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BEZUGNAHME AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
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Diese
Anmeldung entspricht der provisorischen US Patentanmeldung mit der
Nummer 60/611,488, die am 20. 09. 2004 eingereicht wurde.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung treffen allgemein einen Fertigstellungsvorgang. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Erzeugung von Daten, die für
einen Zustand eines Rohres repräsentativ
sind.
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BESCHREIBUNG DES ZUGEHÖRIGEN STANDES DER
TECHNIK
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Der
sichere und kontinuierliche Betrieb von Kohlenwasserstoffbohrlöchern und
Pipeline-Netzwerken ist wesentlich für die Betreiber und Anwender von
derartigen Netzwerken. Dem entsprechend werden derartige Bohrlöcher und
Pipeline-Netzwerke
in regelmäßigen Abständen gereinigt
und geprüft,
um ihre Betriebssicherheit sicherzustellen.
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Der übliche Ansatz
zum Prüfen
von in Betrieb befindlichen Pipelines ist es, die Rohrreihe mehrere
Male unter Wendung eines „dummen" Rohrmolchs vorzureinigen.
Der „dumme
Rohrmolch", der keine
eigene informationsverarbeitende Geräte mitführt, arbeitet typischerweise
um Ablagerungen, wie z. B. Wachs, Kesselstein, Sand und andere Fremdmaterialien,
aus dem Rohr zu kratzen und zu entfernen. In einer neu gebauten
Pipeline mit einer neuen Rohrreihe ist der Vorreinigungsschritt
nicht unbedingt notwendig. In jedem Fall wird nachfolgend eine de taillierte
Prüfung
durch einen Inspektionsrohrmolch oder ein Messwerkzeug durchgeführt, welches
detaillierte Messungen der Rohrreihe vornimmt, um den inneren Zustand
des Rohres zu bestimmen. Der Inspektionsrohrmolch ist typischerweise
mit Techniken unterschiedlicher technischer Niveaus ausgestattet. Zum
Beispiel kann der Inspektionsrohrmolch einen Mechanismus zum Messen
einer inneren Oberfläche der
Rohrreihe umfassen. Bei einem weiteren Beispiel kann der Rohrmolch
Techniken, wie z. B. das Erfassen des magnetischen Streuflusses
(Magnetic Flux Leckage, MFL) oder Ultraschallabtasttechniken umfassen
(an verschiedenen Positionen entlang der Rohreihe) um Fehler oder
Mängel
zu entdecken, welche die Integrität des Rohes beinträchtigen
können. In
anderen Beispielen kann der Inspektionsrohrmolch komplexe Werkzeuge
umfassen, die im Wesentlichen Anordnungen von Prüfsonden und Sensoren umfassen,
um rechnerunterstützte
Beobachtungsausrrüstungen
zu platzieren, die eine spätere Datensammlung
erlauben, oder zur präzisen
Platzierung von Isolierkomponenten und radioaktiven Geräten.
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Ein
typischer Inspektionsrohrmolch umfasst mehrere Messarmzusammenbauten
zum Erfassen von Änderungen
in der Kontur einer inneren Oberfläche der Pipeline. Die Messarmzusammenbauten sind üblicherweise
miteinander über
verschiedene mechanische Gelenke mit einander verbunden. Zusätzlich sind
die Messarmzusammenbauten typischerweise mit einem einzelnen elektronischen
Sensor verbunden, um ein Signal von den Messarmzusammenbauten in
Antwort auf die Änderungen
in der Kontur der inneren Oberfläche
der Pipeline zu empfangen. Ein Beispiel eines Inspektionsrohrmolchs
ist in dem
US Patent mit der
Nummer 4,953,412 offenbart. Der in dem '412 Patent offenbarte Inspektionsrohrmolch
umfasst mehrere Finger-Mechanismen oder Messarme, die an einer Strömungsscheibe
befestigt sind. Die mehreren Finger-Mechanismen sind miteinander
durch einen integrierenden Plattenzusammenbau und andere mechanische
Verbindungen miteinander verbunden. Als ein Ergebnis verursacht die
Bewegung eines jeden Fingermechanismus dass jeder der anderen Fingermechanismen
beeinflusst wird. Während
zum Beispiel der Inspektionsrolirmolch durch eine Pipeline läuft, ent spricht
der externe umlaufende Rand der Scheibe der inneren Konfiguration
der Pipeline und wenn sich die Kontur derselben ändert, wird diese Änderung über die
Finger und die mechanischen Gelenke an eine integrierende Platte übertragen
und letztendlich zu einem einzelnen elektronischen Sensor.
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Obwohl
die Anordnung des typischen Inspektionsrohrmolchs funktional ist,
gibt es verschiedene Nachteile. Ein Nachteil ist, dass die mechanischen
Gelenke, welche die Messarmzusammenbauten verbinden, sperrig sind
und daher die Anzahl von Messarmzusammenbauten begrenzt ist, die
in dem Inspektionsrohrmolch verwendet werden können, wodurch die Genauigkeit
des Inspektionsbetriebes reduziert wird, indem die Kontaktpunkte
zwischen dem Inspektionsrohrmolch und dem Inneren der Pipeline begrenzt
werden. Ein weiterer Nachteil ist der, dass die Messarmzusammenbauten über verschiedene
mechanische Gestänge
mit einem einzelnen elektronischen Sensor verbunden sind. Diese Anordnung
begrenzt die Fähigkeit
des Inspektionsrohrmolchs auf mehrere, gleichzeitige Änderungen
in der Kontur der Pipeline zu reagieren, da der einzelne Sensor
jeweils nur ein Signal gleichzeitig empfängt. Als ein Ergebnis wird
die Genauigkeit des Inspektionsbetriebs reduziert. Es besteht daher
ein Bedarf für einen
Inspektionsrohrmolch, der eine kompakte Anordnung eines Messarmzusammenbaus
hat. Es besteht weiter ein Bedarf für einen Inspektionsrohrmolch,
der einen unabhängigen
Sensor für
jeden Messarmzusammenbau hat. Zusätzlich besteht ein weiterer
Bedarf für
einen verbesserten Inspektionsrohrmolch.
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Die
EP 1 376 048 A1 offenbart
eine Vorrichtung zum Vermessen eines inneren Durchmessers einer
Pipeline. Diese Vorrichtung umfasst eine Dichtscheibe und eine Mehrzahl
von Ablenkungsdetektoren, die an der Dichtscheibe befestigt sind.
Die Ablenkungsdetektoren sind so konfiguriert, um eine radiale Ablenkung
eines peripheren Teils der Dichtscheibe zu entdecken. Jeder Ablenkungsdetektor umfasst
einen Dehnungsmesser und einen Auslegerarm, der an einem fernen
Ende des Dehnungsmessers befestigt ist. Die
EP 1 376 048 A1 zeigt keine Vorrichtung,
die einen Körper
hat und zumindest zwei unabhängige
Messanordnungen, die in der Lage sind Daten zu erzeugen, die für eine innere
Oberfläche des
Rohres repräsentativ
sind, wobei jede Messanordnung einen unabhängigen Kraftsensor umfasst und
ein Abtastelement, das funktional damit verbunden ist, und wobei
das Abtastelement an dem Kraftsensor über ein Vorspannelement befestigt
ist, wobei das Vorspannelement eingerichtet ist, um ein Signal zu
dem Kraftsensor zu übertragen,
während
das Abtastelement relativ zu dem Körper rotiert bzw. dreht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Detektierung des physischen Zustandes eines Rohres.
In einem Aspekt wird eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Die Vorrichtung umfasst einen Körper und
ein Antriebsteil, um die Vorrichtung durch das Rohr zu treiben.
Die Vorrichtung umfasst weiter zumindest zwei unabhängige Messanordnungen,
die in der Lage sind Daten zu erzeugen, die für eine innere Oberfläche des
Rohres repräsentativ
sind, wobei jede Messanordnung einen unabhängigen Kraftsensor umfasst,
wobei ein Abtastelement funktional damit verbunden ist.
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In
einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren gemäß dem Anspruch 10 bereitgestellt.
Das Verfahren umfasst das Antreiben eines Messwerkzeuges durch das
Rohr. Das Messwerkzeug hat zumindest zwei unabhängige Messanordnungen, wobei
jede Messanordnung einen unabhängigen
Kraftsensor und ein Abtastelement umfasst, das funktional damit verbunden
ist. Das Verfahren umfasst weiter das Erfassen einer Änderung
in einer Konfiguration einer inneren Oberfläche des Rohres durch das Abtastelement
und das Senden eines Signals von einem Abtastelement zu denn Kraftsensor.
Zusätzlich
umfasst das Verfahren das Sammeln und Speichern von Daten von jedem
unabhängigen
Kraftsensor, wobei die Daten charakteristisch für Änderungen in der Konfiguration
der inneren Oberfläche
des Rohres sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Damit
die Art und Weise der oben zitierten Merkmale der vorliegenden Erfindung
im Detail verstanden werden können,
wird eine genauere Beschreibung der Erfindung, die oben kurz zusammengefasst
wurde, unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen beschrieben, von
denen einige in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt sind. Es sollte jedoch angemerkt werden,
dass die beigefügten Zeichnungen
nur typische Ausführungsformen
dieser Erfindung darstellen und daher nicht als den Rahmen der Erfindung
begrenzend angesehen werden können,
da die Erfindung andere, gleichermaßen effektive Ausführungsformen
zulassen kann.
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1 ist
eine Ansicht, die eine Ausführungsform
eines Messwerkzeuges gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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2 ist
eine Ansicht, die eine Messarmanordnung des Messwerkzeuges darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im
Allgemeinen werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Detektieren
des physischen Zustandes eines Rohres bereitgestellt, in dem eine Mehrzahl
von individuellen Messarmanordnungen verwendet wird. Ein Messwerkzeug
ist eine Vorrichtung zum Erhalten von Daten entlang der gesamten Länge des
Rohres, wobei die Daten repräsentativ
für den
physischen Zustand des Rohres sind. Wie es allerdings hierin definiert
ist, kann das Messwerkzeug jedes Messwerkzeug sein, welches durch
ein Rohr bewegbar ist. Es wird verstanden werden, dass der Begriff „Zustand" in Bezug auf ein
Rohr eine Vielzahl von unterschiedlichen und unabhängigen Rohreigenschaften
mit umfassen kann, wie z. B. Fremdkörperablagerungen, Vorsprünge, Verbindungslinien,
Biegungen etc., deren Kombination ein Zustandsprofil des Gesamtrohres
bietet. Um die Neuheit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
und die Verwendungsverfahren derselben besser ver stehen zu können, wir
im Folgenden auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen.
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Messwerkzeuges 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem Rohr 10. Für illustrative Zwecke wird
das Messwerkzeug 100 im Folgenden als ein Rohrmolch bezeichnet.
Es sollte jedoch klar sein, dass die Prinzipien der vorliegenden Erfindung
auf jede Anzahl von Werkzeugen, inklusive intelligenter Werkzeuge
angewendet werden können.
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Das
Werkzeug 100 umfasst eine Mehrzahl von individuellen Messarmanordnungen 150,
die um einen Endkörper 160 angeordnet
sind. Die Messarmanordnung 150 wird allgemein unter Bezugnahme auf
das Gesarntwerkzeug 100 in 1 beschrieben und
detaillierter in 2. Wie in 1 gezeigt,
umfasst jede Messarmanordnung 150 einen Arm 130 oder
ein Abtastelement. Jeder Arm 130 umfasst ein Radelement 135,
das an einem Ende desselben angeordnet ist. Es sollte jedoch verstanden
werden, dass die Erfindung nicht auf Radelemente begrenzt ist, sondern
dass stattdessen jede Art von Oberflächenelement verwendet werden
kann, ohne von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie
z. B. ein Gleitschuh oder ein Gleitschlitten.
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Wie
in 1 dargestellt, ist der Arm 130 durch
ein Vorspannelement 180 nach Außen vorgespannt, um es dem
Radelement 135 zu erlauben, die innere Oberfläche des
Rohres 10 zu kontaktieren. Während sich das Werkzeug 100 durch
das Rohr 10 bewegt, reagiert jede Messarmanordnung 150 unabhängig auf
geometrische Anomalien oder andere Änderungen in der Konfiguration
des Inneren des Rohres 10, wie z. B. Dellen, Vorsprünge oder
Wölbungen. Wenn
eine Änderung
in der Konfiguration des Rohres 10 entdeckt wird, sendet
jede Messarmanordnung 150 ein unabhängiges elektronisches Signal
zu einer Computeranordnung 145 oder einem Datenempfänger, um
die Änderung
in der Konfiguration zu zeigen. Das elektronische Signal von jeder
Messarmanordnung 150 wird in der Compu teranordnung 145 gesammelt
und gespeichert, welches anschließend in Verbindung mit anderen
elektronischen Signalen verwendet wird, wie z. B. einem elektronischen
Signal von Wegstreckenzählern 125,
das in Computeranordnung 145 gesammelt und gespeichert
wird, um den Zustand der inneren Oberfläche des Rohres 10 anzuzeigen.
Obwohl das Werkzeug 100 in der 1 zwei Messarmanordnungen 150 zeigt,
kann jede Anzahl von Messarmanordnungen 150 verwendet werden,
ohne von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Darüber
hinaus können
die Messarmanordnungen 150 an jeder Stelle entlang des Werkzeuges 100 positioniert
werden, ohne von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die
Messarmanordnungen 150 um das Werkzeug 100 angeordnet
und konfiguriert sein, um Daten von im Wesentlichen der gesamten
umlaufenden inneren Oberfläche
des Rohres 10 zu sammeln.
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Das
Werkzeug 100 umfasst auch einen Körper 105, der zwischen
einem Paar von vorderen Scheiben 110 und einem Paar von
hinteren Scheiben 115 angeordnet ist. Die Scheiben 110, 115 positionieren
das Werkzeug 100 zentral innerhalb des Rohres 10 und
stellen Mittel zum Antreiben des Werkzeuges 100 durch das
Rohr 10 bereit. Es sollte allerdings verstanden sein, dass
die Erfindung nicht auf Scheiben begrenzt ist, sondern dass vielmehr
jede Art von Antriebsmittel verwendet werden kann, ohne von den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie z. B. eine Raupenkettenanordnung
oder eine drahtgeführte
Anordnung.
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Typischerweise
haben die Scheiben 110, 115 einen größeren äußeren Durchmesser
als der innere Durchmesser des umgebenden Rohres 10 und eine
der Scheiben 110, 115 und vorzugsweise die vordere
Scheibe 110 weist eine kontrollierte Durchlässigkeit
gegenüber
der Fluidströmung
auf. Daher, nachdem das Werkzeug 100 in das Rohr 10 eingesetzt
wurde, wirkt die Fluidströmung
gegen die Scheiben 110, 115 und treibt das Werkzeug 100 durch
das Rohr 10 an. Die hinteren Scheiben 115 können ebenfalls
eine gesteuerte Durchlässigkeit
gegenüber
der Fluidströmung
aufweisen, oder die hinteren Scheiben 115 können eine Öffnung umfassen,
um es der Fluidströmung
zu erlauben, gegen die vorderen Scheiben 110 zu wirken,
um das Werkzeug 100 durch das Rohr zu treiben. Die Scheiben 110, 115 können aus
jeder Art von Material hergestellt sein, wie z. B. aus Polyurethan.
Darüber
hinaus sollte es verstanden werden, dass die Scheiben 110, 115 in
einer Scheibenform angeordnet sein können ohne von den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie z. B. die Scheiben in
einem typischen „Scheibenrohrmolch".
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Das
Werkzeug 100 umfasst weiter die Computeranordnung 145.
Die Computeranordnung 145 ist typischerweise in dem Köper 105 angeordnet,
um elektronische Signale, die von dem Werkzeug 100 erzeugt
werden zu empfangen, zu verarbeiten und zu speichern. Zum Beispiel
empfängt
die Computeranordnung 145 elektronische Signale von den
Komponenten in dem Werkzeug 100, wie z. B. von jeder individuellen
Messarmanordnung 150 und den Wegstreckenzählern 125 und
sie speichert dann Daten über
die Charakteristiken des Inneren des Rohres 10, während sich
das Werkzeug 100 durch dasselbe hindurch bewegt. In einer
Ausführungsform
speichert die Computeranordnung 145 die charakteristischen Daten
im Hinblick auf einen Bezugsrahmen in dem Rohr 10. Die
Computeranordnung 145 kann auch eine elektronische Zeiterfassungsanordnung
enthalten, Batterien und andere Schaltkreise zur Speicherung von
Daten.
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Das
Werkzeug 100 umfasst weiter eine Mehrzahl von vorderen
Armen 120, die benachbart der vorderen Scheiben 110 angeordnet
sind. Jeder vordere Arm 120 ist in Wirkverbindung bzw.
funktional mit dem Körper 105 verbunden
und umfasst ein Wegstreckenzählerrad 125 an
seinem Ende. Das Wegstreckenzählerrad 125 ist
drehbar an dem Arm 120 befestigt, um der Computeranordnung 145 ein elektronisches
Signal bereit zu stellen, welches die Distanz anzeigt, um die das
Werkzeug 100 durch das Rohr 10 gelaufen ist. Das
elektronische Signal wird in der Computeranordnung 145 gespeichert
und anschließend
zusammen mit anderen elektronischen Signalen verwendet, um den Zustand
einer inneren Oberfläche
des Rohres 10 anzuzeigen. Obwohl das Werkzeug 100 in 1 zwei
vordere Arme 120 zeigt, an denen jeweils ein Rad 125 befestigt
ist, kann jede Anzahl von Rädern
und Ar men verwendet werden ohne von den Prinzipien der vorliegenden
Erfindung abzuweichen. Darüber
hinaus können
die Arme 120 und die Räder 125 an
jeder Stelle entlang des Werkzeuges 100 positioniert werden,
ohne von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die 2 ist
eine vergrößerte Ansicht
und zeigt die Messarmanordnung 150. Das Werkzeug 100 kann
jede beliebige Anzahl von Messarmanordnungen 150 verwenden,
abhängig
von der Verwendung und der Größe des Rohres 10.
Zum Beispiel kann ein Rohr mit einem kleineren Durchmesser nur ein
Werkzeug 100 mit einer kleinen Anzahl von Messarmanordnungen 150 verlangen,
während
ein Rohr mit einem größeren Durchmesser
ein Werkzeug 100 mit einer großen Anzahl an Messarmanordnungen 150 benötigen kann.
In dieser Hinsicht kann das Werkzeug 100 jede Anzahl von
Messarmanordnungen 150 umfassen ohne von den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus ist die Arbeitsgeometrie
der Messarme 130 an den unterschiedlich großen Werkzeugen
identisch, um die Verwendung gemeinsamer Teile zu maximieren und
die Analyse der empfangenen Daten zu vereinfachen. Mit anderen Worten,
der Winkel, den der Messarm 130 bezüglich des tragenden Körpers in der
verlängerten
oder neutralen Position einnimmt, ist der selbe für alle Werkzeuge,
und die Änderung des
Winkels, die der Arm 130 in einer abgelenkten Position
erfahren kann ist für
alle Werkzeuge dieselbe. Dem entsprechend dienen ein einzelnes Design des
Sensors 140 und seiner Signalverstärker und die Comuteranordnung 145 den
verschieden großen Werkzeugen.
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Jede
unabhängige
Messarmanordnung 150 umfasst den Messarm 130,
der schwenk- bzw. drehbar an dem Endkörper 160 durch ein
Verbindungselement 190 befestigt ist, wie z. B. einem Stift.
Der Arm 130 ist um das Verbindungselement 190 zwischen
einer neutralen Position, wie sie in 1 gezeigt
ist, zu einer ausgefahrenen Position oder einer zurückgefahrenen
Position, drehbar. Weiter ist der Arm 130 weg von dem Endkörper 160 durch
ein Vorspannelement 180, wie z. B. einer Feder, vorgespannt.
Das Vorspannelement wird verwendet um sicherzustel len, dass das
Radelement 135 an dem Messarm 130 in ausreichendem
Kontakt mit der inneren Oberfläche
des umgebenden Rohres (nicht gezeigt) verbleibt, während sich
das Werkzug 100 durch dieses hindurch bewegt.
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Ein
Ende des Messarms 130 ist mit einem Kraftsensor 140 über ein
Vorspannelement 155 verbunden, wie z. B. einer Feder, einem
elastischen Element oder einer anderen mechanischen Verbindung. Das
Vorspannelement 155 ist so konstruiert und angeordnet um
ein Kraftsignal von dem Messarm 130 zu dem Sensor 140 zu übertragen,
während
das Radelement 135 an dem Messarm 130 auf geometrische
Anomalien oder andere Änderungen
in der Konfiguration des Inneren des Rohres reagiert, wie z. B. Vertiefungen,
Vorsprünge
oder Wölbungen.
Das Kraftsignal ist ein ausgewähltes
Signal, wobei das Kraftsignal gesendet wird, wenn sich der Arm 130 von
der neutralen Position zu der ausgefahrenen Position bewegt oder
zu der zurückgezogenen
Position. Außerdem
kann das Kraftsignal in der Intensität variieren. Wenn das Radelement 135 z.
B. auf einen kleinen Vorsprung in dem Rohr reagiert, dreht sich
der Messarm 130 um das Verbindungselement 190 um wenige
Grad. Der Messarm 130 wiederum bewegt das Vorspannelement 155 um
einen geringen Betrag, was in einem kleinen Kraftsignal resultiert,
das zu dem Kraftsensor 140 übertragen wird. Wenn im Gegensatz
das Radelement 135 auf einen großen Vorsprung im Rohr reagiert,
dreht sich der Messarm 130 weiter um das Verbindungselement 190,
was in einem größeren Kraftsignal
resultiert, welches zu dem Kraftsensor 140 übertragen
wird. Auf diese Weise kann die Intensität des zu dem Sensor gesendeten
Kraftsignals verwendet werden, um genau den Zustand des Rohres zu
repräsentieren.
Der Sensor 140 empfängt
das Kraftsignal, das durch das Vorspannelement 155 übertragen
wird und sendet dann ein weiteres Signal über einen Draht 185 zu
einem Signalverstärker
(nicht gezeigt). Danach überträgt der Verstärker ein
elektronisches Signal zu einer Speichervorrichtung in der Computeranordnung 145. Das
elektronische Signal wird in der Computeranordnung 145 gespeichert
und anschließend
zusammen mit weiteren elektronischen Signalen, wie z. B. dem elektronischen
Signal des Wegstreckenzählerrads 125,
verwendet, um den Zustand der inneren Oberfläche des Rohres 10 anzuzeigen.
Es sollte angemerkt werden, dass jede Messarmanordnung 150 einen
individuellen Kraftsensor 140 hat und einen individuellen
Signalverstärker.
Daher ist jede Messarmanordnung 150 eine separate Komponente.
Mit anderen Worten, jede Messarmanordnung kann unabhängig von
anderen Messarmanordnungen 150 arbeiten, was in einer genauen
Darstellung des physischen Zustand des Rohres resultiert.
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In
einer Ausführungsform
ist der Kraftsensor 140 eine Auslegerarmanordnung, welche
mit Dehnungsmessern versehen ist, um die Ablenkung des Auslegerarms
zu messen, wenn das Kraftsignal daran angewandt wird. Die Ausgabe
von dem Dehnungsmesser wird unter Verwendung des Signalverstärkers gemessen,
um ein Messwert des Winkels des Auslegerarms 130 relativ
zu dem Endkörper 160 zu
ausgeben. Diese Abmessungsdaten von dem Signalverstärker werden
mit anderen Daten verglichen, wie z. B. früheren Messungen und/oder anderen
gespeicherten Daten, um den physischen Zustand des Rohres zu bestimmen.
Typischerweise wird das Werkzeug 100 kalibriert in dem
der Auslegearm 130 in eine Reihe von vorbestimmten Positionen
gesetzt wird und die Ausgabe des Sensors 140 an jeder Position
ausgelesen und gespeichert wird. Diese Daten werden verarbeitet
um eine Charakteristik bezüglich des
Verlaufs von „Geometrie
gegenüber
Ausgabe" zu erzeugen,
die später
während
der Analyse der gespeicherten Auslegerdaten verwendet wird, um die Geometrie
der Pipeline aus den gespeicherten Sensorausgabedaten zu bestimmen,
wenn das Werkzeug 100 durch das Rohr 10 gelaufen
ist, wobei die Charakteristikfunktion umgekehrt verwendet wird.
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Darüber hinaus
kann der Kraftsensor 140 in jeder Auslegerarmanordnung 150 für eine spezielle Anwendung
oder einen bestimmten Typ von Rohr konfiguriert sein. Zum Beispiel
kann der Kraftsensor 140 konfiguriert sein, um ein Signal
zu dem Verstärker
zu senden, wenn eine vorbestimmte Kraftmenge empfangen wird. Auf
diese Weise kann das Werkzeug 100 mit den individuellen
Messarmanordnungen 150 für jede Anzahl von Vorgängen verwendet werden.
Zusätzlich
sollte angemerkt werden, dass der Kraftsensor 140 nicht
auf diese Ausführungsform be schränkt ist,
sondern dass der Kraftsensor 140 vielmehr jede Art von
Sensor sein kann, der in der Lage ist, ein Kraftsignal zu empfangen
und ein anderes Signal zu übertragen.
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Im
Betrieb wird das Rohr typischer Weise von einem dummen Rohrmolch
(nicht gezeigt) gereinigt und danach wird eine detaillierte Inspektion
des Inneren des Rohres durch ein Messwerkzeug durchgeführt. Typischerweise
wird das Werkzeug an einem Ende des Rohres durch einen Rohrmolchstarter (nicht
gezeigt) eingeführt.
Danach treibt der Fluiddruck, welcher auf die Scheiben des Werkzeuges wirkt,
das Werkzeug durch das Rohr. Während
sich das Werkzeug durch das Rohr bewegt, reagiert jede individuelle
Messanordnung auf geometrische Anomalien oder andere Änderungen
in der Konfiguration des Inneren des Rohres, wie z. B. Vertiefungen,
Vorsprünge
oder Wölbungen.
Zum Beispiel wird ein Arm der Messarmanordnung radial nach innen
in Reaktion auf einen Vorsprung gezwängt, der im Inneren des Rohres
ausgebildet ist. Die radiale Bewegung des Armes sendet ein elektronisches
Signal zu der Computeranordnung, welches Signal die Änderung
in der Konfiguration anzeigt. Das elektronische Signal wird in der
Computeranordnung gespeichert, welche anschließend zusammen mit anderen elektronischen Signalen,
wie z. B. dem elektronischen Signal von den Wegstreckenzählrädern, verwendet,
um den Zustand der inneren Oberfläche des Rohres anzuzeigen.
Nachdem sich das Werkzeug im Wesentlichen über die gesamte Länge des
Rohres bewegt hat, und dabei Daten bezüglich dem inneren Zustand des Rohres
gesammelt hat, wird das Werkzeug typischerweise in einer Rohrmolchfalle
gefangen und dann aus dem Rohr entfernt. Danach werden die Daten,
die zu dem Zustand des Rohres gehören aus der Computeranordnung
des Werkzeuges ausgelesen. Die Daten enthalten viele unterschiedliche
Aspekte der inneren Oberfläche
des Rohres, wie z. B. die Stelle und die Tiefe des in dem Rohr ausgebildeten Vorsprunges.
Diese Daten werden dann verwendet um eine Vielzahl von unterschiedlichen
und unabhängigen
Rohreigenschaften zu bestimmen, wie z. B. Fremdmaterialablagerungen,
Vorsprünge,
Verbindungsstellen und Biegungen, wobei die Kombination derselben
ein Zustandsprofil des Gesamtrohres bereitstellt. Die Daten können un ter
Verwendung eines geeigneten Computerprogramms analysiert werden, um
Anzeigen auf Videobildschirmen zu erzeugen oder gedruckte Informationen,
wie etwa numerische oder graphische.
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Während die
vorhergehende Beschreibung auf Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung gerichtet ist, können
andere und weitere Ausführungsformen
der Erfindung entworfen werden, ohne von dem Basisrahmen derselben
abzuweichen, wobei der Rahmen der Erfindung durch die folgenden Ansprüche bestimmt
wird.