BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Innenkontrolle von Rohrleitungen mittels einer durch diese hindurchgeführten Kamera, die zwecks Begutachtung der Rohroberfläche auf einem fahrbaren Gestell montiert ist.
Vorrichtungen dieser Art sind bekannt und werden beispielsweise bei Kraftwerken für die Kontrolle von wasserführenden Rohrleitungen eingesetzt, deren Innenfläche mit einer Korrosionsschutzschicht versehen ist, deren Beschaffenheit kontrolliert werden muss. Als Kamera wird dann eine von aussen über ein Koaxialkabel angeschlossene Fernsehkamera verwendet, so dass die Inspektion und Aufzeichnung des Bildmaterials von ausserhalb der Rohrleitung vorgenommen werden kann. Die Vorrichtung wird mit einem längs des Koaxialkabels verlaufenden Zugseil durch die Rohrleitung gezogen. Das die Kamera tragende Gestell ist mit Laufrollen versehen, die beispielsweise im Winkelabstand von 120 0über den Rohrumfang verteilt gegen die Rohrleitungsinnenfläche anliegen und das Gestell im Zentrum halten.
Ein in dieser Weise ausgebildetes Gestell kann ohne zusätzliche Führung nicht geradlinig durch die Rohrleitung fahren. Bei einer längeren Rohrleitung ist es daher nicht möglich, die Kamera über die ganze Fahrstrecke in der senkrechten Ausgangslage zu halten. Von der Fernsehkamera werden die Aufnahmen der Rohrinnenfläche auf einen ausserhalb der Rohrleitung aufgestellten Monitor übertragen, und das auf diesem erscheinende Bild lässt keinen Rückschluss mehr zu, dass oben befindliche Bildabschnitte sich auf den Scheitel der Rohrleitung und unten befindliche Bildabschnitte sich auf die Sohle der Rohrleitung beziehen, was in entsprechender Weise auch für die Rohrseiten gilt, wenn die Kamera nicht mehr die senkrechte Anfangsstellung einnimmt.
Bei der Kontrolle festgestellte Mängel an der Innenfläche der Rohrleitung lassen sich daher in ihrer Lage bezüglich des Rohrumfangs nicht lokalisieren, d. h. man weiss nicht, ob der festgestellte Mangel oben oder unten oder seitlich liegt.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand daher darin, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der gewährleistet ist, dass die Kamera immer ihre senkrechte Lage beibehält. Ferner sollen die vom Rohrinnern gemachten Aufnahmen aufgezeichnet und hinterher ausgewertet werden können, und es sollen in der Qualität bestmögliche Aufnahmen gemacht werden können, wofür eine gute Beleuchtung und die Beseitigung der in der Rohrleitung vorhandenen Feuchtigkeit Voraussetzung sind. Schliesslich soll die Vorrichtung gleichzeitig mehreren Zwecken dienen und ausser der optischen Kontrolle auch eine Überprüfung der Schichtdicke der auf die Rohrleitungsinnenseite aufgetragenen Beschichtung ermöglichen, was durch eine mit einem Schichtdickenmessgerät verbundene Sonde erfolgt, wobei eine genaue Lokalisierung diesbezüglich festgestellter Fehler besonders wichtig ist.
Zur Lösung dieser Aufgaben weist die Vorrichtung die Merkmale nach Anspruch 1 auf. Durch die Anordnung der Kamera in einem bezüglich des Gestells drehbaren Gehäuse, das durch ein Zusatzgewicht unter Ausnutzung der Schwerkraft eine bestimmte Lage beibehält, ist für die Energiezuleitung ein drehbarer Stromübertrager notwendig, der vorzugsweise aus einer Mehrzahl von Schleifringen und Kontaktbürsten besteht, die im rückwärtigen Gehäuseabschnitt angeordnet sind, welcher im mit Laufrollen versehenen Gestell drehbar gelagert ist, wobei über diesen Stromübertrager ein in zweckmässiger Weise im Gehäuse angeordnetes Heizgebläse zum Entfernen von in der Rohrleitung vorhandener Feuchtigkeit sowie eine am vorderen Gehäuseende angeordnete Beleuchtungseinrichtung versorgt werden.
Ferner kann der Stromübertrager die Verbindung zwischen einer Fernsehkamera und einem ausserhalb der Rohrleitung aufgestellten Monitor darstellen, der über ein Koaxialkabel angeschlossen ist. In bevorzugter Weise ist die Kamera eine mit einem mit Registrierkassetten ausgerüsteten Videorecorder verbundene Einheit.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Vorrichtung schematisch im Längsschnitt durch eine Rohrleitung;
Fig. 2 die Vorrichtung von vorne und vom Rohrende aus gesehen.
Die Vorrichtung umfasst ein Gestell 1, das am vorderen und hinteren Ende mit Laufrollen 2 versehen ist, die in einem Winkelabstand von 120 0über den Umfang verteilt angeordnet sind, wie aus Fig. 2 hervorgeht, so dass am vorderen Ende und am hinteren Ende des Gestells 1 je drei Lau frollen 2 vorhanden sind. Mit Hilfe dieser Laufrollen 2 ist das Gestell 1 auf der Innenfläche einer Rohrleitung 3 fahrbar.
Das Gestell 1 ist am vorderen Ende und am hinteren Ende mit ringförmigen Lagerkörpern 4 verbunden. In diesen Lagerkörpern 4 ist mittels Wälzlagern 5 das vordere und das hintere Ende eines im wesentlichen zylindrischen Gehäuses 6 drehbar gelagert. Das Gehäuse 6 kann sich somit relativ zu dem Gestell 1 um die Längsachse, die zugleich die Mittelachse der Rohrleitung 3 ist, drehen.
In dem Gehäuse 6 ist eine Kamera 7 für die Innenkontrolle der Rohrleitung 3 angeordnet. Diese Kamera 7 kann zweckmässig eine Videokamera sein, d. h. eine solche, die eine mit einem Videorecorder verbundene Einheit bildet und mit Registrierkassetten ausgerüstet ist, um das Ergebnis der optischen Rohrinnenkontrolle aufzuzeichnen. Zusätzlich können aber auch die von der Videokamera gemachten Aufnahmen über ein Koaxialkabel 8 aus der Rohrleitung 3 nach aussen zu einem dort aufgestellten Monitor übertragen werden. Das Koaxialkabel 8 und ein weiteres elektrisches Stromversorgungskabel 9 verlaufen zusammen mit einem Zugseil 10 zum Hindurchziehen des Gestells 1 durch die Rohrleitung 3 durch die gesamte Rohrleitung nach aussen.
Das Zugseil 10 und die Kabel 8 und 9 sind mittels Briden 11 zusammengehalten. Das Stromversorgungskabel 9 dient zur Stromversorgung der Kamera 7 sowie eines neben dieser angeordneten Heizgebläses 12 und einer Beleuchtungseinrichtung 13, die am vorderen Ende des Gestells 1 angeordnet ist und vorzugsweise aus einer Rundneonlampe besteht.
In dem Gehäuse 6 sind die Kamera 7, ein dazu gehörender Netzadapter 14 sowie das Heizgebläse 12 angeordnet und ferner ist im unteren Teil des Gehäuses 6 ein Zusatzgewicht 15 angeordnet, das für die Lagestabilisierung der Kamera dient und unter Ausnutzung der Schwerkraft dafür sorgt, dass die Kamera 7 immer in der senkrechten Lage gehalten wird, auch wenn sich das fahrbare Gestell 1 nicht geradlinig durch die Rohrleitung 3 bewegt, so dass das Gehäuse 6 aufgrund des vorhandenen Zusatzgewichtes 15 sich relativ gegenüber dem Gestell 1 dreht und immer die für die von der Kamera gemachten Aufnahmen gewünschte Lage einnimmt, welche eine Zuordnung zwischen dem von der Kamera aufgenommenen Objekt und den auf dem Monitor sichtbaren Bildern erlaubt. Man weiss dadurch, dass beispielsweise das Bild auf dem Monitor im unteren Bereich die Sohle der Rohrleitung zeigt.
Da das die Kamera 7 umschliessende Gehäuse 6 in dem fahrbaren Gestell 1 drehbar gelagert ist, ist im rückwärtigen Ende des Gehäuses 6 ein drehbarer Stromübertrager 16 angeordnet, der die elektrische Verbindung zwischen dem Energiezuleitungskabel 9 und dem Heizgebläse 12, der Beleuchtungseinrichtung 13 und dem Netzadapter 14 darstellt und der vorzugsweise aus einer Mehrzahl von Schleifringen und Kontaktbürsten besteht. Wenn ein Koaxialkabel 9 zu einem ausserhalb der Rohrleitung aufgestellten Monitor vorhanden ist, kann die Verbindung zwischen dem Koaxialkabel und der Kamera in entsprechender Weise auch über den drehbaren Stromübertrager hergestellt sein.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung dient nicht nur zur optischen Kontrolle der Innenfläche von Rohrleitungen, sondern es ist gleichzeitig während der Kontrolle auch möglich, die Schichtdicke einer auf der Innenfläche aufgetragenen Korrosionsschutzschicht zu prüfen. Zu diesem Zweck ist am rückwärtigen Ende des Gestells 1 eine Sonde 20 angeordnet, die während des Hindurchfahrens des Gestells durch die Rohrleitung zwecks optischer Kontrolle in bestimmten Zeitabständen mittels eines Kleinmotors 21, der mit Batterien betrieben wird, gegen die Rohrleitungs-Innenfläche gedrückt wird. Die Sonde 20 ist mit einem Schichtdikkenmessgerät mit Wertespeicher 22 verbunden. Die ermittelten Messwerte können daher anschliessend ausgewertet werden.
Da das Gestell 1 nicht geradlinig durch die Rohrleitung 3 hindurchfährt, sondern sich ungewollt verdreht, weshalb die Kamera zur Aufrechterhaltung der senkrechten Lage drehbar angeordnet ist, ergibt sich inbezug auf die Sonde 20 der Vorteil, dass die Schichtdickenprüfung nicht nur entlang einer Linie, sondern an über dem Rohrumfang verteilten Stellen erfolgt.
Die Vorrichtung wird mittels des am rückwärtigen Ende befestigten Zugseils 10 und mit Hilfe einer ausserhalb der Rohrleitung aufgestellten, in der Zeichnung nicht dargestellten Winde durch die Rohrleitung gezogen. Bei der Kontrolle festgestellte Mängel können aufgrund der lagestabilen Kameraführung genau örtlich zugeordnet werden, so dass Ausbesserungen gezielt erfolgen können.
DESCRIPTION
The invention relates to a device for the internal control of pipelines by means of a camera which is guided through them and which is mounted on a mobile frame for the purpose of assessing the pipe surface.
Devices of this type are known and are used, for example, in power plants for the control of water-bearing pipelines, the inner surface of which is provided with a corrosion protection layer, the nature of which has to be checked. A television camera connected from the outside via a coaxial cable is then used as the camera, so that the inspection and recording of the image material can be carried out from outside the pipeline. The device is pulled through the pipeline with a pull rope running along the coaxial cable. The frame carrying the camera is provided with rollers which, for example, lie at an angular distance of 120 ° over the circumference of the pipe against the inner surface of the pipe and hold the frame in the center.
A frame designed in this way cannot travel straight through the pipeline without additional guidance. With a longer pipeline, it is therefore not possible to hold the camera in the vertical starting position over the entire route. From the television camera, the recordings of the inner surface of the pipe are transferred to a monitor placed outside the pipe, and the image that appears on this picture no longer allows any conclusion that picture sections on the top refer to the apex of the pipe and picture sections below refer to the bottom of the pipe , which applies in a corresponding manner to the pipe sides when the camera is no longer in the vertical starting position.
Defects found on the inside surface of the pipeline during the check cannot therefore be localized in terms of their position with respect to the pipe circumference. H. one does not know whether the defect found is on the top or bottom or on the side.
The object underlying the present invention was therefore to create a device which ensures that the camera always maintains its vertical position. Furthermore, the recordings made from the inside of the pipe should be recorded and evaluated afterwards, and the best possible recordings should be made in terms of quality, for which good lighting and the removal of the moisture present in the pipeline are a prerequisite. Finally, the device should serve several purposes at the same time and, in addition to the optical control, should also enable the layer thickness of the coating applied to the inside of the pipeline to be checked, which is done by means of a probe connected to a layer thickness measuring device, with a precise localization of errors found in this regard being particularly important.
To achieve these tasks, the device has the features of claim 1. Due to the arrangement of the camera in a housing that is rotatable with respect to the frame and that maintains a certain position due to the additional weight using gravity, a rotating current transformer is required for the energy supply, which preferably consists of a plurality of slip rings and contact brushes, which are located in the rear housing section are arranged, which is rotatably mounted in the frame provided with castors, with this current transformer supplying a heating fan, which is expediently arranged in the housing for removing moisture present in the pipeline, and a lighting device arranged on the front end of the housing.
Furthermore, the current transformer can represent the connection between a television camera and a monitor set up outside the pipeline, which is connected via a coaxial cable. The camera is preferably a unit connected to a video recorder equipped with recording cassettes.
An embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
Figure 1 shows the device schematically in longitudinal section through a pipeline.
Fig. 2 seen the device from the front and from the pipe end.
The device comprises a frame 1, which is provided at the front and rear end with rollers 2, which are arranged at an angular distance of 120 ° distributed around the circumference, as can be seen in FIG. 2, so that at the front end and at the rear end of the frame 1 three rolls each 2 are present. With the help of these rollers 2, the frame 1 is mobile on the inner surface of a pipe 3.
The frame 1 is connected at the front end and at the rear end with annular bearing bodies 4. The front and rear ends of an essentially cylindrical housing 6 are rotatably supported in these bearing bodies 4 by means of roller bearings 5. The housing 6 can thus rotate relative to the frame 1 about the longitudinal axis, which is also the central axis of the pipeline 3.
A camera 7 for the internal control of the pipeline 3 is arranged in the housing 6. This camera 7 can expediently be a video camera, i. H. one which forms a unit connected to a video recorder and is equipped with recording cassettes in order to record the result of the optical pipe inspection. In addition, however, the recordings made by the video camera can also be transmitted outward from the pipeline 3 via a coaxial cable 8 to a monitor set up there. The coaxial cable 8 and a further electrical power supply cable 9 run together with a pull cable 10 for pulling the frame 1 through the pipeline 3 through the entire pipeline to the outside.
The pull rope 10 and the cables 8 and 9 are held together by means of clips 11. The power supply cable 9 is used to power the camera 7 and a heater blower 12 arranged next to it and a lighting device 13 which is arranged at the front end of the frame 1 and preferably consists of a round neon lamp.
In the housing 6, the camera 7, an associated power adapter 14 and the heating fan 12 are arranged and further an additional weight 15 is arranged in the lower part of the housing 6, which serves to stabilize the position of the camera and takes advantage of gravity to ensure that the Camera 7 is always held in the vertical position, even if the mobile frame 1 does not move in a straight line through the pipeline 3, so that the housing 6 rotates relative to the frame 1 due to the additional weight 15 present and always that for the camera takes the desired position, which allows an assignment between the object recorded by the camera and the images visible on the monitor. This means that, for example, the image on the monitor in the lower area shows the bottom of the pipeline.
Since the housing 6 enclosing the camera 7 is rotatably mounted in the mobile frame 1, a rotatable current transformer 16 is arranged in the rear end of the housing 6, which is used for the electrical connection between the power supply cable 9 and the heating fan 12, the lighting device 13 and the mains adapter 14 represents and which preferably consists of a plurality of slip rings and contact brushes. If there is a coaxial cable 9 to a monitor set up outside the pipeline, the connection between the coaxial cable and the camera can also be established in a corresponding manner via the rotatable current transformer.
The device described above is not only used for the optical inspection of the inner surface of pipelines, but it is also possible at the same time during the inspection to check the layer thickness of a corrosion protection layer applied to the inner surface. For this purpose, a probe 20 is arranged at the rear end of the frame 1, which is pressed against the inner surface of the pipeline at certain intervals during the passage of the frame through the pipeline for the purpose of visual control by means of a small motor 21 which is operated with batteries. The probe 20 is connected to a layer thickness measuring device with a value memory 22. The measured values determined can therefore subsequently be evaluated.
Since the frame 1 does not run straight through the pipeline 3, but twists unintentionally, which is why the camera is rotatably arranged to maintain the vertical position, the advantage with respect to the probe 20 is that the layer thickness test is not only along a line but also places distributed over the pipe circumference.
The device is pulled through the pipeline by means of the traction cable 10 attached to the rear end and with the aid of a winch which is set up outside the pipeline and is not shown in the drawing. Defects found during the inspection can be precisely assigned locally due to the positionally stable camera work, so that repairs can be carried out in a targeted manner.