Endoskopkamera

Endoskope sind Geräte, die das Betrachten von sonst schwer zugänglichen Bereichen ermöglichen. Schon einfache optische Geräte mit Linsen, Spiegeln und externen Lichtquellen erlauben Einblicke, die sonst nicht möglich sind. Eine moderne Endoskopkamera ist mit einer Digitalkamera ausgestattet, so dass die Bilder des betrachteten Bereiches auch gespeichert und weiterbearbeitet werden können. Wegen der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten für die Endoskopkamera gibt es Geräte mit sehr unterschiedlicher Ausstattung. Generell besteht eine Endoskopkamera aber aus dem Anzeige- und Bedienteil und der Sonde, an deren Spitze die Kamera sitzt.

Durch die einfache Platzierung der Sonde einer Endoskopkamera an den zu untersuchenden Stellen und die sofortige Abbildung der anvisierten Bereiche sind Schwachstellen und Defekte sowohl im laufenden Inspektionszyklus als auch im Schadensfall schnell zu erkennen. Dadurch können viel gezielter Reparaturen veranlasst und vorbeugende Maßnahmen ergriffen werden. Die Endoskopkamera ermöglicht schnelle Analysen schwer zugänglicher Bereiche ohne aufwändige Demontagen und Bauteilöffnungen.

Die Bedienung einer Endoskopkamera ist auch für nicht eingewiesene Techniker leicht meisterbar. Elektriker, Sicherheitsfachleute, Sachverständige in allen Branchen, Mechatroniker, Feinwerkmechaniker, KFZ-Mechaniker verwenden die Endoskopkamera für Inspektionen und zur Fehlersuche.
Auch für die Aus- und Weiterbildung an Fach- und Hochschulen und im Handwerk kann die Endoskopkamera als hervorragendes Hilfsmittel zur Demonstration und zur Visualisierung von technischen Sachverhalten oder Problemen genutzt werden. In der Industrie und im Anlagenbau können Inspektionen und Qualitätskontrollen mit einer Endoskopkamera wesentlich schneller, gezielter und kosteneffektiver durchgeführt werden.

Bevor aus dem riesigen Angebot an Geräten eine Vorauswahl getroffen wird, sollte zunächst abgeklärt werden, welche Mindestanforderungen die Endoskopkamera erfüllen muss. Häufig können folgende Eigenschaften vorab definiert werden:

- Biegsamkeit der Sonde
- Durchmesser des Kamerakopfes
- Abwinkelbarkeit des Kamerakopfes
- IP Schutzgrad der Kamerasonde
- Blickwinkel, Blickrichtung, Fokus und Bildauflösung der Kamera
- Speicher für Bilder und Videos
- Schnittstellen zur Datenübertragung, Videoausgang
- Möglichkeit, verschiedene Sonden anzuschließen
- Zubehör

Starre, halbstarre oder flexible Sonden bei der Endoskopkamera
Die Sonde einer Endoskopkamera kann entweder als starrer Stab oder als flexibles Kabel ausgeführt sein. An der Spitze sitzt die Kamera und im Inneren befinden sich Daten-, Licht- und gegebenenfalls Steuerungsleitungen. Starre Endoskope werden häufig auch ohne die Möglichkeit zur Aufnahme und Verarbeitung von Bildern betrieben. Aber auch starre Endoskope gibt es mit Digitalkamera, um die gezeigten Bilder aufnehmen, bearbeiten und speichern zu können.

Eine Endoskopkamera mit starrer Sonde kann gut für die schnelle Inspektion zum Beispiel unter Kraftfahrzeugen oder von höher gelegenen Bauteilen oder Installationen eingesetzt werden. Dazu sind die starren Sonden im oberen Bereich um 90 Grad abgewinkelt oder aus dem starren Sondenstab ragt ein beweglicher Kamerakopf. Die Stablänge kann bei Teleskopausführungen bis zu 3 Meter betragen. Damit ermöglicht die Endoskopkamera schnelle und ungefährliche Sichtkontrollen an schwer zugänglichen Anlagen. Wenn eine Problemstelle entdeckt wurde, kann genau dort das notwendige Gerüst für die Reparatur aufgebaut werden.

Flexible und halbstarre Sonden bieten die Möglichkeit, mit der Endoskopkamera auch Rohrleitungen und Hohlräume mit beengtem Zugang zu untersuchen. Die biegsamen Sonden gibt es in Längen von 1m bis zu 120m. Längen ab 10 Meter werden meist auf einer Art Kabeltrommel aufgerollt. Um die großen Längen sicher durch den untersuchten Bereich zu bewegen, gibt es Zusatzelemente, die den Kamerakopf schützen und die Bewegung erleichtern. Für Stellen, die mit einer flexiblen Sonde schlecht erreichbar sind, kann eine Endoskopkabelhalterung genutzt werden. Diese Endoskopkabelhalterung besteht aus einem stabilen Hüllrohr, in dem das flexible Kabel geführt und fixiert wird.

Durchmesser des Kamerakopfes bei einer Endoskopkamera
Wenn die Endoskopkamera für Qualitätskontrollen oder bei der Suche nach Fehlerursachen durch enge vorhandene Öffnungen in Hohlräume eingeführt werden muss, ist der Durchmesser des Kamerakopfes wichtig. Zum einen müssen Kamerakopf und Sondenkabel durch die Öffnung passen und zum anderen muss die Sonde innerhalb des Hohlraumes an die zu untersuchenden Stellen bewegt werden können. Die Abmessungen des Kamerakopfes sind auch für den Biegeradius bei abwinkelbaren Kameras wichtig.

Endoskopkamera mit Mehrfachartikulation – Abwinkelbarkeit des Kamerakopfes
Es gibt Anwendungen, bei denen es völlig ausreicht, mit einer festen, frontal platzierten Kamera zu arbeiten. Für die Inneninspektion von Rohrwandungen und ähnlich geformten Bauteilen sind im Allgemeinen aber Seitenkameras besser geeignet. In einer Sonde können auch zwei starre Kameras für Front- und Seitenblick verbaut sein. Für den Monitor kann dann am Bedienteil zwischen dem aktuellen Bild der Front – und der Seitenkamera umgeschaltet werden.

Für einige Untersuchungen ist es vorteilhaft, wenn der Kamerakopf unabhängig von der aktuellen Ausrichtung des Sondenstabs oder Sondenkabels in verschiedene Richtungen abgewinkelt werden kann. Dabei unterscheidet man zwischen den vier Bewegungsrichtungen oben, unten, rechts, links. Eine Endoskopkamera kann zum Beispiel mit einer 2-Wege oder 4-Wege Abwinkelung ausgestattet sein. Das bedeutet, dass die Endoskopkamera per Drehschalter, Tasten oder Joystick in zwei oder vier Richtungen gesteuert werden kann. Diese mehrfache Beweglichkeit wird auch als Mehrfachartikulation bezeichnet. Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, dass der Kamerakopf bis zu 360 Grad um die Achse der Sonde gedreht werden kann. Es wird jeweils angegeben, ob die Sonde der Endoskopkamera in 2 Richtungen oder 4 Richtungen steuerbar und ob sie zusätzlich um die Sondenachse drehbar ist. Einige Hersteller geben auch an, wie groß der maximale Winkel der Abwinkelung ist.

IP-Schutzgrad für die Sonde der Endoskopkamera
Da die Sonden im Gegensatz zum Monitor häufiger in Kontakt mit Feuchtigkeit, Staub und Fremdstoffen kommen, werden die Sonden oft mit hohen IP-Schutzgraden gefertigt. Der IP-Schutzgrad ist eine internationale Klassifikation für den Schutz elektrischer Geräte durch das Gehäuse. Die erste der beiden Ziffern steht für den Schutz der elektrischen Bauteile vor Staub und Fremdkörpern, die zweite steht für den Schutz vor Wasser. Je hoher die Ziffer, desto besser sind die innen liegenden Bauteile geschützt. Die Angabe IP 67 für die Sonde einer Endoskopkamera bedeutet zum Beispiel, dass die Kamerasonde vollständig gegen das Eindringen von Staub geschützt ist und bis zu 30 Minuten in Wasser getaucht werden kann. Die Endoskopkamera kann also mit dieser Sonde zur Untersuchung von befüllten, aber nicht unter Druck stehenden Rohrleitungen, Bauteilen und Behältern eingesetzt werden.

Blickrichtung, Blickwinkel, Fokus und Bildauflösung der Endoskopkamera
In Abhängigkeit vom Einsatzgebiet bestehen unterschiedliche Anforderungen an die Detailliertheit und Schärfe der Bilder. Auf folgende Spezifikationen der Kamera sollte bei der Geräteauswahl geachtet werden:

Blickrichtung einer Endoskopkamera ohne Mehrfachartikulation
Die an der Spitze der Sonde platzierte Kamera kann mit Ausrichtung 0 Grad direkt den Bereich senkrecht zur Achse abbilden. Bei Ausrichtungen zwischen 0 und 170 Grad ist der abgebildete Bereich in dem angegebenen Maß zur Achse geneigt. Anstelle der Angabe der Blickrichtung in Grad wird teilweise für die 90 Grad auch die Bezeichnung Seitenkamera oder Site View Kamera verwendet. Bei einer Endoskopkamera mit Mehrfachartikulation ist die Kameraspitze beweglich und man kann die Blickrichtung über das Bedienteil steuern.

Blickwinkel der Endoskopkamera
Der Blickwinkel bzw. Öffnungswinkel der Kamera bestimmt über die Größe des Bildausschnitts. Ein hoher Blickwinkel der Kamera bietet mehr Überblick und schnellere Orientierung. Relativ kleine Blickwinkel eignen sich besonders für Details und räumlich sehr beengte Untersuchungen. Eine Endoskopkamera für Inspektionen kann zum Beispiel mit einem Öffnungswinkel von 60, 67, 90, 105, 120, 135 oder 150 Grad ausgestattet sein.

Fokus und Blickfeldtiefe
Optische Geräte können für einen bestimmten Abstand das Bild der aufgenommenen Objekte besonders scharf abbilden. Näher gelegene oder weiter entfernte Objekte erscheinen weniger detailreich. Bei fokussierbaren Geräten kann die Schärfe innerhalb bestimmter Grenzen angepasst werden. Für Inspektionen in sehr engen Hohlräumen sollte unbedingt auf eine Sonde mit passender Blickfeldtiefe geachtet werden. Beispiele sind:

Blickfeldtiefe Frontkamera: 5 mm ... 50 mm, 15 mm ... 100 mm / 10 mm ...unendlich / 30 mm ... 60 mm
Blickfeldtiefe Seitenkamera: 3 mm ... 50 mm

Bildauflösung
Die Bildauflösung ist mit entscheidend für die Detailschärfe der Darstellung, insbesondere bei den gespeicherten Bildern und Videos. Bei einigen Geräten ist die Auflösung der Kamera selbst höher als die Auflösung für gespeicherte Bilder und gespeicherte Videos.

Speicher für Bilder und Videos bei der Endoskopkamera
In vielen Bereichen ist es sinnvoll, Bilder oder Videosequenzen einer Inspektion zu speichern, um eine Dokumentation zu erstellen. Viele der digitalen Endoskopkameras bieten heute die Möglichkeit Bilder und Videos aufzunehmen und auf einer SD Karte im Gerät zu speichern. Diese Bilder und Videos können zur besseren Zuordnung bereits bei der Aufnahme mit einem Zeit und Datumsstempel versehen werden. Gebräuchliche Formate für die Speicherung sind JPEG für Bilder und MP4 oder ASF für Videos. Diese Daten können später an einen PC oder Laptop übertragen und dort bei Bedarf weiter bearbeitet werden.

Schnittstellen zur Datenübertragung bei der Endoskopkamera
Über die USB-Schnittstelle am Bediengerät kann die Endoskopkamera mit einem PC verbunden werden. Meist kann aus zwei verschiedenen Modi gewählt werden, einem für die Übertragung gespeicherter Daten und einem zur Übertragung der aktuellen Bilddaten. Fast jede Endoskopkamera mit Videoaufnahmefunktion besitzt außerdem auch eine Schnittstelle zur direkten Übertragung des Videosignals auf einen separaten Monitor, z. B. einen TV-Bildschirm. Übliche Videoausgangsformate sind NTSC und PAL. Die Videos der Inspektion können dann statt auf dem Display der Endoskopkamera direkt auf einem externen größeren Bildschirm angezeigt werden.

Endoskopkamera mit verschiedenen anschließbaren Sonden
Es gibt Modellreihen, an die verschiedene flexible Sonden angeschlossen werden können. Dies bietet den Vorteil, dass man nur ein Bedienteil anschaffen muss und bei Wechsel der Sonde bereits mit der Handhabung und Bedienung vertraut ist. Die Sonden können sich nicht nur in den oben bereits genannten Eigenschaften unterscheiden. Es gibt zum Beispiel auch Unterschiede in der Beleuchtung der Inspektionsstelle, zum Beispiel mit speziellem UV-Licht.

Zubehör für die Endoskopkamera
Für viele Anwendungen gibt es spezielles Zubehör um die zu untersuchenden Stellen besser erreichen und abbilden zu können. Beim Zubehör ist unbedingt darauf zu achten, dass es zu der eingesetzten Modellreihe passt.

Zum leichteren Positionieren des Sondenkabels und zum Schutz der Kamera dienen:
• Endoskopkabelhalterungen
• Führungskugeln
• Kameraführungswagen
• Zentrierbürsten

Aufschraubbare Magnetaufsätze mit Haken können zum Entfernen magnetischer und nicht magnetischer Teile mit der Endoskopkamera genutzt werden.
Spiegelaufsätze ermöglichen für Sonden mit unbeweglicher Kamera andere Blickrichtungen.

Empfänger zur Lokalisierung von Schadensstellen können eingesetzt werden, um bei verdeckten Kanälen, deren genaue Lage unbekannt ist (zum Beispiel bei Abwasserkanälen auf privaten Grundstücken) die Position der Schadensstelle zu finden. Hat man die Position festgestellt, muss nur an dieser Stelle geschachtet werden.

Zu einigen Modellen der Endoskopkamera kann eine zusätzliche Software erworben werden. Diese spezielle Software bietet z. B. eine Vermessungsfunktion um Risse oder Brüche zu vermessen und zu dokumentieren. Die so erstellten Dokumente können gespeichert und per Email weiterversendet werden.

Ein wichtiger Punkt, falls doch einmal etwas nicht funktioniert. Natürlich können Sie von außen die Leistungsfähigkeit einer Firma nicht einfach beurteilen. Sie müssen sich schließlich die Frage stellen, ob Sie in einigen Jahren auch noch Support zu Ihrer Endoskopkamera erhalten oder Ersatzteile bestellen können. Rufen Sie bei PCE Instruments an, sprechen Sie mit einem der Techniker oder der Bestellannahme. Überzeugen Sie sich von der Qualität der Beratung und vertrauen Sie auf das weltweite Firmennetzwerk von PCE Instruments (seit 1999). Falls Sie nicht sicher sind, ob die von Ihnen ausgewählte oder von unseren Technikern vorgeschlagene Endoskopkamera Ihren Anforderungen gerecht wird, können Sie das Gerät zwei Wochen lang testen. Das mängelfreie Gerät können Sie ohne Angabe von Gründen zurückschicken, falls es Ihre Erwartungen nicht erfüllt.
Für PCE Instruments ist die Kundenbetreuung auch nach dem Kauf ein wichtiger Service. So erfahren wir durch den Geräteanwender, welche Probleme auftauchen können und wo an der Endoskopkamera es eventuell Verbesserungsmöglichkeiten gibt. Grundsätzlich können Sie als Kunde sowohl vor als auch nach dem Kauf immer die technische Beratungs-Hotline von PCE Instruments anrufen. Die Kollegen werden Ihnen gezielte Fragen stellen und geeignete Lösungen vorschlagen.

Was müssen Sie als Kunde tun, wenn Ihre Endoskopkamera einen Defekt hat?
Schicken Sie das Gerät mit einer kurzen Fehlerbeschreibung (Formular hier downloaden) zur jeweiligen landessprachlichen Niederlassung von PCE Instruments ein. Unsere Werkstatt wird den Reparaturfall direkt bei Ankunft des Gerätes aufnehmen. Bei einem Garantiefall wird die Endoskopkamera kostenlos repariert und an Sie zurückgesendet. Verschleißteile, wie etwa Schläuche und manuelle Steuerungen unterliegen nicht der Garantie. Sollte der Reparaturanlass außerhalb des Garantiezeitraumes liegen oder technisch bedingt nicht in die Garantie fallen, senden wir Ihnen innerhalb von max. 2 Werktagen einen kostenlosen und unverbindlichen Kostenvoranschlag zu. Dann können Sie entscheiden, ob Sie den Kostenvoranschlag akzeptieren und eine Instandsetzung der Endoskopkamera durchführen lassen möchten oder nicht.
Der Reparaturservice von PCE Instruments setzt eine defekte Endoskopkamera in durchschnittlich 10 Werktagen wieder instand.