DE69015959T2

DE69015959T2 - Methode und Gerät zur Fehlerdarstellung in Rohren.

Info

Publication number: DE69015959T2
Application number: DE69015959T
Authority: DE
Inventors: Clive C Lam
Original assignee: Tuboscope Vetco International LP
Current assignee: Varco LP
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: EP0423753B1; CA2027968A1; CA2027968C; DE69015959D1; ATE117084T1; EP0423753B2; EP0423753A1; AR242664A1; MX173281B; DE69015959T3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Fehlerfeststellung in Rohrelementen, und insbesondere auf die Darstellung der Ergebnisse dieser Fehlerfeststellung in einem leicht verwendbaren Format.
Durchgehende Rohrstränge aus verbindbaren Rohrabschnitten oder Elementen, wie beispielsweise Produktionsrohrstränge, Bohrleitungsstränge und Leitungsstränge werden beim Bohren, Erschließen und Produzieren von unterirdischen Öl- und Gasquellen verwendet. Die einzelnen Rohrelemente, welche typischerweise Stahlrohre sind, enthalten häufig Herstellungsfehler wie beispielsweise Risse, Nähte, Einschlüsse und Walzstriemen, welche zu kostspieligen Ausfällen führen können, wenn sie vor der Installation nicht entdeckt werden. Daher werden Rohreleinente im allgemeinen bei der Herstellung untersucht, so daß ernste Fehler lokalisiert und repariert werden können, wenn möglich bevor das fehlerhafte Rohr zur Förderstätte verschifft wird.
Rohrelemente sind ebenso verschiedenen Formen von mechanischen Beschädigungen nach der Installation an der Förderstätte ausgesetzt. Es ist daher von Vorteil, die individuellen Rohrelemente, die in einem Rohrstrang enthalten sind, regelmäßig zu untersuchen. Typischerweise vollzieht sich die Untersuchung der Rohrabschnitte nachdem die individuellen Abschnitte, die in dem Rohrstrang enthalten sind, von der Lagerstätte entfernt und auseinandergenommen sind. Fehleruntersuchungen werden herkömmlich Abschnitt für Abschnitt ausgeführt.
Es gibt eine Anzahl von Verfahren zum Feststellen der Anwesenheit von Fehlern in einem Rohrabschnitt. Beispielsweise werden die Orte von intern und extern radial sich erstreckenden und dreidimensionalen Fehlern einschließlich Klumpeneinschluß, mechanische Beschädigung, Pitting und Ermüdungsrisse festgestellt durch Fluxlecktechniken, in welchen ein longitudinales Magnetfeld durch ein oder mehrere magnetische Induktionspulen induziert wird. Externe Fluxdetektoren sind um das Rohr angeordnet und das Maximalsignal wird aufgezeichnet, um den Fehler zu lokalisieren. Ähnlich können longitudinale Fehler magnetisch durch das Erfahren der "rotierenden Pole" festgestellt werden, wo das Magnetfeld von Außen durch rotierende Elektromagnete angelegt wird und Fluxdetektoren zwischen den Polen die äußere Fläche der Leitung abtasten. Verschiedene Verfahren mit bezug auf elektromagnetische Untersuchungen sind im Stand der Technik bekannt und eine Liste von Beispielen ist in den folgenden US-Patenten gegeben:
4,492,115 4,636,727
4,555,665 4,698,590
4,578,642 4,704,580
4,611,170 4,710,712
4,629,985 4,715,442
4,629,991 4,792,756
Während elektromagnetische Untersuchungssysteme von der Industrie weitgehend akzeptiert wurden sind andere Verfahren ebenso erhältlich und können je nach den Umständen sogar vorzuziehen sein. Solche anderen Untersuchungsverfahren umfassen die Verwendung von Strahlung, wie in US-Patent Nr. 3,835,323 und 3,855,465 ausgeführt ist. Ebenso sind im Stand der Technik sind Ultraschalluntersuchungssysteme bekannt, werden aber weniger häufiger verwendet.
Jedes der oben beschriebenen Untersuchungsverfahren kann verwendet werden, um die Anwesenheit von Fehlern innerhalb der Wand von Rohrelementen geeignet festzustellen. Die wichtigste Funktion der existierenden Untersuchungsvorrichtungen ist es, ein elektrisches Signal zu erzeugen, das Informationen betreffend der physikalischen Merkmale wie beispielsweise Fehler und andere Unregelmäßigkeiten in einem gegebenen Segment eines Rohrelementes enthält und diese Information in einer brauchbaren Weise anzuzeigt. Typischerweise umfalt die Anzeige einen Registrierstreifen, der auf einem Schreiber erzeugt wird und das oben erwähnte elektrische Signal in einer Analogform mit einer Graphikanzeige für jede von der Detektoreinrichtung festgestellte Unregelmäßigkeit anzeigt. Eine Inspektionsmannschaft verwendet dann den Graphen als Leitfaden, um visuell die Existenz von ernsten Fehlern zu bestätigen, die zu einer Zurückweisung des untersuchten Rohrelementes führen würden. Herkömmliche Graphikanzeigen sind jedoch sehr beschränkt in ihrer Fähigkeit, nützliche Information für die Inspektionsmannschaft zu geben, die verantwortlich für die visuelle Lokalisierung der Fehler ist.
Eine herkömmliche Registrierstreifenanzeige liefert eine sehr allgemeine Anzeige der Existenz eines Fehlers und seiner longitudinalen Position entlang der Länge des Rohrelementes. Die Existenz eines Fehlers wird angezeigt durch einen oder mehrere vertikale Spitzen in dem Graphen, wobei die longitudinale Position ungefähr mit dem Ort der Spitze (oder Spitzen) entlang der horizontalen Achse korrespondiert. Wenn die Anzeige eine Vielzahl von nahe beieinander liegenden Spitzen umfaßt, dann unterscheiden herkömmliche Systeme nicht zwischen mehreren nah benachbarten Fehlern, einem einzigen großen Fehler oder mehreren Fehlern, die bei der gleichen longitudinalen Position liegen, aber im Umfang voneinander beabstandet sind. Tatsächlich liefern in bezug auf die dritte Situation die herkömmlichen Systeme keine nützliche Information für die Inspektionsmannschaft in Hinsicht auf den Umfangsort von Fehlern. Kurz gesagt liefern herkömmliche Anzeigen keine nützliche Information bezüglich der Form, der Größe oder der Schwere eines Fehlers und nur eine minimale Information bezüglich des Ortes.
Die Abwesenheit von Anzeigen der Umfangsposition in herkömmlichen Graphikanzeigen wird zu einem noch größeren Probelm, wenn die zu untersuchende Röhre eine longitudinale Schweißnaht enthält. Da eine Naht im wesentlichen eine durchgehende Unregelmäßigkeit darstellt, die sich vom einen Ende des Leitungsabschnitts zum anderen erstreckt, erscheint sie auf einer herkömmlichen Graphikanzeige als ein durchgehender Strang von Fehlern, der von einer durchgezogenen Linie von Spitzen angezeigt wird. Diese überschattet die Schweißnahtanzeige der Graphikanzeige vollständig die anderen Anzeigen, wodurch es praktisch unmöglich wird, die Schweißnaht von Fehlern zu unterscheiden.
Zusätzlich zu den ungenauen Fehlerlokalisierungsfähigkeiten bekannter Systeme verwenden herkömmliche Untersuchungsvorrichtungen typischerweise Bandpaßfilter, um unwesentliche Information zu entferneß, wie beispielsweise die Anwesenheit von bestimmten nicht fehlerhaften Unregelmäßigkeiten, von dem eingehenden Signal. Dieses Verfahren ist wirksam für den beabsichtigten Zweck, doch geht die herausgefilterte Information auf Dauer verloren. Herkömmliche Systeme erlauben dem Benutzer nicht, alle extremen Signalwerte in der Anzeige einzuschließen, wenn dies gewünscht wird.
Die GB-A-2192993 offenbart ein Wirbelstrom- Oberflächenabbildsystem, in welchem eine Wirbelstromprobe in zwei Dimensionen über ein abzubildendes Objekt abgetastet wird. Erste und zweite Bewegungssignale, die erste und zweite Abtastrichtungen der Probe wiedergeben, werden erzeugt. Das erste und zweite Bewegungsssignal wird in einem Signalmischer mit Signalen von zueinander senkrechten Antrieben kombiniert, um erste und zweite zusammengesetzte Signale zu erzeugen, die in Abhängigkeit vom Moment der Probe und dem Wirbelstromsignal variieren. Die zusammengesetzten Signale werden einer Anzeigeeinrichtung zum Erzeugen eines dreidimensional oder pseudo-dreidimensionalen Bildes zugeführt, das Unregelmäßigkeiten in dem Teil wiedergibt.
Die US-A-4,492115 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Fehlern in ferromagnetischen Rohren, worin ein Rohrenlaufwerkzeug die mittlere Rohrwanddicke, die lokalen Fehler und axialen Fehler mißt. Ein saturierendes Magnetfeld und ein fluktuierendes Magnetfeld werden an das Rohr angelegt und die Stärke des induzierten Feldes und die Änderungen werden gemessen, um die Fehler in dem Rohr zu quantifizieren.
Die US-A-3,694,740 bezieht sich auf ein System für magnetisches nichtzerstörendes Testen von Materialien für lange und kurze Fehler. Das System umfaßt ein Spulensystem zum Feststellen von kurzen Wirkungen, wie sie in longitudinaler Richtung des Produktes gesehen werden, und zum Induzieren eines Magnetfeldes in dem zu testenden Produkt und einer Fühleinrichtung, die um das Produkt rotiert und mit dem Magnetfeld zusammenwirkt, um lange Fehler festzustellen.
Die EP-A-0 315 887 offenbart Wirbelstromfehlerdetektor und ein Verfahren mit einem Paar von Detektorspulen, die in benachbarten Armen eines fehlerdetektierenden Brückenschaltkreises verbunden sind. Die Ebene, die die Spulen enthalten, sind parallel zueinander angeordnet und in einem Winkel zwischen 75º und 85º zur Achse einer platierten Brennstoffleitung, welche zu untersuchen ist, geneigt. Wenn ein Fehler festgestellt ist, während die Leitung sich relativ zu den Detektorspulen bewegt, wird eine charakteristische Kurve zwischen dem Fehlersignalausgang und dem Drehwinkel erhalten, um Umfangs- und Achsenorientierungen des Fehlers im Vergleich mit den charakteristischen Kurven zwischen den Fehlersignalen und den Drehwinkeln zu erhalten im Vergleich zu Standardfehlerteststücken.
Die EP-A-0 276 550 basiert auf einem Wirbelstromfehler und offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen von Wirbelstromfehleruntersuchungen an einem Werkstückmaterial, wie beispielsweise eine Eisenstange.
Die EP-A-0 301 906 offenbart eine andere Vorrichtung und Verfahren zum Liefern einer kombinierten Ultraschall- und Wirbelstromuntersuchung einer Röhre, worin das Verfahren Korrelationen von Daten umfaßt, die von der Ultraschallmessung stammen, mit Daten, die von der Wirbelstrommessung stammen, um die Größe, Form und das Wesen des Fehlers in der Rohrwand zu bestimmen.
Die vorliegende Erfindung, wie sie in den Ansprüchen 1 und 28 definiert ist, richtet sich auf die Nachteile in bekannten Untersuchungssystemen, einschließlich den oben genannten. Insbesondere wird das hier offenbarte Verfahren und die Vorrichtung verwendet, um die Ausdehnung von Fehlern zu bestimmen, die in einem Rohrelement auftreten, wie beispielsweise ein Abschnitt eines Rohres, das in Öl- oder Gasförderungen verwendet wird und visuell solche Fehler in einer stark verbesserten Weise anzeigt. Ein Rohruntersuchungskopf detektiert die physikalischen Merkmale eines Rohrelementes und erzeugt ein elektrisches Signal entsprechend dazu. Eingeschlossen in die physikalischen Merkmale sind Fehler, wobei die entsprechenden elektrischen Signale die Anwesenheit, die Winkelorientierung und den Gesamtaufbau dieser Fehler anzeigen. Außerdem erzeugen longitudinale und Umfangspositionsdetektoren Signale, die die longitudinale und Umfangsposition des Untersuchungskopfes anzeigen, der von einem Ende des Rohrelementes zum anderen sich bewegt. Ein Computer empfängt die Signale, die von dem Untersuchungskopf und den longitudinalen und Umfangspositionsdetektoren erzeugt werden, korreliert diese Signale, um einen genauen Satz von Fehlerdaten einschließlich der Größe, des Aufbaus, der Orientierung, der Longitudinalposition und der Umfangsposition jedes Fehlers innerhalb des Rohrelementes zu erhalten. Einige oder alle dieser Fehlerdaten können dann in einem zweidimensionalen Format auf einer oder mehreren Sichtanzeigeeinrichtung(en) angezeigt werden.
Das Computerprogramm zur Verarbeitung der Signale und zur Anzeige der Fehlerdaten ergibt eine große Flexibilität für die Erfindung. Der Grad, mit welchem die eingehenden Signale gefiltert werden können, kann wie gewünscht gewählt werden, wodurch ein größerer oder kleinerer Grad von Genauigkeit gemäß der Situation möglich ist. Das Computerprogramm liefert ebenso die Eigenschaft, die Sichtanzeige wahlweise zuzuschneidern, so daß verschiedene Arten von Fehlern hervorgehoben oder unterdrückt werden können, so wie es gewünscht wird.
Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind leicht erkennbar aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, in welchen:
Figur 1 ein vereinfachtes, funktionales Blockdiagramm der bevorzugten Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung zeigt;
Figur 2 ein vereinfachtes, funktionales Blockdiagramm der Ausführungsform von Figur 1 ist, das zusätzlich Merkmale des bevorzugten Umfangspositionsdetektors darstellt;
Figur 3 einen Registrierstreifen zeigt, der die Fehlerdarstellungsmöglichkeiten von Untersuchungssystemen aus dem Stand der Technik wiedergibt;
Figuren 4a - 4d Beispiele von bevorzugten graphischen und zweidiinensionalen Fehleranzeigen zeigt, die uunter Verwendung der Prinzipien gemäß der Erfindung hergestellt wurden;
Figur 5 ein Beispiel einer alternativen Fehleranzeige in Tabellenform ist, die unter Verwendung der Prinzipien der Erfindung hergestellt wurde; und
Figuren 6a - 12 vereinfachte Flußdiagramme des Hauptcomputerprogrammes und Schlüsselunterroutinen zeigt, die die Signalverarbeitungsfunktionen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durchführen.
Die Figuren 1 und 2 geben schematische Darstellungen des bevorzugten Systems zum Ausführen der Prinzipien der Erfindung wieder, wobei Figur 2 bestiuimte Merkmale der bevorzugten Vorrichtung hervorhebt. Mit Bezug zunächst auf Figur 1 sind die hier offenbarten Prinzipien vorzugsweise in dem System 10 verkörpert, welches im allgemeinen umfaßt: einen Inspektionskopf 12, einen Umfangspositionsdetektor 14, einen longitudinalen Positionsdetektor 16, eine zentrale Recheneinheit oder Computer 18 und eine Anzahl von Sichtanzeigeeinrichtungen, die zusammen durch das Bezugszeichen 20 identifiziert sind. Vorzugsweise umfaßt das System 10 eine CRT 20a, einen Schreiber 20b, einen Plotter 20c, und einen Drucker 20d, doch ist es für das System 10 nur notwendig, irgendeine Form von Sichtanzeige einzuschließen, die kompatibel mit dem Computer 18 ist. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, daß jede beliebige Zahl von herkömmlichen Sichtanzeigeeinrichtungen für die Zwecke der Erfindung geeignet sein kann.
Wie gezeigt ist kann das System 10 wirksam eingesetzt werden, um genau die Ausdehnung der Fehler in einem Rohrelement 22 festzustellen und die Fehler in vielen Details auf der Anzeigeeinrichtung 20 sichtbar anzuzeigen. Das Rohrelement 22 umfaßt typischerweise einen einzelnen Abschnitt oder eine Leitungsverbindung, die mit den Öl- und Gasbohrungen verbunden sind. Das System 10 kann ebenfalls in eine vor Ort Inspektionsvorrichtung integriert sein, wobei ein ganzer Rohrstrang bequem während der Herausnahme aus dem Bohrloch inspiziert werden kann. Unabhängig davon, ob das System 10 für eine Inspektion vor Ort oder entfernt vom Ort gedacht ist, ist die wichtigste physikalische Anforderung die, daß das Rohrelement 22 und der Inspektionskopf 12 relativ zueinander entlang der Längsachse des Rohrelementes 22 beweglich sind, um eine vollständige Inspektion des Rohrelementes 22 von einem Ende zum anderen sicherzustellen. Typischerweise würde für eine Inspektion entfernt vom Ort das System 10 einen Inspektionskopf 12 umfassen, der in einer quer fixierten Position zum Rohrelement 22 longitudinal beweglich ist mittels eines Förderers. Für Inspektionen vor Ort würde das System auf der anderen Seite einen Inspektionskopf 12 umfassen, der vertikal fixiert ist über dem Bohrloch und das Rohrelement 22 würde aufwärts hindurchgezogen werden während der Herausnahme aus der Bohrung.
Da der Inspektionskopf 12 sich longitudinal relativ zum Rohrelement 22 bewegt, erzeugt der Umfangspositionsdetektor 14 und der Longitudinalpositionsdetektor 16 ein Umfangssignal 26 und ein Longitudinalsignal 28, welche Informationen enthalten, die den Ort der durch den Inspektionskopf 12 festgestellten Fehler anzeigen. Die Signale 24, 26 und 28 werden dann einem Computer 18 zugeführt, welcher herkömmliche Mikroprozessorschaltkreise verwendet, um die Signale zu korrelieren, wodurch ein verwendbarer Satz von Daten betreffend die Anwesenheit, Konfiguration, Winkelorientierung und dem genauen Ort der Fehler innerhalb des Rohrelementes 22 betreffen. Diese Daten, die hier als "Fehlerdaten" bezeichnet werden, werden dann entweder in ihrer Gesamtheit oder in ausgewählten Teilen auf einem oder mehreren Sichtanzeigeeinrichtungen 20 angezeigt. Erläuternde Beispiele zu der Sichtanzeige gemäß den Prinzipien der Erfindung sind in den Figuren 4a - 4d und Figur 5 gegeben.
Der Fachmann wird ßrkennen, daß die Signale 24, 26 und 28 als Analogsignale von variierenden Spannungen erzeugt werden und in entsprechende Digitalsignale vor der Verarbeitung durch den Computer 18 konvertiert werden müssen. Es ist ebenso selbstverständlich, daß bestimmte Filternetzwerke verwendet werden können, um diese Konversionen durchzuführen. Hochpaß- oder Tiefpaßfilter sind jedoch nicht notwendig um Fehlerdaten von Nichtfehlerdaten innerhalb des Fehlersignals 24 zu trennen, aufgrund der einzigartigen Signalverarbeitungsmerkmale dieser Erfindung, die weiter unten ausführlich diskutiert werden. Selbstverständlich kann das Fehlersignal 24 durch herkömmliche Tiefpaßfilter getrennt werden, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde. Die Fehlerdaten beziehen sich hier auf solche Unregelmäßigkeiten, welche zu einer Zurückweisung des Rohrelementes 22 führen würden, wohingegen Nichtfehlerdaten sich auf weniger ernste Unregelinäßigkeiten beziehen, die nicht zu einer solchen Zurückweisung führen würden.
Da das Fehlersignal 24 im allgemeinen eine enorme Menge an Informationen enthält, von der nur ein Teil sich auf tatsächliche Fehler bezieht, ist es notwendig, diese Informationsmenge selektiv zu reduzieren, so daß die Speicherkapazität des Computers 18 nicht überschritten wird. Doch statt der Anwendung eines herkömmlichen Tiefpaßfilters, um die Frequenzen herauszufiltern, die normalerweise mit Nichtfehlern Unregelmäßigkeiten verbunden sind, umfalt die Erfindung bestimmte Programmschritte, um dem Computer 18 zu ermöglichen, die Fehlerinformation von der Nichtfehlerinformation zu unterscheiden. Nachdem das Fehlersignal 24 digitalisiert ist, werden die darin enthaltenen numerischen Werte von dem Computer 18 mit einer Schwellenzahl verglichen, die vom Benutzer gewählt wird. Die Schwelle ist typischerweise ein bis eineinhalb Mal dem mittleren numerischen Wert eines digitalisierten Fehlersignals 24, doch kann sie verändert werden entsprechend den Fehlertoleranzen des Benutzers. Computer 18 sortiert all diese Daten aus, die numerische Werte kleiner als die Schwelle aufweisen und zeichnet die verbleibenden zur weiteren Verarbeitung auf.
Die Erfindung stellt eine einzigartige Koinbination eines Inspektionskopfes 12 mit Umfangspositionsdetektoren 14 und Longitudinalpositionsdetektoren 16 dar und die Prinzipien der Erfindung sind so ausgelegt, daß sie unabhängig von der genauen Ausführungsform dieser Komponenten gültig sind. Insbesondere ist der Inspektionskopf 12 bevorzugt dafür gedacht, eine elektromagnetische Detektoreinrichtung zu sein, wie sie in US-Patent Nr. 4,710,712 offenbart ist, doch ist die Lehre dieser Erfindung ebenso anwendbar auf die Verwendung einer Strahleninspektionsvorrichtung, einer Ultraschallinspektionsvorrichtung oder jeder anderen Inspektionsvorrichtung, die ein geeignetes Fehlersignal 24 erzeugen kann. Die Austauschbarkeit verschiedener Typen von Inspektionsköpfen wird vom Fachmann sehr begrüßt werden.
Die bevorzugte Vorrichtung zum Ausführen der Prinzipien der Erfindung umfaßt zwei Detektorkopfsegmente 13, die jeweils 24 Detektionsspulen und/oder Sensoren zum Detektieren von magnetischen Flußlecks enthalten. Daher umfaßt das Federsignal 24 vorzugsweise multiplexierte Signale von 48 verschiedenen Flußselektoren, von denen jeder ein Signal in jedem gegebenen Augenblick erzetigt, das Fehler in einem getrennten diskreten Festsegment eines Rohrelementes 22 anzeigt. Es ist jedoch begreifllich, daß jede Zahl von Flußselektoren zu den hier offenbarten Zwecken verwendet werden kann. Es ist im Stand der Technik bekannt, daß eine grobe Anzahl von relativ kleinen Flußdetektoren das Rohrelement 22 in eine größere Anzahl von diskreten Festsegmenten effektiv unterteilt, wodurch die Auflösung der visuellen Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung 20 verbessert wird.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Umfangspositionsdetektor 14 ein Magnetsensor, welcher jede Drehung des Inspektionskopfes 12 mittels eines Magneten 30 detektiert, welcher daran befestigt ist, wie es in Figur 2 gezeigt ist. Auf diese Weise dient der Positionsdetektor 14 als eine Sensoreinrichtung für den Umdrehungszähler 32, welcher einfach durch den Computer 18 mit einem Signal 26 dargestellt wird, das den Durchlauf jeder Umdrehung anzeigt. Um die Information, die zur Bestimmung der Umfangsposition notwendig ist, zu vervollständigen, lieferte die Uhr 34 und der Winkelzähler 36 ein Zeitgebersignal 26b, welches in herkömmlicher Weise mit dem Signal 26a von dem Computer 18 kombiniert wird, um die Drehstellung des Inspektionskopfes 12 in jedem gegebenen Augenblick zu berechnen. Der Computer 18 korreliert dann diese Information mit den Fehlerdaten, die von dem Fehlersignal 24 übertragen werden und der Longitudinalposition, die von dem Longitudinalsignal 28 übertragen wird und zeigt die Ergebnisse auf den Anzeigeeinrichtungen 20 an, wie im folgenden ausgeführt wird. Für die Bequemlichkeit und Einfachheit sind das Umdrehungszählsignal 26a und das Winkelzählsignal 26b kumulativ als Umfangssignal 26 bezeichnet.
Alternativ kann der Umfangspositionsdetektor 14 aus einer geeigneten Einrichtung zum Bestimmen der Umfangsposition des Fehlerdetektors und zur Erzeugung eines entsprechenden Umfangssignals 26 bestehen. Es wird erwartet, daß mit bestimmten "Fix-Kopf"-Fehlerdetektoren die Umfangsposition der Fehler durch den Fehlerdetektor selbst angezeigt wird und ein eigener Umfangspositionsdetektor 14 eliminiert werden kann.
Longitudinalpositionsdetektor 16 umfaßt vorzugsweise ein Rad, das drehbar an einem starren Halteteil befestigt ist, so daß seine äußere Randfläche gegen die äußere Fläche des Rohrelementes 22 anlehnt. Wenn das Rad des Positionsdetektors 16 longitudinal entlang der gesamten Länge des Rohrelementes 22 rollt, erzeugt ein Wandler, der mit dem Rad verbunden ist, ein Longitudinalsignal 28, welches im allgemeinen der Strecke entspricht, die von dem Rad zurückgelegt wird, wodurch der Computer 18 mit hinreichend genug Information versorgt wird, um die Longitudinalposition des Inspektionskopfes 12 und die dabei festgestellten Fehlern zu bestimmen.
Um die Merkmale und Vorteile der Erfindung am besten zu erläutern, ist es hilfreich, mit einer typischen visuellen Anzeige zu beginnen, wie sie vom Stand der Technik geliefert wird. Figur 3 ist eine Reproduktion einer solchen Anzeige, als Streifen, der auf einem Schreiber von einem elektromagnetischen Inspektionssystem erzeugt wird, das zwei Detektorkopfsegmente in einem rotierenden Detektorapparat verwendet, wobei jedes Kopfsegment eine separate Linie auf der Graphikanzeige erzeugt. Horizontale Achsen 38 und 40 enthalten jeweils eine Graphikanzeige des Signals, das jeweils von den zwei Kopfsegmenten erzeugt wird, wobei der Abstand zwischen den Punkten A und B im allgemeinen der Länge des untersuchten Rohrelementes entspricht. Vertikale Elemente 42 zeigen Unregelmäßigkeiten an, die sich in dem Körper des Rohrelementes befinden, wobei die längeren Elemente wie beispielsweise Spitze 42a mit größerer Wahrscheinlichkeit eines Fehlers anzeigt. Die Position der Spitzen 42a entlang der horizontalen Achse 38 und 40 zeigt im allgemeinen die longitudinale Stelle der Fehler an, doch muß die Größe, Konfiguration und Winkelorientierung der Fehler durch Sichtinspektion festgestellt werden. Weiterhin muß die Anwesenheit von Fehlern ebenso visuell bestimmt werden, auf grund der hohen Rate von falschen Lesungen und der Unfähigkeit zwischen wahren und falschen Lesungen zu unterscheiden. Die Unsicherheit beim Lesen einer herkömmlichen Graphikanzeige wird verstärkt durch Überlappungen, die von den zwei Detektorkopf segmenten herkommen, wenn sie um die Röhre rotieren.
Während die meisten Rohre, die zur Zeit von der Öl- und Gasindustrie verwendet werden, keine Längsnähte enthalten, kann es hin und wieder vorkommen, daß geschweißte Rohre mit einer longitudinalen Naht inspiziert werden müssen. Herkömmliche Graphikanzeigen haben sich als ungeeignet für die Anzeige der Ergebnisse solcher Inspektionen herausgestellt, da die Anwesenheit einer durchgehenden longitudinalen Naht vollständig die Graphikanzeige dahingehend dominiert, daß die Anzeige aus nichts anderem besteht, als eine durchgehende Reihe von Spitzen, welche jede Anzeige von Fehlern überschatten.
Im starken Kontrast zu dem plumpen Ausdruck, der von Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik erzeugt wird, stellen die Figuren 4a - d Beispiele von hochinformativen Graphikanzeigen dar, die durch die Lehre der Erfindung möglich werden. Die gezeigten Beispiele können entweder auf einem CRT-Schirm beobachtet werden oder auf einem Drucker, Plotter oder Schreiber reproduziert werden. Mit bezug zunächst auf Figur 4a kann gesehen werden, daß die einzigartige Funktion der Erfindung eine zweidimensionale Karte 44 von Fehlern ergibt, die innerhalb des Rohrelementes 22 lokalisiert wurden. Vorzugsweise kann die Karte 44 eine horizontale Achse 46 entsprechend im allgemeinen der longitudinalen Länge des Rohrelementes 22 und eine vertikale Achse 48 entsprechend dem Umfang des Rohrelementes 22 umfassen, wobei Abstufungsmarkierungen entlang der vertikalen Achse 48 die Rotationsgrade von einer vorselektierten 12 Uhr Position anzeigen. Zum Zwecke der Kalibrierung von Karte 44 mit dem Rohrelement 22, wird die 12 Uhr Position vor der Inspektion notiert. Fehleridentifizierer 50a - f zeigen die Anwesenheit, Konfiguration, longitudinale Position und Umfangsposition jedes Fehlers an, der in dem Rohrelement 22 lokalisiert wurde. Bei Ansicht auf einem CRT-Schirm umfassen die Identifizierer 50a - f Gruppen von einem oder mehreren Pixeln.
Aus Gründen der Bequemlichkeit und um den Bedürfnissen besonderer Kunden gerecht zu werden, können die Fehleridentifizierer klassifiziert werden durch die relative Größe der entsprechenden Fehler. Entsprechend zeigen die Fehleridentifizierer 50a, b und c die Anwesenheit von kurzen Fehlern an, 50d zeigt die Anwesenheit eines langen Fehlers an und 50e und f zeigen die Anwesenheit von Fehlern an, die eine Winkelorientierung oder Winkelfehler aufweisen. Die Bezeichnung "kurz", "lang" und "winkelhoch" sind relative Ausudrücke, die hier verwendet werden, und entsprechend keinen besonderen absoluten Größendimensionen. Die Bedeutung dieser Ausdrücke wird im Licht der zusätzlichen Merkmale der bevorzugten Ausführungsform deutlich werden, die weiter unten diskutiert werden.
Unmittelbar unter der Karte 44 ist der Graph 52 angeordnet, der eine graphische Darstellung der Signale zeigt, die von den beiden Kopfsegmenten 13 des Inspektionskopfes 12 geliefert werden. Doch statt der Anzeige des Analogsignals wie in den bekannten Vorrichtungen zeigt der Graph 52 die digitalisierte Version des Fehlersignals 24 nach der Verarbeitung durch den Computer 18. Auf diese Weise gibt der Graph 52 eine viel genauere Darstellung des tatsächlichen Zustandes der Fehler innerhalb des Rohrelementes 22.
In den gezeigten bevorzugten Formaten enthält die Anzeigenseite weit rechts bestimmte Informationen betreffend die Parameter des Verfahrens und die physikalischen Merkmale des zu untersuchenden Rohres. Zusätzlich zu dem Anzeigemodus zeigt dieser Abschnitt den Schwellenwert der Anzeige, die Drehgeschwindigkeit (in UPM) des Inspektionskopfes 12, der Prozentanteil der Bedeckung durch den Inspektionskopf 12 und den äußeren Durchmesser, die Wanddicke und die Klasse des Rohrelementes 22. Natürlich kann dieser Abschnitt der Anzeige wie gewünscht verändert werden, ohne damit von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen.
Um selektiv falsche oder Nichtfehleranzeigen in Karte 44 herauszufiltern, umfalt Graph 52 eine Schwellenlinie 54, die eingestellt oder verändert werden kann entsprechend den besonderen Bedürfnissen eines Benutzers. Der Schwellenwert, der durch Linie 54 wiedergegeben wird, dient als ein computererzeugter Hochpaßfilter, welcher nur diejenigen Werte, die größer als die Schwelle sind, zur Anzeige als Fehleridentifizierer auf Karte 44 bringt. In der gezeigten bevorzugten Anzeige ist die Schwellenwerteinstellung mit der Information gezeigt, die rechts von Karte 44 und Graph 52 zu sehen ist.
Zusätzlich zur Schwellenwerteinstellung umfalt die Information, die extrem rechts von Figuren 4a - d gezeigt ist, den für die besondere Anzeige gewählten Modus. Für die gezeigten Beispiele gibt Figur 4a eine Anzeige in dem Inspektionsmodus, Figur 4b dieselbe Anzeige in dem Einstellkurzmodus, Figur 4c dieselbe Anzeige in dem Einstellwinkelmodus und Figur 4d dieselbe Anzeige in dem Einstelllangmodus an. Im wesentlichen ist Figur 4a eine kumulative Version von Figuren 4b, c, und d, wobei kurze Fehler, lange Fehler und Winkelfehler im wesentlichen gleich hervorgehoben sind. In Figur 4b führt die Wahl des Einstellkurzmodus durch den Benutzer zu dem Ergebnis einer zusätzlichen Verarbeitung durch den Computer 18, so daß kurze Fehler hervorgehoben werden, und Lang- und Winkelfehler weggelassen werden oder in anderer Weise dargestellt werden. Beispielsweise in Figur 4b erscheinen die Identifizierer 50a, b und c der Kurzfehler klarer, als in Figur 4a, wohingegen der Langfehleridentifizierer 50b in gebrochener Form gezeigt ist und die Winkelidentifizierer 50e und f überhaupt nicht auftauchen. Ähnlich sind in Figur 4c die Winkelfehleridentifizierer 50e und f klar angezeigt, aber die Kurzfehleridentifizierer 50a, b und c sind verschwunden und der Langfehleridentifizierer 50d erscheint gebrochen. Schließlich offenbar Figur 4d wie der Langfehleridentifizierer 50d hervorgehoben ist, während der Kurzfehleridentifizierer 50a und die Winkelfehleridentifizierer 50e und f nicht gezeigt sind. Die Programmierschritte, die zur Isolation der verschiedenen Fehlertypen notwendig sind und die verschiedenen Anzeigen der Figuren 4a und d erzeugen, liefern einen höheren Grad der Fehleridentifizierung, als zuvor in der Industrie bekannt war.
Mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es ebenso möglich, die Fehlerdaten in Tabellenform anzuzeigen, wie in Figur 5 gezeigt ist. Die Tabelle von Figur 5 umfaßt vier Spalten von Informationen, die die physikalischen Eigenschaften der Fehler in dem Rohrelement 22 wiedergeben. Die Eigenschaft, die für jeden Fehler gezeigt ist, ist die Longitudinalposition, die Umfangsposition, die longitudinale oder axiale Länge und die Winkelorientierung. Die Darstellung von Fehlerdaten in dieser Weise ist ein bequemes Hilfsmittel zur Unterstützung der Inspektionsmannschaft bei der visuellen Lokalisierung von jedem Fehler. Zusätzlich zu den vier Spalten von Fehlerdaten umfaßt die bevorzugte Tabelle eine fünfte Spalte mit dem Titel "Verbindungszahl" zum Identifizieren des Abschnitts oder der Verbindung der zu untersuchenden Röhre, und eine sechste Spalte mit der Überschrift "Kommentar", in welche die Inspektionsmannschaft Notizen einschreiben kann, wenn dies gewünscht ist.
Um die Bequemlichkeit der Tabellenanzeige von Figur 5 zu erläutern, ist die Datenzeile zu dem Langfehleridentifizierer 50d hervorgehoben und mit dem Bezugszeichen 55 versehen. Beim Lesen der Fehlerdaten von Linie 55 weil die Inspektionsmannschaft, daß ein Defekt bei ungefähr 11,4 inches Länge gefunden werden kann, beginnend beim Punkt 14,91 ft (oder 14 ft. 10 in.) vom führenden Ende der Leitungsverbindung Nr. 1, lokalisiert bei der Umfangsposition 6:39 und sich im wesentlichen parallel zur longitudinalen Achse des Rohrelementes erstrecken. Mit diesem Wissen bewaffnet kann die Inspektionsmannschaft relativ einfach den Fehler entsprechend dem Identifizierer 50d auffinden und bestimmen, ob der betroffene Bereich des Rohres repariert oder ersetzt werden soll.
Wie oben bemerkt wurde, umfalt die Tabelle von Figuur 5 eine Spalte, die die Winkelorientierung jedes identifizierten Fehlers angibt. Die Winkelorientierungen werden von dem Computer 18 berechnet auf der Basis von Informationen, die in dem Fehlersignal 24 enthalten sind, in Kombination mit anderen bekannten daten. Wenn Inspektionskopf 12 um das Rohrelement 22 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit rotiert, dann zeigt das Fehlersignal 24 die Anwesenheit einer Anzahl von diskreten Punkten an, welche in ihrer Gesamtheit betrachtet die Anwesenheit eines Winkelfehlers, wie er durch 50e und f in den Figuren 4a und c markiert ist, anzeigen. Da ein Winkelfehler per Definition in einem Winkel bezüglich der Längsachse des Rohrelementes 22 positioniert ist, erfordert die Detektierung von zwei benachbarten diskreten Punkten auf einem gegebenen Winkelfehler etwas mehr oder etwas weniger als eine vollständige Umrundung des Inspektionskopfes 12. Dieses Phänomen ergibt sich aus einer Zeitdifferenz oder Zeitverschiebung zwischen der Detektierung von benachbarten Punkten auf einen Winkelfehler und der Umlaufperiode des Inspektionskopfes 12. Der Computer 18, der mit den Dreh- und Längsgeschwindigkeiten des Inspektionskopfes 12 vorprogrammiert ist, kann dann die üblichen mathematischen Prinzipien anwenden, um die Winkelverschiebung eines ersten Punktes von einem zweiten Punkt auf den Winkelfehler zu berechnen, wobei die Winkelverschiebung typischerweise mit bezug auf die Längsachse des Rohrelementes 22 bestimmt wird. Die Winkelverschiebung zwischen zwei diskreten Punkten auf dem Fehler ist folglich in Figur 5 als Winkelorientierung des Fehlers dargestellt.
Die Figuren 6a bis Figur 12 erläutern ein Flußdiagramm für das Computerprogramm, das zur Durchführung der verschiedenen Signalverarbeitüngsfunktionen, die in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthalten sind, entwickelt wurde. Das gezeigte Flußdiagramm beschreibt die bevorzugte Software zum Ausführen der Prinzipien der Erfindung, doch ist es für einen Fachmann selbstverständlich, daß wesentliche Änderungen in dem Computerprogramm vorgenommen werden können, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu fallen.
Wie hier offenbart ist, umfaßt das Flußdiagramm, das das bevorzugte Programm darstellt, ein Hauptprogramm, das in den Figuren 6a - c erläutert ist, und sechs Schlüsselunterprogramme, die in den Figuren 7a - d, Figur 9a - e, Figur 10, Figuren 11a - b und Figur 12 erläutert sind. Eine allgemeine Beschreibung von jedem dieser Abschnitte ist unten ausgeführt, gefolgt von einer ausführlicheren Diskussion des bevorzugten Programms.
Die Figuren 6a - c geben das Hauptprogramm wieder, welches den Gesamtarbeitsrahmen zum Durchführen der Verarbeitungsaufgaben setzt, die notwendig sind, um Daten zu enipfangen, zu verarbeiten und anzuzeigen, wie hier diskutiert ist. Der Flußablaufplan 56 des Hauptprogramms erläutert die bevorzugte Reihenfolge zur Identifizierung der verschiedenen Parameter, die in deme Verfahren enthalten sind, zum Belegen von genügend Speicher, um die notwendigen Daten zu speichern, und zum Zuweisen eines Unterprogrammes oder anderen Funktionen, die durch bestimmte Funktionsschlüssel ausgeführt werden.
Die Figuren 7a - d breiten das Flußdiagramm 58 aus, welches ein Unterprogramm identifiziert als "demux adc" wiedergibt. Die Funktion des demux adc-Programmes ist es, den Computer 18 zum Empfang und Speichern von Informationen zu befähigen, die in dem Fehlersignal 24, dem Umfangsignal 26, und dem Longitudinalsignal 28 enthalten sind. Das bevorzugte Programm, das im Flußdiagramm 58 ausgeführt ist, ist ausgelegt, um ein Fehlersignal 24 anzupassen, das 28 verschiedene Kanäle umfaßt entsprechend den 48 Fehlerdetektoren, die in der bevorzugten Vorrichtung enthalten sind.
Figur 8 enthält das Flußdiagramm 60, welches die "inspl cmd" (Inspektionskommando) Unterprogramm wiedergibt. Dieses Unterprogramm holt Fehlerdaten aus dem Speicher und zeigt die Daten in dem Inspektionsmodus an, wie in Figur 4a erläutert ist und oben diskutiert wurde.
Flußdiagramm 62, das in Figuren 9a - e gezeigt ist, offenbart ein Unterprogramm mit der Bezeichnung "insp CMD ()". Dieser Teil des Programms erlaubt dem Benutzer des Systems einen kurz, lang, Winkel oder Inspektionsmodus für die zweidimensionale Anzeige zu wählen, wie oben diskutiert wurde, und hebt die Anzeige von bestimmten Teilen hervor, wenn dies gewünscht wird. Das "insp cmd ()" Unterprogramm verwendet den Cursor, der als Schnittpunkt zwischen senkrechten x und y Achsen erscheint, um jeden gegebenen Puunkt, der auuf der zweidimensionalen Anzeige auftaucht, zu fokussieren. Durch selektives Bewegen der x und y Achen in der Weise, daß der Cursor mit einem gegebenen Fehler übereinstimmt, kann der Benutzer genau die longitudinale und Umfangsposition des Fehlers auf der zweidimensionalen Karte bestimmen.
Das "insp cmd ()" Unterprogramm, das durch das Flußdiagramm 62 identifiziert ist, liefert ebenso eine "Schirmvergrößerungs"- Möglichkeit, welche eine vergrößerte Anzeige eines Teils der zweidimensionalen Karte ergibt, wie oben erwähnt wurde. Dieses Merkmal erlaubt dem Benutzer einen besonderen Längsabschnitt des Rohrelementes 22 in mehr Details anzusehen, in dem er einfach die Längsgrenzen des betreffenden Abschnitts angibt. Beispielsweise, wenn der Benutzer eine hervorgehobene Ansicht eines mittleren Teils des Rohrelementes 22 anzusehen wünscht, welcher zwischen 10 Fuß und 20 Fuß liegt, dann kann der Benutzer die entsprechenden Angaben von 10 und 20 Fußpunkten machen und der Computer wird diesen Teil der Anzeige ausdehnen, um die ganze zweidimensionale Karte zu füllen.
Das Unterprogramm mit dem Titel "graph insp.", das durch das Flußdiagramm 64 in Figur 10 identifiziert ist, dient als Verbindungsfunktion zur Korrelation der Longitudinalposition der Fehlerdaten mit der entsprechenden Position auf der zweidimensionalen Karte zum Zwecke der Ausführung der "Bildschirmvergrößerung". Außerdem ruft dieses Unterprogramm eine "map 2d" Unterprogramm auf, um die Fehlerdaten auf einem CRT- Schirm anzuzeigen.
Das "map 2d" Unterprogramm, das oben erwähnt ist, ist im Flußdiagramm 66 offenbart, das in Figuren 11a und b erläutert ist. Dieses Unterprogramm korreliert den Fehler, sowie die Longitudinal- und Umfangsignale, um die Position jedes Fehlers zu bestimmen und erzeugt ein Pixel auf dem CRT-Schirm, um jeden Fehler an seinem richtigen Ort sichtbar anzuzeigen. Wenn die visuelle Anzeige erzeugt wird, ruft dieses Unterprogramm das "diff"-Unterprogramm auf, welches die Anzeige entsprechend dem Modus einstellt (kurz, lang, Winkel oder Inspektion), die von dem Benutzer gewählt wurde.
Flußdiagramm 66 ist in Figur 12 erläutert und stellt den Rahmen des "diff" Unterprogramms dar, das oben erwähnt wurde. Dieses Unterprogramm führt die Signalverarbeitungsfunktionen aus, die notwendig sind, um verschiedene Typen von Fehlern basierend auf der Größe und der Winkelorientierung zu unterscheiden, wodurch die hier diskutierten verschiedenen Anzeigemodi geschaffen werden.
Um die Prinzipien der Erfindung unter Verwendung des bevorzugten Programmes, das schematisch als Flußdiagramm 56 identifiziert ist, auszuführen, ist der erste Schritt die Initialisierung der Parameter, die das Verfahren bestimmen (Box 56- 1). In dieser Stufe des Inspektionsverfahrens richtet der Benutzer verschiedene Betriebsfrequenzen und Schwellenwerte ein, die für die nachfolgenden Berechnungen notwendig sind. Ebenso werden in dieser Stufe die Leitungsgeschwindigkeit, das Detektorgain, die Drehgeschwindigkeit des Inspektionskopfes, sowie die Länge, äußerer Durchmesser und Wanddicke der zu untersuchenden Leitung eingerichtet. Nachdem alle notwendigen Betriebsparameter eingerichtet sind, wird ein ausreichender Block von Speicher allokiert, um den Realzeit- Dateneingang von den Signalen 24, 25 und 28 zu speichern (Box 56-2)
Wenn die internen Funktionen und Parameter initialisiert sind und der Speicher geeignet allokiert ist, dann instruiert das Hauptprogramm den Computer zum Ablauf der verschiedenen Unterprogramme und Funktionen in Antwort auf bestimmte Eingaben (Box 56-3). Die automatisch durchgeführten Vorgänge beim Eingeben von Funktionstasten F1 - F10 sind die folgenden:
F1 ruft das inspl cmd-Unterprogramm auf, das in Figur 8 als Flußdiagramm 60 gezeigt ist, welches einen Flaggenwert zuordnet, um die Aufnahme von neuen Daten anzuzeigen und ruft weiterhin das insp cmd()-Unterprogramm auf zum Erzeugen der zweidimensionalen Anzeige (Boxen 56-4 und 56-5);
F2 ruft das dsp cmd-Unterprogramm auf, welches einfach die rohen Realzeitdaten anzeigt (Boxen 56-6 und 56-7);
F3 ruft das inspl cmd-Unterprogramm auf, welches als Flußdiagramm 60 in Figur 8 erläutert ist, das eine zweidimensionale Anzeigenkarte für die Inspektion erzeugt (Boxen 56-8 und 56- 9);
F4 ruft ein para cmd-Unterprogramm auf, welches dem Benutzer erlaubt, die Parameter wie gewünscht zu ändern (56-10 und 56- 11);
F5 ruft ein rpm cmd-Unterprogramm auf, welches die Drehgeschwindigkeit des drehenden Inspektionskopfes 12 anzeigt (56-12 und 56-13;
F6 ruft das det offset cmd-Unterprogramm auf, welches dem Benutzer erlaubt, den erforderlichen Offset für jeden Detektorkanal einzustellen (56-14 und 56-15);
F7 ruft ein set ch cmd-Unterprogramm auf, welches dem Benutzer erlaubt, den Multiplexerausgangswert für jeden Detektorkanal zu wählen (Boxen 56-16 und 56-17);
F8 ruft ein set samp hres cmd-Unterprogramm auf, welches dem Benutzer erlaubt, den Abtastschwellenwert einzustellen (Boxen 56-18 und 56-19);
F9 ruft das save cmd-Unterprogramm auf, welches die Daten speichert, die durch die Eingangssignale 24, 26 und 28 erhalten wurden (Boxen 56-20 und 56-21);
F10 ruft das help cmd-Unterprogramm auf, welches ein Hilfsmenue auf dem Schirm erzeugt (Boxen 56-22 und 56-23);
Das "Lese"kommando ruft das read cmd-Unterprogramm auf, welches dem Leser erlaubt, Rohdaten direkt vom file zu lesen (Boxen 56-24 und 56-25);
Das "DOS"kommando richtet den Computer ein, die herkömmlichen DOS-Kommandos auszuführen (Boxen 56-26 und 56-27); und
die "ESCAPE"taste läßt den Computer zum DOS-Format zurückkehren (Box 56-29).
Die Reihenfolge der Schritte, die von dem Unterprogramm ausgeführt werden, das im Flußdiagramm 56 erläutert ist, bildet einen bequemen, logischen Ablauf zum Erzeugen des Gesamtrahmens des Programmes einschließlich aller Unterprogramme. Es ist für einen Fachmann jedoch selbstverständlich, daß die genaue Reihenfolge der Schritte in vielen Fällen einfach eine Frage der Wahl ist und beträchtlich umgeändert werden kann, ohne dadurch von der Lehre der Erfindung abzuweichen.
Das demux adc-Unterprogramm, das durch Flußdiagramm 58 in den Figuren 7a - d erläuert ist, bildet das Herz der Signalverarbeitungsmerkmale, worin Signale 24, 26 und 28 empfangen und gespeichert werden. Wie bei praktisch jedem Computerprogramm umfaßt der erste Schritt das Initialisieren der notwendigen Parameter zum Durchführen der Arbeitsschritte, die durch die verbleibenden Unterprogramme spezifiziert sind (Box 58-1). Zusätzlich zu den zuvor gewählten Parametern für das Hauptprogramm erfordert das demux adc -Unterprogramm die Initialisierung von Werten entsprechend dem Umdrehungszählsignal 26a und dem Winkelzählsignal 26b (Box 58-2).
Das demux adc-Unterprogramm veranlaßt den Computer als nächstes, das Fehlersignal 24 von jedem der 48 Detektorkanäle zu lesen, wobei der Gain und das Offset ausgeglichen sind (Box 58-3), sowie das Umdrehungszählersignal 26a, das Winkelzählersignal 26b und das Longitudinalsignal 28 (Box 58-4). Die Umlaufperiode des Inspektionskopfes 12 wird dann festgestellt durch Bestimmen des Winkelzählerauslesens entsprechend einer einzigen Umdrehung des Werkzeuglaufkopfes 12 (Boxen 58-5 und 58-6).
Das demux adc-Unterprogramm führt dann Signalverarbeitungsfunktionen aus, die für die Realzeitschirmausgabe und die Schreibeausgabe notwendig sind. Anfänglich wird der maximale Wert der 48 Kanäle mit dem Fehlersignal 24 bestimmt (Box 58-7) und durch einen digitalen Hochpaßfilter verarbeitet (Box 58-8). Wenn der maximale Wert kleiner als der voreingestellte Schwellenwert ist, dann wird der ausgegebene maximale Wert (out max 48 ch) auf Null gesetzt (Boxen 58-9 und 58-10). Die Signaldifferenz für jeden Flußdetektor wird dann festgestellt (Boxen 58-12 und 58-12), wobei der maximale Wert durch einen digitalen Bandpaßfilter verarbeitet wird (Box 58-13> . Wenn-der resultierende Wert (out dif) kleiner als die gegebene Schwelle ist, dann wird der Wert auf Null gesetzt (Boxen 58-14 und 58-15).
Nachdem die out max 48 ch und out dif Parameter bestimmt wurden, wird die Amplitude des out dif auf dem CRT-Schirm in realer Zeit angezeigt (Box 58-16), und die Werte beider Parameter werden in Analogsignale konvertiert und zu einem Zweikanalschreiber gesendet (Box 58-17). Der Computer bestimmt dann, ob die Rohdaten gespeichert oder aussortiert werden sollen (Boxen 58-18 und 58-19) und die Datenaufnahmefolge wird fortgesetzt, wenn nötig mit entsprechend aktualisierten Datenrekords (Boxen 58-20 und 58-21).
Das inspl cmd-Unterprogramm, das oben genannt ist, ist durch Flußdiagramm 60 von Figur 8 wiedergegeben. Dieses Unterprogramm dient zunächst zum Zuweisen eines Wertes von 1 an die insp mode variable "Inspektionsmodus" und erzeugt eine Flagge, um die Aufnahme neuer Daten anzuzeigen (Box 60-1).
Dies ist ein vorläufiger Schritt, der wesentlich für die Durchführung des insp cmd()-Unterprogramms ist, welches aufgerufen wird durch das inspl cmd (Box 60-2), wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Das insp cmd (), das allgemein als Unterprogramm 62 identifiziert ist, erfordert die Initialisierung von zusätzlichen Parametern vor dem Ausführen der darin spezifizierten Operationen (Box 62-1). Als nächstes wird auf der Basis eines Befehls, der zuvor von der inspl cmd-Unterprogramm geliefert wurde, neue Daten automatisch aufgenommen, wenn der insp Mode-wert gleich 1 ist (Boxen 62-2 und 62-3). Unabhängig davon, ob neue Daten aufgenommen werden oder nicht, wird der insp Mode auf Null gesetzt und ein geeigneter Anzeigerekord wird aufgesetzt, um die Länge des Rohres entsprechend den erforderlichen Daten anzuzeigen (Box 62-4). Der Computer bestimmt als nächstes, ob alle gesammelten Datenrekords ("asq rec") aufgenommen wurden und, wenn nicht, wird der Benutzer angewiesen, die Taste F1 zu drücken, um neue Daten aufzunehmen (Box 62-5). Wenn alle Daten aufgenommen sind, wird das graph insp Unterprogramm aufgerufen, um eine zweidimensionale Karte zu erzeugen und die Rekords darauf anzuzeigen (Box 62-6).
Die nächste Reihe von Operationen, die von dem insp cmd()- Unterprogramm ausgeführt werden, liefern eine Schirmfokussiermöglichkeit, welche dem Benutzer erlaubt, den Ort der auftretenden Fehler auf der zweidimensionalen Karte anzusteuern. Nachdem alle Daten richtig auf der zweidimensionalen Anzeige angezeigt sind, wird das text insp-Unterprogramm aufgerufen und die Cursorposition ist gezeigt als Schnittpunkt zwischen x und y Achsen (Box 62-7). Der Benutzer ist dann in der Lage, genau die Position des Cursors durch Bewegung der x und y Achsen mittels Pressen der richtigen Tasten auf der Tastatur einzustellen (Box 62-8).
In der bevorzugten Ausführungsform dient der "linke Cursor" dazu, die x Achse nach links zu bewegen (Boxen 62-9 und 62- 10), der "rechte Cursor" dient zur Bewegung der x Achse nach rechts (Boxen 62-11 und 62-12), die "hoch Cursor" Taste dient zur Bewegung der y Achse nach oben (Boxen 62-13 und 62-14) und die "runter Cursor" Taste dient zur Hinunterbewegung der y Achse (Boxen 62-15 und 62-16).
Schließlich hat der Benutzer die Option die Erneuerung des Schirms einfach durch Pressen der "HEIM" Taste (Boxen 62-17 und 62-18), oder Verlassen des Unterprogramms durch Pressen der "ESCAPE" Taste (Box 62-19).
Das insp cmd()-Unterprogramm erlaubt dem Benutzer, die Anzeigeart zu variieren zwischen kurz, lang, Winkel und Inspektionsmodus und die zweidimensionale Karte entsprechend zu erneuern, wie oben diskutiert wurde. Das Programm ordnet einen numerischen Eingang entsprechend jedem der verschiedenen Modi zu wie folgt: Wenn die Zahl "1" eingegeben wird, wird die zweidimensionale Karte in dem Winkelmodus neu erstellt (Boxen 62-20 und 62-21); wenn die Zahl "2" eingegeben wird, dann wird die Karte in dem Kurzmodus neu erstellt (Boxen 62-22 und 62-23); wenn die Zahl "3" eingegeben wird, dann wird die Karte als Langmodus erneuert (Boxen 62-24 und 62- 25); und wenn die Zahl "4" eingegeben wird, dann wird die Karte als Inspektionsmodus neu erzeugt (Boxen 62-26 und 62- 27).
Dieses Unterprogramm ordnet ebenfalls Funktionen verschiedenen Buchstaben des Alphabetes zu, um zusätzliche Merkmale, die nützlich sein können, dem Benutzer des Systems zu geben.
Wie erläutert ruft die Wahl des Buchstabens "R" ein report reject-Unterprogramm auf, welches eine Fehlerzusammenfassung erzeugt, die in Figur 5 gezeigt ist (Boxen 62-28 und 62-29). Die Wahl der Buchstaben "S", "F", oder "V" variiert die Geschwindigkeiten der Cursorbewegung von langsam zu schnell zu sehr schnell jeweils (Boxen 62-30 bis 62-35).
Die Wahl des Buchstaben "P" instruiert den Computer, die zweidimensionale Anzeigenkarte auf dem beigefügten Plotter zu plotten (Boxen 62-36 und 62-37). Wenn der Benutzer wünscht, den Schwellenwert zu verändern, um die Menge an angezeigter Information zu erhöhen oder zu vermindern, kann der Buchstabe "T" gewählt werden (Boxen 62-38 und 62-39). Eingabe des Buchstabens "M" erlaubt dem Benutzer, einen vollständig anderen Analysealgorithmus zu wählen, einen entsprechenden Kanal Halbwertsbreitewert zuzuordnen (ch half width), und die zweidimensionale Anzeigenkarte entsprechend dem Algorithmus neu zu erzeugen (Boxen 62-40 und 62-41).
Der Benutzer des Systems 10 kan schnell die Werte des Hochpaß- und Tiefpaßfilters für die digitale Filterung einschließlich des Schreibeausgangs kontrollieren durch Eingabe des Buchstaben "H", oder "L", (Boxen 62-42 bis 62-45). Schließlich kann durch Eingabe des Buchstaben "Z" die Bildschirmvergrößerungseigenschaft, die oben diskutiert wurde, benutzen, wobei das erste "Z" die Anfangslängengrenze und die zweite "Z" Eingabe die Endlängengrenze der vergrößerten Ansicht markiert (Boxen 62-46 und 62-47).
Um Konfusionen und fehlerhafte Anzeigen zu vermeiden, kontrolliert das insp cmd()-Unterprogramm automatisch die Positionen der x und y Achsen, um sicherzustellen, daß beide innerhalb des Bereiches der zweidimensionalen Anzeige liegen, die auf dem Schirm gezeigt ist (Box 62-48). Im Falle, daß eine oder mehrere der vorher beschriebenen Funktionen durchgeführt werden, wodurch die zweidimensionale Anzeigenkarte zeitweise verschwindet, wird der Cursor erneut angezeigt als Schnittstelle zwischen der x und der y Achse (Box 62-49).
Das graph insp-Unterprogramm, das als Box 62-6 bezeichnet ist, ist im Flußdiagramm 64 in Figur 10 erläutert. Zusätzliche Parameter müssen zuerst intitialisiert werden (Box 64-1), damit der Komputer die Korrelationsfunktionen dieses Unterprogramms ausführen kann. Nachdem die notwendigen Parameter eingerichtet sind, werden die axialen oder longitudinalen Anzeigepositionen auf dem CRT-Schirm korreliert mit den Fehlerdatenpunkten, die in den Datenrekords enthalten sind, zum Zwecke der Schirmvergrößerung, die oben diskutiert wurde (Box 64-2). Nach dieser Korrelation oder Abbildung beginnt das Unterprogramm und das map 2d-Unterprogramm wird aufgerufen um die Daten auf dem CRT-Schirm (Box 64-3) anzuzeigen, während die Korrelation weiterläuft, bis sie abgeschlossen ist (Box 64-4).
Das map 2d-Unterprogramm, das oben genannt ist, ist in dem Flußdiagramm 66 in den Figuren 11a und b erläutert. Wie bei bestimmten anderen Unterprogrammen erfordert dieses Programm die Initialisierung von neuen Parametern, bevor eine Weiterverarbeitung durchgeführt werden kann (Box 66-1). Die Verarbeitungsfunktionen dieses Unterprogramms sind im wesentlichen enthalten in der logischen Schleife, worin der Computer zuerst bestimmt, ob alle Rekords angezeigt sind (Box 66-2) und, wenn das so ist, wird der maximale Fehlerwert für jeden der zwei Fehlerkopfsegmente 13 auf dem Schirm angezeigt (Box 66- 8).
Wenn der Computer festgestellt hat, daß nicht alle Rekords angezeigt sind, schreitet er weiter fort indem er zunächst zusätzliche Positionsinformationen von den Datenrekords erhält (Box 66-3). Das diff-Unterprogramm wird als nächstes aufgerufen, um einen geeigneten Algorhythmus auf die Rohdaten anzuwenden, wodurch vier Sätze von verschiedenen Werten erzeugt werden, wobei jeder Satz einem der vier Anzeigemodi entspricht, kurz, lang, Winkel oder Inspektion (Box 66-4). Die longitudinale oder Umfangsposition für jeden der 48 Detektorkanäle wird als nächstes bestimmt durch Korrelation der Signale 24, 26 und 28 (Box 66-5).
Der vorbestimmte Schwellenwert für den gewählten bestimmten Anzeigemodus wird verglichen mit jedem numerischen Wert, der in dem Detektorsignal 24 enthalten ist und, wenn der Signalwert größer ist als der Schwellenwert, wird das Pixel auf dem CRT-Schirm für den maximalen Fehlerwert von jedere longitudinalen Position entlang der Länge des Rohrelementes 22 als eine zweidimensionale Karte angezeigt (Boxen 66-6 und 66-7).
Wenn andererseits der Fehlersignalwert kleiner als der Schwellenwert ist, dann wird der Signalwert ignoriert und die logische Schleife wiederholt.
Der letzte Schlüsselteil des bevorzugten Programmes dieser Erfindung ist das diff-Unterprogramm, das durch Flußdiagramm 68 in Figur 12 identifiziert ist. Da die Funktion dieses Programmes die Verarbeitung aller numerischen Werte ist, die in dem Fehlersignal 24 enthalten sind, ist es notwendig, daß die gain Einstellung für jeden der 48 Kanäle entsprechend den 48 getrennten Flußdetektoren stimmt (Box 68-1). Der Computer führt dann eine der fünf möglichen Berechnungen abhängig von der Kanalhalbbreite durch, die von dem Benutzer gewählt wird.
Wenn die Wahl "0" ist, wird die Spannung für alle Kanäle berechnet für jedes diskrete Festelement des Rohrelementes 22 (Box 68-2 und 68-3). Wenn jedoch die Kanalhalbbreite 1, 3, 25 oder 26 gewählt wurde, werden die Spannungswerte verarbeitet entsprechend dem Winkelalgorhythmus, Kurzalgorhythmus, Langalgorhythmus oder Inspektionsalgorhythmus, m die verschiedenen Werte zu erzeugen, die gebraucht werden, um die vier verschiedenen Anzeigemodi auszuführen, die oben diskutiert wurden (Boxen 68-4 und 68-11).
Die genauen Programmierschritte zur Erzeugung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden einem Fachmann durch die Offenbarung der Flußdiagramme und der hierin ausgeführten Beschreibung erkenntlich sein.

Claims

1. Methode zur Feststellung und Darstellung von Fehlern in einem Rohrelement (22) umfaßend: Abtasten des Rohrelementes durch eine Detektoreinrichtung, die eine Vielzahl von diskreten Segmenten überwacht, welche sich über die gesamte Länge des Rohrelementes (22) erstrecken, um ein Signal (24) zu erzeugen, welches Signalteile umfassen kann, die einen Fehler in mindestens einem diskreten Segment des Rohrelementes (22) darstellen,

Erzeugen eines Longitudialsignales (28), welches die Longitudinalposition des mindestens einen diskreten Segments des Rohrelementes (22) anzeigt;

Erzeugen eines Umfangsignals (26a, 26b), welches die Umfangsposition des mindestens einen diskreten Elementes des Rohrelementes (22) anzeigt;

Korrelieren des Fehlersignals (24), des Longitudinalsignals (28) und des Umfangsignale (24, 28, 26a, 26b), um Fehlerdaten zu erhalten, wobei die Fehlerdaten die Longitudinalposition und die Umfangsposition des Fehlers in dem mindestens einen Segments des Rohrelementes (22) einschließt,

gekennzeichnet durch,

Klassifizierung der Fehler in verschiedene Typen einschließlich von Fehlern, welche bestimmte Formen-, Längen- oder Winkelorientierungen aufweisen, und selektives Anzeigen der Anwesenheit und der Position eines ausgewählten Typs der verschiedenen Typen von Fehlern in einer zweidimensionalen Karte (44), wobei die Karte umfaßt:

eine erste Achse (46), entsprechend der Länge des Rohrelementes (22),

eine zweite Achse (48), entsprechend dem Umfang des Rohrelementes (22),

wobei die Fehler des ausgewählten Fehlertyps angezeigt werden als Identifizierungsbilder, welche den ausgewählten Fehlertyp im Vergleich zu den anderen Fehlertypen hervorheben.

2. Methode nach Anspruch 1, worin als eine zusätzliche Charakterisierung die relative Anzahl und Positionen der Identifizierungsbilder in Bezug zur ersten und zweiten Achse (46, 48) den Ort aller Fehlertypen (50a, 50b...) des Rohrelementes (22) anzeigen und weiterhin die Form-, Länge- und Winkelorientierung jedes der Vielzahl von Fehlern relativ zum Rohrelement (22) und zueinander aus der Vielzahl von Fehlern (50a, 50b...) anzeigen.

3. Methode nach Anspruch 1 oder 2, worin das Fehlersignal, das Longitudinalsignal und die Umfangsignale analoge elektrische Signale umfassen, wobei die Methode weiterhin gekennzeichnet ist durch den Schritt des gleichzeitigen Anzeigens der Amplitudenwerte des mindestens einen Fehlersignals (50a, 50b...) getrennt von der zweidimensionalen Karte %44) der Vielzahl von Fehlern.

4. Methode nach Anspruch 1 oder 2, worin die Charakteristiken in einer Tabelle (Figur 5) angezeigt werden, die mindestens vier Teile aufweist, gekennzeichnet durch

einen ersten Teil zum Anzeigen der Longitudinal-position des Fehlers,

einen zweiten Teil zum Anzeigen der Umfangsposition des Fehlers,

einen dritten Teil zum Anzeigen der longitudinalen Länge des Fehlers, und

einen vierten Teil zum Anzeigen der Winkel-orientierung des Fehlers.

5. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Schritt des Anzeigens auf einer Anzeigeeinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fehlerdaten auf einem Sichtmonitor (20a) angezeigt werden, welcher selektiv die kontinuierlich erzeugten elektronischen Impulse empfängt und diese elektronischen Impulse in visuelle Bilder umsetzt.

6. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Schritt des Anzeigens gekennzeichnet ist durch das Anzeigen der Fehler auf einem Aufzeichnungsgerät (20b).

7. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Schritt des Anzeigens gekennzeichnet ist durch Aufzeichnen der Fehlerdaten auf einem Plotter (20c).

8. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Schritt des Anzeigens der Fehlerdaten gekennzeichnet ist durch Drucken der Fehlerdaten auf einem Drucker (20d).

9. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Amplitude des mindestens einen Fehlersignals auf einem Anzeiger (52) ge-trennt von der zweidimensionalen Karte (44), aber axial ausgerichtet mit der zweidimensionalen Karte (44) angezeigt wird.

10. Methode nach Anspruch 1, worin die zweidimensionale Karte (44) definiert wird durch eine Anzahl von Pixels und worin jede des mindestens einen Fehlersignals ein Pixel auf der zweidimensionalen Karte (44) darstellt.

11. Methode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweidimensionale Karte (44) definiert wird durch eine Anzahl von Pixels, und worin jeder des mindestens einen Fehlersignals ein Pixel auf der zweidimensionalen Karte (44) bildet und die Anwesenheit des Fehlers in einem bestimmten diskreten Segment des Rohrelementes (22) wiedergibt.

12. Methode nach Anspruch 1, worin die Vieizahl von Fehlern eine Vielzahl von Fehlern mit verschiedener Länge umfaßt, wobei nur eine Untermenge der Fehler mit bestimmtem Längenwert auf der zweidimensionalen Karte (44) hervorgehoben wird und alle anderen Fehler nicht hervorgehoben werden.

13. Methode nach Anspruch 1, worin die Vielzahl von Fehlern (50a, 50b...) eine Vielzahl von Fehlern (50a, 50b...) von verschiedener Länge umfaßt, und worin der Schritt des Anzeigens gekennzeichnet ist durch:

selektives Anzeigen der Anwesenheit von Fehlern in den folgenden alternativen Betriebsarten:

ein Langfehlermodus (Figur 4d), in welchem nur Fehler mit einer Länge über einem vorbestimmten Längenwert auf der zweidimensionalen Karte (44) hervorgehoben werden und alle anderen Fehler nicht hervorgehoben werden; und

ein Kurzfehlermodus (Figur 4b), in welchem nur die Fehler mit einer Länge unter einem vorbestimmten Längenwert auf der zweidimensionalen Karte (44) hervorgehoben werden, und alle anderen Fehler nicht hervorgehoben werden.

14. Methode nach Anspruch 1 oder 13, worin die Vielzahl von Fehlern eine Untermenge von Winkelfehlern umfaßt, die außerhalb eines vorbestimmten Winkelschwellenwert der axialen Ausrichtung mit der zentralen Längsachse des Rohrelementes (22) liegen, und worin der schritt des Anzeigens gekennzeichnet ist durch selektives Anzeigen der Anwesenheit dieser Fehler einschließlich eines Winkelfehlermodus (Figur 4c), in welchem nur die Untermenge dieser Winkelfehler außerhalb der axialen Ausrichtung mit der zentralen Längsachse um einen vorbestimmten Winkelwert auf der zweidimensionalen Karte (44) hervorgehoben werden und alle anderen Fehler nicht hervorgehoben werden.

15. Methode nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 12 bis 14, worin die Vielzahl von Fehlern in einem Vollfehlermodus (Figur 4a) angezeigt werden, in welchem die erste Untermenge der langen Fehler, die zweite Untermenge der kurzen Fehler und die dritte Untermenge der Winkelfehler gleichzeitig auf der zweidimensionalen Karte (44) angezeigt werden.

16. Methode nach Anspruch 1, worin der Schritt des Erzeugens von mindestens einem Fehlersignal gekennzeichnet ist, durch:

Erzeugen eines magnetischen Flusses in dem Rohrelement (22);

Detektieren mit dem magnetischen Fluß in einer Vielzahl von diskreten Festelementen des Rohrelementes (22); Erzeugen von dem detektierten magnetischen Fluß mindestens ein Signal (24), welches ein Fehler in mindestens einem diskreten Festsegment des Rohrelementes (22) für jede der Vielzahl von Fehlern wiedergibt, wobei jeder des mindestens einen Fehlersignals einen Amplitudenwert aufweist; und

Aufzeichnen des Mtplitudenwerts für jeden des mindestens einen Fehlersignals.

17. Methode nach Anspruch 1 oder 16, worin der Schritt des Erzeugens des mindestens einen Fehlersignals gekennzeichnet ist durch:

Einschreiben in einen Speicher eines Computers (18) einen Amplitudenwert für jedes des mindestens einen Fehlersignals; und

Unterscheiden mit dem Computer (18) die Vielzahl von verschiedenen Fehlertypen.

18. Methode nach Anspruch 16 oder 17, worin der Schritt des Anzeigens weiterhin umfaßt:

Auswahl von mindestens einem Signalschwellenwert (54);

Vergleich des mindestens einem Signalschwellenwertes (54) mit dem Amplitudenwert von jedem des mindestens einen Fehlersignals, um eine Untermenge von Datenpunkten zu erzeugen, die für die Anzeige vorgesehen sind, und

Anzeigen von nur der Untermenge der Datenpunkte, um die Anwesenheit einer Vielzahl von Fehlern in der zweidimensionalen Karte (44) anzuzeigen.

19. Methode nach Anspruch 1, worin der Schritt des Anzeigens umfaßt:

Auswahl mit einem Computer (18) von mindestens einem Signalschwellenwert (54);

Vergleich mit dem Computer (18) des mindestens einen Signalschwellenwertes (54) mit einem Amplitudenwert für jeden des mindestens einen Fehlersignals, um eine Untermenge von Datenpunkten für die Anzeige zu erzeugen; und

Anzeigen von nur einer Untermenge von Datenpunkten, um die Anwesenheit einer Vielzahl von Fehlern auf der zweidimensionalen-Karte (44) anzuzeigen.

20. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 19 weiterhin gekennzeichnet durch die selektive Anzeige von nur einem Teil der zweidimensionalen Karte (44).

21. Methode nach Anspruch 20, weiterhin gekennzeichnet durch die Anzeige und die gleichzeitige Vergrößerung dieses Teils der zweidimensionalen Karte (44).

22. Methode nach Anspruch 16, worin der Schritt des Anzeigens gekennzeichnet ist durch:

Auswahl von mindestens einem Signalschwellenwert (54);

Vergleich des mindestens einen Signalschwellenwertes (54) mit dem Amplitudenwert von jedem des mindestens einen Fehlersignals, um eine Untermenge von Datenpunkten für die Anzeige zu erzeugen; und Anzeige der Untermenge der Datenpunkte um die Anwesenheit einer Vielzahl von Fehlern auf der zweidimensionalen Karte (44) anzuzeigen.

23. Methode nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die Schritte:

Anzeigen der Anwesenheit einer Vielzahl von diskreten Punkten auf diesen Fehlern;

Vergleich der diskreten Punkte mit einem gemeinsamen Bezugsrahmen, wodurch die relative Position der diskreten Punkte in Bezug zu den verbleibenden der Vielzahl der diskreten Punkte ermittelt wird; und

Korellieren der relativen Position von jedem der diskreten Punkte mit der longitudinalen Orientierung des Rohrelementes, wodurch die Winkelorientierung der Vielzahl von diskreten Punkten mit Bezug auf die Längsachse des Rohrelementes bestimmt wird.

24. Methode nach Anspruch 23 weiterhin gekennzeichnet durch den Schritt des Anzeigens bei einer Anzeigeeinrichtung der Winkelorientierung der Vielzahl von diskreten Punkten.

25. Methode nach Anspruch 23, worin der Schritt des Detektierens der Anwesenheit einer Vielzahl von diskreten Punkten auf den Fehler gekennzeichnet ist durch Erzeugen einer Vielzahl von Signalen, welche eine Vielzahl von diskreten Punkten anzeigen, worin jeder diskrete Punkt dargestellt ist durch ein entsprechendes Signal und verarbeitende Signale, um die Position von jedem der diskreten Punkte, der durch jedes dieser Signale angezeigt wird, festzustellen.

26. Methode nach Anspruch 23, worin der Schritt des Vergleichens der diskreten Punkte mit einem gemeinsamen Bezugsrahmen gekennzeichnet ist durch:

Ermitteln des Zeitpunkts, zu welchem die Signale die Anwesenheit eines entsprechenden diskreten Punktes anzeigen;

Messen der Zeitverzögerung, welche die Detektierung von benachbarten diskreten Punkten auf dem Defekt trennt; Verwenden der Zeitverzögerung, um die relative Position von jedem der benachbarten diskreten Punkte zu berechnen.

27. Methode nach Anspruch 23, weiterhin umfabend die Schritte des Erzeugens eines Zeitsignals, worin der Schritt des Detektierens der Anwesenheit einer Vielzahl von diskreten Punkten auf den Fehlern gekennzeichnet ist durch:

Erzeugen eines ersten Signals, welches einen ersten diskreten Punkt anzeigt;

Erzeugen eines zweiten Signals, welches einen zweiten diskreten Punkt anzeigt;

wobei der Schritt des Vergleichens der die dikreten Punkte mit einem gemeinsamen Bezugsrahmen die Berechnung der Zeitverzögerung zwischen dem ersten und zweiten Signale umfalt.

28. Gerät zur Feststellung und Darstellung von Fehlern in einem Rohrelement (22) umfaßend:

Abtasteinrichtung zum Abtasten des Rohrelementes durch eine Detektoreinrichtung, welche eine Vielzahl von diskreten Segmenten überwacht, welche sich über die gesamte Länge des Rohrelementes erstrecken;

Einrichtung (12) zum Erzeugen von Signalen (24), welche Signalteile umfassen, die einen Fehler in mindestens einem diskreten Segment des Rohrelementes (22) widergeben,

Einrichtung (16) zum Erzeugen eines Longitudinalsignals (28), das die Longitudinalposition des mindestens einen diskreten Segmentes des Rohrelementes (22) anzeigt,

Einrichtung (14) zum Erzeugen eines Umfangsignals (26a, 26b), welches die Umfangsposition des mindestens einen diskreten Elementes des Rohrelementes (22) anzeigt,

Einrichtung zum Korrelieren des Fehlers, der Longitudinal- und der Umfangsignale (24a, 28a, 26a, 26b), um Fehlerdaten zu erhalten, wobei die Fehlerdaten die Longitudinalposition und Umfangsposition der Fehler in dem mindestens einen diskreten Segment des Rohrelementes (22) umfassen, gekennzeichnet durch:

Klassifizierungseinrichtung, zum Klassifizieren der Fehler gegen verschiedene Typen, einschließlich von Fehlern, welche bestimmte Formen-, Längen- und Winkelorientierungen aufweisen und

Anzeigeeinrichtung (20) zum selektiven Anzeigen der Anwesenheit und der Position eines gewählten der verschiedenen Typen von Fehlern basierend auf den Fehlerdaten auf einer zweidimensionalen Karte (44), wobei die Karte umfaßt:

eine erste Achse (46) entsprechend der Länge des Rohrelementes (22),

eine zweite Achse (48) entsprechend dem Umfang des Rohrelementes (22,),

worin die Fehler des gewählten Fehlertyps als Identifizierungsbilder angezeigt werden, welche den ausgewählten Fehlertyp auf Kosten der anderen Fehlertypen hervorhebt.

29. Gerät nach Anspruch 28, worin die Einrichtung zur Erzeugung von mindestens einem Fehlersignal ein elektromagnetisches Inspektionsgerät (12) umfaßt, gekennzeichnet durch:

mindestens eine Treiberspule zum Induzieren eines Nagnetfeldes in dem diskreten Segment des Rohrelementes (22),

mindestens eine Abtastspule zum Detektieren des Magnetfeldes, welches durch die Treiberspule induziert wird, und

mindestens einen Magnetflußdetektor, der auf Veränderungen in dem Fluß aufgrund von Fehlern anspricht und ein entsprechendes Signal erzeugt.

30. Gerät nach Anspruch 28, worin die Einrichtung zum Erzeugen eines Longitudinalsignals gekennzeichnet ist durch:

ein im wesentlichen starres Trägerelement, das nahe dem Rohrelement (22) angeordnet ist;

ein Rad (16), welches drehbar an dem Trägerelement befestigt ist, wobei der äußere Umfang des Rades in Kontakt mit der äußeren Fläche des Rohrelementes (22) steht, während das Gerät betrieben wird, so daß die longitudinale Bewegung des Rohrelementes (22) relativ zu dem Gerät entsprechende Drehbewegungen des Rades (16) erzeugt; und

Signalerzeugungseinrichtung, welche mit dem Rad in Verbindung steht zum Erzeugen eines Signals (28) entsprechend der durchlaufenden Strecke des Rades (16) entlang der äußeren Fläche des Rohrelementes (22).

31. Gerät nach Anspruch 28, worin die Einrichtung zum Erzeugen eines Umfangsignals gekennzeichnet ist durch eine Sensoreinrichtung zum Detektieren der Position der Fehlersignalerzeugungseinrichtung, relativ zum Rohrelement (22), und Einrichtung zum Erzeugen eines Signals, welches die relative Position anzeigt.

32. Gerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlersignalerzeugungseinrichtung ein im allgemeinen ringförmigen, drehbaren Fehlerdetektor umfaßt, welcher einen offenen Innenraum von ausreichend grobem Durchmesser aufweist, so daß das Rohrelement (22) axial hindurchlaufen kann, wobei der Fehlerdetektor (12) drehbar innerhalb des Geräts vorgesehen ist, so daß das Rohrelement (22) durch den offenen Innenraum des Fehlerdetektors während der Drehung desselben hindurchlaufen kann; und

Sensoreinrichtung uinfaßend:

einen Positionsanzeiger (30), welcher starr mit dem Fehlerdetektor (12) verbunden ist und mit diesem drehbar ist,

einen stationären Sensor (14), welcher mit dem Positionsanzeiger (30) zum Anzeigen jeder Drehung des Fehlerdetektors (12) zusammenwirkt und ein drehungsanzeigendes Signal erzeugt;

Zeitgebereinrichtung zum Erzeugen eines Zeitsignals und Rechnereinrichtung (18) zum Empfangen und Korellieren des Drehungssignals und des Zeitsignals und wahlweise Bestimmung der Umfangsposition des Fehlerdetektors relativ zum Rohrelement (22) zu jeder beliebigen Zeit.

33. Gerät nach Anspruch 28 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Korellieren der Fehler-, Longitudinalund Umfangsignale ein Computer ist.

34 Gerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung mindestens eines der folgenden umfaßt:

(a) einen CRT Schirm (20a);

einen Schreiber (20b);

einen Plotter (20c); oder

einen Drucker (20d).

35. Gerät nach Anspruch 28, worin die Anzeigeeinrichtung (20) in einer Vielzahl von Anzeigebetriebsarten betrieben werden kann, die jede einen anderen Typ von Fehlern anzeigen.

36. Gerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung die Fehler in einem Langdefektmodus (Figur 4d) anzeigt, in welchem nur eine Untermenge der Fehler einer vorbestimmten Länge hervorgehoben wird und alle anderen Fehler nicht hervorgehoben werden.

37. Gerät nach Anspruch 28, worin die Anzeigeeinrichtung die Fehler in den folgenden alternativen Betriebsarten anzeigt:

ein Langfehlermodus (Figur 4d), in welchem nur Fehler mit einer Länge über einem vorbestimmten Längenwert hervorgehoben werden und alle anderen Fehler nicht hervorgehoben werden;

einen Kurzfehlermodus (Figur 4b), in welchem nur Fehler mit einer Länge unter einem vorbestimmten Längenwert hervorgehoben werden und alle anderen Fehler nicht hervorgehoben werden.

38. Gerät nach Anspruch 28 oder 37, worin die Anzeigeeinrichtung außerdem die Fehler in einem Vollfehlermodus (Figur 4a) anzeigt, in welchem die erste Untermenge von langen Fehlern, die zweite Untermenge kurzen Fehlern und die dritte Untermenge von Winkelfehlern gleichzeitig auf der zweidimensionalen Karte (44) angezeigt werden.

39. Gerät nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch eine Sensoreinrichtung zum Detektieren der Anwesenheit einer Vielzahl von diskreten Punkten auf diesen Fehler; eine Vorrichtung, welche mit der Sensoreinrichtung zusammenwirkt zum Erzeugen von mindestens einem Signal, welches die Vielzahl von diskreten Punkten anzeigt; und eine Vorrichtung zum Verarbeiten (18) des mindestens einen Signals, um die relative Position von jeden der Vielzahl von diskreten Punkten mit Bezug zur Längsachse des Rohrelementes (22) zu bestimmen, wobei die relative Position von jedem der Vielzahl von diskreten Punkten mit der Winkelorientierung des Fehlers in Bezug zur Längsachse korrespondiert.

40. Gerät nach Anspruch 39 weiterhin umfaßend eine Zeitgebereinrichtung zum Erzeugen eines Zeitsignals gekennzeichnet durch die Verarbeitungseinrichtung, welche einen Computer (18) zum Empfangen und korellieren des Zeitsignals und des mindestens einen Signals umfaßt, das die Vielzahl von diskreten Punkten anzeigt, wobei die relative Position von jedem der Vielzahl von diskreten Punkten durch Feststellung der Zeitverzögerung innerhalb des mindestens einen Signals für benachbarte diskrete Punkte bestimmt wird und die Zeitverzögerung verwendet wird, um die longitudinale und Umfangsdistanz zwischen den benachbarten diskreten Punkten zu berechnen.

41. Gerät nach Anspruch 39 weiterhin umfaßend eine Zeitgebereinrichtung zum Erzeugen eines Zeitsignals, gekennzeichnet durch eine Sensoreinrichtung, die mindestens einen ersten Sensor zum Detektieren der Position eines ersten diskreten Punktes und mindestens einen zweiten Sensor zum Detektieren der Position eines zweiten diskreten Punktes umfaßt und wobei die Signalerzeugungseinrichtung eine erste Einrichtung zum Erzeugen eines ersten Signals zur Anzeige des ersten diskreten Punktes und eine zweite Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten Signals zur Anzeige eines zweiten diskreten Punktes umfaßt, wodurch die Verarbeitungseinrichtung die Zeitverzögerung zwischen dem ersten und zweiten Signal in der Weise mißt, daß die relativen Positionen des ersten und zweiten diskreten Datenpunktes im Bezug auf die Längsachse bestimmt wird.