Эндоскоп для контактного наблюдения движущейся поверхности Советский патент 1984 года по МПК G01B9/00 

Изобретение отноеится к эндоскопии и .может быть использовано для непрерывного контакт ного наблюдения движущихся поверхностей каналов, плоскостей и т. п. Известен эндоскоп для контактного наблюдения внутренних поверхностей эластичных каналов и полостей, включающий волоконно-оптический световод, входной конец которого выполнен в виде фокона-ерша. Торцы волокон заполняют гладкую выпуклую поверхность фокона-ерша 1. Недостаткомданного эндоскопа является ограничение скоростей осмотра внутренних поверхностей каналов и полостей большого диаметра, вызванное возможностью нарушения целостности поверхностного слоя полости, а также поверхности фокона-ерша (в случае неэластичной полости). Кроме того осмотр с помощью данного эндоскопа пожаровзрывоопасных изделий недопустим вследствие нагрева трущихся поверхностей фокона-ерша и контролируемой поверхности. Наибо.чее близким к изобретению по технической сущности является эндоскоп для контактного наблюдения движущейся поверхности, содержащий волоконно-оптический световод, на входном торце которого выполнено углубление в виде полуцилиндра, полый волоконно-оптический цилиндр, установленный с зазором во входном торце световода с возможностью вращения вокруг своей оси, волоконно-оптический цилиндр, установленный коаксиально в полом цилиндре ненодвижно относительно входного торца световода, оптические волокна в цилиндрах уложены регулярно и перпендикулярны оси цилиндров. Оптические волокна в цилиндрах имеют цилиндрическую форму и параллельны между собой, причем в неподвижном цилиндре волокна направлены перпендикулярно поперечному сечению световода у его торца. Кроме того, устройство снабжено двумя барабанами, расположенными си.мметрично относительно плоскости, проходящей через ось цилиндров, параллельно волокнам неподвижного цилиндра, и контактирующими с врапдающимся полым цилиндром через фотопленку, перематываемую с бобины на бобину 2. Недостатко.м известного устройства является низкая производительность наблюдения из-за прер.ываемости в работе, поскольку на торце световода формируются изображения участков поверхности, следующие через интервал, который приблизительно вдвое больше отображаемых на торце световода участков. Для полного осмотра поверхности потребуется три раза повторить окатывание поверхности, что усложняет технологию ос.мотра, вносит прерывистость как в движение контролируемого изделия между отдельными просмотрами, так и сам осмотр. Цель изобретения - повышение производительности наблюдения. Поставленная цель достигается тем, что в эндоскопе для контактного наблюдения движущейся поверхности, содержащем волоконно-оптический световод, на входном торце которого выполнено углубление в виде полуцилиндра, полый волоконно-оптический цилиндр, установленный с зазором во входном торце световода с возможностью вращения вокруг своей оси, волоконно-оптический цилиндр, установленный коаксиально в полом цилиндре неподвижно относительно входного торца световода, оптические волокна в цилиндрах уложены регулярно и перпендикулярны оси цилиндров, оптические волокна в полом волоконно-оптическом цилиндре направлены радиально, а оптические волокна в волоконно-оптическом цилиндре имеют коническую форму и образуют в поперечном сечении цилиндра пучок, расходящийся в сторону входного торца световода. На фиг. 1 изображена принципиальная схема эндоскопа; на фиг. 2 - конкретная конструкция эндоскопа; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. Эндоскоп содержит волоконно-оптический световод 1, на входном торце 2 которого выполнено углубление в виде полуцилиндра; полый волоконно-оптический цилиндр 3, установленный с зазором во входном торце 2 световода 1 с возможностью вращения вокруг своей оси; волоконно-оптический цилиндр 4, установленный коаксиально в полом цилиндре неподвижно относительно входного торца 2 световода-1; фиксаторы 5 и 6 для жесткого крепления дополнительного волоконно-оптического цилиндра 4 относительно световода 1; крепежные кольца 7, 8 подщипники 9, 10. Внутренние кольца подщипников 9 и 10 закреплены на цилиндре 4, а внешние кольца подщипников 9 и 10 посредством крепежных колец 7 и 8 скреплены с внешней поверхностью волоконно-оптического цилиндра 3. Оптические волокна в цилиндре 3 на правлены радиально, а оптические волокна в цилиндре 4 имеют коническую форму и образуют в поперечном сечении цилиндра 4 цучок, расходящийся в сторону входного горца 2 световода . Эндоскоп работает следующим образом. Цилиндр 3 окатывает осматриваемую поверхность 11. Оптические волокна в цилиндрах 3 и 4 уложены регулярно и перпендикулярны оси цилиндров 3 и 4. Кроме того, в поло.м цилиндре 3 волокна направлены радиально, а в неподвижном цилиндре 4 волокна имеют коническую форму и образуют в поперечном сечении цилиндра расходящийся в сторону входного торца 2 световода 1 пучок. Выполнение цилиндров 3 и 4 с указанным расположением оптических волокон обеспечивает непрерывное проецирование на входной торец 2 световода 1 участка осматриваемой поверхности 11, которого касается полый цилиндр 3. Причем радиальное расположение волокон в полом цилиндре 3 обеспечивает непрерывное проецирование изображения осматриваемой поверхности 11 на цилиндрическую поверхность неподвижного цилиндра 4, а также с противоположной стороны неподвижного цилиндра 4 - на входной торец 2 световода 1. Данное расположение волокон в полом цилиндре 3 исключает также изменение масштаба и пространственные искажения изображения. , , Выполнение цилиндра 4 с расположением волокон в виде расходящегося пучка обеспечивает передачу изображения осматриваемой поверхности 11 с одной стороны внутренней поверхности полого цилиндра Зна другую, при этом обеспечивается как увеличение изображения, так и снижение ис8 Ю 5If. кажений за счет того, что через второй зазор изображение передается при некотором увеличении масштаба и торцы волокон на выходе из расходящегося пучка имеют менее ,значительный скос, что обеспечивает более высокую светосилу эндоскопа и уменьшает пространственное искажение изображения. Соотношение диаметров волоконно-оптических цилиндров может быть любым. Оно определяется прочностью подвижного цилиндра, а-также масштабом и размером изображения, которое необходимо наблюдать на выходном торце световода 1. При вращении полого цилиндра 3 направления распространения света не меняются (вследствие радиального расположения в нем оптических волокон), что обеспечивает непрерывный,,как во времени, так и вдоль осматриваемой поверхности 11, контроль, без изменения масштаба и условий воспроизведения наблюдаемой поверхности И. на выходном торце световода 1.

ЭНДОСКОП ДЛЯ КОНТАКТНОГО НАБЛЮДЕНИЯ ДВИЖУЩЕЙСЯ ПОВЕРХНОСТИ, содержащий волоконно-опти ческий световод, на выходном торце которого выполнено углубление в виде полуцилиндра. полый волоконно-оптический цилиндр, установленный-с зазором во входном торце световода с возможностью вращения вокруг своей оси, волоконно-оптический цилиндр, установленный коаксиально в полом цилиндре неподвижно относительно входного торца световода, оптические волокна в цилиндрах уложены регулярно и перпендикулярны оси цилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности наблюдения, оптические волокна в полом волоконно-оптическом цилиндре направлены радиально, а оптические волокна в коаксиальном ему волоконно-оптическом цилиндре имеют коническую форму и образуют в поперечном сечении цилиндра пучок, расходящийся в сторону входного торца световода. О5 оо 4

i

3

Д