بازرسی چشمی یک تکنیک آزمایش غیرمخرب است که ابزاری برای تشخیص و بررسی انواع عیوب سطحی مانند خوردگی، آلودگی، پرداخت سطح و ناپیوستگی های سطح روی اتصالات (به عنوان مثال، جوش‌ها،اتصالات لحیم کاری، و …) فراهم می‌کند. بازرسی بصری نیز پرکاربردترین روش برای تشخیص و بررسی ترک های سطحی است که به دلیل ارتباط آنها با مکانیسم های شکست سازه از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
حتی زمانی که سایر تکنیک‌های غیرمخرب برای تشخیص ترک‌های سطحی استفاده می‌شوند، بازرسی بصری اغلب مکمل مفیدی است. به عنوان مثال، هنگامی که بررسی جریان گردابی لوله فرآیند انجام می شود، بازرسی بصری اغلب برای تأیید و بررسی دقیق تر اختلال سطح انجام می شود.
با توجه به طیف گسترده ای از عیوب سطحی که ممکن است با معاینه بصری قابل تشخیص باشند، استفاده از بازرسی بصری ممکن است شامل تکنیک های مختلفی باشد، بسته به محصول و نوع عیب سطحی که نظارت می شود. این مقاله بر روی برخی تجهیزات مورد استفاده برای کمک به فرآیند بازرسی بصری تمرکز دارد.
انواع تجهیزات بازرسی بصری
روش‌های بازرسی بصری شامل تجهیزات بسیار متنوعی است، از معاینه با چشم غیرمسلح گرفته تا استفاده از میکروسکوپ‌های تداخلی برای اندازه‌گیری عمق خراش‌ها در پوشش سطوح بسیار صیقلی یا روکش دار. برخی از تجهیزات مورد استفاده برای کمک به بازرسی بصری عبارتند از:
- بوروسکوپ های انعطاف پذیر برای روشنایی و مشاهده مناطق داخلی، بسته یا غیرقابل دسترس
- حسگرهای تصویر برای سنجش از راه دور یا برای ایجاد رکوردهای بصری دائمی به شکل عکس، نوار ویدئویی یا تصاویر با کامپیوتر
- سیستم های بزرگنمایی برای ارزیابی سطح، شکل‌های سطح (پروفایل و اندازه‌گیری کانتور)، و ریزساختارهای سطح
- مواد نافذ رنگ و فلورسنت و ذرات مغناطیسی برای افزایش مشاهده ترک‌های سطحی (و گاهی اوقات شرایط نزدیک به سطح در مورد بازرسی ذرات مغناطیسی)
این مقاله به بررسی استفاده از تجهیزات ذکر شده در بالا به جز مواد نافذ رنگ و ذرات مغناطیسی در بازرسی بصری می پردازد،
بوروسکوپ ها
بوروسکوپ (شکل 1) یک دستگاه نوری لوله ای طولانی است که اجازه می دهد تا سطوح داخل لوله های باریک یا محفظه های غیرقابل دسترسی را بررسی کنید. این لوله، که می‌تواند سفت یا انعطاف‌پذیر با طول‌ها و قطرهای مختلف باشد، ارتباط نوری لازم را بین انتهای دید و یک عدسی شیئی در نوک دور یا انتهایی بوروسکوپ فراهم می‌کند. این اتصال نوری را می توان به یکی از سه روش مختلف به دست آورد:
- با استفاده از یک لوله سفت و سخت با یک سری لنز رله
- با استفاده از یک لوله (معمولا انعطاف پذیر اما همچنین سفت و سخت) با مجموعه ای از فیبرهای نوری
- با استفاده از یک لوله (معمولا منعطف) با سیم کشی که سیگنال تصویر را از یک سنسور تصویربرداری دستگاه همراه با شارژ (CCD) در نوک دیستال (لوله) حمل می کند.
این سه طرح اصلی لوله می توانند فوکوس ثابت یا قابل تنظیم لنز شیئی را در نوک دیستال داشته باشند. نوک دیستال نیز دارای منشورها و آینه هایی است که جهت و میدان دید را مشخص می کنند (شکل 2 را ببینید). این نماها با توجه به نوع و کاربرد بوروسکوپ متفاوت است. طراحی سیستم روشنایی نیز با توجه به نوع بروسکوپ متفاوت است. به طور کلی، یک راهنمای نور فیبر نوری و یک لامپ تولید کننده نور سفید در سیستم روشنایی استفاده می شود، اگرچه نور ماوراء بنفش می تواند برای بازرسی سطوحی که با مواد نافذ فلورسنت مایع بررسی شده استفاده شود.
دیودهای ساطع کننده نور در نوک دیستال گاهی اوقات برای روشنایی در ویدئوسکوپی با طول کاری بیشتر از 15 متر (50 فوت) استفاده می شود.
بوروسکوپ های سفت و سخت
بوروسکوپ های سفت و سخت عموماً به کاربردهایی با یک مسیر مستقیم بین ناظر و ناحیه ای که باید مشاهده شود محدود می شود. اندازه ها از 0.15 تا 30 متر (0.5 تا 100 فوت) و در قطر 0.9 تا 70 میلی متر (0.035 تا 2.75 اینچ) متغیر است. بزرگنمایی معمولاً 3 تا 4× است، اما توان های تا 50× در دسترس هستند. سیستم روشنایی یا یک لامپ رشته ای است که در انتهای لوله قرار دارد (شکل 1a) یا یک بسته راهنمای نور ساخته شده از فیبرهای نوری (شکل 1c) که نور را از یک منبع خارجی هدایت می کند.
همانطور که در بخش “انتخاب” در این مقاله توضیح داده شده است، انتخاب سرهای مشاهده برای بورسکوپ های سخت (شکل 2) با توجه به کاربرد متفاوت است. بورسکوپ های صلب معمولاً دارای میدان دید 55 درجه هستند، اگرچه میدان دید می تواند بین 10 تا 90 درجه باشد. به طور معمول، نوک های دیستال قابل تعویض نیستند، اما برخی از مدل ها (مانند بروسکوپ های قابل توسعه) ممکن است دارای سرهای دید قابل تعویض باشند.
برخی از بوروسکوپ های صلب(سفت وسخت) دارای اسکن مداری هستند (شکل 1c)، که شامل چرخش شفت نوری برای اهداف اسکن می شود. بسته به مدل بورسکوپ، میزان چرخش می تواند از 120 تا 370 درجه متفاوت باشد. برخی از بوروسکوپ های سفت و سخت نیز دارای منشورهای متحرک در نوک خود برای اسکن هستند.
بوروسکوپ های سفت و سخت در مدل های مختلفی موجود هستند که دارای تغییرات قابل توجهی در طراحی شفت، نوک دیستال و سیستم روشنایی هستند. برخی از این تغییرات طراحی در قسمت بعدی این مقاله توضیح داده شده است.
