Endoscopio

Un endoscopio (ocasionalmente llamado boroscopio , aunque esta grafía no es estándar) es un instrumento óptico diseñado para facilitar la inspección visual de cavidades estrechas y de difícil acceso. Consta de un tubo rígido o flexible con un ocular o pantalla en un extremo y una lente objetivo o cámara en el otro, conectados entre sí por un sistema óptico o eléctrico. En algunos casos, el sistema óptico se complementa con iluminación (generalmente de fibra óptica ) para mejorar el brillo y el contraste . La lente objetivo forma una imagen interna del objeto iluminado, que se magnifica mediante el ocular y se presenta al ojo del observador.

Los endoscopios rígidos o flexibles pueden conectarse externamente a un dispositivo de fotografía o videografía . Para uso médico , instrumentos similares se denominan endoscopios .

Los endoscopios se utilizan para la inspección visual en zonas inaccesibles por otros medios, o donde el acceso puede requerir actividades de desmontaje destructivas, que consumen mucho tiempo o son costosas. Dispositivos similares para uso interno en el cuerpo humano se denominan endoscopios . Los endoscopios se utilizan principalmente en técnicas de ensayos no destructivos para detectar defectos o imperfecciones.

Los endoscopios se utilizan comúnmente en la inspección visual de motores de aeronaves, turbinas de gas industriales aeroderivadas, turbinas de vapor, motores diésel y motores de automóviles y camiones. Las turbinas de gas y vapor requieren especial atención debido a los requisitos de seguridad y mantenimiento. La inspección de motores mediante endoscopio puede utilizarse para prevenir un mantenimiento innecesario, que puede resultar extremadamente costoso en el caso de turbinas grandes. También se utilizan en la fabricación de piezas mecanizadas o fundidas para inspeccionar superficies internas críticas en busca de rebabas, acabado superficial o agujeros pasantes completos. Otros usos comunes incluyen aplicaciones forenses en las fuerzas del orden y la inspección de edificios, y en armería para inspeccionar el interior del cañón de un arma de fuego . En la Segunda Guerra Mundial, se utilizaron endoscopios rígidos primitivos para examinar el interior de los cañones (de ahí el término "boroscopio") de armas grandes en busca de defectos. ^{[ 1 ]}

El endoscopio flexible tradicional incluye un haz de fibras ópticas que dividen la imagen en píxeles. También conocido como fibroscopio , se puede utilizar para acceder a cavidades que se encuentran alrededor de una curva, como una cámara de combustión o un quemador, para visualizar el estado de las entradas de aire comprimido, las palas de la turbina y los sellos sin desmontar el motor. Los endoscopios flexibles tradicionales sufren de pixelación y diafonía de píxeles debido a la guía de imagen de fibra. La calidad de la imagen varía considerablemente entre los diferentes modelos de endoscopios flexibles, dependiendo del número de fibras y la construcción de la guía de imagen. Algunos endoscopios de gama alta ofrecen una cuadrícula visual en las imágenes capturadas para ayudar a evaluar el tamaño de cualquier área con problemas. En los endoscopios flexibles, los componentes del mecanismo de articulación, el rango de articulación, el campo de visión y los ángulos de visión de la lente del objetivo también son importantes. El contenido de fibra en el relé flexible también es fundamental para proporcionar la mayor resolución posible al observador. La cantidad mínima es de 10 000 píxeles, mientras que las mejores imágenes se obtienen con un mayor número de fibras, entre 15 000 y 22 000, para los endoscopios de mayor diámetro. La posibilidad de controlar la luz en el extremo del tubo de inserción permite al usuario realizar ajustes que mejoran notablemente la nitidez de las imágenes de vídeo o fijas.

Los endoscopios rígidos son similares a los fibroscopios, pero generalmente ofrecen una imagen superior a un menor costo en comparación con los endoscopios flexibles. Los endoscopios rígidos tienen la limitación de que el acceso a lo que se desea observar debe ser en línea recta. Por lo tanto, son más adecuados para ciertas tareas, como la inspección de cilindros de automóviles, inyectores de combustible y cuerpos de colectores hidráulicos, así como para trabajos de armería . Los criterios para seleccionar un endoscopio suelen ser la claridad de la imagen y el acceso. Para instrumentos de calidad similar, el endoscopio rígido más grande que quepa en el orificio proporciona la mejor imagen. Los sistemas ópticos en los endoscopios rígidos pueden ser de tres tipos básicos: lentes de varilla Harold Hopkins , dobletes acromáticos y lentes de varilla de índice de gradiente . Para endoscopios de gran diámetro (más de 12 milímetros (0,47 pulgadas) ), los relés de doblete acromático funcionan bastante bien, pero a medida que el diámetro del tubo del endoscopio disminuye, los diseños de lentes de varilla Hopkins y de lentes de varilla de índice de gradiente proporcionan imágenes superiores. Para endoscopios rígidos muy pequeños (de menos de 3 milímetros (0,12 pulgadas) ), los relés de lentes de índice de gradiente son mejores.  

Un videoboroscopio, videoscopio o "cámara de inspección" es similar al boroscopio flexible, pero utiliza una cámara de video en miniatura en el extremo del tubo flexible. El extremo del tubo de inserción incluye una luz que permite capturar video o imágenes fijas en el interior de equipos, motores y otros espacios oscuros. Como herramienta para la inspección visual remota, la capacidad de capturar video o imágenes fijas para su posterior análisis representa una gran ventaja. Una pantalla en el otro extremo muestra la imagen de la cámara y, en algunos modelos, la posición de visualización se puede cambiar mediante un joystick o un control similar. Dado que la compleja guía de onda de fibra óptica de un boroscopio tradicional se reemplaza por un cable eléctrico económico, los videoboroscopios pueden ser mucho menos costosos y potencialmente ofrecer una mejor resolución (dependiendo de las especificaciones de la cámara). Los videoboroscopios fáciles de usar, alimentados por batería, con pantallas LCD de 75 mm (3 pulgadas) y una resolución de 320 × 240 píxeles o superior, comenzaron a estar disponibles alrededor de 2012 de varios fabricantes y son adecuados para algunas aplicaciones. En muchos de estos modelos, la cámara de video y el tubo flexible son sumergibles. Los modelos posteriores ofrecían características mejoradas, como una mejor resolución, iluminación ajustable o la posibilidad de sustituir la pantalla integrada por una conexión a un ordenador, como un cable USB.