DE19523710C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerortung von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, zur Fehlerortung auf elektrischen Leitungen das sogenannte Impulsechoverfahren durchzuführen, bei dem ein kurzzeitiger Sendeimpuls bzw. ein Rechteckimpuls hoher Flankensteilheit auf die zu untersuchende Leitung gebracht und dessen Impulsecho aufgezeichnet und/oder oszillogra­ phisch dargestellt wird. Bei dieser Fehlerortung nach dem Impulsechoverfahren bedient man sich der Tatsache, daß der Sendeimpuls an elektrischen Inhomogenitäten, wie zum Bei­ spiel Fehlerstellen, mit einem Teil seines Energieinhaltes reflektiert und mit einer für die Leitung charakteristi­ schen Laufzeit an den Anfang des Kabels zurückkehrt.

Zur Erzielung eines hohen Auflösungsvermögens, d. h. guter Trennbarkeit benachbarter Reflexionsstellen im Reflexions­ bild, werden schmale Sendeimpulse verwendet. Die für eine Leitung charakteristische Signallaufgeschwindigkeit v kann durch

v = c/√ε_r

berechnet werden, wobei c die Lichtgeschwindigkeit und ε_r relative Dielektrizitätszahl bedeuten. Bei bekannter Signallaufgeschwindigkeit erhält man die Fehlerdistanz l_F gemäß

l_F = v . t_F/2,

wobei t_F die Fehlerlaufzeit, d. h. die Laufzeit des Sendeimpulses vom Anfang der Leitung bis zum Fehlerort F und zurück zum Anfang ist. Sind die Länge l der zu untersu­ chenden Leitung und die Laufzeit t_E vom Anfang bis zum Ende E der Leitung bekannt, so kann die Fehlerdistanz gemäß

l_F = l . t_F/t_E

berechnet werden, wobei K = v/2 = 1/t_E eine für die Lei­ tung charakteristische Konstante ist.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 30 16 223 A1 be­ kannt. Das Verfahren läuft analog ab.

Aus der US 47 97 621 ist ein digital ablaufendes Verfahren zur Fehlerortung von Rohrleitungen, bei denen mindestens ein elektrischer Leiter parallel zur Rohrachse im Abstand vom Rohr angeordnet ist, bekannt, bei dem ein Sendeimpuls auf den elektrischen Leiter und das Rohr aufgeprägt wird, konstante Zeitintervalle festgelegt werden, die jeweils einem bestimmten Längenabschnitt der Rohrleitung entspre­ chen, und den Zeitintervallen Adressen zugeordnet werden, die Zeitintervalle gezählt werden und ein Ausgangssignal bei Ablauf eines Zeitintervalles erzeugt wird, ein Sample- Impuls bei Ablauf des Zeitintervalles erzeugt wird, der momentane Spannungswert auf dem elektrischen Leiter am Ort des Senders zur Zeit des Sample-Impulses gemessen wird, der Spannungswert A/D-gewandelt und zusammen mit der Adresse abgelegt wird und der gemessene Spannungswert mit einem Referenzwert verglichen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fehlerortung von Rohrleitungen zu schaffen, das sich durch eine besonders hohe Genauigkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in Patentan­ spruch 1 wiedergegebene Verfahren gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Normalfall eine Vielzahl von Sendeimpulsen nacheinander auf den elektri­ schen Leiter und das Rohr geprägt. Bei jedem Sendeimpuls zählt der Zähler bis zu einer bestimmten Adresse und gibt ein Ausgangssignal ab. Dieses wird der entsprechenden Sample & Hold-Stufe zugeführt. Zur Zeit des Sample-Impulses wird ein Spannungswert erzeugt, der dann mit einem Refe­ renzwert verglichen wird.

Die Rohrleitung ist dabei in Abschnitte von beispielsweise 2 m aufgeteilt, die jeweils einer Adresse entsprechen. Es wird somit alle 2 m ein Spannungswert erzeugt, der mit einem Referenzwert verglichen wird. Um die Auflösung weiter zu verbessern, d. h. auch Spannungswerte für Distanzen in­ nerhalb der jeweiligen 2 m-Bereiche zu erhalten, werden nunmehr zusätzliche Sendeimpulse aufgeprägt, und es werden unter Festhaltung der entsprechenden Adresse zusätzliche Zählerausgangssignale erzeugt (für jeden Sendeimpuls ein Ausgangssignal), die dann entsprechend den gewünschten Distanzen im 2 m-Bereich verzögert werden. Auf diese Weise werden auch zwischen den festgelegten Adressen Sample- Impulse und damit Spannungswerte zur Zeit der Sample- Impulse erzeugt.

Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Fehlerortung auf Rohrleitungen, beispielsweise von Fernhei­ zungen. Derartige Fehler sind insbesondere Undichtigkeiten, von innen nach außen, aber auch von außen nach innen. Sol­ che Rohre sind normalerweise mit einer Isola­ tionsummantelung versehen, wobei dies jedoch für die Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine Bedingung darstellt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens muß min­ destens ein elektrischer Leiter parallel zur Rohrachse im Abstand vom Rohr, beispielsweise von 3 cm angeordnet sein. Normalerweise sind zwei elektrische Leiter vorgesehen, um Verzweigungen von derartigen Rohrleitungen zu erfassen.

Das Rohr und der elektrische Leiter bilden zusammen ein elektrisches System. Über dieses System wird die Fehleror­ tung mittels des Impulsechsoverfahrens bzw. Impuls-Re­ flexionsverfahrens durchgeführt, das auf dem eingangs be­ schriebenen Verfahren basiert.

Während das eingangs beschriebene Verfahren ein analoges Meßverfahren darstellt, wird erfindungsgemäß mit einem di­ gitalen Verfahren gearbeitet, wobei das Sample & Hold-Ver­ fahren Anwendung findet.

Es findet keine reine Laufzeitmessung statt, um aus der gemessenen Impulslaufzeit bei bekannter Lauf­ zeitgeschwindigkeit auf die Fehlerstelle schließen zu kön­ nen, sondern es wird eine Momentaufnahme an einer bestimmten Stelle der Rohrleitung oder eine Vielzahl von derartigen Momentaufnahmen an festgelegten Stellen durchgeführt, wobei hieraus der jeweilige Spannungswert oder die jeweiligen Spannungswerte ermittelt werden. Diese Spannungswerte entsprechen dabei festgelegten Stellen ent­ lang der Rohrleitung, wobei diese Stellen Zeitintervallen entsprechen, die abgezählt werden. Bei dem erfindungsge­ mäßen Verfahren wird somit eine stabile Zuordnung der ein­ zelnen Spannungswerte zur Zeit und damit zu bestimmten Stellen entlang der Rohrleitung erreicht.

Bei Ablauf eines oder jeden Zeitintervalles wird ein Sample-Impuls erzeugt, und der momentane Spannungswert auf dem elektrischen Leiter am Ort des Senders wird gemessen. Den jeweiligen Zeitintervallen sind Adressen zugeordnet, die entsprechenden Stellen entlang der Rohrleitung entspre­ chen, wobei diese Stellen einen konstanten Abstand von­ einander besitzen. Die ermittelten Spannungswerte werden zusammen mit den entsprechenden Adressen abgelegt und mit Referenzwerten verglichen. Aus den Abweichungen läßt sich das Vorhandensein von Fehlern (Undichtigkeiten) feststel­ len, und zwar läßt sich dieser Fehler genau orten, da die Adresse und somit die entsprechende Stelle auf der Rohrleitung (Abstand von der Meßstelle) bekannt ist.

Bei dem aufgeprägten Sendeimpuls handelt es sich im wesent­ lichen um einen Rechteckimpuls, der nach einer gewissen Vorlaufzeit eine steile Anstiegsflanke besitzt und dann etwa konstant verläuft, wenn keine Störung auf der Leitung vorhanden ist. Am Ende der Leitung steigt der Impuls steil an. Tritt eine Störung, beispielsweise eine Undichtigkeit auf, fällt der Impuls geringfügig ab und läuft dann etwa konstant bis zum Ende der Leitung durch. Der entsprechende Abfall wird durch einen Vergleich des an dieser Stelle (Adresse) gemessenen Spannungswertes mit dem Referenzspan­ nungswert im einwandfreien Zustand der Rohrleitung ermit­ telt.

Bei einer Rohrleitungslänge von 2500 m findet beispielsweise bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Aufteilung in Zeitintervalle statt, die einem Rohrleitungsabschnitt von 0,5 m entsprechen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann entweder kontinuierlich durchgeführt werden, wobei alle Adressen (Zeitintervalle) gemessen werden, so daß sich eine Vielzahl von Spannungs­ werten über die Länge der Rohrleitung ergibt, oder es kann eine punktweise Messung erfolgen, bei der eine bestimmte Adresse (Zeitintervall) herausgegriffen und der Spannungs­ wert an dieser Adresse gemessen und mit einem Referenzwert verglichen wird.

Bei diesen Referenzwerten kann es sich beispielsweise um Urbilder handeln, die im korrekten Zustand der Rohrleitung erstellt wurden, oder um Erfahrungswerte. Das erfindungsge­ mäße Verfahren ist jedenfalls nicht auf eine spezielle Art der Auswertung beschränkt.

Durch die erfindungsgemäß ermöglichte stabile Zuordnung der einzelnen Spannungswerte zur Zeit und damit zu einer be­ stimmten Stelle auf der Rohrleitung ist das erfindungsge­ mäße Verfahren sehr genau reproduzierbar (temperaturbe­ ständig) und ermöglicht eine stabile Auflösung. Probleme der analogen temperaturabhängigen Verfahren werden daher vermieden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine besonders große Genauigkeit aus und kann als selbständig arbeitendes Langzeitüberwachungsverfahren eingesetzt werden. Es besitzt ebenfalls eine sehr gute Langzeitstabilität.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahren wird der Sendeimpuls derart aufgeprägt, daß die ansteigende Flanke des Sendeimpulses nach Ablauf einer Vorlaufzeit auftritt. Die Vorlaufzeit kann beispielsweise 10 Zeitintervalle be­ tragen. Hierdurch gelingt es, den Anfang des Sendeimpulses darzustellen.

Die Rohrleitung wird vorzugsweise vor dem Aufprägen des Sendeimpulses auf mögliche Meßverfälschungen überprüft. Derartige Meßverfälschungen können beispielsweise durch Gleichspannungen, Hochfrequenzfelder, Wechselspannungen etc. verursacht werden. In Weiterbildung des Verfahrens wird vor dem Aufprägen des Sendeimpulses eine Isolationswi­ derstandsmessung durchgeführt. Der entsprechende Wert wird als Referenzwert abgelegt und dient als zusätzlicher Indikator für Meßverfälschungen bzw. Fehlerstellen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit den Merkmalen von Patentanspruch 8.

Durch den Quarzoszillator werden die vorstehend erwähnten konstanten Zeitintervalle vorgegeben, die jeweils einem be­ stimmten Längenabschnitt der Rohrleitung entsprechen. Der programmierbare Zähler (gesteuert vom Prozessor) zählt die aufsteigenden Flanken der entsprechenden Taktimpulse des Quarzoszillators. Wenn er sein durch den Prozessor vorgege­ benes Zählergebnis erreicht hat, formt der Impulsformer einen Sample-Impuls für die Sample & Hold-Stufe, der die entsprechende Messung des momentanen Spannungswertes auf dem elektrischen Leiter, der einen entsprechenden Sendeim­ puls aufgeprägt hat, auslöst. Der gemessene Spannungswert zur Zeit des Sample-Impulses wird dem A/D-Wandler zugeführt und digitalisiert. Der digitalisierte Wert wird dem Prozes­ sor zugeführt, der die Auswertung des Wertes, beispiels­ weise über einen Komparator, vornimmt.

Wie eingangs bereits erwähnt, ist von wesentlicher Bedeu­ tung, daß der jeweils gemessene Spannungswert exakt und stabil einem entsprechendem Zeitwert und damit einem bestimmten Punkt auf der Rohrleitung zugeordnet werden kann.

Dem Quarzoszillator sind Verzögerungsglieder zugeordnet, die das Ausgangssignal des Quarzoszillators bei festge­ haltener Adresse um bestimmte Anteile des Zeitintervalls verzögern und in Abhängigkeit vom verzögerten Ausgangs­ signal der Sample & Hold-Stufe einen Sample-Impuls zuführen.

Die Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie mindestens eine Meßstation und einen Personalcomputer auf­ weist. Der Personalcomputer kann hierbei den organisatori­ schen Ablauf des Verfahrens mit kompletter Auswertung der Ergebnisse durchführen. So kann er beispielsweise die vor­ stehend erwähnten Urbilder anlegen und den entsprechenden Vergleich mit den einzelnen Meßergebnissen durchführen. Ein Vorteil ist darin zu sehen, daß eine Vielzahl von Meßsta­ tionen über einen einzigen Prozessor (Personalcomputer) ge­ steuert werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung besitzt die Vorrichtung einen Vorlaufzähler oder Verzögerungszähler für den Sendeimpuls. Hierdurch gelingt es, den Anfang des Sendeim­ pulses darzustellen.

Um Adressierungsfehler zu vermeiden, bringt vorzugsweise ein Asynchron/Synchron-Wandler den Start des Prozessors in synchronen Zusammenhang mit dem Oszillatortakt.

Als Verzögerungsglieder finden zweckmäßigerweise programmierbare Zeitglieder Verwendung, deren Zeiten inner­ halb des Qarzintervalles liegen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Rohrleitung, die für das erfindungsgemäße Verfahren ge­ eignet ist;

Fig. 2 ein Blockschaltbild, das den schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt; und

Fig. 3 ein Spannungs-Zeit-Diagramm, das den aufge­ prägten Sendeimpuls bei einwandfreier und de­ fekter Rohrleitung zeigt.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung, deren Aufbau schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, dient zur Fehleror­ tung bzw. Überwachung einer Rohrleitung 1, die aus einem zentralen, das Medium führenden Rohr 2 und einem dieses um­ gebenden Mantelrohr 3 aus einem geeigneten Isolationsmate­ rial, beispielsweise einem entsprechenden Kunststoffschaum, besteht. In das Mantelrohr sind zwei elektrische Leiter 4 eingebettet, die sich parallel zur Rohrachse im Abstand vom Rohr 2 erstrecken. Beispielsweise kann es sich bei dem Rohr 1 um ein solches für die Rohrleitung eines Fernheizungs­ systems handeln. Wie bereits erwähnt, wird zur Fehlerortung bzw. Ortsbestimmung einer Leckage das Verfahren der Impulsreflexion auf elektrischen Leitungen ausgenutzt. Normalerweise wäre hierfür ein elektrischer Leiter 4 ausreichend. Da sich das Rohr jedoch verzweigt, sind zwei elektrische Leiter 4 erforderlich.

Das entsprechene Verfahrensprinzip, das zur Fehlerortung Anwendung findet, wurde bereits eingangs erläutert.

Bei dem nachstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung zur Fehlerortung als Langzeitüberwachungssystem ausgebildet und besteht aus einem Personalcomputer und ei­ ner Meßstation. Der Personalcomputer arbeitet als Master und steuert sämtliche Vorgänge, Berechnungen und nimmt die gesamte Auswertung der Daten vor. Maximal können 16 Meßsta­ tionen betrieben werden. Der PC wird zyklisch über eine Zeituhr gestartet und schaltet sich nach getaner Arbeit selber wieder ab oder wird über die eigene System-Uhr ge­ weckt bzw. in den Sleep-Modus überführt (bleibt dann 24 h eingeschaltet).

Die eigentliche Meßstation verfügt über die Meßeinrichtun­ gen zur Durchführung der weiter unten genannten Messungen und führt die Analog/Digital-Wandlung und die Datenübertra­ gung zum PC durch. Jede Meßstation kann das Datensignal der in der Nähe befindlichen weiteren Meßstation auf dem Wege vom und zum PC auffrischen (Repeater). Die Datenleitungen müssen daher nicht sternförmig beim PC zusammengeführt wer­ den. Beliebige Verkabelungen der Datenleitungen sind mög­ lich.

Eine Meßstation "überschaut" ca. 2500 m auf jeweils einem Rohrleitungsabschnitt. Bei verzweigtem Rohrleitungssystem geht ein elektrischer Leiter in den Abzweig, während der andere geradeaus weiterläuft. Die Meßstation ist ununter­ brochen in Betrieb, wird jedoch nur auf "Anfrage" des PC aktiv.

Die Vorrichtung führt folgende Messungen, Prozeduren, Routinen durch:

1. Installationsroutinen

Anlage sogenannter Urbilder. Hierbei werden sämtliche Me­ ßergebnisse des Rohrleitungssystems vom Tage der ersten elektrischen Inbetriebnahme aufgezeichnet und nicht flüch­ tig abgespeichert. Sie dienen für alle weiteren Messungen als Referenzwerte. An diesem Tag wird vorausgesetzt, daß das Rohrleitungssystem als in Ordnung angesehen wird.
Außerdem werden die Ergebnisse der Selbsttestroutinen der einzelnen Meßstationen gespeichert und später zu Ver­ gleichszwecken (Fehler im Meßsystem) herangezogen.

2. Messungen von Störgrößen, vorab z. T. zum Selbstschutz

Gleichspannung auf Leitungssystem Wechselspannung/Hochfrequenz auf Leitungssystem ggf. Abbruch der Messung

3. Überwachungsmessung

Isolationswiderstand Leiter-Rohr Impulsreflexionsmessung Vergleich mit Urbildern ggf. Alarm und Ortsbestimmung der Leckage

4. Dokumentation

Zyklische Aufzeichnung der letzten Messung bis zu 4 Wochen Rückblick, um z. B. die Schadensentwicklung verfolgen zu können (Erdbeben, Bagger, fällt ggf. zusammen mit Wasserverlust aus Rohrleitungssystem usw.).

5. Meßzyklus

Typisch sind vier Messungen über 4 h verteilt, programmier­ bar.

6. Optionen

Modemanschluß zur Fernabfrage, Fernwirken bzw. Alarmauslö­ sung.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung.

Nach dem Setzen einer bestimmten Adresse (Punkt auf der Rohrleitung) durch einen Prozessor 9 wird dem elektrischen Leiter 4 ein Rechteckimpuls aufgeprägt. Ein Adresszähler 8 startet einen Zählvorgang der Impulse eines Quarzoszilla­ tors 5 und stoppt bei Erreichen eines fest vorgegebenen Endwertes und löst damit in einer Sample & Hold-Stufe 11 einen sehr kurzen Sample-Impuls aus. Die Sample & Hold- Stufe 11 speichert den Spannungswert der für diesen Augen­ blick auf der Leitung am Ort des Senders vorhanden ist in einer kleinen Kapazität zwischen (Hold). Dieser analoge Spannungswert wird in einem A/D-Wandler 14 digitalisiert und im Prozessor 9 digital gespeichert.

Die zeitliche Auflösung der Zählerkette wird durch die Fre­ quenz des Quarzoszillators 5 bestimmt. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel liegt sie bei 2 m. Um die Auflösung zu stei­ gern, kommen Verzögerungsglieder 13 zum Tragen. Die Verzö­ gerungszeiten sind so gewählt, daß sie jeweils einer bestimmten Meterzahl bzw. zugehörigen Zeiten entsprechen, d. h. die Adresse des Zählers 8 wird viermal festgehalten, und die Verzögerungszeiten werden der Reihe nach einmal addiert.

Dieser Vorgang muß so oft wiederholt werden, bis die ge­ wünschte Leitungslänge abgearbeitet worden ist. Auf diese Weise ist es möglich, die elektrischen Spannungswerte über die Zeit punktweise zu ermitteln.

Eine Strecke von 2500 m besteht also aus 5000 einzelnen Mes­ sungen (Abstand 0,5 m), die zu einem "Bild" aneinanderge­ reiht werden. Durch "Abzählen" der Meßpunkte bis zur Feh­ lerstelle im Bild (Vergleich mit Urbild bzw. typischer elektrischer Kurvenform einer Störstelle) wird die Entfer­ nung der Störstelle (Leckage) bestimmt.

In Fig. 2 sind ferner mit 12 ein Impulsformer für den Sam­ ple-Impuls und mit 7 ein Vorlaufzähler bezeichnet, der eine Darstellung des Anfangs des Sendeimpulses ermöglicht. Ein Asynchron/Synchron-Wandler 6 bringt den Start des Prozes­ sors 9 in einen synchronen Zusammenhang mit dem Oszillator­ takt. Schließlich ist mit 10 eine Impulsendstufe bezeich­ net.

Nachfolgend sei die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung nochmals im Detail erläutert.

Der Quarzoszillator 5 (hier 70 MHz) steuert die Zähler 7 und 8. Zu einem beliebigen Zeitpunkt T = 0 startet der Pro­ zessor 9 asynchron zum Quarzoszillator 5 die Messung. Der Asynchron/Synchron-Wandler 6 plaziert den Startimpuls pas­ send zu den Flanken des Quarzoszillatorimpulses. Der Zähler 8 (12 bit-Zähler) startet augenblicklich den Zählvorgang von der vom Prozessor 9 vorgegebenen Adresse zu einem fe­ sten Endwert (hier = 2048). Das kürzeste Zeitintervall hätte als Adresse folglich die Zahl 2047. Genau nach einer Taktperiode des Quarzoszillators 5 (hier 14,28 ns = 2 m) wird die Ziffer 2048 erreicht, und es erscheint am Ausgang des Zählers 8 ein Impuls. Das längste Zeitintervall hätte die Adresse 0. Nach 29,26 µs (4096 m) erscheint dann am Aus­ gang der Impuls.

Eine Feinauflösung von 0,5 m wird erreicht, indem das Aus­ gangssignal der Zählerkette bei festgehaltener Adresse zu­ sätzlich um 0, 3.5, 7, 10.5 nS verzögert wird (über Zeit­ glieder 13). Dieses verzögerte Signal wird in einen Na­ delimpuls gewandelt (Impulsformer 12) und als Sample-Impuls der Sample & Hold-Stufe 11 zugeführt.

Es ist damit möglich, zu definierten Zeiten den momentanen Spannungswert auf der Leitung zu ermitteln, kurzzeitig ana­ log in einer Kapazität (Hold) einzuspeichern, über den A/D- Wandler 14 zu wandeln und als digitalen Wert im Prozessor 9 abzuspeichern, mit dem eindeutigen Zusammenhang Adresse/Ort auf der Leitung.

Damit der auf die Leitung geschickte Sendeimpuls nicht zu­ sammenfällt mit dem ersten Sample & Hold-Wert, wird der Sendeimpuls verzögert. Diese Aufgabe übernimmt der Vorlauf­ zähler 7, der eine bestimmte Anzahl (hier 8) von Takt­ perioden des Quarzoszillators 5 zählt und dann den Sendeimpuls herausgibt. Damit ist die verzögerte Lage des Sendeimpulses fest an das Zeitschema gekoppelt und erscheint im Bild immer an der gleichen Stelle.

Man erkennt leicht, daß die einzige Variable nur noch der Quarzoszillator 5 ist. Alle anderen Signale stehen in einem festen Verhältnis zueinander. Die Laufzeiten der IC's ste­ hen ebenfalls fest und sind für alle Adressen konstant (synchroner Zähler).

Fig. 3 zeigt den Sendeimpuls in einem V-t-Diagramm, wobei die durchgezogene Linie den Sendeimpuls bei einwandfreier Rohrleitung und die gestrichelte Linie den Sendeimpuls bei defekter Rohrleitung zeigt. Bei Punkt A befindet sich eine Undichtigkeit in der Leitung, so daß der Impuls abfällt und den gestrichelt dargestellten Verlauf zum Leitungsende nimmt. Die aufsteigende Flanke des Sendeimpulses ist gegen­ über dem Nullpunkt um die gewünschte Vorlaufzeit versetzt. Bei dieser Vorlaufzeit kann es sich beipielsweise um 8 Zeitintervalle handeln. Die Rohrlänge ist mit 1 bezeichnet.

Claims (15)

1. Verfahren zur Fehlerortung von Rohrleitungen, bei denen mindestens ein elektrischer Leiter parallel zur Rohrachse im Abstand vom Rohr angeordnet ist, mit den folgenden Schritten:

• a) Aufprägen eines Sendeimpulses auf den elektrischen Leiter und das Rohr;
• b) Festlegen von konstanten Zeitintervallen, die jeweils einem bestimmten Längenabschnitt der Rohrleitung ent­ sprechen, und Zuordnung von Adressen zu den Zeitinter­ vallen;
• c) Zählen der Zeitintervalle und Erzeugen eines Ausgangs­ signales bei Ablauf eines Zeitintervalles;
• d) Erzeugen eines Sample-Impulses bei Ablauf des Zeitin­ tervalles;
• e) Messen des momentanen Spannungswertes auf dem elektri­ schen Leiter am Ort des Senders zur Zeit des Sample- Impulses;
• f) A/D-Wandeln des Spannungswertes und Ablegen desselben zusammen mit der Adresse;
• g) Vergleichen des gemessenen Spannungswertes mit einem Referenzwert;
• h) Aufprägen eines weiteren Sendeimpulses auf den elek­ trischen Leiter und das Rohr;
• i) Wiederholen von Schritt (c);
• j) Verzögern des gemäß Schritt (c) erzeugten Ausgangs­ signales unter Festhaltung der entsprechenden Adresse um bestimmte Anteile des Zeitintervalles;
• k) Erzeugen eines Sample-Impulses in Abhängigkeit von dem verzögerten Ausgangssignal; und
• l) Wiederholen der Schritte (e) bis (g).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechende Adresse insgesamt viermal festgehal­ ten wird und daß drei verzögerte Ausgangssignale er­ zeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Ablauf eines jeden Zeitintervalles ein Sample-Impuls erzeugt, ein Spannungswert gemessen, dieser A/D-gewandelt und abgelegt und mit einem Refe­ renzwert verglichen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Sample-Impuls nur bei Ablauf eines be­ stimmten Zeitintervalles erzeugt und ausgewertet wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sendeimpuls derart auf­ geprägt wird, daß die ansteigende Flanke des Sendeim­ pulses nach Ablauf einer Vorlaufzeit auftritt.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung vor dem Auf­ prägen des Sendeimpulses auf mögliche Meßverfälschun­ gen überprüft wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß vor dem Aufprägen des Sendeimpulses eine Isolationswiderstandsmessung der Rohrleitung durchgeführt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 mit einer Meßstation mit einem Quarzoszilla­ tor (5), einem programmierbaren Zähler (8), einem Im­ pulsformer (12), einer Sample & Hold-Stufe (11), einem A/D-Wandler (14), einem Prozessor (9) und einem Sen­ der, wobei dem Quarzoszillator (5) Verzögerungsglieder (13) zugeordnet sind, die das Ausgangssignal des Quarzoszillators (5) bei festgehaltener Adresse um be­ stimmte Anteile des Zeitintervalles verzögern und in Abhängigkeit vom verzögerten Ausgangssignal der Sample & Hold-Stufe (11) einen Sample-Impuls zuführen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Meßstation und einen Personal­ computer aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie einen Vorlaufzähler (7) besitzt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie einen Asynchron/Synchron-Wandler (6) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüch 8-11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie programmierbare Zeitglieder (13) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie mehrere über Datenleitungen ver­ knüpfte Meßstationen besitzt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie eine Meßstation mit mehreren Eingängen aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Meßstation in bezug auf die zu messende Rohrleitungslänge mittig angeordnet ist.