Endoskop warsztatowy

    
Podstawowym założeniem diagnostyki jest dokonanie oceny stanu badanego obiektu bez dokonywania ingerencji w jego budowę i wzajemne połączenia. Diagnostyka jest więc nauką zajmującą się badaniem stanu obiektów za pomocą metod, które można określić jako bezinwazyjne. Nazwa taka przyjęła się powszechnie w medycynie i dobrze oddaje istotę stosowanych metod badawczych: badanie nie powoduje zniszczenia obiektu, a jego stan, pomimo przeprowadzenia badania, nie zmienia się.

Badania diagnostyczne stosowane są również w technice; wszędzie tam, gdzie nie jest możliwe przeprowadzenie demontażu elementów lub podzespołów, gdzie naruszenie struktury zespołu może prowadzić np. do przedwczesnego zużycia współpracujących części i wreszcie wtedy, gdy zdemontowanie części i przeprowadzenie tzw. rozbiórki warsztatowej i próba oceny stanu współpracujących części może okazać się zbyt kosztowna i pracochłonna, a efekt daleko odbiegający od oczekiwanego.

Diagnozowanie - ocena bez demontażu
Jednym z ważniejszych sposobów oceny stanu wyrobu jest skontrolowanie jego wyglądu wzrokowo, jednak w wielu przypadkach taka ocena jest bardzo utrudniona ze względu na położenie kontrolowanych części i możliwość odpowiedniego ustawienia oka.
W wielu przypadkach obejrzenie elementu gołym okiem staje się bez demontażu po prostu niemożliwe. Przykładem jest ocena stanu głowicy silnika i gniazd zaworowych lub ocena stanu profili zamkniętych nadwozia samochodu.
Dysponując prostymi środkami, umożliwiającymi zajrzenie w te trudno dostępne miejsca, można znacząco zmienić jakość wykonywanego badania. 
Jako przykład wystarczy przytoczyć wspomnianą już ocenę stanu głowicy silnika. Obejrzenie jej bez zdjęcia z silnika jest praktycznie niemożliwe, równie niemożliwa staje się weryfikacja stanu, a podjęcie decyzji o przeprowadzeniu ewentualnej naprawy jest związane z dużym ryzykiem wynikającym z braku innych wiarygodnych metod diagnozowania. Należy w tym miejscu zastrzec, że w praktyce warsztatowej stosuje się niekiedy inne metody oceny szczelności cylindra: powietrzną próbę szczelności, pomiar i ocenę ciśnienia sprężania, pomiar i ocenę podciśnienia ssania w kolektorze dolotowym. Metody te, niezależnie od ich wysokiej przydatności i wiarygodności, umożliwiają jednak ocenę stanu elementów w sposób pośredni i tylko bezpośrednia - wzrokowa ocena wyglądu elementów da rozstrzygnięcie wątpliwości.

Dlaczego endoskop?
Technika zaglądania w trudno dostępne miejsca rozwinęła się przede wszystkim dla celów medycznych, w wyniku potrzeby wzrokowej oceny budowy wewnętrznych organów ludzkiego ciała, bez przeprowadzania zabiegów chirurgicznych. Uzasadnienie dla stosowania takich metod wydaje się być niekwestionowane: pomijając zdrowie pacjenta, możliwe jest określenie budowy i wystąpienia ewentualnych zmian bez niebezpiecznego, kosztownego i czasochłonnego demontażu, czyli rozcięcia skóry i wydobycia organów na zewnątrz.
Jeśli podczas operacji okazywało się, że decyzja o podjęciu zabiegu była uzasadniona, a stan organów pacjenta potwierdzał jej trafność - demontaż nie był przeprowadzany na próżno. Mogło się jednak zdarzyć, że wzrokowa ocena organów nie potwierdzała wstępnej diagnozy, a decyzja o zabiegu chirurgicznym okazywała się pomyłką.
Podobne wątpliwości powstają podczas oceny stanu technicznego wielu zespołów pojazdu. Podczas tej oceny nadal dysponujemy stosunkowo niewielką liczbą parametrów diagnostycznych, na podstawie których możliwe jest wiarygodne zweryfikowanie stanu elementów; każdy stanowi więc cenne źródło informacji.
Najlepiej posłużyć się przykładem: w warsztacie samochodowym pojawił się samochód, którego właściciel zgłosił nieprawidłową pracę silnika. W wyniku przeprowadzonych oględzin i kontroli parametrów stanu technicznego stwierdzono uszkodzenie - odłamanie niewielkiego fragmentu jednej z łopatek turbosprężarki. Postawiona diagnoza: fragment łopatki dostał się do jednego z cylindrów silnika, powodując uszkodzenia gładzi cylindrowej, być może również pierścieni. Decyzja o przeprowadzeniu naprawy jest oczywista - pozostaje tylko pytanie o jej zakres - co uległo zniszczeniu i w którym cylindrze? Jeśli omawiany przypadek zdarzył się w rzeczywistości, to konieczne stało się zdemontowanie każdej z ośmiu głowic 8-cylindrowego silnika widlastego ZS. Pracochłonność i koszt badania przewyższyły koszt naprawy - szczęśliwie wymagana była jedynie wymiana jednej tulei cylindrowej i trzech pierścieni.
Sytuacji tej można było jednak uniknąć dysponując endoskopem. Umiejętne posłużenie się tym przyrządem pozwoliłoby stwierdzić bez demontażu, który cylinder (cylindry) wymagają naprawy. Czas i koszt naprawy byłyby wielokrotnie niższe, naprawione zostałyby tylko te części, które wymagały demontażu, pozostałe elementy nie byłyby demontowane.
Należy przypomnieć, że każdy demontaż współpracujących elementów zmniejsza ich trwałość, rozłożenie i złożenie sprawia, że okres docierania rozpoczyna się od nowa.

Sztywne i elastyczne
RYS02.jpg (5631 bytes)W zastosowaniach technicznych endoskopów występują dwie konstrukcje wzierników, nazywanych również sondami. Cechą charakterystyczną jest sztywna lub elastyczna budowa elementu stanowiącego obudowę dla układu soczewek, pryzmatów i wiązki światłowodów służących do przesyłania obrazu. 
RYS03.jpg (5905 bytes)Zgodnie z przytoczoną klasyfikacją budowy rozróżnia się układy sztywne, które mają obudowę sondy wykonaną w postaci metalowego pręta (rys. 1) oraz układy elastyczne, w których do przesyłania obrazu widzianego przez obiektyw sondy wykorzystano wiązkę światłowodów (rys. 2). W prezentowanym rozwiązaniu liczba włókien umieszczonych w sondzie o średnicy ok. 4 mm wynosi 150 tys.; wyraża to stopień zaawansowania technicznego i technologicznego niezbędnego do produkcji tych precyzyjnych urządzeń.
RYS05.jpg (9864 bytes)Sondy sztywne wykonane są w postaci pręta metalowego (rys. 3), w którym umieszczony jest odpowiednio zaprojektowany układ optyczny, mają złącze zewnętrznego źródła światła służącego do oświetlenia zamkniętych - ciemnych obszarów (wnętrze cylindra) oraz okular umożliwiający obserwację obrazu i podłączenie dodatkowych akcesoriów rozszerzających zakres zastosowania urządzenia (np. aparat cyfrowy do rejestracji badania).
Zarówno sonda sztywna, jak i elastyczna mają w swoim wnętrzu oddzielną wiązkę światłowodów ułożoną obok - niezależnie od układu optycznego, umożliwiającą doprowadzenie strumienia światła do obszaru widzianego przez obiektyw. Dzięki temu w ciemnych obszarach wnętrza cylindra, profilu zamkniętego ramy nadwozia itp., ułatwiona staje się obserwacja wybranego fragmentu powierzchni. 
RYS06.jpg (5366 bytes)Podstawowy zestaw elementów zapewniający wykonanie badania składa się z sondy - wziernika, źródła światła, elastycznego przewodu światłowodowego, przesyłającego strumień światła oświetlającego badany przedmiot oraz przewodów elektrycznych (rys. 4 i 5).
Istotna różnica w budowie sondy elastycznej i sztywnej wpływa zasadniczo na zakres zastosowania wymienionych rozwiązań.
RYS07.jpg (10565 bytes)Sonda elastyczna, dzięki elastycznej wiązce światłowodów i ruchomej części, w której znajduje się obiektyw, ma - w porównaniu z sondą sztywną - znacznie większe możliwości penetracji miejsc trudno dostępnych. Cięgna umieszczone wzdłuż elastycznej otuliny światłowodów połączone są z dźwignią, którą porusza osoba wykonująca badanie (rys. 6). Zależnie od zastosowanej liczby cięgien i dźwigni, końcówka sondy z obiektywem może zmieniać swoje położenie w jednej lub dwóch płaszczyznach i przyjmować położenie, takie jak przedstawiono na rys. 7 i 8.
RYS08.jpg (8398 bytes)Obejrzenie głowicy od strony cylindra nie wymaga już jej demontażu - wystarczy przez otwór świecy zapłonowej (lub inny technologiczny) włożyć opisywaną sondę i za pomocą dźwigni właściwie ustawić obiektyw.
Sonda sztywna, pomimo ograniczeń w docieraniu w wyjątkowo trudno dostępne miejsca, spełnia jednak większą część oczekiwań potencjalnych użytkowników, a dzięki zastosowanemu układowi soczewkowo-pryzmatycznemu charakteryzuje się wyższą jakością obrazu. Obraz z sondy elastycznej wykazuje tzw. raster, który np. podczas prezentacji wykonywanych z projekcją obserwowanego obrazu może być zauważony przez patrzących.
Dla wielu użytkowników może być istotna również cena - sonda sztywna jest kilkukrotnie tańsza od elastycznej.

RYS09.jpg (8327 bytes)Możliwości endoskopu
Wykorzystanie endoskopu w diagnozowaniu stanu pojazdów najlepiej ilustrują rys. 9-12. 
Rys. 9 przedstawia sposób oglądania wnętrza cylindra silnika samochodu osobowego - dodatkowo, ze względu na posługiwanie się sondą sztywną, wykorzystano tzw. przystawkę kątową ułatwiającą ustawianie przyrządu. Widoczne jest zewnętrzne źródło światła, przewód światłowodowy łączący je z sondą i sonda sztywna z przystawką kątową. Na uwagę zasługuje regulacja natężenia oświetlenia i dopasowanie do potrzeb wynikających ze specyfiki badania i rodzaju oglądanej powierzchni - ogranicza to nieprzyjemne zjawisko olśnienia występujące podczas oglądania powierzchni refleksyjnych.
RYS11.jpg (12689 bytes)RYS13.jpg (16745 bytes)RYS12.jpg (9913 bytes)Rys. 10 przedstawia otwarty zawór wydechowy - widoczny jest nagar na ściankach zaworu. Zdjęcie wykonano za pomocą aparatu cyfrowego podłączonego do sondy włożonej przez otwór świecy zapłonowej. Rys. 11 ilustruje wnętrze bębna hamulcowego wykonane po włożeniu sondy przez jeden z otworów technologicznych, rys. 12 - wygląd skorodowanej powierzchni blachy zamkniętego profilu drzwi samochodu osobowego.
Podobnych przykładów można przytoczyć wiele - żaden nie wyczerpuje możliwości i zakresu wykorzystania przyrządu, tym bardziej, że wszystkie elementy tworzą pewien system...

RYS10.jpg (11290 bytes)System
Umożliwia on pełną wymienność wszystkich części i dowolne kształtowanie funkcji zestawu stosownie do potrzeb. Jest to stwierdzenie o tyle ważne, że można rozpocząć budowanie zestawu od podstawowych elementów, z czasem uzupełniając o wyposażenie np. do rejestracji obrazu (rys. 13), źródła światła o różnej charakterystyce (rys. 14) lub przewody światłowodowe do podłączenia innych akcesoriów. Dzięki obiektywom o różnej ogniskowej i położeniu względem osi sondy łatwiejsze staje się dostosowanie przyrządu do indywidualnych potrzeb każdego użytkownika.

RYS14.jpg (5237 bytes)RYS15.jpg (8119 bytes)RYS16.jpg (6328 bytes)

Podsumowanie - dla kogo?
Zakup endoskopu technicznego wymaga rozwagi w podjęciu decyzji. Nie jest to przyrząd, którego zastosowanie będzie środkiem na większość trudnych sytuacji w ocenie stanu pojazdu. Cena najprostszego zestawu skłania do stwierdzenia, że przyrząd ten powinien zarabiać na siebie w sposób bezpośredni - jako narzędzie umożliwiające świadczenie usług o określonym zakresie lub pośredni - jako narzędzie znacznie ułatwiające (przyspieszające) wykonywane dotychczas czynności. 
Można sugerować, aby przyrząd taki stanowił wyposażenie SKP, co ułatwia w znaczący sposób przeprowadzenie badania identyfikacji pojazdu. Jest to szczególnie ważne w odniesieniu do zmian w przepisach obowiązujących od stycznia 2002 r.
Bez wątpienia wykorzystanie takiego przyrządu ułatwi i przyspieszy, a w niektórych przypadkach wręcz pozwoli na odczytanie numeru identyfikacyjnego silnika pojazdu bez stosowanego wcześniej demontowania części elementów.
Pożądane byłoby, aby endoskop stanowił wyposażenie rzeczoznawców samochodowych i warsztatów lakierniczych, będąc często jedynym środkiem umożliwiającym przeprowadzenie oceny stanu wewnętrznych profili nadwozia, ramy i obszarów tzw. strefy kontrolowanego zgniotu.
Endoskop okaże się z pewnością pomocny tym, którzy zajmują się naprawami silników i zespołów układu przeniesienia napędu, zwłaszcza samochodów ciężarowych. Dla pozostałych będzie prawdopodobnie użytecznym dodatkiem używanym okazjonalnie i nie przynoszącym wymiernych korzyści. n

 _________________________powrót___________________________