Boroscopio

El ojo humano es un elemento importante para realizar ensayos visuales no destructivos. Sin embargo, en muchos casos el ojo humano no es lo suficientemente sensible o no puede acceder al lugar de la prueba. Como parte del programa de mantenimiento y para garantizar la seguridad y la integridad estructural de los equipos industriales, se utilizan con frecuencia métodos visuales asistidos ópticamente. Tales pruebas incluyen al boroscopio.

En el área de mantenimiento industrial mantener los equipos funcionales en todo momento es una de las metas principales. Así, aseguramos la mayor productividad posible y sacar provecho de las máquinas, herramientas y del personal. Para ello, se usa una amplia variedad de herramientas con el fin de monitorear en todo momento los equipos, procesos y estructuras. Entre ellas, podemos encontrar boroscopios, cámaras térmicas, vibrómetros y ultrasonidos. Qué herramienta usar depende del tipo de máquina a estudiar. En este artículo estudiaremos el boroscopio, cómo funciona y sus aplicaciones.

Instrumentos ópticos

Los primeros instrumentos ópticos fueron los telescopios usados para la magnificación de imágenes distantes, y los microscopios usados para ampliar la imagen de objetos muy pequeños. Desde la época de Galileo Galilei y Antonie Van Leewenhoek, estos instrumentos han sido mejorados considerablemente. Además, se han extendidos a porciones del espectro electromagnético. Asimismo, tenemos a instrumentos ópticos como los binoculares y cámaras fotográficas. Entre otros dispositivos ópticos tenemos:

  • Interferómetros: usados para medir las propiedades de la interferencia de las ondas de luz.
  • Fotómetros: se aplican para medir la intensidad de una luz o intensidad luminosa.
  • Polarímetros: para medir la dispersión o rotación de luz polarizada.
  • Reflectómetros: para medir la reflectividad de una superficie u objeto.
  • Refractómetros: se utilizan para medir el índice de refractividad de varios materiales.
  • Espectrómetros: aplicado para generar una porción del espectro electromagnético visible, para el análisis de materiales o químicos.
  • Auto colimador: usado para medir las deflexiones angulares.

Boroscopio

El boroscopio es un instrumento óptico diseñado para asistir a las inspecciones visuales en lugares estrechos y cavidades difíciles de alcanzar. Entonces, el boroscopio consiste en un tubo rígido o flexible con un ocular o pantalla en un extremo, una lente objetiva o una cámara en el otro. Todo esto, unido por un sistema óptico o eléctrico en el medio. En algunos casos, el sistema óptico va acompañado de una iluminación (normalmente de fibra óptica) para mejorar el brillo y el contraste. La lente objetivo forma una imagen interna del objeto iluminado y la amplía el ocular, que la presenta al ojo del observador.

Tipos de boroscopios

Los boroscopios pueden ser rígidos o flexibles. Además, pueden estar vinculados externamente a un dispositivo de fotografía o videografía. Para uso médico, instrumentos similares se denominan endoscopios.

Boroscopios rígidos

Un boroscopio rígido tiene un tubo metálico que contiene una serie de lentes. Los cuales proporcionan una visión de la zona de inspección, y un sistema de iluminación que dirige la luz a la zona de inspección. Los boroscopios rígidos están disponibles en tamaños que van desde aproximadamente 2,0 mm de diámetro y unos pocos centímetros de longitud. Asimismo, tienen hasta aproximadamente 19,0 mm de diámetro y muchos centímetros de longitud.

Entonces, los boroscopios pueden suministrarse con sistemas ópticos que proporcionen direcciones de visión directa, en ángulo recto, posterior y oblicua delantera. Asimismo, muchos boroscopios tienen un adaptador en el ocular, que permite grabar la imagen de la zona de inspección en una película fotográfica, en vídeo o en un sistema de circuito cerrado de televisión (CCTV). Normalmente, los boroscopios suelen tener una alta resolución de imagen y una profundidad de campo, que va desde unos pocos milímetros hasta el infinito. Estos están disponibles con varias potencias de aumento y controles de enfoque ajustables.

Boroscopio rígido
Figura 1. Boroscopio rígido

Boroscopios flexibles

Los boroscopios flexibles son tubos de plástico blindados, los cuales pueden ser manipulados en curvas y diferentes ángulos. Así, nos permite acceder a zonas inaccesibles para los modelos rígidos. Asimismo, estos también están disponibles en varias combinaciones de diámetro y longitud. Una de sus características es que carecen de un sistema de lentes intermedias dentro del tubo flexible. En su lugar, en cada extremo del tubo hay un sistema de lentes conectado por dos haces de fibras de vidrio.

El haz de fibras exterior transmite la luz a la zona de inspección, mientras que el haz interior transmite la imagen de la zona de inspección a la lente del ocular. Así, la iluminación suele ser proporcionada por una fuente de luz fría, externa y de intensidad variable. Luego, en el ocular hay un anillo de enfoque que permite ajustar la claridad de la imagen.

Algunos boroscopios tienen una perilla para controlar una punta orientable. Así, este mando permite cambiar el ángulo de visión y orientar el extremo distal para superar de las obstrucciones. No obstante, la resolución de la imagen de los boroscopios flexibles es, en general, inferior a la de los rígidos. Asimismo, cuando el acceso es difícil, puede ser necesario utilizar tubos guía para dirigir al instrumento a la zona de inspección.

Boroscopio flexible
Figura 2. Boroscopio flexible

Vídeo boroscopios micro electrónicos

Este tipo de boroscopio tiene un sensor electrónico integrado en la punta móvil de la sonda. Así, transmite señales al procesador de vídeo, donde la imagen se envía al monitor. Una de sus características es que tiene una imagen brillante en color de alta resolución, sin distorsiones ni manchas. Estos disponen de una función de congelación de la imagen que permite verla más de cerca. Asimismo, la imagen puede ampliarse para una visualización precisa. Además, poseen un campo de visión de hasta 90 grados y la punta de la sonda tiene una articulación de cuatro vías.

Usos del boroscopio

Los boroscopios se utilizan para trabajos de inspección visual cuando la zona objetivo es inaccesible por otros medio. Además, son útiles cuando la accesibilidad puede requerir actividades de desmontaje destructivas, largas y/o costosas. Los boroscopios se utilizan sobre todo en las técnicas de ensayos no destructivos para reconocer defectos o imperfecciones.

Los boroscopios se utilizan habitualmente en:

  • la inspección visual de motores de aviación,
  • turbinas de gas industriales aeroderivadas,
  • turbinas de vapor,
  • motores diésel y,
  • motores de automóviles y camiones.

EL boroscopio puede usarse para la inspección de motores. Así, puede evitarse un mantenimiento innecesario, el cual puede llegar a ser costoso en caso de las grandes turbinas. Asimismo, se utilizan en la fabricación de piezas mecanizadas o de fundición para inspeccionar las superficies interiores críticas en busca de:

  • rebabas,
  • acabado superficial o,
  • agujeros completos.

Otros usos comunes son las aplicaciones forenses en la aplicación de la ley y la inspección de edificios, así como en la armería para inspeccionar el interior de un arma de fuego.

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