DE102019006730A1

DE102019006730A1 - Messanordnung zur Leckagedetektion an einem von einem Fluid durchströmbaren Rohr und Verfahren zur Leckagedetektion

Info

Publication number: DE102019006730A1
Application number: DE102019006730.4A
Authority: DE
Inventors: Edgar vom Schloß
Original assignee: Diehl Metering GmbH
Current assignee: Diehl Metering GmbH
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2021-04-01

Abstract

Messanordnung zur Leckagedetektion an einem von einem Fluid (5) durchströmbaren Rohr (3), wobei die Messanordnung (1) eine Messeinrichtung (2) und das von dem Fluid (5) durchströmbare Rohr (3) umfasst, wobei das Rohr (3) eine erste Teilschaltung (8) einer Detektionsschaltung aufweist und die Messeinrichtung (2) eine zweite Teilschaltung (10) der Detektionsschaltung aufweist, wobei sich die erste Teilschaltung (8) zumindest teilweise entlang einer Durchströmungsrichtung des Rohres (3) erstreckt und die erste Teilschaltung (8) und die zweite Teilschaltung (10) zur Bildung der Detektionsschaltung elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die Detektionsschaltung ein Schwingkreis ist oder einen Schwingkreis umfasst, wobei die Messeinrichtung (2) zur Bestimmung einer Resonanzfrequenz des Schwingkreises ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messanordnung zur Leckagedetektion an einem von einem Fluid durchströmbaren Rohr, wobei die Messanordnung eine Messeinrichtung und das von dem Fluid durchströmbare Rohr umfasst, wobei das Rohr eine erste Teilschaltung einer Detektionsschaltung aufweist und die Messeinrichtung eine zweite Teilschaltung der Detektionsschaltung aufweist, wobei sich die erste Teilschaltung zumindest teilweise entlang einer Durchströmungsrichtung des Rohres erstreckt und die erste Teilschaltung und die zweite Teilschaltung zur Bindung einer Detektionsschaltung elektrisch miteinander verbunden sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Leckagedetektion.
In Rohren, welche von einem Fluid wie Wasser oder Wasserdampf durchströmt werden, kann es zu Leckagen kommen, das heißt zu einem unbeabsichtigten Austritt des im Rohr geführten Fluides an einer nicht dafür vorgesehenen Stelle. Während bei einer offen verlegten und daher einsehbaren Leitung die Stelle des Fluidaustritts aufgrund von optisch erkennbaren Fluidansammlungen oder Ähnlichem erkannt werden kann, stellt sich dies bei unterirdisch verlaufenden Leitungen schwieriger dar, da die Stelle der Leckage von außen nicht direkt erkannt werden kann. Es daher wünschenswert, dass neben einem Feststellen einer Leckage auch eine Bestimmung einer ungefähren Position der Leckage möglich ist, so dass zu einer Freilegung des unterirdisch verlaufenden Rohres erforderliche Arbeiten nur in dem für die Reparatur der Leckage notwendigen Bereich erfolgen müssen. Zur Detektion von Leckagen und/oder zur Ortsbestimmung einer Leckage sind aus dem Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt.
In EP 3 336 508 A1 wird eine Zählereinrichtung für eine durch ein Fluid transportierte Wärmeenergie und/oder für eine einen Fluiddurchfluss angebende Messgröße zum Anschluss an eine das Fluid führende Rohrleitung beschrieben. Die Messeinrichtung umfasst dabei eine Leckdetektionseinrichtung, welche einen elektrischen Widerstand zwischen einem geerdeten Innenrohr des Rohres und einem in einer Isolation des Innenrohres verlaufenden Widerstandsdraht misst. Bei Auftreten eines Lecks in dem Innenrohr wird durch austretendes Fluid ein Kurzschluss zwischen dem Widerstandsdraht in der Isolation und dem Innenrohr erzeugt, so dass sich der Widerstandswert verglichen mit der Situation ohne Leck verringert. Dabei können der Wert des geänderten Widerstands und/oder eine Signallaufzeitmessung in dem Widerstandsdraht eine Information über den Ort des Lecks liefern.
Aus DE 10 2010 026 795 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung der Undichtigkeit des Außenrohres einer Fernwärmeleitung bekannt. Die Fernwärmeleitung umfasst dabei ein Innenrohr, ein das Innenrohr umgebendes Isolationsmaterial sowie ein das Isolationsmaterial umgebendes Außenrohr. Zur Bestimmung der Undichtigkeit wird der elektrische Widerstand eines in dem Isolationsmaterial eingebetteten Fühlerdrahts gegen einen zweiten Leiter, das leitfähige Innenrohr oder das Erdreich gemessen. Durch Bestimmung eines Korrelationskoeffizienten zwischen dem zeitlichen Verlauf des gemessenen Widerstandswerts und einem zeitlichen Verlauf einer Niederschlagsmenge im Bereich des Erdbodens oberhalb der Fernwärmeleitung kann zwischen einer Undichtigkeit der Außenhülle, durch welche Feuchtigkeit von außen zu dem Isolationsmaterial dringt, und einer Undichtigkeit des Innenrohrs, bei welcher Feuchtigkeit von innen in das Isolationsmaterial drängt, unterschieden werden.
DE 195 21 018 A1 offenbart ein Rohrleitungssystem mit einem ein Medium führenden Innenrohr, einem das Innenrohr mit Abstand umgebenden Außenrohr sowie einem im Raum dazwischen angeordneten Füllmaterial. In dem Füllmaterial ist eine Sensorleitung angeordnet, deren Widerstandswert so gewählt ist, dass mit ihr sowohl eine Laufzeitortung als auch ein Widerstandsortungsverfahren durchführbar ist. Durch die Messung einer Signallaufzeit über den Sensordraht und durch die Messung des elektrischen Widerstands zwischen dem Sensordraht und dem Innenrohr kann dabei das Auftreten eines Lecks und/oder seine ungefähre Position ermittelt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur verbesserten Ermittlung einer Leckage in einem Rohr anzugeben, welches insbesondere eine genauere Ortsbestimmung der Leckage ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Detektionsschaltung ein Schwingkreis ist oder einen Schwingkreis umfasst, wobei die Messeinrichtung zur Bestimmung einer Resonanzfrequenz des Schwingkreises ausgebildet ist. Die Messanordnung umfasst die Messeinrichtung sowie das von dem Fluid durchströmbare Rohr. Mittels der Messeinrichtung kann das Auftreten einer Leckage in dem Rohr der Messanordnung bestimmt werden. Dazu weist das Rohr eine erste Teilschaltung einer Detektionsschaltung auf. Die zweite Teilschaltung der Detektionsschaltung bildet einen Teil der Messeinrichtung, wobei die erste Teilschaltung und die zweite Teilschaltung zur Bildung der Detektionsleitung elektrisch miteinander verbunden sind. Die erste Teilschaltung erstreckt sich zumindest teilweise entlang der Durchströmungsrichtung des Rohres, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen entlang des gesamten Rohres. Die aus der ersten Teilschaltung und der zweiten Teilschaltung gebildete Detektionsschaltung bildet einen Schwingkreis oder umfasst einen solchen. Die Messeinrichtung ist dazu ausgebildet, die Resonanzfrequenz des Schwingkreises zu bestimmen.
Dadurch, dass sich die erste Teilschaltung zumindest teilweise entlang der Durchströmungsrichtung des Rohres erstreckt, kann erreicht werden, dass bei Auftreten einer Leckage ein insbesondere elektrisch leitfähiges, austretendes Fluid wie Wasser oder Wasserdampf zu einer Veränderung wenigstens einer elektrischen Eigenschaft der ersten Teilschaltung führt, beispielsweise durch einen im Bereich der Leckage erfolgten Kurzschluss von einzelnen Bauteilen der ersten Teilschaltung. Bei einer Detektionsschaltung, welche ein Schwingkreis ist oder einen Schwingkreis umfasst, wirkt sich die Änderung dieser elektrischen Eigenschaft in der ersten Teilschaltung auch auf die elektrischen Eigenschaften der Detektionsschaltung aus. Bei einer als Schwingkreis ausgebildeten Detektionsschaltung führt dies dazu, dass sich die Resonanzfrequenz des Schwingkreises verschiebt. Eine derartige Verschiebung der Resonanzfrequenz kann von der Messeinrichtung bestimmt werden und zur Bestimmung eines Auftretens einer Leckage herangezogen werden. Weiterhin kann bei Berücksichtigung des Ausmaßes der Verschiebung auch auf die Position oder den Bereich zurückgeschlossen werden, in dem die Leckage aufgetreten ist.
Zur Ermittlung der Resonanzfrequenz des Schwingkreises kann die Messeinrichtung neben der zweiten Teilschaltung eine Steuereinheit wie einen Mikroprozessor oder Ähnliches umfassen. Die Detektion einer Leckage kann beispielsweise durch ein zeitlich wiederholtes Messen der Resonanzfrequenz der Detektionsschaltung erfolgen, wobei die gemessene Resonanzfrequenz jeweils mit vorangehend gemessenen und/oder in einer Speichereinrichtung der Messeinrichtung hinterlegten Referenzwerten verglichen wird. Die Resonanzfrequenz eines elektrischen Schwingkreises hängt von den im Schwingkreis vorhandenen Kapazitäten, Induktivitäten und/oder Widerständen ab. Eine Änderung eines oder mehrerer dieser Größen führt zu einer Änderung der Resonanzfrequenz des Schwingkreises. Da die zweite Teilschaltung Bestandteil der Messeinrichtung ist, kann bei einem Verschieben der Resonanzfrequenz auf eine Änderung wenigstens einer elektrischen Eigenschaft der ersten Teilschaltung, mithin also auf eine Leckage in dem Rohr, geschlossen werden. Verglichen mit der aus dem Stand der Technik bekannten Gleichstrom-Widerstandsmessung ermöglicht die Bestimmung der Resonanzfrequenz des Schwingkreises eine präzisere Detektion des Auftretens einer Leckage sowie auch eine präzisere Lokalisierung einer Leckage, da eine Resonanzfrequenzverschiebung sehr genau bestimmt werden kann.
Die Bestandteile des Schwingkreises, also die wenigstens eine Kapazität, die wenigstens eine Induktivität und/oder der wenigstens eine Widerstand, verteilen sich wie nachfolgend genauer erläutert wird, auf die erste Teilschaltung und/oder die zweite Teilschaltung, wobei die erste Teilschaltung zumindest eines dieser Bestandteile enthält. Die erfindungsgemäße Lösung erweitert mithin die aus dem Stand der Technik bekannte Gleichstrom-Widerstandsmessung auf die Detektion der Resonanzfrequenz eines Schwingkreises unter Einbindung eines elektrischen Widerstandes der ersten Teilschaltung im Rohr und/oder weiterer im Rohr auftretender Induktivitäten und/oder Kapazitäten. Bei dem Schwingkreis der aus der ersten Teilschaltung und der zweiten Teilschaltung gebildeten Detektionsschaltung kann es sich um einen Serienschwingkreis, einen Parallelschwingkreis oder um eine Kombination aus einem oder mehreren Serienschwingkreisen und/oder einem oder mehreren Parallelschwingkreisen handeln. Bei der von der Messeinrichtung bestimmten Resonanzfrequenz kann es sich zum Beispiel um die Frequenzlage eines globalen oder lokalen Maximum oder eines globalen oder lokalen Minimums einer Impedanz des Schwingkreises handeln.
Die Messeinrichtung kann zur Bestimmung der Resonanzfrequenz beispielsweise einen Frequenz-Sweep eines in die Detektionsschaltung gespeisten Wechselstromes bzw. einer an der Detektionsschaltung anliegenden Wechselspannung durchführen und beispielsweise die Bestimmung einer frequenzabhängigen Impedanz der Detektionsschaltung durch Messung einer Spannung an der Detektionsschaltung und/oder eines Stromes an der Detektionsschaltung vornehmen. Die Messeinrichtung kann zusätzlich oder alternativ auch einen Phasenversatz zwischen einem Strom und einer Spannung in der Detektionsschaltung bestimmen. Der Wert der Resonanzfrequenz für den Fall eines leckagefreien Betriebs des Rohres richtet sich nach der Ausgestaltung der Detektionsschaltung und insbesondere nach der Ausgestaltung der ersten Teilschaltung und kann z. B. im Bereich einiger Kilohertz bis einiger Megahertz liegen.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Rohr ein Innenrohr und eine das Innenrohr umgebende, elektrisch isolierende Hülle aufweist, wobei die erste Teilschaltung wenigstens einen in der Hülle angeordneten Widerstandsdraht, insbesondere einen Konstantandraht, umfasst. Dabei kann beispielsweise ein Widerstand des Schwingkreises zwischen zwei in der elektrisch isolierenden Hülle verlaufenden Widerstandsdrähten gemessen werden. Es ist auch möglich, dass als Widerstandsdraht ein Leitungsdraht mit vergleichsweise geringem Widerstand, beispielsweise ein Kupferdraht, verwendet wird.
Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass das Innenrohr elektrisch leitfähig ist, wobei die erste Teilschaltung den wenigstens einen Widerstandsdraht und das Innenrohr umfasst. Dabei kann beispielsweise der Widerstand des Schwingkreises zwischen dem oder einem Widerstandsdraht in der elektrischen isolierenden Hülle und dem elektrisch leitfähigen Innenrohr gemessen werden. Das elektrisch leitfähige Innenrohr kann beispielsweise auf ein Massepotential gelegt sein, so dass auch zwischen mehreren Widerstandsdrähten in der elektrisch isolierenden Hülle und dem Innenrohr jeweils ein Widerstand gemessen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Teilschaltung wenigstens eine elektrisch in Reihe mit dem wenigstens einen Widerstandsdraht geschaltete Induktivität und/oder Kapazität und/oder wenigstens eine zwischen dem wenigstens einen Widerstandsdraht und dem Innenrohr geschaltete Induktivität und/oder Kapazität aufweist. Die wenigstens eine Induktivität und/oder die wenigstens eine Kapazität können dabei insbesondere einen Bestandteil des Schwingkreises der Detektionsschaltung bilden, um dadurch jeweils Einfluss auf die Resonanzfrequenz des Schwingkreises zu nehmen. Die wenigstens eine Induktivität kann beispielsweise in dem Widerstandsdraht angeordnet sein, das heißt beispielsweise als Spule ausgeführt sein, welche mit ihren beiden Enden jeweils mit einem Abschnitt des Widerstandsdrahtes verbunden ist. Die Spule kann auch mit einem Ende an dem Widerstandsdraht und mit dem anderen Ende am Innenrohr verbunden sein. Es ist auch möglich, dass die Induktivität durch den Widerstandsdraht selbst ausgebildet wird, beispielsweise als ein spulenförmig gewickelter Abschnitt des Widerstandsdrahts. Der spulenförmig gewickelte Abschnitt des Widerstandsdrahts kann beispielsweise um ein magnetisches Kernmaterial zur Erhöhung der Induktivität gewickelt sein. Eine mit zwei Abschnitten des Widerstandsdraht verbundene oder zwischen dem Widerstandsdraht und dem Innenrohr geschaltete Kapazität kann beispielsweise als Kondensator ausgeführt sein, welcher mit einem Ende an dem Widerstandsdraht oder einem der Widerstandsdrähte und mit dem anderen Ende an dem Innenrohr leitfähig befestigt ist, oder welcher an beiden Enden jeweils mit einem Abschnitt des Widerstandsdrahts verbunden ist.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Rohr mehrere Rohrsegmente und wenigstens ein zwei der Rohrsegmente verbindendes Verbindungselement umfasst, wobei die wenigstens eine Induktivität und/oder die wenigstens eine Kapazität der ersten Teilschaltung in dem wenigstens einen Verbindungselement angeordnet sind. Das Anordnen der wenigstens einen Induktivität und/oder der wenigstens einen Kapazität in dem Verbindungselement hat den Vorteil, dass die von dem Verbindungselement verbundenen Rohrsegmente jeweils nur wenigstens einen, insbesondere entlang des Rohres in einer elektrisch isolierenden Hülle verlaufenden Widerstandsdraht umfassen müssen. Der wenigstens eine Widerstandsdraht des Rohres kann dann mit der wenigstens einen Induktivität bzw. der wenigstens einen Kapazität in dem Verbindungselement verbunden sein, wobei die erste Teilschaltung des Rohres durch den Widerstandsdraht oder die Widerstandsdrähte in den Rohrsegmenten und die wenigstens eine Induktivität und/oder die wenigstens eine Kapazität des Verbindungselements gebildet wird. Selbstverständlich kann die erste Teilschaltung auch aus den Widerstandsdrähten bzw. Induktivitäten und/oder Kapazitäten mehrerer Rohrsegmente und mehrerer, jeweils zwei dieser Rohrsegmente miteinander verbindender Verbindungselemente gebildet werden. Die erste Teilschaltung umfasst insbesondere alle Widerstandsdrähte der Rohrsegmente und alle Induktivitäten und/oder Kapazitäten der aus Rohrsegmenten und Verbindungselementen gebildeten Rohrleitungsstrecke. Das Verbindungselement kann als ein Flansch ausgeführt sein, welcher zwei der Rohrsegmente miteinander verbinden kann. Es ist auch möglich, dass das Verbindungselement ein endseitiger Flansch oder eine endseitige Aufweitung eines Rohrsegments ist und zur Befestigung eines weiteren Rohres ausgebildet ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Teilschaltung mehrere elektrisch in Reihe mit dem wenigstens einen Widerstandsdraht geschaltete Induktivitäten und/oder Kapazitäten und/oder mehrere elektrisch parallel zwischen dem wenigstens einen Widerstandsdraht und dem Innenrohr geschaltete Induktivitäten und/oder Kapazitäten aufweist, wobei die Induktivitäten und/oder die Kapazitäten in definierten, insbesondere äquidistanten, Abständen entlang der Durchströmungsrichtung an dem Rohr angeordnet sind. Dabei können in dem Rohr in definierten Abständen jeweils Induktivitäten in Reihe mit einem Widerstandsdraht angeordnet sein bzw. Kapazitäten zwischen dem Widerstandsdraht und einem Innenrohr angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass die Induktivitäten und die Kapazitäten, wie vorangehend beschrieben wurde, in Verbindungselementen angeordnet sind, wobei die Verbindungselemente insbesondere jeweils Rohrsegmente gleicher Länge verbinden können, so dass sich auch in diesem Fall definierte und/oder äquidistante Abstände zwischen den in den Verbindungselementen angeordneten Induktivitäten und/oder Kapazitäten ergeben.
Durch die definierten und/oder äquidistanten und insbesondere in einer Speichereinrichtung der Messeinrichtung hinterlegten Abstände zwischen den Induktivitäten und/oder Kapazitäten kann bei einem lokalen Kurzschluss der ersten Teilschaltung aufgrund einer Leckage durch die Verschiebung der Resonanzfrequenz der Ort des Auftretens der Leckage auf einen Bereich zwischen zwei der Induktivitäten und/oder zwischen zwei der Kapazitäten eingegrenzt werden. Auch eine Leckage zwischen der Messeinrichtung und entlang der Durchströmungsrichtung betrachteten ersten Induktivität bzw. ersten Kapazität der ersten Teilschaltung kann detektiert werden. Der Abstand zwischen den einzelnen Induktivitäten bzw. den einzelnen Kapazitäten bestimmt dabei die Genauigkeit, mit der eine Ortung der Leckage erfolgen kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass für eine unterirdisch verlaufende Fluidleitung beispielsweise Abstände zwischen 50 m und 500 m, insbesondere zwischen 100 m und 200 m gewählt werden. Für eine genauere Ortung einer Leckage können auch kleinere Abstände, beispielsweise zwischen 1 m und 50 m, gewählt werden.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die zweite Teilschaltung wenigstens eine Induktivität und/oder wenigstens eine Kapazität umfasst. Dabei können die Induktivität und/oder die Kapazität der zweiten Teilschaltung zusammen mit einem Widerstand der ersten Teilschaltung einen insbesondere gedämpften Schwingkreis bilden, mithin also eine an der Messeinrichtung angeordnete Induktivität und/oder eine an der Messeinrichtung angeordnete Kapazität mit einem rohrseitig angeordneten Widerstand einen Schwingkreis, insbesondere einen gedämpften Parallelschwingkreis, bilden. Dabei kann beispielsweise die wenigstens eine Kapazität parallel zu einer Reihenschaltung aus der wenigstens einen Induktivität und dem Widerstandsdraht geschaltet sein. Die Resonanzfrequenz eines solchen Schwingkreises ändert sich bei einer Änderung des Widerstandes der ersten Teilschaltung, mithin also bei einem Auftreten einer Leckage an dem Rohr. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass keine Induktivitäten und/oder Kapazitäten in dem Rohr angeordnet sein müssen, sondern nur rohrseitig ein Widerstand, beispielsweise in Form wenigstens eines Widerstandsdrahtes in einer elektrisch isolierenden Hülle des Rohres, vorhanden sein muss.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Detektionsschaltung wenigstens zwei Schwingkreise umfasst, wobei die Messeinrichtung zur Erzeugung eines die Detektionsschaltung anregenden Strompulses sowie zur Messung einer Spannung in der Detektionsschaltung und/oder eines Stromes in der Detektionsschaltung ausgebildet ist. Durch den von der Messeinrichtung erzeugten Strompuls kann die wenigstens zwei Schwingkreise umfassende Detektionsschaltung zu einer Schwingung angeregt werden. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste Teilschaltung und die zweite Teilschaltung jeweils wenigstens einen Schwingkreis umfassen. Es ist auch möglich, dass die zweite Teilschaltung einen Schwingkreis umfasst und der zweite Schwingkreis von Bauteilen gebildet wird, welche sich zwischen der ersten Teilschaltung und der zweiten Teilschaltung aufteilen, mithin also der zweite Schwingkreis von am Rohr angeordneten Bauelementen in der Messeinrichtung angeordneten Bauelementen gebildet wird. Bei den Bauelementen kann es sich, wie vorangehend beschrieben wurde, um Induktivitäten und/oder Kapazitäten handeln, welche beispielsweise über Widerstandsdrähte und/oder Abschnitte eines oder mehrerer Widerstandsdrähte verbunden sind.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Resonanzfrequenzen der wenigstens zwei Schwingkreise der Detektionsschaltung jeweils gleich sind, wenn keine Leckage im Rohr vorliegt. Durch die Anregung der Detektionsschaltung über den Strompuls ergibt sich im Fall ohne Leckage ein Schwingungsverhalten entsprechend der Resonanzfrequenz, welches die Messeinrichtung durch insbesondere zeitlich fortlaufende Messung einer Spannung und/oder eines Stromes in der Detektionsschaltung auswerten kann. Die Messung kann dabei in der Messeinrichtung und/oder im Rohr erfolgen.
Wenn eine Leckage im Rohr auftritt ändert sich die Resonanzfrequenz des wenigstens einen Schwingkreises der ersten Teilschaltung bzw. des zumindest ein Bauteil in der ersten Teilschaltung umfassenden Schwingkreises und somit auch das Schwingungsverhalten des von der Messeinrichtung gemessenen Stromes und/oder der von der Messeinrichtung gemessenen Spannung. Das im Falle einer Leckage gemessene Schwingungsverhalten kann einen insbesondere zeitlich veränderlichen Phasenversatz zwischen den jeweils mit einer anderen Resonanzfrequenz schwingenden Schwingkreisen und/oder den Amplitudenverlauf einer Schwebung, mithin also der Überlagerung der unterschiedlichen Resonanzfrequenzen, aufweisen. Dieses Verhalten kann von der Messeinrichtung erkannt und zur Detektion einer Leckage genutzt werden.
Durch die Messeinrichtung kann zusätzlich oder alternativ dazu auch eine Auswertung des Anschwingverhaltens und/oder des Dämpfungsverhaltens des Stromes und/oder der Spannung vorgenommen werden, wodurch ebenfalls auf eine Änderung der Resonanzfrequenz wenigstens eines der Schwingkreise aufgrund einer Leckage geschlossen werden kann. Die Messung der Spannung und/oder des Stromes in der Detektionsschaltung kann in der ersten Teilschaltung im Rohr und/oder in der zweiten Teilschaltung in der Messeinrichtung erfolgen.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Rohr ein außerhalb von Gebäuden und insbesondere im Boden verlaufendes Fernleitungsrohr, insbesondere ein Wasserrohr oder ein Fernwärmerohr, ist und/oder dass die Messeinrichtung ein Teil einer Zähleinrichtung zur Bestimmung einer durch das Rohr strömenden Fluidmenge ist.
Unter einem im Boden verlaufenden Fernleitungsrohr ist hierbei ein vergrabenes Rohr zu verstehen, durch welches das Fluid, beispielsweise Wasser, Wasserdampf oder Ähnliches, transportiert wird. Durch die Ortsbestimmung der Leckage kann vor einer Reparatur oder einem Austausch des leckenden Rohres die Position der Leckage bestimmt oder auf einen Bereich eingegrenzt werden, so dass beispielsweise Baggerarbeiten zur Freilegung des Rohres nur in einem begrenzten, die Leckage umgebenden Bereich erfolgen müssen.
Die Messeinrichtung kann Bestandteil einer Zählereinrichtung sein, welche zur Bestimmung des durch das Rohr strömenden Fluides ausgebildet ist. Die Zählereinrichtung kann sich dabei am Anfang oder am Ende einer das Rohr umfassenden Leitungsstrecke befinden. Auch eine Anordnung der Messeinrichtung in der Mitte einer Rohrleitungsstrecke ist möglich.
Für ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Leckagedetektion ist vorgesehen, dass eine erfindungsgemäße Messanordnung verwendet wird, wobei bei einer Abweichung der Resonanzfrequenz von einer Referenzfrequenz durch die Messeinrichtung eine Leckage in dem Rohr detektiert wird, wenn die Abweichung einen Verschiebungsgrenzwert übersteigt. Die Referenzfrequenz beschreibt dabei die Resonanzfrequenz der Messanordnung ohne Leckage im Rohr. Bei Auftreten einer Leckage kommt es aufgrund der Änderung wenigstens einer elektrischen Eigenschaft der ersten Teilschaltung zu einer Verschiebung der Resonanzfrequenz. Die Verwendung eines Verschiebungsgrenzwerts, welcher eine minimale Abweichung der Resonanzfrequenz von der Referenzfrequenz zum Feststellen einer Leckage in dem Rohr vorsieht, kann dabei vorteilhaft verwendet werden, um Effekte, welche eine Verschiebung der Resonanzfrequenz verursachen, jedoch nicht auf eine Leckage zurückzuführen sind, zu berücksichtigen. Beispielsweise können durch den Verschiebungsgrenzwert thermische Effekte aufgrund von Umwelttemperaturen und/oder aufgrund der Temperatur des in dem Rohr geführten Fluides berücksichtigt werden.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass anhand des Betrages der Abweichung der Resonanzfrequenz durch die Messeinrichtung eine Ortsinformation ermittelt wird, wobei die Ortsinformation eine Position oder einen Bereich entlang der Durchströmungsrichtung des Rohres angibt, an der oder in dem eine Leckage aufgetreten ist. Dazu können beispielsweise elektrische Charakteristika der ersten Teilschaltung in einer Speichereinrichtung der Messeinrichtung hinterlegt werden, so dass bei Auftreten einer Verschiebung der Resonanzfrequenz, welche auf eine Leckage in dem Rohr zurückzuführen ist, durch den Betrag der Abweichung der Resonanzfrequenz eine Bestimmung der Position der Leckage oder eines Bereichs, in dem die Leckage liegt, erfolgen kann.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Referenzfrequenz durch die Messeinrichtung mithilfe einer Messung bestimmt wird. Die Referenzfrequenz, also die Resonanzfrequenz der Messanordnung ohne Leckage, kann vorteilhaft durch die Messeinrichtung selbst bestimmt werden. Dazu kann die Messeinrichtung eine Messung, beispielsweise eine frequenzabhängige Impedanzmessung der sich aus erster Teilschaltung und zweiter Teilschaltung ergebenden Detektionsschaltung, vornehmen.
Sämtliche vorangehend im Bezug zu der erfindungsgemäßen Messeinrichtung beschriebenen Ausgestaltungen und Vorteile gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Verfahren.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messanordnung,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messanordnung, und
3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messanordnung.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Messanordnung 1 dargestellt. Die Messanordnung 1 umfasst eine Messeinrichtung 2 sowie ein von einem Fluid durchströmbares Rohr 3. Das Rohr 3 umfasst ein elektrisch leitfähiges Innenrohr 4, in welchem ein Fluid 5, beispielsweise Wasser oder Wasserdampf, strömt. Weiterhin umfasst das Rohr 3 eine elektrisch isolierende Hülle 6, in welcher ein Widerstandsdraht 7 angeordnet ist. Das Rohr 3 kann weiterhin ein hier nicht dargestelltes Außenrohr aufweisen, welches die elektrisch isolierende Hülle 6 umgibt. Der Widerstandsdraht 7 ist als Konstantandraht ausgeführt und verläuft über die gesamte Länge des Rohres 3 parallel zu der Durchströmungsrichtung des Rohres 3. Der Widerstandsdraht 7 und das elektrisch leitfähige Innenrohr 4, welches auf einem Massepotential liegt, bilden eine erste Teilschaltung 8 einer Detektionsschaltung.
Die Messeinrichtung 2 umfasst ein Steuergerät 9 sowie eine zweite Teilschaltung 10 der Detektionsschaltung. Die zweite Teilschaltung 10 umfasst eine als Spule ausgeführte Induktivität 11 sowie eine als Kondensator ausgeführte Kapazität 12. Die erste Teilschaltung 8 des Rohres 3 ist mit der zweiten Teilschaltung 10 der Messeinrichtung 2 elektrisch verbunden. Die Kapazität 12 ist parallel zu einer Reihenschaltung aus Induktivität 11, Widerstandsdraht 7 und Innenrohr 4 geschaltet und bildet mit diesen einen Schwingkreis. Der elektrische Widerstand, welcher sich durch den Widerstandsdraht 7 und das elektrisch leitfähige Innenrohr 4 ergibt, sowie die Induktivität 11 und die Kapazität 12 bestimmen die Resonanzfrequenz des Schwingkreises der Detektionsschaltung. Der Widerstandsdraht 7 kann am Ende des Rohres mit dem elektrisch leitfähigen Innenrohr 4 verbunden sein. Es ist auch möglich, dass der Widerstandsdraht 7 nicht mit dem elektrisch leitfähigen Innenrohr 4 verbunden ist, wobei sich der elektrische Widerstand der ersten Teilschaltung 8 in diesem Fall dann auch durch die elektrisch isolierende Hülle 6, welche zwischen dem Widerstandsdraht 7 und dem Innenrohr 4 angeordnet ist, ergibt.
Die Steuerungseinrichtung 9 ist dazu ausgebildet, eine Resonanzfrequenz der aus erster Teilschaltung 8 und zweiter Teilschaltung 10 gebildeten Detektionsschaltung zu bestimmen. Diese Resonanzfrequenz hängt neben dem Wert der Induktivität 11 sowie dem Wert der Kapazität 12 auch von dem elektrischen Widerstand der ersten Teilschaltung 8 ab.
Bei Auftreten eines einer Leckage in dem Rohr 3 kommt es aufgrund des durch die Leckage austretenden Fluids 5 beispielsweise an einer Position 13 zu einem Kurzschluss zwischen dem Widerstandsdraht 7 und dem elektrisch leitfähigen Innenrohr 4. Dadurch ändert sich der elektrische Widerstand der ersten Teilschaltung 8.
Durch diese Widerstandsänderung ändert sich die Resonanzfrequenz des aus erster Teilschaltung 8 und zweiter Teilschaltung 10 gebildeten Schwingkreises. Ersichtlich wird der Widerstand der ersten Teilschaltung 8 immer geringer, je näher die Position 13 an der Messeinrichtung 2 liegt. Dieser Zusammenhang ermöglicht es, aus dem Betrag der Abweichung der Resonanzfrequenz bei einer Leckage zu einer Referenzfrequenz, welche die Resonanzfrequenz ohne Leckage beschreibt, eine Ortsbestimmung der Position 13 vorzunehmen. Dazu kann beispielsweise die Steuerungseinrichtung 9 eine Speichereinrichtung umfassen, in welcher die Referenzfrequenz gespeichert ist. Eine in einer Speichereinheit der Steuerungseinrichtung 9 hinterlegte Referenzfrequenz kann beispielsweise von der Messeinrichtung 2 mithilfe einer Messung, beispielsweise einer frequenzabhängigen Impedanzmessung, bestimmt werden. Bei Auftreten einer Leckage kann die Steuerungseinrichtung 9 anhand der Verschiebung der Resonanzfrequenz der Detektionsschaltung das Auftreten einer Leckage erkennen und anhand des Betrages der Verschiebung der Referenzfrequenz eine Bestimmung der Position 13, das heißt eine Bestimmung der Lage der Position 13 am Rohr 5, ermitteln. Dabei kann ein Verschiebungsgrenzwert eingesetzt werden, welcher für die Feststellung einer Leckage durch die Verschiebung der Resonanzfrequenz von der Referenzfrequenz überschritten werden muss. Dies ermöglicht es, Effekte, die eine vergleichsweise geringe Verschiebung der Resonanzfrquenz bewirken und nicht auf eine Leckage zurückzuführen sind, zu berücksichtigen. Es ist möglich, dass die Steuerungseinrichtung 9 eine Leckageinformation, welche das Auftreten einer Leckage beschreibt und die Position 13 enthält, über eine hier nicht dargestellte Kommunikationsverbindung an eine externe Recheneinheit übermittelt. Zusätzlich oder alternativ zu der Position 13 kann auch ein Bereich ermittelt werden, in dem die Position 13 liegt.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messanordnung 1 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die erste Teilschaltung 8 des Rohres 3 eine Mehrzahl von als Spulen ausgeführten Induktivitäten 11 sowie eine Mehrzahl von als Kondensatoren ausgeführten Kapazitäten 12. Die Induktivitäten 11 sind dabei mit mehreren Abschnitten des Widerstandsdrahts 7 in Reihe geschaltet. Die Kapazitäten 12 sind zwischen dem Widerstandsdraht 7 und dem elektrisch leitfähigen Innenrohr 4 geschaltet.
Die Induktivitäten 11 können mit verschiedenen Abschnitten des Widerstandsdrahtes 7 verbunden sein. Es ist auch möglich, dass die Induktivitäten 11 durch den Widerstandsdraht 7 selbst gebildet werden, beispielsweise in Form von spiralförmigen Windungen des Widerstandsdrahtes 7, welche beispielsweise um einen Isolator oder einen magnetischen Kern gewickelt sein können. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann der Widerstandsdraht 7 an dem der Messeinrichtung 2 gegenüberliegenden Ende des Rohres 3 mit dem elektrisch leitfähigen Innenrohr 4 verbunden sein.
Die zweite Teilschaltung 10 der Messeinrichtung 2 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Widerstand 14. Dieser kann als eigenes Widerstandselement vorgesehen sein oder sich auch nur aufgrund von Anschlüssen zwischen der Steuerungseinrichtung 9 und der ersten Teilschaltung 8 ergeben. Auch in diesem Ausführungsbeispiel bilden die erste Teilschaltung 8 und die zweite Teilschaltung 10 eine Detektionsschaltung, welche ein Schwingkreis ist. Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises kann durch die Steuereinrichtung 9 bestimmt werden. Die Induktivitäten 11 und die Kapazitäten 12 der ersten Teilschaltung 8 sind jeweils in einem gleichen Abstand d zueinander entlang der Durchströmungsrichtung des Rohres 3 angeordnet. Bei Auftreten einer Leckage im Rohr 3, beispielsweise an der eingezeichneten Position 13, ergibt sich an der Position 13 aufgrund eines aus dem Innenrohr 4 austretenden Fluids 5 wie Wasser oder Wasserdampf ein Kurzschluss zwischen dem elektrischen Widerstandsdraht 7 und dem Innenrohr 4. Dadurch kommt es zu einer Verschiebung der Resonanzfrequenz der Detektionsschaltung, welche von der Steuereinrichtung 9 detektiert werden kann. Durch einen Kurzschluss an der Position 13 tragen zur Bildung der Resonanzfrequenz des Schwingkreises nur noch die Induktivitäten 11 und/oder die Kapazitäten 12 bei, welche zwischen der Messeinrichtung 2 und der Position 13 angeordnet sind. Anhand des Betrages der Verschiebung der Resonanzfrequenz nach Auftreten der Leckage kann aufgrund des definierten, äquidistanten Abstandes d zwischen den einzelnen Induktivitäten 11 bzw. den einzelnen Kapazitäten 12 auf die Position der Leckage 13 geschlossen werden.
Es ist möglich, dass die erste Teilschaltung 8 nur Induktivitäten 11 bzw. nur Kapazitäten 12 umfasst. Es ist auch möglich, dass statt der Induktivitäten 11 die Kapazitäten 12 in Reihe zu den einzelnen Abschnitten des Widerstandsdrahts 7 geschaltet sind und/oder dass anstelle der Kapazitäten 12 Induktivitäten 11 parallel zwischen dem Widerstandsdraht 7 und dem elektrisch leitfähigen Innenrohr 4 geschaltet sind. Die Abstände zwischen den einzelnen Induktivitäten 11 bzw. den einzelnen Kapazitäten 12 können jeweils gleich sein. Es ist auch möglich, dass die Abstände zwischen jeweils zwei benachbarten Induktivitäten 11 bzw. zwischen zwei benachbarten Kapazitäten 12 unterschiedlich sind, wobei die jeweiligen Abstände zur Bestimmung einer Ortsinformation der Leckage in einer Speichereinrichtung der Steuerungseinrichtung 9 hinterlegt sein können. Die Induktivitäten 11 bzw. die Kapazitäten 12 können jeweils gleiche oder unterschiedliche Werte aufweisen. In einer Ausführung, in der in der ersten Teilschaltung 8 nur Induktivitäten 11 vorgesehen sind, kann eine Kapazität in der zweiten Teilschaltung 10 parallel oder in Serie zu dem Widerstand 14 angeordnet werden. In einer Ausführung, in der in der ersten Teilschaltung 8 nur Kapazitäten 12 vorgesehen sind, kann eine Induktivität in der zweiten Teilschaltung 10 parallel oder in Serie zu dem Widerstand 14 angeordnet sein.
Es ist auch möglich, dass die Detektionsschaltung wenigstens zwei Schwingkreise umfasst, wobei die Messeinrichtung 2 zur Erzeugung eines die Detektionsschaltung anregenden Strompulses sowie zur Messung einer Spannung in der Detektionsschaltung und/oder eines Stromes in der Detektionsschaltung ausgebildet ist. Durch den von der Messeinrichtung 2 erzeugten Strompuls wird dabei die wenigstens zwei Schwingkreise umfassende Detektionsschaltung zu einer Schwingung angeregt. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste Teilschaltung 8 und die zweite Teilschaltung 9 jeweils wenigstens einen Schwingkreis umfassen. Es ist auch möglich, dass die zweite Teilschaltung 9 wenigstens einen ersten Schwingkreis umfasst und der wenigstens eine zweite Schwingkreis von Bauteilen gebildet wird, welche sich zwischen der ersten Teilschaltung 8 und der zweiten Teilschaltung 9 aufteilen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Resonanzfrequenzen der wenigstens zwei Schwingkreise der Detektionsschaltung jeweils gleich sind, wenn keine Leckage im Rohr 3 vorliegt. Durch die Anregung der Detektionsschaltung über den Strompuls ergibt sich im Fall ohne Leckage ein Schwingungsverhalten entsprechend der Resonanzfrequenz, welches die Messeinrichtung 2 durch eine zeitlich fortlaufende Messung einer Spannung und/oder eines Stromes in der Detektionsschaltung auswertet. Wenn eine Leckage im Rohr 3 auftritt, dann ändert sich die Resonanzfrequenz des wenigstens einen Schwingkreises der ersten Teilschaltung 8 bzw. des zumindest ein Bauteil wie einen Widerstandsdraht 7, eine Induktivität 11 und/oder eine Kapazität 12 in der ersten Teilschaltung 8 umfassenden Schwingkreises.
Als Folge dieser Änderung ändert sich auch das Schwingungsverhalten des von der Messeinrichtung 2 gemessenen Stromes und/oder der von der Messeinrichtung 2 gemessenen Spannung. Die Messung der Spannung und/oder des Stromes in der Detektionsschaltung kann in der ersten Teilschaltung 8 im Rohr 3 und/oder in der zweiten Teilschaltung 10 der Messeinrichtung 2 erfolgen. Das im Falle einer Leckage gemessene Schwingungsverhalten kann beispielsweise einen zeitlich veränderlichen Phasenversatz und/oder den Amplitudenverlauf einer Schwebung, mithin also der Überlagerung mehrerer unterschiedlicher Frequenzen, aufweisen.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Messeinrichtung 2 kann auch eine Auswertung des Anschwingverhaltens und/oder des Dämpfungsverhaltens des Stromes und/oder der Spannung vornehmen und dieses mit einem für den Fall ohne Leckage bestimmten Referenzwert vergleichen, wodurch ebenfalls auf eine Änderung der Resonanzfrequenz wenigstens eines der Schwingkreise und somit auf eine Leckage geschlossen werden kann. In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messanordnung 1 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Rohr 3 mehrere Rohrsegmente 15, wobei jeweils zwei Rohrsegmente 15 über ein Verbindungselement 16 miteinander gekoppelt sind. In dem Verbindungselement 16 sind eine Induktivität 11 und/oder eine Kapazität 12 angeordnet, wobei die erste Teilschaltung 8 des Rohres 3 durch die Widerstandsdrähte 7 der jeweiligen Rohrsegmente 15 sowie durch die Induktivitäten 11 und/oder die Kapazitäten 12 der Verbindungselemente 16 gebildet wird. Das Rohr 3 kann eine Mehrzahl von Rohrsegmenten 15 sowie eine Mehrzahl von Verbindungselementen 16 umfassen, wobei die Verbindungselemente 16 jeweils als ein Flansch ausgeführt sind und zwei der Rohrsegmente 15 zur Bildung des Rohres 3 verbinden. Durch das Anordnen der Induktivität 11 und/oder der Kapazität 12 in den Verbindungselementen 16 wird die Herstellung des Rohres vereinfacht, da ein in den jeweiligen Rohrsegmenten 15 als Bestandteil der ersten Teilschaltung nur jeweils wenigstens ein Widerstandsdraht 7 vorgesehen sein muss. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist die Steuerungseinrichtung 9 dazu ausgebildet, die Resonanzfrequenz des sich aus erster Teilschaltung 8 und zweiter Teilschaltung 10 ergebenden Schwingkreises zu bestimmen. Die zweite Teilschaltung 10 umfasst hierbei nur die Anschlüsse zwischen der Steuerungseinrichtung 9 und dem elektrischen Widerstandsdraht 7 bzw. dem elektrisch leitfähigen Innenrohr 4. Bei Verwendung von Rohrsegmenten 15 mit gleicher Länge d ergibt sich jeweils für die Induktivität 11 bzw. die Kapazität 12 ein äquidistanter Abstand zueinander, so dass, wie vorangehend zu 2 beschrieben, eine Positionsbestimmung einer Leckage erfolgen kann.
Bei den in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Rohren kann es sich insbesondere um im Boden verlaufende Fernleitungsrohre, insbesondere um Wasserrohre oder Fernwärmerohre, handeln. Die Messeinrichtung 2 kann in jedem der Ausführungsbeispiele in einer Zählereinrichtung zur Bestimmung einer durch das Rohr strömenden Menge des Fluides 5 angeordnet sein. Als Abstand d kann beispielsweise ein Abstand von 50 bis 500 m, insbesondere von 100 bis 200 m gewählt werden. Auch ein geringerer Abstand, beispielsweise zwischen 1 m und 50 m ist möglich. Alternativ zu äquidistanten Abständen d können auch unterschiedliche, aber definierte Abstände zwischen den Induktivitäten 11 und/oder den Kapazitäten 12 bzw. unterschieldiche, aber definierte Rohrlängen der Rohrsegmente 15 vorgesehen sein. Die unterschiedlichen Abstände bzw. die unterschiedlichen Rohrlängen können dabei in einer Speichereinrichtung der Messeinrichtung 2 hinterlegt und zur Bestimmung der Position 13 einer Leckage und/oder eines Bereichs einer Leckage herangezogen werden.
Bezugszeichenliste

1: Messanordnung
2: Messeinrichtung
3: Rohr
4: Innenrohr
5: Fluid
6: Hülle
7: Widerstandsdraht
8: erste Teilschaltung
9: Steuergerät
10: zweite Teilschaltung
11: Induktivität
12: Kapazität
13: Position
14: Widerstand
15: Rohrsegment
16: Verbindungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 3336508 A1 [0003]
DE 102010026795 A1 [0004]
DE 19521018 A1 [0005]

Claims

Messanordnung zur Leckagedetektion an einem von einem Fluid (5) durchströmbaren Rohr (3), wobei die Messanordnung (1) eine Messeinrichtung (2) und das von dem Fluid (5) durchströmbare Rohr (3) umfasst, wobei das Rohr (3) eine erste Teilschaltung (8) einer Detektionsschaltung aufweist und die Messeinrichtung (2) eine zweite Teilschaltung (10) der Detektionsschaltung aufweist, wobei sich die erste Teilschaltung (8) zumindest teilweise entlang einer Durchströmungsrichtung des Rohres (3) erstreckt und die erste Teilschaltung (8) und die zweite Teilschaltung (10) zur Bildung der Detektionsschaltung elektrisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsschaltung ein Schwingkreis ist oder einen Schwingkreis umfasst, wobei die Messeinrichtung (2) zur Bestimmung einer Resonanzfrequenz des Schwingkreises ausgebildet ist.
Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) ein Innenrohr (4) und eine das Innenrohr (4) umgebende, elektrisch isolierende Hülle (6) aufweist, wobei die erste Teilschaltung (8) wenigstens einen in der Hülle (6) angeordneten Widerstandsdraht (7), insbesondere einen Konstantandraht, umfasst.
Messanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (4) elektrisch leitfähig ist, wobei die erste Teilschaltung (8) den wenigstens einen Widerstandsdraht (7) und das Innenrohr (4) umfasst.
Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teilschaltung (8) wenigstens eine elektrisch in Reihe mit dem wenigstens einen Widerstandsdraht (7) geschaltete Induktivität (11) und/oder Kapazität und/oder wenigstens eine zwischen dem wenigstens einen Widerstandsdraht (7) und dem Innenrohr (4) geschaltete Induktivität (11) und/oder Kapazität (12) aufweist.
Messanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) mehrere Rohrsegmente (15) und wenigstens ein zwei der Rohrsegmente (15) verbindendes Verbindungselement (16) umfasst, wobei die wenigstens eine Induktivität (11) und/oder die wenigstens eine Kapazität (12) der ersten Teilschaltung (8) in dem wenigstens einen Verbindungselement (16) angeordnet sind.
Messanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teilschaltung (8) mehrere elektrisch in Reihe mit dem wenigstens einen Widerstandsdraht (7) geschaltete Induktivitäten (11) und/oder Kapazitäten (12) und/oder mehrere elektrisch parallel zwischen dem wenigstens einen Widerstandsdraht (7) und dem Innenrohr (4) geschaltete Induktivitäten (11) und/oder Kapazitäten (12) aufweist, wobei die Induktivitäten (11) und/oder die Kapazitäten (12) in definierten, insbesondere äquidistanten, Abständen entlang der Durchströmungsrichtung an dem Rohr (3) angeordnet sind.
Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Teilschaltung (10) wenigstens eine Induktivität (11) und/oder wenigstens eine Kapazität (12) umfasst.
Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsschaltung wenigstens zwei Schwingkreise umfasst, wobei die Messeinrichtung (2) zur Erzeugung eines die Detektionsschaltung anregenden Strompulses sowie zur Messung einer Spannung in der Detektionsschaltung und/oder eines Stromes in der Detektionsschaltung ausgebildet ist.
Messanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) ein außerhalb von Gebäuden und insbesondere im Boden verlaufendes Fernleitungsrohr, insbesondere ein Wasserrohr oder ein Fernwärmerohr, ist und/oder dass die Messeinrichtung (2) ein Teil einer Zähleinrichtung zur Bestimmung einer durch das Rohr strömenden Fluidmenge ist.
Verfahren zur Leckagedetektion, wobei eine Messanordnung nach Anspruch 1 verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abweichung der Resonanzfrequenz von einer Referenzfrequenz durch die Messeinrichtung (2) eine Leckage in dem Rohr (3) detektiert wird, wenn die Abweichung einen Verschiebungsgrenzwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Betrages der Abweichung der Resonanzfrequenz durch die Messeinrichtung (2) eine Ortsinformation ermittelt wird, wobei die Ortsinformation eine Position (13) oder einen Bereich entlang der Durchströmungsrichtung des Rohres (3) angibt, an der oder in dem eine Leckage aufgetreten ist.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzfrequenz durch die Messeinrichtung (2) mithilfe einer Messung bestimmt wird.