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内窥镜的测量技术

光学测量技术是发动机孔探技术的一个质的飞跃，其利用测量功能，通过依赖被检测对象上的已知尺寸做为参照物(即比较测量法)或自身具有的测量体系(即完全测量法)可以对缺陷的尺寸大小进行测量，以便对缺陷进行定量的评估而达到视情维护的重要目的。

目前只有视频内窥镜具有光学测量功能，其中比较测量法主要是单物镜比较测量法，而完全测量法主要有单物镜阴影测量法、双物镜立体测量法、单物镜激光测量法、单物镜三维立体相位扫描测量法(以下简称3D相位扫描测量)等。

内窥镜多种测量的比较分析

每一种测量方法都有很多测量模式，如长度、点到线、面积等等，这些模式在采用工业内窥镜进行民航发动机孔探工作当中都有着非常重要的应用。

对于长度（点到点)、折线长度(多线段)、面积的测量，单物镜阴影测量法、双物镜测量法和三维相位扫描测量法均可实现，但由于3D镜头的单视窗、广角设计，一次性有效测量区域是其他测量技术的两倍以上。对于发动机内较长的裂纹、划伤或者大面积的涂层脱落以及要确定损伤部位的相对位置等需要测量的缺陷或***，采用三维相位扫描测量法有可能仅通过一次性操作即可获得准确的测量结果。

而采用双物镜进行分段测量时，特征点不易被找到，或者边界点不好确定，有时为了分区还需要不断通过导向操作来改变镜头角度。需要几次测量操作之后再将结果累加，不仅工作量增加而且很难保证测量精度。较大面积的涂层脱落情况(如图10所示)使用三维相位扫描测量法均能够通过一次测量得到准确、有效的缺陷数据。

单物镜三维立体相位扫描测量法

近几年工业内窥镜出现的单物镜三维立体相位扫描测量法（以下简称3D相位扫描测量)是一种新型的法光学测量技术，其测量镜头可将线形光栅交叉投射到表面，并用具有高质量光学器件的摄像机这个线形模式，再用专有算法处理图像，得到整个表面的三维点云图;将三维空间点坐标与测量结合使用，获得更多有关缺陷或者被测对象的准确信息，这是真正意义上的三维立体测量技术，并且数据重复性好，可靠性高。

其测量镜头同样不需要垂直于被测量缺陷所在的平面，尤为特别的是它将不同焦距段（极近、近焦和中焦）的观察镜头和测量镜头合为一体，采用大视野单视窗视图，检测过程中发现缺陷即可拍照测量，不仅适合于较大尺寸缺陷的测量，而且较之双物镜立体测量，省去了从观察镜头更换为测量镜头的步骤，有效的提高检测效率，同时也降低了工业内窥镜探头反复穿插带来卡滞的风险。

三维立体相位扫描优点

1视野范围广、焦距范围大

该3D镜头的视野为105°，属于广角镜头(见图8);焦距是8~250mm(前视)、7~250mm(侧视），焦距范围非常广，涵盖了普通观察镜头的极近焦、近焦和中焦的焦距段;适用范围广，观察到的画面整体更明亮，无论是检测发动机内各级叶片的狭小空间还是燃烧室等较大空腔均能胜任。