大多数工业资产在使用几年后都会出现退化的迹象。及早发现磨损或损坏迹象可降低维护成本并消除合规风险。
自工业化初期以来，目视检查一直是监控资产状况的标准程序。然而，21 世纪为目视测试方法和仪器带来了许多创新。
了解视觉测试的关键前提：用例、检查频率、现代方法和设备市场领导者，以快速收集高保真数据。
目视检查是指直接观察被研究表面是否有异常、缺陷或损坏的迹象。目视检查可以单独用于确认资产的特征和状况，也可以与其他无损检测 (NDT)方法结合使用，以获取有关缺陷位置、严重程度和影响的更多数据。
为了进行评估，检查员使用便携式或安装式高清摄像机、无人机、平板电脑和支持软件进行图像分析。例如，检查无人机可以使用安装式超声波检测探头或电磁声换能器 (EMAT) 扫描资产是否存在空隙、裂缝或厚度损失。
得益于机器学习 (ML) 和深度学习 (DL) 的进步，现在还可以检测到物体形状、纹理、颜色或配置中最微小的不规则性，从而消除了过程中的主观性和猜测。
一般来说，检查员应该寻找资产表面、尺寸或颜色的任何异常，这些异常表明可能存在质量问题、损坏或折旧。
目视检查可帮助技术人员检测表面问题，如裂纹、凹痕、翘曲、剥落、腐蚀或变色。与液体渗透检测或磁粉检测相结合，目视检测可确保显影剂的正确应用及其位置。
视觉测试用于哪些地方？
各行各业都会进行目视检查，以进行质量控制或无损检测。
制造工厂通常使用高质量摄像机和机器学习算法进行视觉质量检查。HPE和 NVIDIA使用基于 AI 的视频分析系统来审核传送带上生产的服务器配置，从而使他们能够在96 秒内检查每台服务器。
反过来，视觉无损检测有助于检测储罐、热交换器和海上平台等运营工业资产的表面缺陷和纹理变形。例如，布伊格使用 Voliro 检查无人机每天检查 10 多个电信塔，以查找环境损坏的迹象，并收集有关保护涂层厚度的最 新数据。
建议的目视检查频率根据资产类型和适用的质量和/或安全标准而有所不同。
根据AWS B1.11:2000标准，必须对 100% 的结构焊缝进行目视检查。ASME B31.3 规定要求对管道系统焊缝进行 100% 的目视检查。
根据API 653，如果使用时间少于 10 年，则必须每 5 年检查一次地面储罐；如果使用时间超过 10 年，则必须每 3 年检查一次。
根据美国改造部的规定，必须每 12、24 或 48 个月对桥梁进行一次损坏检查，具体取决于桥梁的特点。
一般来说，更频繁的资产检查有助于识别早期退化迹象并防止昂贵的维修或故障。
快速目视扫描是大多数检查的第 一步。如果肉眼已经能看到损坏，则没有必要使用更耗费人力或更昂贵的评估方法。
在其他情况下，计算机辅助视觉检测系统和无人机可以帮助高速、准确地发现更多离散缺陷。
缺点是，目视检测结果可能具有主观性，尤其是使用放大镜等基本检查设备时。法规通常还要求提供比目视检测更全面的资产数据。因此，目视检测经常与其他 NDT 方法一起使用，例如液体渗透、磁粉或超声波检测。
目视检查的优点
l实时检测表面问题和文本异常。
l无需特殊设备即可检测人眼可见的问题。
l高清数字图像和视频流可对复杂缺陷进行更深入的分析。
l确保不同行业产品质量标准的可靠方法。
l需要较少的检查员培训和专业知识来获得高保真数据。
l与破坏性测试方法不同，它不会影响资产的状况，并且可以在正在使用的资产上进行。
目视检查的缺点
l不提供有关内部、表面下或近表面缺陷的信息。
l如果检查人员使用放大镜、镜子或标准清晰度内窥镜等基本工具，则容易出现人为错误。
l高度依赖环境条件。光线不足、浓雾或大雨都会妨碍缺陷识别。
l无法为复杂资产的检查提供确凿结果，并且通常必须借助其他 NDT 方法进行增强。
l如果不使用专门的设备而手动进行目视检查，则可能需要很长时间并且劳动强度大。
根据手头的任务（生产中的质量保证或使用中的资产检查），组织使用各种视觉检查技术。
较大的缺陷很容易用肉眼发现——大量分层、大面积腐蚀和明显的褪色。对于不太明显的缺陷，目视检查员可能会使用放大镜、镜子和各种手电筒。
但直接人工检查取决于检查员的专业知识和对细节的关注。由于疲劳，微小的缺陷可能会被忽视，尤其是在快节奏的生产过程中。
某些资产检查需要进入偏远或危险的地点。在能源领域，需要专门的绳索攀爬者或脚手架来检查锅炉壁、管道或储罐。这会导致停机和高成本，因此很少使用人工检查，尤其是在存在更好的测试方法时。
远程视觉检查使用摄像头、传感器和无人机从远处评估资产。高清摄像头可让检查员从多个角度拍摄照片或视频片段，并使用计算机辅助工具进行彻底分析。
您可以测量尺寸或产品特征，以评估结构的形状和对齐方式。先进的远程视觉检查工具可以分析材料成分，以检测腐蚀或退化的早期迹象。使用 Voliro 无人机，检查员可以检测水泥窑中耐火材料磨损和腐蚀的早期迹象，标记风力涡轮机中存在故障的照明保护系统，并对以前无法检查的装船机进行壁厚测量。
一般来说，拆除目视检查器是确保使用中的大型工业资产的结构完整性、稳定性和安全性的最快和最可靠的方法。
热成像摄像机可检测表面温度变化，表明存在分层、裂缝或异常散热。在热交换器管道中，热分散不均匀表明存在泄漏。在电动机、泵和涡轮机等大型机械结构中，过热是摩擦或错位的明显迹象，需要进行调查。
尽管热扫描可以清楚地识别问题，但环境温度、湿度或阳光等环境因素可能会影响结果。低分辨率热像仪可能无法提供足够的细节来定位大型结构中的缺陷。高清热扫描系统的安装和校准成本相当高，限制了使用情况。
金属、塑料、陶瓷和复合材料等无孔材料可以使用染料渗透剂进行荧光渗透检测。将荧光染料渗透剂涂在干净的表面上，可渗入裂缝和孔隙等表面缺陷。然后涂上粉末或气溶胶显影剂，让检测人员在紫外线下看到不连续性的大小、形状和严重程度。
FPI 可以高精度地检测结构和非多孔组件中的细微表面裂纹和不连续性。但是当您需要覆盖大面积表面时，测试过程可能成本高昂且耗费人力。
磁粉检测是检测铁磁资产中垂直于磁场的表面和近表面缺陷的有效方法。
MPI 的方法与荧光渗透检测类似，但使用磁性粒子代替染料。检测人员首先将物体磁化，然后将细铁粒子或磁性墨水涂在表面。磁力会将粒子拉向磁场干扰的区域，从而指示潜在的缺陷。这是一种可靠的方法，可用于识别铁、钢或镍焊缝、铸件和锻件中的裂纹、夹杂物、空隙和其他不规则之处。
缺点是，MPI 需要直接接触表面以应用粒子，这限制了其在难以触及的资产（如长金属烟囱）中的应用。它也不是测试金属储罐等大型工业资产的最有效选择。
表面纹理变化（如倾斜度或峰度）通常表示存在潜在问题。借助轮廓仪或表面粗糙度测试仪等工具进行目视检查，可以帮助找出资产粗糙度轮廓的异常情况，这些异常情况与正常或异常情况相对应。
同样，使用手持或远程操作的仪器，您可以测量材料、涂层或层的厚度。千分尺和卡尺用于测量小型资产的厚度。超声波传感器和磁感应探头可提供更深的穿透力，并能有效地扫描更大的结构。例如，使用配备超声波传感器的 Voliro T 无人机，您可以在难以到达的位置（如储罐内外、火炬塔和烟囱）每小时捕获多达 200 个厚度读数。
在选择视觉测试设备时，请考虑三点：
l 检查方法：直接还是远程？
l 操作条件（例如高温或腐蚀环境）
l 测试对象的几何形状和整体尺寸
对于高空作业和复杂几何形状，远程视觉测试是最 佳选择。对于规模较小的资产或组件，直接技术通常更具成本效益。
无论如何，在选择设备时，请考虑所需分辨率、测量精度（例如 mm 或 um）以及图像颜色或单色等技术特性。您可以向检测服务提供商询问可用的不同选项。
摄像机是视觉检查的主要工具。手持式或安装式运动摄像机和云台变焦 (PTZ) 摄像机均可使用。现代内窥镜和管道镜可从远程位置提供高质量图像，而热成像摄像机可提供准确的热读数。闭路电视录像可用于危险操作，但由于摄像机位置固定，其分辨率较低且视角有限。
在质量控制方面，制造商还依靠工业机器视觉摄像系统，使用预先训练的算法自动检测缺陷。宝马集团使用人工智能质量保证系统来检测车身部件平板金属零件的生产缺陷。该应用程序可以实时检测裂纹和分层等问题，并区分伪缺陷（如灰尘颗粒或油残留物）和实际微裂纹，从而减少可避免的生产延误。
具有 360 度空中机动性的无人机可帮助检查人员到达最偏远的资产并在高处进行近地面检查。
现代巡检无人机配备了各种传感器、高清摄像头，甚至还有专门的传感器，可以从不同角度捕捉视觉数据。它们可以快速高效地覆盖大面积区域，与传统方法相比，减少了巡检所需的时间和资源。Voliro 无人机具有 360° 机动性和高稳定性，一个人每天只需停一次设备即可巡检 10 到 12 台风力涡轮机，为操作员节省了数小时的停机时间。
对于大规模或重复性检查，无人机具有成本效益。您无需脚手架或起重设备即可进入偏远但操作关键的位置。一家工业工程公司在常规资产检查中使用 Voliro 无人机而不是绳索作业，节省了超过 165,000 美元。
使用专门制造的检测无人机，您可以处理复杂的几何形状（例如弯曲、弯折或倾斜的表面）并收集精 确的厚度、纹理和测量数据，而无需延长资产停机时间。
内窥镜和内窥镜是检查各种产品内部狭窄结构、封闭腔室和空腔的必备工具。内窥镜经常用于航空航天和汽车行业，以评估发动机、油箱和轮舱的状况，以查看是否有疲劳或损坏的迹象。
劳斯莱斯开发了一种智能内窥镜，它使用计算机视觉技术分析视觉图像以发现磨损。新版本将发动机检查时间缩短了 75%，五年内可为航空公司节省高达 1 亿英镑的检查成本。
在工业工程和制造领域，内窥镜分析可检测管道、管子和导管中的泄漏、堵塞和损坏。柔性插入管可使内窥镜到达刚性仪器无法插入的狭小空间。
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