内窥镜在小径薄壁管材内表面检验中的应用

窦丽娟　党辉　徐呈　孙利元

【摘 要】简单介绍工业视频内窥镜在锆合金小径薄壁管材内表面质量检验中的应用情况，对其需要完善的地方提出改进措施，并提出适合小径薄壁管材内表面检验的物理参数。实际情况表明，视频内窥镜在管材内表面检验过程中效果良好。

【关键词】锆合金；小径薄壁管；视频内窥镜

中图分类号： TG115.285 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）30-0042-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.017

0 前言

锆合金因其具有良好的核性能及机械加工性能等特点，常被广泛的用作核反应堆中的包壳材料。由于其用途特殊，所以对其质量要求十分严格，包壳管内表面检测是其质量控制中的一项重要内容。

核反应堆中的包壳管一般属于小径薄壁管材，其内表面检测仅靠检验人员目视并借助简单照明仪器无法准确判定缺陷位置和缺陷性质的现状，引入了工业视频内窥镜检测技术。

1 工业视频内窥镜简介

国内在20世纪70年代开始从国外引进工业内窥镜，主要用于航空航天产品内部多余物控制及一些零部件的质量检查。近年来，国内内窥镜检测已进入了实用阶段，越来越多地运用于产品生产质量的控制，并发展成为一项专用的检测手段。

工业视频内窥镜检测设备主要由光导纤维、插入管和视频成像系统组成，从而实现对管材内部视场范围内的监视、记录、存储和图像分析。

2 视频内窥镜的使用

小径薄壁管材内表面检测，传统方式是采用目视和聚光灯配合，有异样状况时，则会采用工业视频内窥镜来检查其缺陷状况。我单位最常使用的为IPLEX LX系列，其焦距为4.0～6.0m，镜头直径为4—8.5mm，探头软管长度为3.5m，采用USB接口，CD成像技术。光纤视频内窥镜价格昂贵，通过探头拍摄到管子内部情况在液晶显示器上成像，由此可初步判定管材内表面异常情况，为技术人员和质量检验人员体统分析依据。如图1、图2所示。

3 存在问题和改进措施

采用视频内窥镜检查管材内部缺陷存在一些问题：探头焦距范围太小，清晰成像的区域较窄，容易造成检验人员眼睛疲劳导致漏检。在确认工业视频内窥镜检查效果和不足之后，通过分析一般管材所处作业条件和目前的内窥镜技术，引进不同规格探头直径用于不同规格锆合金管材的内表面检测，取得了较好的效果。

4 锆合金管材内表面检查对内窥镜的要求

基于目前的检验经验并结合现用的视频内窥镜参数情况，建议包壳管视频内窥镜参数应满足以下要求，以利于小径薄壁管材内表面的检测等工作。

有效可调焦距：4～15cm以上

可视角度：保持360°旋转无死角

探头直径：3.5～10cm

探头分辨率：400万像素以上（要求防水、绝缘探头）

屏幕要求：一体化，3.5寸TFT彩色显示屏

摄像/录像像素：720*400以上。

探头前端应设置亮度LED照明燈，在手柄上可调节亮度，配备高容量锂电池。

采用SD或TF卡为存储介质，方便资料导出。

5 结束语

目前，小径薄壁管内表面检测均已配备了相应的视频内窥镜型号，工业视频内窥镜在管材内表面检验中的应用，有效解决了一直困扰大家的问题，为技术人员对问题的分析提供了依据，便于及时有效处理，防止在核工业中重大事故的隐患发生。工业视频内窥镜不仅能够应用于小径薄壁管材内表面的检验，还可以观察到的其它设备内部的日常检测、维护。因此它在核工业生产过程中具有很好的应用前景，必将成为表检人员的一大得力助手。

【参考文献】

[1]王跃辉.目视检测[M].机械工业出版社，2006.3.

[2]刘建章.核结构材料[M].北京：化学工业出版社，2007：4-12.

[3]于军辉.Zr-4合金管材缺陷研究分析[J].西北锆内部资料，2011：3-4.

[4]内窥镜使用说明 网络.