DE3229441A1

DE3229441A1 - Rohrpruefgeraet

Info

Publication number: DE3229441A1
Application number: DE19823229441
Authority: DE
Inventors: Frederick de Hubry; Günther 8050 Freising Knon; Dedo 8000 München Weigert
Original assignee: Dedo Weigert Film GmbH
Current assignee: Dedo Weigert Film GmbH
Priority date: 1982-08-06
Filing date: 1982-08-06
Publication date: 1984-02-09
Also published as: DE8222327U1

Description

Rohrprüfgerät
Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum#Prüfen der Innenfläche von Rohren, insbesondere Geschützrohren.
Bei der Prüfung von Geschützrohren wird bisher nach den Methoden der Endoskopie gearbeitet, d.h. mit Rohren, die zumindest ebenso lang sind wie das zu prufende Rohr, und an deren distalem Ende eine Optik angeordnet ist, die auf den gesamten Innenumfang des zu prüfenden Rohres gerichtet ist. Solche Optiken bilden die zu prüfende Innenfläche nur sehr ungenau und unscharf ab, so daß eine einwandfreie Beurteilung nicht möglich ist. Abgesehen davon sind derartige Endoskope nur schwierig zu handhaben. Da rüberhinaus ist es bei Anwendung bekannter Endoskope nicht möglich, die Lage eines entdeckten Fehlers mit hinreichender Genauigkeit zu ermitteln.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfach zu handhabendes Rohrprüfgerät zu schaffen, mit dem eine genaue Betrachtung der Innenfläche des zu prüfenden Rohres möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rohrprüfgerät gelöst, das gekennzeichnet ist durch eine in das zu prüfende Rohr einführbare, um wenigstens 3600 drehbare Videokamera, durch einen vor der Optik der Videokammer angeordneten Umlenkspiegel, der auf den zu prüfenden Bereich der Innenfläche des Rohres gerichtet ist, und durch eine mit der Videokamera drehbare Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des zu prüfenden Bereichs.
Da Videokameras mit ausreichend kleinen Abmessungen gebaut werden können, läßt sich das erfindungsgemäße Rohrprüfgerät bequem und einfach handhaben. Dabei ermöglicht der vor der Optik der Videokamera angeordnete Umlenkspiegel eine verzerrungsfreie Wiedergabe des Bildes dieses Bereichs, so daß ein festgestellter Fehler unverzerrt mit beliebiger Vergrößerung oder Verkleinerung wiedergegeben werden kann.
Um die Art des Fehlers durch Beleuchtung aus verschiedenen Richtungen und entsprechende Schattenbildung möglichst genau erkennen zu können, besteht die Beleuchtungseinrichtung aus mehreren, vorzugsweise vier, selektiv ein- und ausschaltbaren Lampen, von denen je zwei, den zu prüfenden Bereich eingrenzend, auf einer zur Rohrachse parallel bzw. quer verlaufenden Linie angeordnet sind. Damit kann der zu prüfende Bereich aus praktisch jeder beliebigen Richtung beleuchtet und entsprechend unter unterschiedlichen Beleuchtungsverhältnissen betrachtet werden.
Um die Videokamera möglichst freidrehen zu können, ist sie entweder in einem drehbaren Außenkäf Ig oder, vorzugsweise in einem in einem Außenkäfig drehbar gelagerten Innenkäfig befestigt.
Zur Fernsteuerung der Drehung der Videokamera ist der Außen- oder Innenkäfig vorzugsweise mit einem Rotationsantrieb versehen, der, um die Ausrichtung des Reflexionsspiegels und damit die Lage des gerade zu prüfenden Bereichs feststellen zu können, vorzugsweise einen Winkellagegeber aufweist, der den Drehwinkel der Videokamera wiedergibt.
Da sich der Außenkäfig bel seiner Bewegung in das zu prüfende Rohr oder aus diesem heraus aus der Anfangslage verschieben kann, ist vorzugsweise auch der Außenkäfig mit einem Winkel-Lagegeber versehen, der die Lage des Außenkäfigs gegenüber einer festen Bezugslinie, z.B.
der Vertikalen, wiedergibt.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rohrprü.fgeräts lassen sich die Ausgänge der Winkel-Lagegeber des Innen- und des Außenkäfigs auf die Eingänge eines Auf/Abzählers führen, der die vom Winkel-Lagegeber des Innenkäfigs ermittelte Lage durch die vom Winkel-Lagegeber des Außenkäfigs ermittelte Lage gegenüber der Bezugslinie automatisch korrigiert. Auf diese Weise läßt sich die Winkellage des gerade betrachteten Feldes genau bestimmen, ohne den Außenkäfig stets genau in einer fest vorgegebenen Winkellage zum zu prüfenden Rohr halten zu müssen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Außenkäfig mit einem angetriebenen Vortriebsrad versehen, das an der Innenfläche des zu prüfenden Rohres anliegt und eine Fernsteuerung des Rohrprüfgeräts auch in longitudinaler Richtung gestattet, wenn es mit einem entsprechend ausgestatteten und steuerbaren Antrieb versehen ist.
Um auch die Lage des Rohrprüfgeräts und der von der Videokamera betrachteten Stelle genau bestimmen zu können, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Außenkäfig mit einem mit einem Zählwerk gekuppelten Reibrad versehen, dessen Achse quer zur Rohrachse angeordnet ist und dessen Reibfläche an der Innenfläche des zu prüfenden Rohres anliegt.
Um das Rohrprüfgerät bequem transportieren und, insbesondere, bequem anwenden zu können, ist es vorzugsweise in einem auf das zu prüfende Rohr aufsteckbaren Transportgehäuse angeordnet, dessen Innendurchmesser dem des zu prüfenden Rohres in etwa entspricht.
Das Transportgehäuse trägt auf seiner Innenfläche vqrzugsweise ein Referenzgitter, das zweckmäßigerweise auf einem das Transportgehäuse verschließenden Deckel angebracht ist. Auf diese Weise läßt sich vor Jeder Prüfung ein Vergleichsmaßstab aufbauen, der eine exakte Größenbestimmung der zu ermittelnden Fehler gestattet. Auf diese Weise lassen sich auch andere Daten, beispielsweise Rohr-Nummer, Datum, Schußzahl u. dgl. mit in das Prüfprotokoll aufnehmens in einen Bildschirm einblenden oder mittels eines Videorekorders oder auch digitalisiert abspeichern.
Das Anschlußkabel der Videokamera und/oder die Ausgänge der Winkel-Lagegeber und/oder der Ausgang des Zählwerks sind entsprechend vorzugsweise auf ein Steuer- und Bedlenungspult mit Bildschirm geführt.
An das Steuer- und Bedienungspult können weitere Einrichtungen angeschlossen sein, die, wenn z.B. der ermittelte Fehler eine vorgegebene Größe überschreitet, eine automatische Aufzeichnung und/oder Digitalisierung und/oder einen automatischen Ausdruck eines Bildes gestatten.
Mit dem erfindungsgemäßen Rohrprüfgerät lassen sich also Fehler nicht nur sehr genau betrachten, sondern auch ihre Lage im Rohr genau ermitteln. Dabei ist das erfindungsgemäße Rohrprüfgerät leicht zu handhaben und gestattet eine weitgehende Automatisierung der Prüfung und Auswertung.
Das erfindungsgemäße Rohrprüfgerät läßt sich nicht nur zur Prüfung von Geschützrohren und Rohren allgemein, sondern auch zur Prüfung beliebig anders gestalteter Hohlräume verwenden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig 1 einen Längsschnitt des Rohrprüfgeräts> Fig. 2 Längsschnitt und Draufsicht des Innenkäfigs, Fig. 3 Längs schnitt und Draufsicht des Außenkäfigs und Fig. 4 eine Ansicht eines Steuer- und Bedienungspults.
Das in Fig. 1 gezeigte Rohrprüfgerät enthält ein Transportgehäuse 1 mit einer auf das zu prüfende Rohr 2 aufsteckbaren Erweiterung 3. Auf der Oberseite des Transportgehäuses 1 ist ein t4ontage- und Wartungsfenster 4 vorgesehen, das mit einem Deckel 5 verschlossen ist.
Auf der Unterseite des Transportgehäuses 1 ist ein weiteres Fenster 6 vorgesehen, dessen Deckel 7 ein in der Zeichnung nicht sichtbares Referenzgitter trägt.
In dem Transportgehäuse 1 befindet sich ein Außenkäfig 8, in dem ein Innenkäfig 9 drehbar gelagert ist. Dieser trägt die fest an ihm angebrachte Videokamera 10 vor deren Optik 11 ein Umlenkspiegel 12 und ein Lampenhalter 13 mit Lampen 14 angeordnet ist. Der Umlenkspiegel 12 und der Lampenhalter 13 sind ebenfalls am Innenkäfig 9 befestigt (s. auch Fig. 2). An das in der Zeichnung rechte Ende des Innenkäfigs 9 ist ein Stirnrad 15 angeflanscht.
Gemäß Fig. 3 trägt der Außenkäfig 8 Lager 16, in denen der Innenkäf Ig 9 drehbar gelagert ist. Am Außenkäfig 8 ist ein Steuermotor 17 befestigt, der über ein Getriebe 18 und ein mit dem Stirnrad 15 kämmendes Ritzel 19 den Innenkäfig 9 in Drehbewegung versetzt. Am Antriebsmotor 17 ist ein nicht dargestellter Lage-Winkelgeber angebracht, der der Winkellage des Innenkäfigs 9 entsprechende Impulssignale abgibt, die die Bestimmung des Drehwinkels des Innenkäfigs 9 sowie der Drehrichtung ermöglichen.
Der Außenkäf Ig 8 trägt weiter einen Winkel-Lagegeber 20, dessen Ausgangssignale die Auslenkung und Auslenkungsrichtung gegenüber einer Bezugslinie im Raum gestatten.
Die Bezugslinie wird durch ein Pendel 21 vorgegeben; d.h. die Bezugslinie ist die Vertikale.
Am Außenkäfig 8 ist ferner ein Antriebsmotor 22 vorgesehen, der ein Antriebsrad 23 trägt und eine Vor- und Rückwärtsbewegung des Außenkäfigs 8 in Längsrichtung des Transportrohrs 1 und des Geschützrohrs 2 ermöglicht.
Der Außenkäfig 8 ist durch Rollen 24 am Transportgehäuse 1 und am Geschützrohr 2 abgestützt.
Der Außenkäfig 8 trägt schließlich ein Reibrad 25, das mit einem Zählwerk 26 gekuppelt ist. Reibrad 25 und Zählwerk 26 gestatten es, die vom Außenkäfig im Transportgehäuse 1 und im Geschützrohr 2 zurückgelegte Strekke und die jeweilige Bewegungsrichtung zu bestimmen.
Die Videokamera 10, die Lampen 14, die Antriebsmotoren 17 und 22, die Winkel-Lagegeber des Außenkäfigs 8 und des Innenkäfigs 9 sowie das Zählwerk 26 sind über ein Anschlußkabel 27 an ein in Fig. 4 gezeigtes Steuer- und Bedienungspult 28 angeschlossen. Dieses ermöglicht die Darstellung des gerade von der Videokamera 10 betrachteten Feldes auf einem Bildschirm 29, die Wiedergabe der Lagedaten, Darstellung der eingegebenen Daten usw..
Außerdem können vom Steuer- und Bedienungspult 28 aus sämtliche Steuerfunktionen vorgenommen werden, z,B.
selektives Ein- und Ausschalten der Lampen 14, Drehung des Innenkäfigs> Vorschub des Außenkäfigs usw.
Zur Prüfung eines Geschützrohres 2 wird das Transportrohr 1 auf dessen Ende aufgesteckt und daran befestigt.
Nachdem das Rohrprüfgerät an das Steuer- und Bedienungspult 28 angeschlossen ist, wird das vom Umlenkspiegel 12 betrachtete Feld über den das Referenzgitter tragenden Deckel 7 gefahren. Dieses Gitter läßt sich in den Bildschirm 29 übertragen und speichern, so daß entdeckte Fehler stets genau ausgemessen werden können. Nach dieser Vorbereitung wird der Außenkäfig 8 in das Geschützrohr 2 eingefahren, wobei die Videokamera 10 gedreht wird. Da sie ihr Anschlußkabel 30, das in das Anschlußkabel 27 übergeht, nachschleppt, kann sie nicht kontinuierlich, sondern muß um Jeweils 3600 hin- und hergedreht werden.
Bei dieser Fehlersuche sind im allgemeinen sämtliche Lampen 14 der Beleuchtungseinrichtung eingeschaltet.
Sobald im Bildschirm 29 ein Fehler erscheint, können der Außenkäf Ig 8 und der Innenkäfig 9 so eingestellt werden, daß das vom Umlenkspiegel 12 betrachtete Feld den gesamten Fehler erfaßt. Dieser kann nun ausgemessen und durch selektives Ein- und Ausschalten der Lampen 14 in allen Einzelheiten betrachtet und begutachtet werden.
Der Fehler läßt sich mit sämtlichen Daten, einschließlich den Lagedaten, mittels eines Videorekorders abspeichern.
Ebenso ist es möglich, die Fehler und sonstigen Daten zu digitalisieren und in dieser Form abzuspeichern oder auszudrucken. Auch ist es möglich, durch Vorgabe eines 'fReferenzfehlers" das Rohrprüfgerät vollständig automatisch arbeiten zu lassen, derart, daß bei Erfassung eines Fehlers ab einer bestimmten Größe das Bild automatisch aufgenommen und mit allen wesentlichen Daten abgespeichert wird.
Die Erfindung ist auf das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung gezeigte Ausführungbeispiel nicht beschränkt. Beispielsweise ist es bei einer entsprechend ausgestatteten Videokamera möglich, nur deren Optik 11 samt Umlenkspiegel 12 und Lampen 14 zu verdrehen. Bei stationärer Kamera und Optik könnten allein der Umlenkspiegel und die Beleuchtungseinrichtung drehbar ausgestaltet sein. Weiter wäre eine Ausführungsform denkbar, bei der die Videokamera stationär in der Nähe des zu prüfenden Geschützrohres 2 aufgestellt und die Innenfläche des Geschützrohres 2 mit dem Ende eines Lichtleitkabels abgetastet wird, dessen anderes Ende vor die Optik der stationären Videokamera geführt ist.
Leerseite

Claims

Rohrprüfgerät Patentansprüche: 1. Rohrprüfgerät, g e k e n n z e i c h n e t durch eine in das zu prüfende Rohr (2) einführbare, um wenigstens 3600 drehbare Videokamera (10), durch einen vor der Optik (11) der Videokamera (10) angeordneten Urnlenkspiegel (12), der auf den zu prüfenden Bereich der Innenfläche des Rohres (2) gerichtet ist, und durch eine mit der Videokamera (10) drehbare Beleuchtungseinrichtung (14) zur Beleuchtung des zu prüfenden Bereichs.
2. Rohrprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e 1 c h n e t , daß die Beleuchtungseinrichtung aus mehreren, vorzugsweise vier, selektiv ein-und ausschaltbaren Lampen (14) besteht, von denen je zwei, den zu prüfenden Bereich eingrenzend, auf einer zur Rohrachse parallel bzw. quer verlaufenden Linie angeordnet sind.
3. Rohrprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Videokamera (10) drehbar in einem entlang der Rohrachse beweglichen Außenkäf Ig (8) gelagert ist.
4. Rohrprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Videokamera (10) in einem in einem Außenkärig (8) drehbar gelagerten Innenkäfig (9) befestigt ist.
5. Rohrprüfgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Innen- oder Außenkäfig (9, 8) mit einem Rotationsantrieb (17) versehen ist.
6. Rohrprüfgerät nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Rotationsantrieb (17) einen Winkel-Lagegeber aufweist, der den Drehwinkel der Videokamera (10) wiedergibt.
7. Rohrprüfgerät nach Anspruch 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Außenkäfig (8) mit einem Winkel-Lagegeber (20) versehen ist, der die Lage des Außenkäfigs gegenüber einer festen Bezugslinie (Pendel 21) wiedergibt.
8. Rohrprdffgerät nach Anspruch 6 und 7, dadurch g e -k e n n z e 1 c h n e t , daß die Ausgänge der Winkel-Lagegeber (20, - ) des Innen- und des Außenkäfigs (9, 8)'auf die Eingänge eines Auf/Abzählers geführt sind, der die vom Winkel-Lagegeber (20) des Innenkäfigs (9) ermittelte Lage durch die vom Winkel-Lagegeber des Außenkäfigs (8) ermittelte Lage gegenüber der Bezugslinie (Pendel 21) korrigiert.
9. Rohrprüfgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e't , daß der Außenkäfig (8) mit einem angetriebenen Vortriebsrad (23) versehen ist, das an der Innenfläche des zu prüfenden Rohres (2) anliegt.
10. Rohrprüfgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Außenkäfig (8) mit einem mit einem Zählwerk (26) gekuppelten Reibrad (25) versehen ist, dessen Achse quer zur Rohrachse angeordnet ist und dessen Reibfläche an der Innenfläche des zu prüfenden Rohres (2) anliegt.
11. Rohrprüfgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t , daß der Außenkäfig (8) in einem auf das zu prüfende Rohr (2) aufsteckbaren Transportgehäuse (1) angeordnet ist, dessen Innendurchmesser dem des zu prüfenden Rohres (2) in etwa entspricht.
12. Rohrprüfgerät nach Anspruch 11, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Transportgehäuse (1) auf seiner Innenfläche ein Referenzgitter trägt.
13. Rohrprüfgerät nach Anspruch 12, dadurch g e -k e n n z e 1 c h n'e t , daß das Referenzgitter auf einem das Transportgehäuse (1) verschließenden Deckel (7) angebracht ist.
14. Rohrprüfgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Anschlußkabel (30) der Videokamera (10) und/oder die Ausgänge der Winkel-Lagegeber (-,20) und/oder der Ausgang des Zählwerks (26) auf ein Steuer- und Bedienungspult (28) mit Bildschirm (29) geführt sind.
15. Rohrprüfgerät nach Anspruch 14, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß an das Steuer- und Bedienungspult (28) weitere Einrichtungen angeschlossen sind, die, wenn z.B. der ermittelte Fehler eine vorgegebene Größe überschreitet, eine automatische Aufzeichnung und/oder Digitalisierung und/oder einen automatischen Ausdruck eines Bildes gestatten.