Kamera endoskopowa

Kamery endoskopowe to urządzenia, które umożliwiają obserwację trudno dostępnych miejsc. Nawet proste urządzenia optyczne z soczewkami, lustrami i zewnętrznymi źródłami światła umożliwiają wgląd, który w inny sposób nie byłby możliwy. Nowoczesna kamera endoskopowa jest wyposażona w kamerę cyfrową, dzięki czemu można również przechowywać i przetwarzać obrazy obserwowanego obszaru. Ze względu na różne możliwe zastosowania kamery endoskopowej, istnieją urządzenia o bardzo różnym wyposażeniu. Generalnie jednak kamera endoskopowa składa się z wyświetlacza i jednostki sterującej oraz sondy, na której końcu znajduje się kamera.

Dzięki prostemu umieszczeniu sondy kamery endoskopowej w badanych punktach i natychmiastowemu zobrazowaniu docelowych obszarów, słabe punkty i defekty można szybko zlokalizować zarówno podczas bieżącego cyklu inspekcji, jak i w przypadku ich uszkodzenia. W rezultacie można rozpocząć znacznie bardziej ukierunkowane naprawy i podjąć działania zapobiegawcze. Kamera endoskopowa umożliwia szybką analizę trudno dostępnych miejsc bez czasochłonnego demontażu i otwierania elementów.

Obsługa kamery endoskopowej jest łatwa do opanowania nawet przez nieprzeszkolonych techników. Elektrycy, specjaliści ds. bezpieczeństwa, eksperci wszystkich branż, inżynierowie mechatroniki, mechanicy precyzyjni, mechanicy samochodowi używają kamery endoskopowej do kontroli, szybkiej diagnostyki i rozwiązania powstałych problemów w jak najszybszym czasie.
Kamera endoskopowa może być również wykorzystywana do szkolenia i dokształcania na uczelniach technicznych oraz w handlu jako doskonałe narzędzie do demonstracji i wizualizacji faktów lub problemów technicznych. W przemyśle i przy budowie instalacji, bieżące inspekcje i kontrole jakości można przeprowadzać znacznie szybciej, dokładniej i taniej za pomocą kamery endoskopowej.

Przed dokonaniem wstępnej selekcji z ogromnej gamy urządzeń należy najpierw określić, jakie minimalne wymagania musi spełniać kamera endoskopowa. Często można z góry zdefiniować następujące cechy:

- Elastyczność sondy
- Średnica głowicy kamery
- Kątowość głowicy kamery
- Stopień ochrony IP sondy kamery
- Kąt widzenia, kierunek patrzenia, ostrość i rozdzielczość obrazu kamery
- Pamięć obrazów i filmów
- Interfejsy do transmisji danych, wyjścia wideo
- Możliwość podłączenia różnych sond
- Akcesoria


Sonda kamery endoskopowej może być sztywnym prętem lub elastycznym kablem. Na czubku którego znajduje się kamera, a wewnątrz znajdują się linie danych, światła i w razie potrzeby linie sterujące. Sztywne endoskopy często pracują bez możliwości wykonywania i obróbki zdjęć. Jednakże sztywne endoskopy bywają również dostępne z aparatem cyfrowym, co umożliwia przechwytywanie, przetwarzanie i przechowywanie przedstawionych obrazów.

Kamera endoskopowa ze sztywną sondą doskonale nadaje się do szybkich inspekcji np. pod pojazdami mechanicznymi lub wyżej położonych elementów lub instalacji. W tym celu sztywne sondy są ustawione pod kątem 90 stopni w górnej części lub ruchoma głowica kamery wystaje ze sztywnego pręta sondy. Długość pręta może wynosić do 3 metrów dla wersji teleskopowych. Dzięki temu kamera endoskopowa umożliwia szybkie i bezpieczne inspekcje wizualne w trudno dostępnych obiektach. Jeśli zostanie wykryty problematyczny obszar, sprzęt niezbędny do naprawy można ustawić dokładnie tam gdzie dzięki łatwej obserwacji przy zastosowaniu kamery endoskopowej zdiagnozowano awarię.

Elastyczne i półsztywne sondy umożliwiają użycie kamery endoskopowej do inspekcji rur i pustych przestrzeni z ograniczonym dostępem. Elastyczne sondy są dostępne w długościach od 1m do 120m. Długości 10 metrów i więcej są zwykle zwijane na swego rodzaju bębnie kablowym. W celu bezpiecznego przemieszczania długich odcinków po badanym obszarze zastosowano dodatkowe elementy chroniące głowicę kamery i ułatwiające ruch. Do miejsc trudno dostępnych elastyczną sondą można zastosować uchwyt kablowy kamery endoskopowej. Ten uchwyt kablowy endoskopu składa się ze stabilnej rurki osłonowej, w której jest prowadzony i mocowany elastyczny kabel.

Średnica głowicy kamery endoskopu
Jeśli kamera endoskopu musi być wprowadzona do wnęk przez wąskie istniejące otwory w celu kontroli jakości lub w celu poszukiwania przyczyn błędów, istotna jest średnica głowicy kamery. Kontrola jakości okuć za pomocą endoskopu przemysłowego. Z jednej strony głowica kamery i kabel sondy muszą przechodzić przez otwór, a z drugiej strony sonda musi mieć możliwość przemieszczania się w zagłębieniu do badanych obszarów. Wymiary głowicy kamery są również ważne dla promienia gięcia kamer ustawionych pod kątem.

Kamera endoskopowa z wieloma przegubami – możliwość wyginania głowicy kamery
Bardzo często warunki, w których pracujemy pozwalają na zastosowanie endoskopu ze stałą, przednią kamerą. Jednak kamery boczne lepiej nadają się do kontroli wewnętrznych ścian rur i elementów o kształcie uniemożliwiającym np. obrót kamery. Sonda może również zawierać dwie stałe kamery do widoku z przodu i z boku. W przypadku monitora możliwe jest wtedy przełączanie pomiędzy aktualnym obrazem z przedniej i bocznej kamery na panelu sterowania.

W przypadku niektórych inspekcji korzystne jest, jeśli głowicę kamery można ustawić pod kątem w różnych kierunkach, niezależnie od aktualnej orientacji pręta sondy lub kabla sondy. Rozróżnia się cztery kierunki ruchu: góra, dół, prawo, lewo. Na przykład kamera endoskopowa może być wyposażona w kątowanie 2- lub 4-kierunkowe. Oznacza to, że kamerą endoskopu można sterować w dwóch lub czterech kierunkach za pomocą przełącznika obrotowego, przycisków lub joysticka. Ta wielokrotna mobilność jest również nazywana wielokrotną artykulacją. Dodatkowo głowicę kamery można obracać do 360 stopni wokół osi sondy. W każdym przypadku zaznaczono, czy sondą kamery endoskopowej można sterować w 2 kierunkach czy 4 kierunkach oraz czy można ją dodatkowo obracać wokół osi sondy.

Stopień ochrony IP dla sondy kamery endoskopowej
Ponieważ sondy w przeciwieństwie do monitora częściej stykają się z wilgocią, kurzem i ciałami obcymi, sondy są często produkowane z wysokim stopniem ochrony IP. Stopień ochrony IP to międzynarodowa klasyfikacja ochrony urządzeń elektrycznych za pomocą obudowy.

Pierwsza z dwóch cyfr oznacza ochronę elementów elektrycznych przed kurzem i ciałami obcymi, druga – ochronę przed wodą. Im wyższa liczba, tym lepiej chronione są elementy wewnętrzne. Na przykład stopień ochrony IP 67 dla sondy kamery endoskopowej oznacza, że sonda kamery jest całkowicie chroniona przed wnikaniem kurzu i może być zanurzona w wodzie na maksymalnie 30 minut. Dzięki temu kamera endoskopowa może być używana z tą sondą do badania napełnionych, ale nie znajdujących się pod ciśnieniem rurociągów, komponentów i pojemników.

Kierunek patrzenia, kąt widzenia, ostrość i rozdzielczość obrazu kamery endoskopowej
W zależności od obszaru zastosowania istnieją różne wymagania dotyczące poziomu szczegółowości i ostrości obrazów. Przy wyborze urządzenia należy wziąć pod uwagę następujące specyfikacje aparatu:

Kierunek widzenia kamery endoskopu bez wielu przegubów
Kamera umieszczona na końcówce sondy może bezpośrednio wyświetlać obszar prostopadły do osi o orientacji 0 stopni. W przypadku orientacji w zakresie od 0 do 170 stopni obrazowany obszar jest nachylony do osi pod określonym kątem. Zamiast określania kierunku widzenia w stopniach, czasami dla kąta 90 stopni używany jest termin kamera boczna lub kamera widokowa. W kamerze endoskopowej z wieloma przegubami końcówka kamery jest ruchoma, a kierunek widzenia można kontrolować za pomocą panelu sterowania.

Kąt widzenia kamery endoskopowej
Kąt widzenia lub kąt apertury kamery określa rozmiar wycinka obrazu. Wysoki kąt widzenia kamery zapewnia lepszy przegląd i szybszą orientację. Stosunkowo małe kąty widzenia nadają się szczególnie do szczegółowych i przestrzennie bardzo wąskich inspekcji. Na przykład kamera endoskopowa do inspekcji może być wyposażona w kąt apertury 60, 67, 90, 105, 120, 135 lub 150 stopni.

Ostrość i głębia pola widzenia
Urządzenia optyczne mogą generować szczególnie ostry obraz przechwyconych obiektów z pewnej odległości. Bliższe lub dalsze obiekty wydają się mniej szczegółowe. W przypadku urządzeń z możliwością ustawiania ostrości ostrość można regulować w określonych granicach. Do inspekcji w bardzo wąskich ubytkach należy stosować sondę o odpowiedniej głębokości pola widzenia. Przykładami są:

Głębia pola widzenia kamery przedniej: 5 mm ... 50 mm, 15 mm ... 100 mm / 10 mm ... nieskończoność / 30 mm ... 60 mm
Głębia pola widzenia kamery bocznej: 3 mm ... 50 mm

Rozdzielczość obrazu
Rozdzielczość obrazu jest jednym z decydujących czynników decydujących o ostrości detali wyświetlacza, szczególnie w przypadku przechowywanych obrazów i filmów. W przypadku niektórych urządzeń rozdzielczość samego aparatu jest wyższa niż rozdzielczość zapisanych obrazów i zapisanych filmów.

Przechowywanie obrazów i filmów w kamerze endoskopowej
W wielu obszarach przydatne jest zapisywanie obrazów lub sekwencji wideo z inspekcji w celu tworzenia dokumentacji. Wiele cyfrowych kamer endoskopowych oferuje dziś możliwość robienia zdjęć i nagrywania filmów oraz zapisywania ich na karcie SD w urządzeniu. Te obrazy i filmy mogą być opatrzone znacznikiem czasu i daty podczas nagrywania w celu lepszej identyfikacji. Typowe formaty przechowywania to JPEG dla zdjęć i MP4 lub ASF dla filmów. W razie potrzeby dane te można później przenieść do komputera PC lub laptopa w celu dalszego przetwarzania.

Interfejsy do przesyłania danych w kamerze endoskopowej
Kamerę endoskopową można podłączyć do komputera za pomocą interfejsu USB na jednostce sterującej. W większości przypadków można wybrać dwa różne tryby, jeden do transmisji zapisanych danych, a drugi do transmisji aktualnych danych obrazu. Prawie każda kamera endoskopowa z funkcją nagrywania wideo posiada również interfejs do bezpośredniego przesyłania sygnału wideo do osobnego monitora, np. ekranu telewizora. Typowe formaty wyjścia wideo to NTSC i PAL. Filmy z inspekcji można następnie wyświetlać bezpośrednio na zewnętrznym większym ekranie zamiast na wyświetlaczu kamery endoskopowej.

Kamera endoskopowa z różnymi podłączanymi sondami
Istnieją serie modeli, do których można podłączać różne sondy elastyczne. Ma to tę zaletę, że trzeba kupić tylko jedną jednostkę sterującą, a użytkownik jest już zaznajomiony z obsługą i obsługą podczas wymiany sondy. Sondy mogą różnić się nie tylko wyżej wymienionymi cechami. Na przykład istnieją również różnice w oświetleniu punktu kontrolnego, na przykład specjalnym światłem UV.

Akcesoria do kamery endoskopowej
Do wielu zastosowań dostępne są specjalne akcesoria umożliwiające lepszy dostęp i obraz obszarów, które mają być badane. Należy koniecznie upewnić się, że akcesoria pasują do używanej serii modeli.