Жгуты волоконно-оптические

Если доступ к контролируемой части изделия затруднен или находится дальше расстояния наилучшего зрения, для проведения неразрушающего контроля используют специальные оптические приборы телескопические лупы, зрительные трубы, бинокли, перископические дефектоскопы, бороскопы и др. [2]. Эти приборы строят из специально подобранных линз, призм и зеркал, позволяющих наблюдать в окуляр изображение контролируемой зоны изделия. Увеличение их обычно лежит в диапазоне 0,1—300 . Уменьшение изображения применяют, если необходимо изучать большое поле зрения или обнаруживать только крупные дефекты (раковины, сколы, каверны и др.) на крупногабаритных удаленных объектах. Для осмотра разных участков изделия перемещают весь прибор либо поворачивают зеркало или призму. В настоящее время эти приборы находят ограниченное применение, поскольку их заменяют более универсальными устройствами для осмотра полостей — эндоскопами на базе волоконно-оптических жгутов или малогабаритными телевизионными системами. [c.246]

Разрешающая способность эндоскопа ограничена разрешениями волоконно-оптического жгута и оптической части эндоскопа, зависит от оператора. Пространственное распределение света, сформированное на входном торце отдельного оптического волокна в жгуте, при распространении по волокну подвергается неконтролируемым и невосстанавливаемым изменениям из-за неизвестного числа и характера отражений от стенок волокна при его изгибах. Это ведет к тому, что в плоскостях входного и выходного торцов волокна взаимно соответствуют лишь значениям средней интенсивности света, а структура изображения испытывает необратимые, хотя чаще всего не очень значительные, искажения. Чтобы полнее использовать возможности эндоскопа, стремятся к примерному равенству линейного разрешения в поле зрения и разрешающей способности регулярного жгута. В этом случае минимально допустимый диаметр торца жгута составит [c.250]

В аппаратуре оптического контроля находят также применение волоконно-оптические световоды и жгуты из них. Волоконный световод является фактически диэлектрическим волноводом, выполненным из двух оптически прозрачных слоев круглого поперечного сечения (рис. 4.2, е)—сердечника и оболочки. Элементарным световодом является тонкая нить диаметром 10—20 мкм, причем внешний слой имеет толщину 1—3 мкм и изготовлен из стекла с [c.231]

Большим преимуществом волоконно-оптических жгутов является передача изображения при их изгибе по любому профилю на расстояние до нескольких метров и разнообразные возможности по кодированию световой информации. Если выполнить входной и выходной торец волоконно-оптического жгута разной конфигурации, или по-разному расположить в них волокна, то можно производить преобразование изображений (растягивать, сжимать, поворачивать, расщеплять и производить любые другие преобразования формы). Эта особенность открывает большие возможности по обработке оптической информации, повышению точности и достоверности контроля. [c.232]

Основными составляющими погрешности при использовании эндоскопов являются конечная разрешающая способность волоконно-оптического жгута, изменения линейного увеличения эндоскопа в процессе измерения, неточность изготовления измерительной шкалы или градуировки измерительной сетки, мозаичность структуры изображения. Обычно полагают, что минимальный размер элемента изображения контролируемого объекта или дефекта, надежно выявляемого эндоскопом, соответствует удвоенному диаметру отдельного волокна регулярного жгута, передающего изображение (6.3). [c.250]

Контроль размеров с оптической дискретизацией изображения можно производить, используя оптическую миру с нанесенными светлыми и темными штрихами, или с помощью волоконно-оптиче-ских жгутов. Получить повышенную точность измерений позволяет только второй способ ввиду малости поперечного сечения световодов и возможности кодирования изображения. Например, если спроектировать изображение контролируемого объекта на торцы световодов, линейно расположенных в пространстве, а противоположные (выходные) торцы световодов так, чтобы они равномерно заполняли всю площадь мишени передающей трубки, то, подсчитав число видеоимпульсов, соответствующих контролируемому объекту в поле кадра (засвеченных или затемненных участков), можно найти искомый размер. В этом случае при полном использовании возможностей трубки выигрыш в точности получается во столько раз, сколько строк занимает изображение линейного размера объекта. Могут быть и другие варианты применения волоконно-оптических световодов для дискретизации оптических изображений, однако изготовление волоконно-оптических жгутов со специальным расположением волокон связано со значительными технологическими трудностями. [c.261]

Одним из возможных подходов считают волоконную оптику. Гибкие жгуты из стеклянных нитей различной конфигурации были подвергнуты тщательным оптическим, механическим и температурным испытаниям с целью определения дефектов при огневых испытаниях [23]. Они могут быть применены для регистрации изменения положения в приборах, используемых в космическом пространстве, наземной и подводной среде. Вероятно, волоконная оптика может быть использована для определения деформаций или ползучести структур, изготовленных методом намотки. [c.275]

Для передачи световых потоков или изображений отдельные светопроводящие волокна объединяют в жгуты, которые бывают двух видов регулярные и осветительные. В регулярных жгутах волокна укладываются упорядоченно так, что на входном и выходном торцах жгута их расположение одинаково, это позволяет переносить изображение без искажений. Осветительные жгуты могут иметь произвольное расположение волокон и предназначены для передачи света, структура которого по поперечному сечению однородна или не имеет значения. Они широко используются для освещения в труднодоступных местах, а также для косвенных измерений физических величин, характеризуемых скалярным числом, таких, как микроперемещения, давление, температура, скорость движения жидкости или газа, амплитуда и частота вибраций и др. На торцах волоконно-оптических жгутов волокна жестко скреплены между собой (сплавлены, склеены), а сами торцы обрезаны перпендикулярно их направлению и отполированы. Жгуты обычно помещается в гибкую защитную оболочку, предотвращающую обрывы нитей. За счет ячеистой структуры поперечного сечения жгута (1 мм площади торца содержит до 10 элементарных световодов) также происходит потеря части светового потока. Серийные световолоконные жгуты обеспечивают разрешающую способность 15—20 линий/мм, лучшие — 50 линий/мм. [c.232]

Жгуты волокон применяют для исправления кривизны поверхности изображения в оптических и электронно-оптических системах. Вакуумплотные спеченные волоконные элементы можно использовать как фронтальные стекла в электронно-лучевых трубках (рис. 4.34). Это позволяет передать изображение с фосфора, нанесенного с внутренней по1верхности трубки, на внешнюю поверхность экрана и получать с этой поверхности фотоснимки контактной печатью в десятки раз быстрее, чем обычным фотографированием, так как освещенность фоточувствительного слоя получается во много раз выше. [c.179]

Чтобы получить представление о перспективности использования полимеров для волоконных элементов, передающих изображение, полезно разделить эти элементы на гибкие системы (длинные жгуты малого диаметра) и жесткие волоконные детали малой длины и сравнительно большой площади. Первые используются в медицинских и технических эндоскопах, вторые — в виде пластин в оптическом и электронно-оптическом приборостроении. Обычно эндоскоп представляет собой систему объектив — пучок световодов — окуляр (рис. 52). Для получения высокого коэффициента передачи контраста анертура пучка световодов должна быть согласована с числовой апертурой объектива и окуляра, которая обычно невелика (около 0,4— 0,6). Апертура пучка световодов должна быть равна или несколько больше этого значения, поэтому вполне допустимо применение полимеров. Разрешение пучка световодов в таких системах должно быть не менее 50 штрих/мм (в отдельных случаях 100— 120 штрих/мм). [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология