0 [2] and is selected so that the image of the end of the fiber with a diameter of D with fully fit into the CCD matrix of size A × A. The optical axis of the first eyepiece 8 and the second lens 9 coincide in space with the normal to the output end of the optical fiber 5 in its center.

При выведении первого окуляра 8 из хода лучей и введении в него с помощью известных конструктивных приемов второго окуляра 12, оптическая ось которого параллельна оси первого окуляра 4 и удалена от нее на расстояние D/2, на второй объектив 9 из второго окуляра направляется световой пучок, ось которого параллельна оси второго объектива и проходит через центр изображения дефекта перпендикулярно плоскости выходного торца световода 5.When the first eyepiece 8 is pulled out of the path of the rays and a second eyepiece 12 is introduced into it with the help of known design techniques, the optical axis of which is parallel to the axis of the first eyepiece 4 and is D / 2 removed from it, a light beam is directed from the second eyepiece 9, whose axis is parallel to the axis of the second lens and passes through the center of the image of the defect perpendicular to the plane of the output end of the optical fiber 5.

Вращение второго окуляра относительно оси второго объектива позволяет совместить его ось с центром изображения дефекта в любой точке окружности диаметра D на выходном торце световода 6. При этом согласно свойствам телецентрической системы [2] изображение дефекта всегда формируется по центру ПВО-матрицы 10 с масштабом m2=f2/f0, который выбирается из условия полного вписания изображения дефекта размером 2tmax в ПЗС-матрицу размером А×А.The rotation of the second eyepiece relative to the axis of the second lens allows you to combine its axis with the center of the image of the defect at any point on the circle of diameter D at the output end of the fiber 6. Moreover, according to the properties of the telecentric system [2], the image of the defect is always formed in the center of the air defense matrix 10 with a scale of m 2 = f 2 / f 0 , which is selected from the condition that the image of the defect of size 2t max is fully entered into the CCD matrix of size A × A.

Удвоенное значение размера изображения дефекта принято в связи с возможностью наблюдения как выступающих над поверхностью дефектов (наплывы, следы брызг металла и т.д.), так и расположенных ниже ее (раковины, царапины, проколы и т.п.). Очевидно, что диаметр второго объектива 9 должен отвечать условию Dg≥D+D2, где D2 - диаметр выходного зрачка второго окуляра.The doubled value of the defect image size is taken due to the possibility of observing both protruding defects above the surface (sagging, traces of metal splashes, etc.) and those located below it (shells, scratches, punctures, etc.). Obviously, the diameter of the second lens 9 must meet the condition D g ≥D + D 2 , where D 2 is the diameter of the exit pupil of the second eyepiece.

На фиг.2 показано расположение элементов оптической схемы при введении в ход лучей первого (фиг.2а) и второго (фиг.2,б) окуляра.Figure 2 shows the location of the elements of the optical scheme when introducing into the course of the rays of the first (Fig.2A) and second (Fig.2, b) eyepiece.

На фиг.3а показан вид экрана видеомонитора при введении в ход лучей первого окуляра, а на фиг.3б вид экрана при введении в ход лучей второго окуляра.On figa shows a view of the screen of the video monitor when introducing the rays of the first eyepiece, and fig.3b view of the screen when introducing the rays of the second eyepiece.

Источники информацииInformation sources

1. А.С. 1214259.1. A.S. 1214259.

2. Справочник конструктора оптико-механических приборов. - Л.: Машиностроение, 1982, 560с.2. Reference designer of optical-mechanical devices. - L .: Engineering, 1982, 560s.

Claims (1)

Устройство для контроля внутренней поверхности тел, содержащее полый цилиндрический корпус и последовательно расположенные в нем вдоль его продольной оси осветительную систему с электрической лампой и тороидальной линзой, систему наблюдения, содержащую коническое зеркало, объектив, световод, масштабную сетку и окуляр, отличающееся тем, что дополнительно содержит второй объектив, расположенный за первым окуляром на его оптической оси, телевизионную ПЗС-матрицу, установленную в фокальной плоскости второго объектива, видеомонитор, на экране которого визуализируются изображения световых сечений объекта на выходном торце световода, второй сменный окуляр, располагаемый при выведении первого окуляра из хода лучей на оптической оси, параллельной оптической оси первого окуляра и удаленной от нее на расстояние D/2, где D - диаметр изображения светового сечения объекта на выходном торце световода, и имеющий возможность вращения относительно оптической оси первого окуляра, причем диаметр выходного торца световода Dc, фокусные расстояния первого окуляра f1, второго окуляра f2, второго объектива f0, размер ПЗС-матрицы А и максимальная величина изображения дефекта на торце световода tmax отвечают следующим соотношениям:A device for controlling the internal surface of bodies, comprising a hollow cylindrical body and a lighting system with an electric lamp and a toroidal lens, sequentially located therein along its longitudinal axis, a monitoring system comprising a conical mirror, a lens, a light guide, a scale mesh and an eyepiece, characterized in that it further contains a second lens located behind the first eyepiece on its optical axis, a television CCD array mounted in the focal plane of the second lens, a video monitor, on the wound of which the images of the light sections of the object are visualized at the output end of the fiber, the second interchangeable eyepiece located when the first eyepiece is pulled out of the beam on the optical axis parallel to the optical axis of the first eyepiece and at a distance D / 2 from it, where D is the diameter of the light section image object on the output end of the fiber and having the possibility of rotating relative to the first optical axis of the eyepiece, wherein the output end of the fiber diameter D c, a first eyepiece focal lengths f 1, f 2 of the second eyepiece, torogo lens f 0, the size of the CCD array A and the maximum value of the image defect at the end of the light guide t max satisfy the following relations:
Figure 00000003
Figure 00000003
RU2004108226/28A 2004-03-23 2004-03-23 Device for controlling internal surface of bodies RU2270993C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004108226/28A RU2270993C2 (en) 2004-03-23 2004-03-23 Device for controlling internal surface of bodies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004108226/28A RU2270993C2 (en) 2004-03-23 2004-03-23 Device for controlling internal surface of bodies

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004108226A RU2004108226A (en) 2005-10-10
RU2270993C2 true RU2270993C2 (en) 2006-02-27

Family

ID=35850640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004108226/28A RU2270993C2 (en) 2004-03-23 2004-03-23 Device for controlling internal surface of bodies

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2270993C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004108226A (en) 2005-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5090188B2 (en) Microscope equipment
JP2008502929A (en) Inspection apparatus or inspection method for fine structure by reflected or transmitted infrared light
JP6964791B2 (en) Composite optical test system with projection and schlieren
JP4559149B2 (en) Illumination optical system, illumination device using illumination optical system, and observation system using illumination optical system or illumination device using illumination optical system
JPS60102608A (en) Remote visual inspector for radioactive object
US20160231555A1 (en) Borescope Inspection System
RU2270993C2 (en) Device for controlling internal surface of bodies
US6203492B1 (en) Scope tester
JP2013170919A (en) Hole inner circumferential surface imaging apparatus
JP2005241624A (en) Luminescence detection apparatus
CN114964713B (en) Schlieren experiment method for large-scale flow field visual imaging
JPH03231622A (en) Endoscope apparatus
JPH05149885A (en) In-pipe inspection device
RU2270416C2 (en) Device for controlling internal surfaces of bodies
CN208492033U (en) Fujinon electronic video endoscope light supply apparatus and electronic endoscope system
JP2881279B2 (en) Borescope for nuclear fuel
JPH06241760A (en) Cylinder inner face state inspection camera device
RU2413205C1 (en) X-ray optical endoscope
RU2293363C2 (en) Device for inspecting internal surfaces of bodies
RU2420769C2 (en) Laser illuminator for active-pulse optoelectronic devices (versions)
CN114930120B (en) Borescope with pattern projection
RU2263880C1 (en) Device for control of inner surfaces of articles
RU2405137C1 (en) X-ray optical endoscope
Antonatos Visual inspection
RU84119U1 (en) RASTER SHADOW FLOW VISUALIZATION SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060324