一种水下狭小管道检测用内窥镜的制作方法

本技术涉及腔内观察装置领域，尤其是涉及一种水下狭小管道检测用内窥镜。

背景技术：

1、随着现代工业技术的发展，各种各样的工业设备越来越普及，工业设备的使用范围也越来越广泛。在工业设备的内部通常存在各种管道，在进行设备检修时常常需要对管道内部的情况进行观察。另一方面，一些工业设备会应用到高温、有毒、核辐射等有毒有害环境中，使得人无法直接进入设备的使用环境观察设备的使用情况，需要在距离设备较远处对设备情况进行远程观察。为了满足这些需求，产生了用于对设备情况进行观察的工业内窥镜。

2、工业内窥镜将成像器件和观察器件集成在镜鞘的两端，并通过传导器件将成像器件采集的图像传递到观察器件，从而能够将成像器件插入设备的管道的内部，或者从远离设备的位置将成像器件放置到设备附近，对设备的情况进行观察。工业内窥镜的使用极大的方便了设备中特殊位置，如狭小的管道中，或者在特殊环境中，如在水下使用的设备的监测和检修。

3、现有的用于对水下狭小管道内部进行观察的工业内窥镜，为了进入狭小管道的内部，需要使用直径更小的内窥镜；而为了对水下较远位置的管道中进行观察，内窥镜的镜鞘通常需要采用柔性防水材料制成，这又要求镜鞘具备一定的壁厚，由此限制了内窥镜直径的缩小，限制了直径的使用范围。

技术实现思路

1、为了能够对水下更小直径的管道内进行观察，本技术提供一种水下狭小管道检测用内窥镜。

2、本技术提供的水下狭小管道检测用内窥镜采用如下的技术方案：

3、一种水下狭小管道检测用内窥镜，包括金属导管、光纤导管、中继系统和电缆导管，所述金属导管的一端设置有图像采集器件和出光器件，另一端与所述光纤导管相连接，所述光纤导管内设置有传像光纤和照明光纤，所述中继系统连接在所述光纤导管与电缆导管之间，且内部设置有图像传感器，所述电缆导管内设置有视频线缆和照明线缆，且端部设置有视频接口和照明接口，所述传像光纤连接在所述图像采集器件与所述光电转换器件之间，所述视频线缆连接在所述图像传感器与所述视频接口之间，所述照明光纤的一端与所述出光器件相连接，另一端与所述照明线缆相连接，所述照明线缆的另一端与所述照明接口相连接。

4、通过采用上述技术方案，利用设置在内窥镜端部的金属导管，能够将金属导管的管壁设置得更薄，同时金属导管不需要弯曲，可以将光纤单丝之间的间隙设置得更小，从而能够将金属导管的直径设置得更小，使得内窥镜能够进入管径更加狭小的管道内，对管腔内的情况进行观察。利用设置在光纤导管与电缆导管之间的中继系统，能够克服传像光纤传输距离的限制，将内窥镜的总长度设置的更长，从而能够将金属导管推进到水下更远距离处，进入水下不同开口方向的管道内，对不同开口方向的狭小管道内部进行观察。

5、在一个具体的可实施方案中，所述图像采集器件为成像透镜组。

6、通过采用上述技术方案，利用成像透镜组能够对管道内部管腔中的光线进行汇聚成像，将源自管道内结构的清晰图像导入到传像光纤内，在传像光纤内传输。

7、在一个具体的可实施方案中，所述出光器件为设置在所述图像采集器件邻近位置的光导体。

8、通过采用上述技术方案，利用设置在图像采集器件邻近位置的光导体，能够导入照明光纤传递来的照明光线，从金属导管端部的出光面照射出去，并能够通过设置导光体的出光面形成更大的照明范围。

9、在一个具体的可实施方案中，所述照明光纤包括多根照明光纤单丝，所述出光器件为设置在所述图像采集器件周边的环形光导体，所述环形光导体上设置有多个光线导入结构，多根所述照明光纤单丝分别与多个所述光线导入结构相连接。

10、通过采用上述技术方案，利环形光导体能够将照明光线引导到图像采集器件周边的环形出光面处，从图像采集器件的周边均匀的射出，有利于提高图像采集器件前方的照明效果和图像采集器件所采集的图像的质量。

11、在一个具体的可实施方案中，所述照明线缆为与所述照明光纤一体连接的传光光纤，所述照明接口为适于导入外部光源的传光光纤接口。

12、通过采用上述技术方案，利用传光光纤接口能够从内窥镜的外部导入照明光线，从而无需在内窥镜的内部设置光源，简化了内窥镜的结构。利用一体的传光光纤作为照明线缆和照明光纤，能够减小照明光线在照明线缆与照明光纤之间传递时的光损，提高照明光线的利用率。

13、在一个具体的可实施方案中，所述中继系统内设置有照明光源，所述照明光纤正对所述照明光源设置，所述照明线缆为与所述照明光源相连接的电源线缆，所述照明接口照明电源接口。

14、通过采用上述技术方案，利用设置在中继系统内的照明光源，能够产生照明光线与水下管道的管腔内进行照明，避免对外部照明光源的依赖，有利于提高内窥镜的适用性。利用照明电源接口和电源线缆能够从外部引入照明电源驱动照明光源发出照明光线，并且能够借助照明电源或者引入照明控制线对照明光源的发光情况进行控制，有助于提升水下管道内的照明效果。

15、在一个具体的可实施方案中，所述金属导管为壁厚为0.1-1mm的不锈钢管，所述金属导管的外径为1-10mm。

16、通过采用上述技术方案，利用0.1-1mm壁厚的金属导管，能够根据不同的金属导管外径要求设置不同的壁厚，在对金属导管内部结构形成有效保护的同时，使得金属导管的体积占用更小，从而减小金属导管的直径，有利于金属导管进入直径更小的管腔内。利用不锈钢材质的金属导管，能够防止水和水中的杂质对金属导管的侵蚀，提高内窥镜的结构稳定性和使用寿命。利用1-10mm的金属导管的外径，能够在金属导管的壁厚为0.1-1mm的情况下，容纳数千至数万根直径为15-30μm的光纤，从而在传递足够分辨率的影像的同时，进入直径更小的管腔内，观察更加狭小的管腔内的影像。

17、在一个具体的可实施方案中，所述金属导管的外周面为磨抛加工形成的光滑面，所述金属导管的外周面上设置有轴向延伸的导水槽。

18、通过采用上述技术方案，利用金属导管外周的光滑面，能够使得金属导管更易于进入直径相近的管腔内。利用设置在金属导管外周面上的导水槽，能够在金属导管进入直径相近的水下管道的管腔中时，使得管腔内的水通过导水槽排出，有利于金属导管顺利进入水下狭小管道的管腔内。

19、在一个具体的可实施方案中，所述图像采集器件、出光器件、光纤导管、传像光纤、照明光纤和电缆导管均由耐辐射材料制成。

20、通过采用上述技术方案，利用耐辐射材料制成的图像采集器件、出光器件、光纤导管、传像光纤、照明光纤和电缆导管，能够减小核辐射对内窥镜及其内部光学器件的影响，有利于内窥镜进入带有核辐射的核电站所使用的水中，提高使用于核领域中的成像质量。

21、在一个具体的可实施方案中，所述光纤导管和电缆导管的壁内均设置有保持金属丝，所述光纤导管壁内的所述保持金属丝的两端分别与所述金属导管和中继系统相连接，所述电缆导管壁内的所述保持金属丝与所述中继系统相连接。

22、通过采用上述技术方案，利用设置在光纤导管和电缆导管的壁内的保持金属丝，能够提高光纤导管和电缆导管的韧性，有利于对远端的金属导管在水下进行推进。

23、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

24、1.利用设置在内窥镜远端的金属导管作，能够减小导管本身的体积占用，从而能够将金属导管的外径设置得更小，有利于内窥镜的端部进入更加狭小的管腔内；

25、2.利用连接在光纤导管与电缆导管之间的中继系统，能够在图像光线在传像光纤内传输一定距离后将图像光线转换成视频电信号继续传输，从而能够突破传像光纤传输距离的限制，将内窥镜的总长度设置更长，用来对水下更远距离处狭小管道的管腔中的情况进行观察，提升内窥镜的适用性；

26、3.利用金属导管外周的光滑面和设置在光滑面上的倒水槽，能够使得金属导管更易于进入水下管道直径相当的管腔内，对更加狭小的管道进行观察；

27、4.利用设置在光纤导管和电缆导管壁内的保持金属丝，能够提高光纤导管和电缆导管的韧性，有利于将金属导管推进到水下距离更远的管道中。