Trong lĩnh vực bảo trì động cơ, mô-đun camera nội soi là công cụ cốt lõi để khắc phục các lỗi bên trong và thiết kế hướng trường nhìn của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả bảo trì và tốc độ phát hiện lỗi. Bài viết này kết hợp các thông số cốt lõi của mô-đun máy ảnh nội soi kiểm tra góc nhìn từ bên góc rộng cảm biến micro 1MP OV9734 (sau đây gọi là 'mô-đun nhìn từ bên') và so sánh nó với mô-đun máy ảnh nội soi nhìn từ phía trước truyền thống (sau đây gọi là 'mô-đun nhìn từ phía trước'). Bắt đầu từ các tình huống bảo trì động cơ thực tế, nó phân tích các ưu điểm ứng dụng của các mô-đun nhìn từ bên để cung cấp tài liệu tham khảo cho việc lựa chọn các công cụ bảo trì.
1. Thích ứng với kịch bản cốt lõi: Vượt qua 'Điểm mù thị giác' Bên trong động cơ và che phủ các bề mặt phát hiện mà các mô-đun nhìn từ phía trước không thể tiếp cận
Cấu trúc bên trong của động cơ rất phức tạp, bao gồm các bề mặt phát hiện 'không chuyển tiếp' chẳng hạn như thành xi lanh, thành trong dẫn hướng van, rễ lưỡi đĩa tuabin và mặt phun nhiên liệu. Những khu vực này chính xác là những vị trí có tỷ lệ xảy ra lỗi cao như mài mòn, lắng đọng cacbon và các vết nứt. Trường nhìn của các mô-đun xem trước được căn chỉnh với trục ống kính, cho phép chúng chỉ phát hiện khu vực phía trước. Khi đối mặt với các bề mặt phát hiện cạnh nói trên, cần phải điều chỉnh thường xuyên góc chèn và thậm chí có thể không thể quan sát hiệu quả do tắc nghẽn cấu trúc. Ngược lại, hướng trường nhìn của mô-đun nhìn từ bên được thiết kế vuông góc hoặc ở một góc lớn so với trục ống kính. Kết hợp với các góc trường chéo tùy chọn là 95°, 110° và 140° được chỉ định trong thông số sản phẩm, chúng có thể căn chỉnh trực tiếp với các bề mặt phát hiện cạnh.
Lấy việc bảo dưỡng xi lanh động cơ làm ví dụ, khi phát hiện vết mòn bên hông tại điểm tiếp xúc giữa thành xi lanh và vòng piston, mô-đun nhìn từ phía trước cần được đặt sát thành xi lanh và nghiêng một góc hơn 45° để khó quan sát, dễ gây biến dạng hình ảnh và mờ các chi tiết do góc quá lớn. Tuy nhiên, mô-đun nhìn từ bên, với đường kính siêu nhỏ 6 mm, có thể dễ dàng lắp vào khe hở hình trụ. Sử dụng trường nhìn cực rộng 140°, nó có thể bao phủ hoàn toàn bề mặt chu vi của thành trụ. Nếu không cần điều chỉnh góc nhiều lần, nó có thể phát hiện rõ ràng các lỗi như vết xước thành xi lanh và vết xước xi lanh, nâng cao hiệu quả phát hiện lên khoảng 40%. Đồng thời, nó tránh được hư hỏng thứ cấp đối với cấu trúc bên trong chính xác của xi lanh do hoạt động thường xuyên.
2. Khả năng thích ứng với không gian: Đường kính siêu nhỏ 6 mm + Cấu trúc nhìn từ bên để 'Phát hiện sâu' trong Khoảng trống động cơ hẹp
Có rất nhiều khoảng trống hẹp bên trong động cơ, chẳng hạn như các đường dẫn dầu thân van truyền động (có đường kính trong thường là 8-12mm), các lỗ kiểm tra bộ truyền động (khoảng Φ6,5mm) và các đường dẫn trung gian của bộ tăng áp. Những khu vực này không chỉ có không gian hạn chế mà còn có các đường ống bên trong phức tạp, đặt ra các yêu cầu kép về kích thước và hướng trường nhìn của mô-đun. Mặc dù một số mô-đun nhìn từ phía trước cũng có thể đạt được đường kính nhỏ, nhưng trường nhìn hướng về phía trước của chúng khiến ống kính dễ bị chặn bởi bức tường bên trong của lối đi sau khi lắp vào các kênh hẹp. Do đó, họ chỉ có thể quan sát một khu vực nhỏ ở cuối kênh và không thể phát hiện các vấn đề như ăn mòn hoặc tắc nghẽn ở thành bên của kênh.
Mô-đun nhìn từ bên, dựa vào đường kính siêu nhỏ 6mm, có thể dễ dàng đi qua các lỗ và kênh kiểm tra hẹp từ Φ6,5mm trở lên trong động cơ. Trong khi đó, trường nhìn từ bên của nó có thể căn chỉnh trực tiếp với các thành bên của kênh. Ví dụ, khi kiểm tra đường dẫn dầu bên của kim phun nhiên liệu động cơ, mô-đun nhìn từ phía trước chỉ có thể nhìn thấy mép của đầu vào đường dẫn dầu sau khi lắp vào. Ngược lại, mô-đun nhìn từ bên có thể bao phủ 3/4 thành bên của đường dẫn dầu bằng cách sử dụng trường nhìn 110°. Kết hợp với độ phân giải 1280×720 và tốc độ khung hình 30 khung hình/giây, nó thể hiện rõ ràng độ dày lắng đọng carbon và các vết nứt nhỏ trên thành trong của đường dẫn dầu, ngăn chặn việc bỏ sót các điểm lỗi chính do hạn chế của trường nhìn từ phía trước. Ngoài ra, khi kiểm tra chân của các cánh đĩa tuabin, mô-đun nhìn từ bên có thể được đặt gần khe hở hẹp ở chân cánh và sử dụng góc nhìn 95° để tập trung vào các vết nứt mỏi ở chân. Ngược lại, các mô-đun nhìn từ phía trước cần phải giữ một khoảng cách với các lá dao để quan sát, điều này dễ dẫn đến hiện tượng mờ chi tiết.
3. Khả năng thích ứng với môi trường và ghi lại chi tiết: Xếp hạng chống nước IP67 + Đèn bổ sung có thể điều chỉnh cho môi trường bảo trì động cơ phức tạp
Môi trường bảo dưỡng động cơ đặt ra hai thách thức lớn: thứ nhất, điều kiện ẩm ướt do vết dầu và chất làm mát còn sót lại; thứ hai, ánh sáng mờ ở các khu vực như bên trong xi lanh và vỏ tuabin. Những điều này đặt ra yêu cầu cao về hiệu suất chống thấm nước và khả năng chiếu sáng lấp đầy của mô-đun. Mặc dù một số mô-đun nhìn từ phía trước cũng có chức năng chống thấm nước và lấp đầy ánh sáng, khả năng chụp chi tiết của chúng trong môi trường phức tạp vẫn chưa đủ khi kết hợp với trường nhìn hướng về phía trước.
Về hiệu suất chống nước, cả mô-đun nhìn từ bên cạnh và nhìn từ phía trước đều được xếp hạng IP67, có thể chống lại sự xói mòn do ngâm nước và ăn mòn dầu trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, trong các ứng dụng thực tế, việc bảo trì chảo dầu động cơ yêu cầu mô-đun phải được ngâm trong dầu động cơ cặn trong thời gian dài. Thiết kế thấu kính nhìn từ bên của mô-đun nhìn từ bên đảm bảo rằng bề mặt thấu kính có diện tích tiếp xúc đồng đều hơn với dầu, khiến nó ít có khả năng hình thành 'đốm sáng thị giác' do độ bám dính của dầu. Ngược lại, thấu kính hướng về phía trước của mô-đun nhìn trước có xu hướng tích tụ dầu ở trung tâm, dẫn đến trung tâm hình ảnh bị mờ. Về khả năng lấp đầy ánh sáng, mô-đun nhìn từ bên được trang bị 4 đèn LED lấp đầy có thể điều chỉnh độ sáng, cho phép điều chỉnh độ sáng dựa trên góc của bề mặt phát hiện. Ví dụ, khi kiểm tra thành trong của thanh dẫn hướng van động cơ (có dạng hình trụ), đèn chiếu phía trước của mô-đun nhìn từ phía trước dễ dàng tạo ra các dải phản chiếu trên thành, che khuất các vết nứt. Tuy nhiên, mô-đun nhìn từ bên có thể giảm độ sáng của ánh sáng lấp đầy và kết hợp với độ sâu tiêu cự cố định từ 10-100mm, đảm bảo vùng phủ ánh sáng lấp đầy đồng đều trên thành bên dẫn hướng van. Điều này làm lộ rõ các vết mòn trên thành trong, tăng độ chính xác phát hiện lỗi lên khoảng 25% so với các mô-đun nhìn từ phía trước.
4. Hiệu quả vận hành: Giảm điều chỉnh và giảm khó khăn trong vận hành cho nhân viên bảo trì
Trong bảo trì động cơ, số lần điều chỉnh mô-đun ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian bảo trì và độ mệt mỏi khi vận hành. Do trường nhìn hướng về phía trước, các mô-đun nhìn từ phía trước yêu cầu xoay góc chèn liên tục, điều chỉnh độ sâu chèn và thậm chí tháo rời một số cấu trúc động cơ bên ngoài để tối ưu hóa góc quan sát khi phát hiện các khu vực bên ở các góc khác nhau. Quá trình này rất phức tạp và tốn thời gian. Ngược lại, mô-đun nhìn từ bên có trường nhìn cố định ở mặt bên. Nhân viên bảo trì chỉ cần lắp mô-đun vào khu vực mục tiêu và chọn trường nhìn trong khoảng từ 95° đến 140° để bao phủ các bề mặt phát hiện bên thuộc các phạm vi khác nhau, loại bỏ nhu cầu điều chỉnh góc chèn thường xuyên.
Lấy việc bảo dưỡng đầu xi lanh động cơ làm ví dụ, khi kiểm tra rãnh phốt bên trên bề mặt dưới cùng của đầu xi lanh, mô-đun nhìn từ phía trước cần điều chỉnh góc chèn 3-4 lần để che phủ bề mặt chu vi của rãnh phốt, cần phải lấy nét lại sau mỗi lần điều chỉnh. Tuy nhiên, sau một lần chèn, mô-đun nhìn từ bên có thể bao phủ 2/3 rãnh phốt bằng cách sử dụng trường nhìn 140° và chỉ cần điều chỉnh một chút vị trí để hoàn thành việc phát hiện toàn phạm vi. Thời gian bảo trì trên mỗi đầu xi-lanh giảm từ 15 phút (với mô-đun nhìn từ phía trước) xuống còn 8 phút, giúp giảm đáng kể cường độ hoạt động của nhân viên bảo trì và giảm thiểu nguy cơ mô-đun va chạm với bề mặt đầu xi-lanh do điều chỉnh thường xuyên.
Phần kết luận
Nhìn chung, ưu điểm của mô-đun camera nội soi nhìn từ bên trong bảo trì động cơ về cơ bản xuất phát từ sự liên kết cao giữa thiết kế tham số của chúng ('trường nhìn từ bên + kích thước nhỏ + khả năng thích ứng cao') và nhu cầu thực tế của động cơ ('bề mặt phát hiện nhiều bên, không gian hẹp, môi trường phức tạp'). So với các mô-đun nhìn từ phía trước, mô-đun nhìn từ bên cạnh không chỉ vượt qua các điểm mù thị giác mà còn đạt được những lợi thế đáng kể về khả năng thích ứng không gian, nắm bắt chi tiết và hiệu quả vận hành. Chúng đặc biệt thích hợp để phát hiện lỗi ở các bộ phận chính như thành xi lanh, đường dẫn dầu và chân cánh, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật chính xác và hiệu quả hơn cho việc bảo trì động cơ.
