DE4406681A1 - Inspection or processing unit position determination method in esp. ferritic pipe - Google Patents

Inspection or processing unit position determination method in esp. ferritic pipe

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Abstract

The method involves using an inspection or a processing appts. (4), e.g. an ultrasound tester, behind a wall (2) of a pipe, e.g. a ferrite pipe. The appts. includes an initial coil (6) which transmits or receives alternating magnetic signals. Another coil (8) receives or transmits a magnetic alternating field and is placed on the surface of the pipe wall, facing away from the appts. The position of the outer coil is altered, until the magnetic alternating field received by the coil operating as a receiver, reaches a max. value. The outer coil is supplied by a voltage supply. The inner coil is attached to a measuring device.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Positionieren oder Bestimmen der Position eines Inspektions- oder Bearbeitungsgerätes, das sich hinter einer Wand, insbesondere im Inneren eines ferritischen Rohres, befindet.The invention relates to a method for Positioning or determining the position of an inspection or processing device that is behind a wall, in particular inside a ferritic tube.

Bei der Inspektion oder Bearbeitung von Wandflächen, die von außen nicht eingesehen werden können, beispielsweise bei der Inneninspektion oder Innenbearbeitung von Behältern oder Rohrleitungen, ist die Bestimmung des Ortes an dem sich das Inspektions- oder Bearbeitungsgerät hinter der Wand befindet, beispielsweise eine in die Rohrleitung eingeführte Inspektions- bzw. Bearbeitungsmaschine, erforderlich. In vie­ len Anwendungsfällen ist es auch erforderlich, das Inspekti­ ons- oder Bearbeitungsgerät in eine vorgegebene Sollposition zu bringen, die beispielsweise durch eine vorangegangene zer­ störungsfreie Prüfung, beispielsweise eine Ultraschallprü­ fung, ermittelt und auf der von außen zugänglichen Seite der Wand, beispielsweise auf der Außenseite eines Rohres, markiert ist.When inspecting or working on wall surfaces by cannot be seen from the outside, for example at the Internal inspection or internal processing of containers or Pipelines, is the determination of the place where that Inspection or processing device is located behind the wall, for example one inserted into the pipeline Inspection or processing machine, required. In many len applications, it is also necessary to carry out the inspection ons or processing device in a predetermined target position to bring, for example, by a previous zer trouble-free testing, for example an ultrasonic test fung, determined and on the externally accessible side of the Wall, for example on the outside of a pipe, is marked.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Positionieren oder Bestimmen der Position eines sich hinter einer Wand, beispielsweise im Inneren eines Rohres, befindenden Inspektions- oder Bearbeitungsgerätes anzugeben, das unaufwendig ist und auch bei einer aus ferritischen Werkstoffen bestehenden Wand anwendbar ist.The invention is based on the object of a method to position or determine the position of yourself behind a wall, for example inside a pipe, to specify the inspection or processing device located, that is inexpensive and also for one made of ferritic Materials existing wall is applicable.

Die genannten Aufgaben werden gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruches 2. The above tasks are solved with the characteristics of Claim 1 or claim 2.  

Die Verfahren gemäß der Erfindung umfassen folgende Verfah­ rensschritte:The methods according to the invention include the following methods steps:

  • a) am Inspektions- oder Bearbeitungsgerät wird eine erste Spule zum Senden oder Empfangen eines magnetischen Wechselfeldes angeordnet,a) on the inspection or processing device is a first Coil for sending or receiving a magnetic Alternating field arranged,
  • b) auf der vom Inspektions- oder Bearbeitungsgerät abgewand­ ten Fläche der Wand wird eine zweite Spule zum Empfangen bzw. Senden eines magnetischen Wechselfeldes aufgesetzt undb) on the wall facing away from the inspection or processing device th surface of the wall becomes a second coil for receiving or sending a magnetic alternating field attached and
  • c) die Position der zweiten Spule oder die Position Inspektions- oder Bearbeitungsgerätes werden solange geändert, bis das von der als Empfänger betriebenen Spule empfangene magnetische Wechselfeld einen Maximalwert erreicht.c) the position of the second coil or the position Inspection or processing equipment will last as long changed until that of the coil operated as a receiver received alternating magnetic field a maximum value reached.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in deren einziger Figur ein zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignetes Inspektions- oder Prüfgerät im Inneren eines Rohres schematisch dargestellt ist.To further explain the invention, reference is made to the drawing referenced, in their only figure one to carry out the Method according to the invention suitable inspection or Test device schematically shown inside a pipe is.

Gemäß der Figur befindet sich im Inneren eines Rohres 2 ein von außen nicht sichtbares Inspektions- oder Bearbeitungsge­ rät 4, auf dem eine erste Spule 6 angeordnet ist. Die erste Spule 6 umfaßt einen topfförmigen Magnetkern 62, der in sei­ nem Inneren einen zylindrischen Spulenkern 63 bildet, der eine Spulenwicklung 64 trägt. Der zwischen dem zylindrischen Spulenkern 63 und einem ringförmigen Wandteil 65 des Magnetkerns 62 gebildete ringförmige Hohlraum 66 ist mit Vergußmasse ausgefüllt. Die Spulenwicklung 64 ist über eine nur schematisch dargestellte, durch das Innere des Rohres 2 führende Leitung an eine Meßeinrichtung 12 angeschlossen.According to the figure, inside a tube 2 there is an inspection or processing device 4 which is not visible from the outside and on which a first coil 6 is arranged. The first coil 6 comprises a pot-shaped magnetic core 62 , which forms a cylindrical coil core 63 in its interior, which carries a coil winding 64 . The annular cavity 66 formed between the cylindrical coil core 63 and an annular wall part 65 of the magnetic core 62 is filled with potting compound. The coil winding 64 is connected to a measuring device 12 via a line, which is only shown schematically and leads through the interior of the tube 2 .

Auf der Außenoberfläche des Rohres 2 ist eine zweite Spule 8 aufgesetzt, die einen analog zum Magnetkern 62 der ersten Spule 6 gestalteten Magnetkern 82 umfaßt, der ebenfalls eine Spulenwicklung 84 trägt.On the outer surface of the tube 2 , a second coil 8 is placed, which comprises a magnetic core 82 which is designed analogously to the magnetic core 62 of the first coil 6 and which likewise carries a coil winding 84 .

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Figur ist zu erkennen, daß die zweite Spule 8 an ihrer Stirnfläche entsprechend der Krümmung des Rohres 2 konkav gekrümmt ist, und auf diese Weise unmittelbar auf die Oberfläche des Rohres 2 aufgesetzt werden kann.In the preferred embodiment of the figure it can be seen that the second coil 8 is concavely curved on its end face in accordance with the curvature of the tube 2 , and can thus be placed directly on the surface of the tube 2 .

Die zweite Spule 8 ist im Ausführungsbeispiel an eine Wechselspannungsquelle 10, beispielsweise ein Frequenz­ generator, angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel arbeitet so­ mit die erste Spule 8 als Sender und die zweite Spule 6 als Empfänger. Empfänger- und Senderfunktion können jedoch auch vertauscht werden, so daß auch das Inspektions- oder Be­ arbeitungsgerät 4 die als Sender vorgesehene Spule tragen kann.In the exemplary embodiment, the second coil 8 is connected to an AC voltage source 10 , for example a frequency generator. In the exemplary embodiment, the first coil 8 works as a transmitter and the second coil 6 as a receiver. Receiver and transmitter function can also be interchanged, so that the inspection or Be processing device 4 can carry the coil provided as a transmitter.

Die zweite Spule 8 kann sich beispielsweise an einem fest vorgegebenen Ort befinden, der die Position angibt, die vom Inspektions- oder Bearbeitungsgerät 4 angefahren werden muß. Dies ist der Fall, wenn beispielsweise durch eine vorhergehende, von außen erfolgte zerstörungsfreie Werkstoff­ prüfung die Position der von innen zu bearbeitenden schadhaf­ ten Stelle im Rohr 2 aufgefunden und markiert worden ist. Das Inspektions- oder Bearbeitungsgerät 4 wird dann im Rohr 2 so lange verfahren, bis das in der ersten Spule 6 induzierte Strom- oder Spannungssignal einen Maximalwert erreicht. Dann befinden sich beide Spulen einander exakt gegenüber und das Inspektions- oder Bearbeitungsgerät 4 ist exakt positioniert.The second coil 8 can be located, for example, at a fixed predetermined location, which indicates the position that the inspection or processing device 4 must approach. This is the case if, for example, the position of the defective point in the pipe 2 to be processed from the inside has been found and marked by a previous, non-destructive material test carried out from the outside. The inspection or processing device 4 is then moved in the tube 2 until the current or voltage signal induced in the first coil 6 reaches a maximum value. Then both coils are exactly opposite each other and the inspection or processing device 4 is positioned exactly.

In analoger Weise kann auch die Position des Inspektions- oder Bearbeitungsgerätes 4 aufgefunden werden, wenn die zweite Spule 8 so lange über die Außenoberfläche des Rohres 2 geführt wird, bis in der Meßeinrichtung 12 ein maximales Si­ gnal gemessen wird. In an analogous manner, the position of the inspection or processing device 4 can also be found if the second coil 8 is guided over the outer surface of the tube 2 until a maximum signal is measured in the measuring device 12 .

Die optimale Arbeitsfrequenz hängt vom Werkstoff und von der Wanddicke ab. Bei einer Wanddicke von 22 mm hat sich bei einem aus einem ferritischen Stahl bestehenden Rohr 2 eine Frequenz von etwa 10 Hz als besonders günstig herausgestellt. Im Ausführungsbeispiel betragen für diesen Anwendungsfall der Außendurchmesser und die Bauhöhe der Magnetkerne 62 und 82 jeweils etwa 40 bzw. 30 mm. Der Durchmesser der Spulenwicklungen 64 und 84 beträgt etwa 10 mm. In die als Sender vorgesehene Spule wird über die Wechselspannungsquelle 10 bei einer Effektivspannung von etwa 24 V ein Effektivstrom von 200 mA eingespeist. Die Spulenwicklung 64 der als Emp­ fänger vorgesehen Spule 6 hat eine hohe Wicklungszahl, bei­ spielsweise eine Wicklungszahl von etwa 50 000, um eine hohe Empfindlichkeit zu erreichen.The optimal working frequency depends on the material and the wall thickness. With a wall thickness of 22 mm, a frequency of approximately 10 Hz has been found to be particularly favorable in a tube 2 consisting of a ferritic steel. In the exemplary embodiment, the outer diameter and the overall height of the magnetic cores 62 and 82 are approximately 40 and 30 mm, respectively, for this application. The diameter of the coil windings 64 and 84 is approximately 10 mm. An effective current of 200 mA is fed into the coil provided as a transmitter via the AC voltage source 10 at an effective voltage of approximately 24 V. The coil winding 64 of the coil 6 provided as receiver has a high number of windings, for example a number of windings of approximately 50,000, in order to achieve high sensitivity.

Bei einer für den jeweiligen Werkstoff und die jeweilige Wanddicke optimalen Frequenz können die beiden Spulen 6 und 8 auf etwa 1 bis 2 mm Genauigkeit zentrisch gegenüber positioniert werden. Ein Positionieren oder eine Positionsbestimmung ist auch bei Wanddicken von einigen Zentimetern noch möglich, wenn die beiden Sonden einen Abstand bis zu 20 mm von der Oberfläche der Wand haben, so daß die am Inspektions- oder Bearbeitungsgerät 4 angeordnete Spule 6 berührungsfrei über die Oberfläche geführt werden kann.At an optimum frequency for the respective material and the respective wall thickness, the two coils 6 and 8 can be positioned centrally opposite each other with an accuracy of approximately 1 to 2 mm. Positioning or position determination is still possible even with wall thicknesses of a few centimeters if the two probes are at a distance of up to 20 mm from the surface of the wall, so that the coil 6 arranged on the inspection or processing device 4 is guided over the surface without contact can.

Claims (4)

1. Verfahren zum Bestimmen der Position eines Inspektions- oder Bearbeitungsgerätes (4), das sich hinter einer Wand, insbesondere im Inneren eines ferritischen Rohres (2), befindet, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) am Inspektions- oder Bearbeitungsgerät (4) wird eine erste Spule (6) zum Senden oder Empfangen eines magnetischen Wechselfeldes angeordnet,
  • b) auf der vom Inspektions- oder Bearbeitungsgerät (4) abge­ wandten Fläche der Wand wird eine zweite Spule (8) zum Empfangen bzw. Senden eines magnetischen Wechselfeldes aufgesetzt und
  • c) die Position der zweiten Spule (8) wird solange geändert, bis das von der als Empfänger betriebenen Spule (6 oder 8) empfangene magnetische Wechselfeld einen Maximalwert erreicht.
1. Method for determining the position of an inspection or processing device ( 4 ) which is located behind a wall, in particular inside a ferritic tube ( 2 ), characterized by the following features:
  • a) a first coil ( 6 ) for transmitting or receiving a magnetic alternating field is arranged on the inspection or processing device ( 4 ),
  • b) on the surface of the wall facing away from the inspection or processing device ( 4 ), a second coil ( 8 ) for receiving or transmitting an alternating magnetic field is placed and
  • c) the position of the second coil ( 8 ) is changed until the alternating magnetic field received by the coil ( 6 or 8 ) operated as a receiver reaches a maximum value.
2. Verfahren zum Positionieren eines Inspektions- oder Bearbeitungsgerätes (4), das sich hinter einer Wand, insbesondere im Inneren eines ferritischen Rohres (2), befindet, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) am Inspektions- oder Bearbeitungsgerät (4) wird eine erste Spule (6) zum Senden oder Empfangen eines magnetischen Wechselfeldes angeordnet,
  • b) auf der vom Inspektions- oder Bearbeitungsgerät (4) abge­ wandten Fläche der Wand wird eine zweite Spule (8) zum Empfangen bzw. Senden eines magnetischen Wechselfeldes aufgesetzt und
  • c) die Position des Inspektions- oder Bearbeitungsgerätes (4) wird solange geändert, bis das von der als Empfänger betriebenen Spule (6 oder 8) empfangene magnetische Wechselfeld einen Maximalwert erreicht.
2. Method for positioning an inspection or processing device ( 4 ), which is located behind a wall, in particular inside a ferritic tube ( 2 ), characterized by the following features:
  • a) a first coil ( 6 ) for transmitting or receiving a magnetic alternating field is arranged on the inspection or processing device ( 4 ),
  • b) on the surface of the wall facing away from the inspection or processing device ( 4 ), a second coil ( 8 ) for receiving or transmitting an alternating magnetic field is placed and
  • c) the position of the inspection or processing device ( 4 ) is changed until the magnetic alternating field received by the coil ( 6 or 8 ) operated as a receiver reaches a maximum value.
3. Prüfeinrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Pa­ tentanspruch 1 oder 2, umfassend eine am Inspektions- oder Bearbeitungsgerät (4) angeordnete erste Spule (6), die als Sender oder Empfänger für ein magnetisches Wechselfeld betreibbar ist, sowie eine als Empfänger bzw. Sender für ein magnetisches Wechselfeld betreibbare zweite Spule (8).3. Test device for performing the method according to Pa tent Claim 1 or 2, comprising a on the inspection or processing device ( 4 ) arranged first coil ( 6 ) which can be operated as a transmitter or receiver for an alternating magnetic field, and one as a receiver or transmitter second coil ( 8 ) operable for an alternating magnetic field. 4. Inspektions- oder Bearbeitungsgerät (4), das zum Durchfüh­ ren des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Spule (6) zum Senden oder Empfangen eines magnetischen Wechselfeldes versehen ist.4. inspection or processing device ( 4 ), which is provided for carrying out the method according to claim 1 or 2 with a coil ( 6 ) for transmitting or receiving an alternating magnetic field.
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