DE69131166T2

DE69131166T2 - Untersuchungsverfahren mittels induktion transienter ströme mit beweglichen sensoren

Info

Publication number: DE69131166T2
Application number: DE69131166T
Authority: DE
Inventors: Pedro Lara
Original assignee: Atlantic Richfield Co
Current assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1990-08-06
Filing date: 1991-07-11
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2011-07-12
Also published as: JPH05508717A; KR930701742A; WO1992002809A1; ATE179252T1; CA2082816A1; AU654301B2; JP3035713B2; CA2082816C; EP0543952A4; EP0543952A1; DE69131166D1; EP0543952B1; KR0169089B1; BR9106683A; AU8711591A; US5233297A; EP0892266A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur nicht-destruktiven Untersuchung von Objekten, wie beispielsweise Pipelines, Speicherbehältern, etc., nach Korrosionsstellen und dergleichen.

Hintergrund der Erfindung

Die Verwendung von transienten elektromagnetischen Verfahren zur Untersuchung von Behältern, wie beispielsweise Pipelines, wird in Spies US-Patent Nr. 4,843,320 und in Lara US-Patent Nr. 4,843,319 offenbart, welche Patente im Besitz der vorliegend benannten Erfindung sind. Das Patent '320 ist auf ein transientes elektromagnetisches Verfahren zur Detektion von Korrosion auf leitfähigen Objekten gerichtet. Oftmals sind solche Objekte in eine Isolation eingewickelt, um entweder übermäßige Wärmeverluste zu vermeiden oder um das Personal vor Unfällen zu schützen. Das transiente elektromagnetische Verfahren des Patents '320 kann die Isolation durchdringen, um die darunter befindliche leitfähige Wand zu untersuchen. Diese Isolationsschicht kann hinsichtlich ihrer Dicke entlang der Behälterwand von einer Stelle zu einer anderen variieren. Mein Patent '319 stellt ein Verfahren bereit, um Variationen hinsichtlich der Dicke der Isolation zu kompensieren.
Das transiente elektromagnetische Verfahren der Patente '320 und '319 erfordert die Anordnung einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne in der Nähe des Objekts. Für den Fall einer isolierten Pipeline werden die Antennen auf der Oberseite der Isolation angeordnet. Die Sendeantenne induziert dann in der Pipelinewand einen Strom, welcher Strom rasch abfällt. Der Abfall des induzierten Stroms wird mit Hilfe der Empfangsantenne detektiert. Durch Analysieren des Abfalls des induzierten Stroms kann man eine Messung der Wanddicke erhalten. Korrosion bewirkt, daß die Wanddicke abnimmt, so daß jegliche Verringerung der Wanddicke anhand der TEM-Messung bestimmt werden kann.
Wie in den Patenten '320 und '319 gezeigt wird, befaßt sich das transiente elektromagnetische Verfahren nicht mit der Geschwindigkeit der Datenakquisition. Es gibt jedoch viele Situationen, wo die Geschwindigkeit des Überprüfungsvorgangs von primärem Interesse ist. Dies ist insbesondere bei einem in einem Bohrloch befindlichen Rohr, bei einer Wärmetauscherverrohrung und bei vergrabenen Flüssigkeitsübertragungspipelines der Fall, wo die Antennen auf der Innenseite der Verrohrung bzw. des Rohrstrangs oder der Pipeline angeordnet sein müssen, und zwar wegen der Lage der Verrohrung bzw. des Rohrstrangs oder der Pipeline. Als Folge der Verwendung von innenseitig angeordneten Antennen handelt man sich eine Stillstandszeit ein. Relativ lange Stillstandszeiten, die durch Verwendung von stationären Antennen hervorgerufen werden, sind kostspielig und werden deshalb in der Praxis vermieden.
Verfahren aus dem Stand der Technik sind zur Untersuchung eines in einem Bohrloch befindlichen Rohrs und dergleichen nicht sehr befriedigend. Ultraschallverfahren besitzen eine schmale bzw. geringe Auflösung, was zur Untersuchungszeit hinzu kommt. Auch werden die Ultraschall-Transducer durch die Flüssigkeitskopplung von der Flüssigkeit innerhalb der Verrohrung oder der Pipeline beeinflußt. Strömungsleckverfahren besitzen ein solches Kopplungsproblem nicht, es gibt jedoch ein Problem mit der Interpretation der Daten. Die Signale werden von scharfen Kanten stark beeinflußt und machen eine Interpretation schwierig.
Transiente elektromagnetische Verfahren leiden nicht unter diesen Nachteilen. Deshalb ist es wünschenswert, die Geschwindigkeit von transienten elektromagnetischen Untersuchungen eines Objekts zu erhöhen. Mit einem solchen Untersuchungssystem könnten größere Flächen innerhalb kürzerer Zeiträume untersucht werden. Außerdem könnten mit einem solchen Untersuchungssystem die Antennen auf der Innenseite von Pipelines angeordnet werden und nicht die Strömung der Flüssigkeit behindern. Somit könnten die Pipelines, die gerade untersucht werden, im Einsatz bleiben.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein transientes elektromagnetisches Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung von Objekten zu schaffen, bei dem bzw. bei der die Sensoren, die zur Untersuchung verwendet werden, während der Untersuchung entlang des Objekts bewegt werden können.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Untersuchung eines leitfähigen Objektes geschaffen, welches Verfahren die Schritte umfaßt:
a) eine Sendeantenneneinrichtung und eine Sendereinrichtung, die mit der Sendeantenneneinrichtung verbunden ist, werden bereitgestellt;
b) eine Empfangsantenneneinrichtung und eine Empfängereinrichtung, die mit der Empfangsantenneneinrichtung verbunden ist, werden bereitgestellt;
c) die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung werden in unmittelbarer Nähe zu dem Objekt angeordnet;
d) die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung werden kontinuierlich am Objekt entlang bewegt;
e) während die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung am Objekt entlang bewegt werden, wird von dem Sendermittel ein sich plötzlich ändernder Strom an die Sendeantenneneinrichtung angelegt, um so in dem Objekt einen Strom zu induzieren, und dann wird der induzierte Strom in dem Objekt mit der Empfängereinrichtung detektiert, um ein empfangenes Signal zu erzeugen;
f) die Dicke des Objekts wird aus dem empfangenen Signal durch Bestimmen der zeitlichen Ableitung des empfangenen Einzelsignals und durch Vergleichen der Ableitung des empfangenen Signals mit einer Ableitung eines Referenzsignals bestimmt, welches Referenzsignal von einem Referenzobjekt von bekannter Dicke erhalten wird;
g) Schritt c) wird wiederholt, während gleichzeitig die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung kontinuierlich am Objekt entlang bewegt werden, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit der die induzierten Ströme sich durch das leitfähige Objekt ausbreiten, um ein empfangenes Einzelsignal von jedem aufeinanderfolgenden Abschnitt des Objekts zu erzeugen.
Mit der vorliegenden Erfindung kann ein leitfähiges Objekt, wie beispielsweise eine Wand und eine Pipeline, ein Wärmetauscherrohr oder -Auskleidung, auf einen Wandschwund aufgrund von Korrosion untersucht werden. Die Geschwindigkeit der Untersuchung wird erfindungsgemäß erhöht, weil die Datenakquisition erfolgen kann, während die Antennen an der Wand entlang bewegt werden.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Untersuchung eines leitfähigen Objekts bereit, welches Verfahren die Schritte umfaßt:
a) eine Sendeantenneneinrichtung und eine Sendereinrichtung, die mit der Sendeantenneneinrichtung verbunden ist, werden bereitgestellt;
b) eine Empfangsantenneneinrichtung und eine Empfängereinrichtung werden bereitgestellt, die mit der Empfangsantenneneinrichtung verbunden ist;
c) die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung der Vorrichtung werden in unmittelbarer Nähe des Objekts angeordnet;
d) die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung werden kontinuierlich am Objekt entlang bewegt;
e) während die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung am Objekt entlang bewegt werden, wird von der Sendereinrichtung ein sich plötzlich ändernder Strom an die Sendeantenneneinrichtung angelegt, um so in dem Objekt einen Strom zu induzieren, und dann wird mit der Empfängereinrichtung der Vorrichtung der induzierte Strom in dem Objekt detektiert, um ein empfangenes Signal zu erzeugen;
f) die Objektdicke wird aus dem empfangenen Einzelsignal bestimmt, und zwar mit Hilfe von:
th = (d(1n V )/d(1n t) + 2.17 1n t - b)/c,
wobei th die Wanddicke, V die Spannung, die von der jeweiligen Empfangsantenne gemessen wird, t die Zeit und b sowie c empirisch abgeleitete Kalibrationskonstanten sind;
g) Schritt e) wird wiederholt, während die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit am Objekt entlang bewegt werden, die kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit der sich die induzierten Ströme durch das leitfähige Objekt ausbreiten, um ein empfangenes Einzelsignal von jedem aufeinanderfolgenden Abschnitt des Objekts zu erzeugen.
Unter einem dritten Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Untersuchung eines leitfähigen Objekts bereit, welches Verfahren die Schritte umfaßt:
a) eine Sendeantenneneinrichtung und eine Sendereinrichtung, die mit der Sendeantenneneinrichtung verbunden ist, werden bereitgestellt;
b) eine Empfangsantenneneinrichtung und eine Empfängereinrichtung, die mit der Empfangsantenneneinrichtung verbunden ist, werden bereitgestellt;
c) die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung werden in unmittelbarer Nähe zum Objekt angeordnet, wobei die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung in einer ortsfesten Beziehung relativ zueinander gehalten werden;
d) die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung werden an einer ersten Position vorbei bewegt, von der Sendereinrichtung wird ein sich plötzlich ändernder Strom an die Sendeantenneneinrichtung angelegt, um in dem Objekt einen Strom zu induzieren, und dann wird der in dem Objekt induzierte Strom mit Hilfe der Empfängereinrichtung der Vorrichtung detektiert;
e) der induzierte Strom in dem Objekt wird weiterhin gemessen, während die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung kontinuierlich zu einer zweiten Position am Objekt entlang bewegt werden, und mit der Empfängereinrichtung wird ein empfangenes Signal erzeugt;
f) die Dicke des Objekts wird aus dem empfangenen Einzelsignal bestimmt, indem aus dem empfangenen Signal die zeitliche Ableitung des Abfalls des induzierten Stroms bestimmt wird, welche Ableitung Zwischenabschnitte und Abschnitte zu späten Zeitpunkten aufweist, und indem die Ableitung des empfangenen Signals mit einer Ableitung eines Referenzsignals verglichen wird, welches Referenzsignal von einem Objekt mit bekannter Dicke erhalten wird;
g) die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung werden in unmittelbarer Nähe zu dem Objekt angeordnet und beibehalten, während das empfangene Signal erzeugt wird, so daß das empfangene Signal ein hohes Signal-zu- Rausch-Verhältnis besitzt, wobei die Objektdicke mit Hilfe eines empfangenen Einzelsignals bestimmt wird;
h) die Schritte c) bis g) werden wiederholt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht im Querschnitt eines Bohrlochs und einer an der Oberfläche befindlichen Ausrüstung, welche die Vorrichtung der Erfindung zeigt, und zwar entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht der unten im Bohrloch befindlichen Vorrichtung aus Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung, und zwar längs der Linien III-III aus Fig. 2.
Fig. 4 ist eine vordere Seitenansicht eines Sensorkopfaufbaus.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht der Sende- und Empfangsspulenanordnung.
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht der Empfangsspuleneinrichtung.
Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm der Bohrlochelektronik.
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht einer Länge eines Wärmetauscherrohrs, welche die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zeigt.
Fig. 9 ist eine Kurve, die mehrere Abfälle von induzierten Strömen in einer Rohrwand zeigt, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurden, und zwar entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform. Die Sende- und Empfangsantennen sind transversal bzw. quer zueinander angeordnet und sind für jeden Abfall des induzierten Stroms unter verschiedenen Abständen zueinander beabstandet. Die Daten, die in den Kurven der Fig. 9-16 gezeigt werden, wurden gemessen, indem die Antennen mit 3-4 Fuß pro Sekunde an einer Leiterwand (2" Rohr) entlang bewegt wurden.
Fig. 10 ist eine Kurve, die die logarithmischen Ableitungen der Abfälle des induzierten Stroms aus Fig. 9 zeigt.
Fig. 11 ist eine Kurve, die einen Überblick entlang einer Länge des Rohrs gibt, was mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und unter Verwendung von zusammenfallenden Sende- und Empfangsantennen erfolgt.
Fig. 12 ist eine Kurve, die einen Überblick entlang einer Länge eines Rohrs gibt, was unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und unter Verwendung von quer orientierten Antennen vorgenommen wurde.
Fig. 13 ist eine Kurve, die den Abfall eines induzierten Stroms in einer Rohrwand zeigt, und zwar unter Verwendung von longitudinal orientierten Antennen.
Fig. 14 ist eine Kurve, die die logarithmischen Ableitungen der Abfälle aus Fig. 13 zeigt.
Fig. 15 und Fig. 16 sind Kurven, die einen Überblick entlang einer Länge eines Rohrs geben, und zwar unter Verwendung von longitudinal orientierten Antennen. Die Entfernung zwischen den Sende- und Empfangsantennen ist in der in Fig. 15 gezeigten Kurve kleiner als die Entfernung der in Fig. 16 gezeigten Kurve.

Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen

Verallgemeinert gesprochen, sind zur Untersuchung einer leitfähigen Wand unter Verwendung von transienten elektromagnetischen Verfahren elektromagnetische Sende- und Empfangssensoren erforderlich. Die Sende- und Empfangssensoren werden in der Nähe der Wand angeordnet und der Sendesensor wird mit einem sich plötzlich ändern den Strom versorgt. Der Sendesensor induziert in der Wand einen Strom, welcher induzierte Strom mit Hilfe des Empfangssensor detektiert wird. Mit Hilfe des Empfangssensors wird ein empfangenes Signal erzeugt, das den induzierten Strom darstellt. Dieses empfangene Signal wird dann analysiert, um die Dicke der Wand an der Stelle des Sensors zu bestimmen. Wenn man die ursprüngliche Dicke der Wand kennt, kann man eine Verringerung der Dicke entdecken. Falls man herausgefunden hat, daß die Wanddicke verringert worden ist, kann man auf das Vorliegen von Korrosion oder einigen anderen die Dicke reduzierenden Mechanismen schließen.
TEM-Verfahren aus dem Stand der Technik zur Untersuchung von leitfähigen Wänden haben ortsfeste Sende- und Empfangsantennen eingesetzt. Ortsfeste Antennen werden eingesetzt, um mehrere Empfangssignale für jede Antennenposition zu erzeugen. Die mehreren Signale werden dann übereinander gelegt, um das Signal-zu-Rausch-Verhältnis zu vergrößern. Der Stand der Technik wird in den US-Patenten Nrn. 4,843,320 und 4,843,319 dargelegt. Der Offenbarungsgehalt der Patente '320 und '319 sei hiermit im Wege der Bezugnahme mit beinhaltet.
Ich habe entdeckt, daß die Sende- und Empfangsantennen an der Wand entlang bewegt werden können, während die Antennen an der Datenakquisition beteiligt sind, indem in der Wand Ströme induziert und die induzierten Ströme detektiert werden. Ich habe herausgefunden, daß die Bewegung der Sende- und Empfangsantennen über die Wand nicht nur die Geschwindigkeit der Datenakquisitionen erhöht, sondern auch Daten erzeugt, die man hinsichtlich der Wanddicke interpretieren kann. Verfahren, die die Bewegung von Sende- und Empfangsantennen einsetzen, sind besonders nützlich zur Bestimmung der Wanddicke eines unten im Bohrloch befindlichen Rohrs, eines Wärmetauscherrohrs und von Pipelines.
In den Fig. 1 und 2 ist eine schematische Längsschnittansicht eines ausgekleideten Bohrlochs gezeigt, wobei eine darin angeordnete elektromagnetische Meßwertvorrichtung 13 gezeigt ist, sowie ein an der Oberfläche befindliches Haltegerät 15, mit deren Hilfe das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ausgeführt werden kann.
Bei dem Bohrloch 11, das in die Erde 17 gebohrt wird, handelt es sich um ein Öl- oder Gasbohrloch. Das Bohrloch 11 ist mit einer Länge von Futterrohr 19 ausgekleidet, das in dem Bohrloch ortsfest einzementiert ist. Das Futterrohr 19 besteht aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise aus Stahl.
Die Meßwertvorrichtung 13 befindet sich innerhalb des Futterrohrs 19 und bewegt sich für Meßwertvorgänge das Bohrloch rauf und runter. Die Meßwertvorrichtung 13 hängt an einem Meßwertkabel 21 innerhalb des Futterrohrs 19 herab, welches für eine elektrische Stromversorgung und für Datenübermittlungskanäle von dem an der Oberfläche befindlichen Gerät 15 sorgt. Auf der Oberfläche ist das Meßwertkabel um eine Trommel 23 gewickelt. Ein Motor 25 dreht die Trommel, um die Meßwertvorrichtung 13 innerhalb des Bohrlochs 11 zu senken und anzuheben.
Bezugnehmend auf Fig. 2 umfaßt die Meßwertvorrichtung 13 mehrere Meßköpfe 27, welche die Sende- und Empfangsantennen 29, 31 enthalten, eine unten im Loch befindliche Elektronik 33 und ein Körperteil 35. Das Körperteil 35 ist zylindrisch und länglich. Zentrierer 37 sind entlang dem Körperteil 35 angeordnet, um die Meßwertvorrichtung in einer zentrierten Position entlang der Längsachse des Futterrohrs bzw. der Auskleidung 19 zu halten.
In der bevorzugten Ausführungsform (siehe Fig. 2 und 3) gibt es vier Meßköpfe 27. Die Meßköpfe 27 sind unter 90º zueinander um den Umfang des Körperteils 35 angeordnet und sind groß genug, um den Umfang des Futterrohrs abzudecken. Um eine Berührung zwischen benachbarten Meßköpfen zu verhindern, sind die Meßköpfe 27 entlang dem Körperteil in Längsrichtung zueinander versetzt. Somit gibt es ein oberes Paar von Meßköpfen und ein unteres Paar von Meßköpfen. Jedes Paar besitzt zwei sich diametral gegenüberliegende Meßköpfe. Das untere Paar ist um 90º verdreht zu dem oberen Paar, um für eine komplette Abdeckung des Umfangs zu sorgen. Jeder Meßkopf besitzt eine kreisbogenförmige Außenseite 39, die in etwa der Krümmung der Innenseite des Futterrohrs bzw. der Auskleidung 19 entspricht. Jeder Meßkopf 27 trägt auf sich ein Paar von Rollen 41, zur Berührung mit dem Futterrohr 19 (siehe Fig. 4). Die Rollen 41 stehen nach außen etwas von der Außenseite 39 von jedem Meßkopf vor, so daß die Antennen 29, 31 vor einem Abrieb an der Futterrohrwand 19 geschützt sind. Jeder Meßkopf 27 ist an dem Körperteil 35 mit Hilfe eines Paars von Armen 43 angebracht. Die Arme 43, die unter Federspannung stehen, drücken den Meßkopf in eine Rollberührung mit der Innenseite des Futterrohrs bzw. der Auskleidung.
Jeder Meßkopf 27 (siehe Fig. 4) trägt auf sich mehrere Antennen, so daß diese sich in der Nähe der Futterrohrwand befinden. In der Mitte von jedem Meßkopf 27 befindet sich eine Sendeantenne 27 und eine damit zusammenfallende Empfangsantenne 31A. Sowohl die Sende- als auch die Empfangsantenne 29, 31A ist auf denselben Kern 51 gewickelt, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Der Kern 51, der die Form einer Spule besitzt, besteht aus einem nicht-magnetischen und nicht-leitfähigen Material, beispielsweise Kunststoff. Die jeweiligen Antennen bestehen aus jeweiligen Drahtwicklungen. Es sind auch mehrere Empfangsantennen vorgesehen, die um die zentrale Sendeantenne 29 herum angeordnet sind. Jede Empfangsantenne 31 besteht aus einer Drahtwicklung, die auf einen Kern 51 gewickelt ist (siehe Fig. 6). Die Antennen sind in dem Meßkopf 27 so orientiert, daß die Längsachsen der Kerne 51 senkrecht zum angrenzenden Abschnitt der Futterrohrwände stehen.
Die Empfangsantennen 31, bei denen es sich nicht um die zusammenfallenden Antennen 31A handelt, sind in verschiedenen räumlichen Orientierungen bezüglich der Sendeantenne 29 angeordnet. Somit gibt es Sendeantennen 31B, die lateral bzw. seitlich oder transversal bzw. quer zur Sendeantenne 29 angeordnet sind. Die Querantennen 31B sind entlang einer ersten imaginären Linie angeordnet, die zwischen der jeweiligen Querantenne und der Sendeantenne 29 verläuft, welche erste imaginäre Linie senkrecht zur Richtung der Bewegung der Sendeantenne ist. Es gibt auch Empfangsantennen 31C, die longitudinal zur Sendeantenne 29 angeordnet sind. Die Longitudinalantennen 31C sind entlang einer zweiten imaginären Linie angeordnet, die zwischen der jeweiligen Longitudinalantenne und der Sendeantenne 29 verläuft, welche zweite imaginäre Linie parallel zur Richtung der Bewegung der Sendeantenne ist. Und es gibt Empfangsantennen 31D, die sowohl quer als auch longitudinal (diagonal) zur Sendeantenne 29 angeordnet sind.
In Fig. 7 sind die Sende- und Empfangsantennen gezeigt, die in einem Meßkopf enthalten sind, wie sie mit der Bohrlochelektronik verbunden sind. Die Sendeantenne 29 in jedem Meßkopf 27 ist mit einem Sender 55 verbunden. Der Sender 55 erzeugt einen Puls, der plötzliche Abfallszeiten von der Größenordnung von 1-100 Mikrosekunden besitzt. Typischerweise besitzt der Puls Amplituden von ein oder zwei Ampere. Die Pulse des Senderpulszugs alternieren in der Polarität, um eine dc-Vorspannung in dem Gerät zu eliminieren. Somit ist der erste Puls positiv, der zweite Puls negativ, der dritte Puls positiv, der vierte Puls negativ usw. Die Dauer jedes Pulses ist ausreichend lang, um die Pulsgröße zu stabilisieren, so daß vor dem Auftreten der abrupten Abfallszeit des Pulses in der Futterrohrwand keine Ströme induziert werden.
Die jeweiligen Empfangsantennen 31 von jedem Meßkopf 27 sind mit einem Empfänger 57 verbunden. Bei dem Empfänger 57 handelt es sich um ein Multikanalgerät, das einen Kanal für jede Empfangsantenne besitzt. Bei dem Empfänger 57 handelt es sich um ein Breitbandgerät mit einem weiten (5 oder 6 Größenordnungen) Dynamikbereich. Ein Analog-zu-Digital-Wandler 58 digitalisiert die Daten von der Empfangsantenne. Die digitalisierten Daten werden zur Zurückweisung eines 60 Hz-Rauschens gefiltert und an einen Multiplexer 59 zur Übermittlung hoch zu dem Meßwertkabel 21 gesendet.
Die Bohrlochelektronik kann so viele Sender und Empfänger besitzen, wie erforderlich sind. Bei der bevorzugten Ausführungsform gibt es vier Sendeantennen 29, und zwar eine für jeden Meßkopf 27. Ein Sender kann alle vier Sendeantennen erregen; entweder gleichzeitig oder sequentiell, oder es können mehrere Sender eingesetzt werden. In gleicher Weise können mehrere Empfänger verwendet werden, um eine ausreichende Anzahl von Empfängerkanälen bereitzustellen. Eine geeignete Anzahl von Digitalisierern ist auch vorgesehen. Ein Kontroller bzw. eine Steuereinrichtung 21 ist mit dem Sender 55 und dem Empfänger 57 verbunden. Der Kontroller 61 koordiniert die Datenakquisition mit Hilfe der Meßköpfe, indem der Sender 55 und der Empfänger 57 gesteuert werden.
Das Gerät an der Oberfläche umfaßt die Trommel 23 und den Motor 25 (die zuvor beschrieben wurden), einen Digitalrechner 63 und ein Tiefengerät 65 (siehe Fig. 1). An der Oberfläche werden die Daten von dem Meßwertkabel mit Hilfe des Computers empfangen. Bei dem Computer 63 handelt es sich um einen üblichen portablen Computer mit ausreichender Speicherkapazität, um die Daten aufzuzeichnen. Der Computer speichert die Daten von den Empfangsantennen und nimmt eine gewisse Datenverarbeitung vor. Das Tiefengerät 65 zeichnet die Tiefe der Meßwertvorrichtung in dem Bohrloch auf.
Nun wird das Verfahren zur Untersuchung der Wand des Bohrlochfutterrohrs beschrieben. Die Meßwertvorrichtung 13 wird in das Bohrloch 11 zum tiefsten Punkt der Überprüfung abgesenkt. Dann wird das Meßwertgerät 13 mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung der Oberfläche hochgezogen. Während sich die Meßwertvorrichtung innerhalb der Bohrlochverrohrung befindet, berühren die Rollen 41 der Meßköpfe 27 die Innenseite der Futterrohrwand 19. Die Meßköpfe 27 werden mit Hilfe der Arme 43 in eine Rollberührung mit der Futterrohrwand gezwungen, so daß ein Spalt zwischen den Sende- und Empfangsantennen und der Futterrohrwand vorliegt. Die Sende- und Empfangsantennen des Meßkopfes werden in einem vergleichsweise konstanten Abstand zur Futterrohrwand 19 gehalten.
Während die Meßwertvorrichtung 13 im Loch hochgezogen wird, wird die Sendeantenne 29 auf jedem Meßkopf 27 von dem Sender 55 erregt. Jede Sendeantenne 29 wird für eine ausreichende Zeitdauer erregt, um den Strom in der Antenne zu stabilisieren, wodurch sichergestellt wird, daß keine Ströme in der Futterrohrwand induziert werden. Dann wird jede Sendeantenne 29 plötzlich mit Hilfe des Senders ausgeschaltet, so daß der Strom in der Sendeantenne rasch auf die Amplitude 0 abfällt. Dieses plötzliche Ausschalten der Sendeantenne induziert in demjenigen Abschnitt der Futterrohrwand 19 einen Strom, der sich in der Nähe der jeweiligen Sendeantenne befindet. Sobald die jeweilige Sendeantenne ausgeschaltet wird, wird der Empfänger 57, der der benachbarten Empfangsantenne 31 zugeordnet ist, angeschaltet. Die jeweiligen Empfangsantennen 31 detektieren das Vorliegen und den Abfall des induzierten Stroms in der Futterrohrwand und erzeugen ein jeweiliges Empfangssignal, das den induzierten Strom darstellt. Die empfangenen Signale werden mit Hilfe des Empfängers 57 empfangen, wo sie verstärkt und gefiltert und dann mit Hilfe des Digitalisierers 58 digitalisiert werden. Die empfangenen Signale werden dann mit Hilfe des Multiplexers 59 über das Meßwertkabel nach oben übermittelt. An der Oberfläche speichert der Computer 63 die empfangenen Signale. Der Computer 63 bearbeitet die empfangenen Signale, um eine Messung der Wanddicke zu erhalten.
Weil die Meßwertvorrichtung 13 konstant bewegt wird, werden während der Bewegung der Sende- und Empfangsantennen 29, 31 entlang der Futterrohrwand 19 Daten akquiriert. Die Sende- und Empfangsantennen befinden sich in der Nähe der Futterrohrwand (etwa 1/8 Inch bei der bevorzugten Ausführungsform), um ein Empfangssignal zu erzeugen, das ein hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweist. Dies beseitigt das Bedürfnis, für eine beliebige vorgegebene Fläche der Futterrohrwand mehrere Empfangssignale zu akquirieren, um diese zu überlagern. Weil für einen beliebigen vorgegebenen Bereich der Futterrohrwand nur ein einziges Empfangssignal erforderlich ist, brauchen die Sende- und Empfangsantennen nicht stationär bzw. ortsfest zu sein, sondern können sich während der Datenakquisition entlang der Futterrohrwand bewegen. Somit werden die Sendeantennen plötzlich ausgeschaltet, wenn sich die Meßköpfe bei einer ersten Position relativ zu der Futterrohrwand befinden. Das abrupte Ausschalten induziert in der Wand einen Strom, welcher Strom sich von der Sendeantenne weg ausbreitet. Die Datenakquisition mit Hilfe des Empfängers 57 beginnt dann, wenn die Sendeantenne ausgeschaltet wird und endet kurze Zeit später, wenn sich die Meßköpfe bei einer zweiten Position relativ zu der Futterrohrwand befinden.
Die Geschwindigkeit der Bewegung der Sende- und Empfangsantennen bezüglich der Futterrohrwand hängt von der Ausbreitungsgeschwindigkeit der induzierten Ströme innerhalb der Wand ab. Die induzierten Ströme breiten sich von der in der Nähe befindlichen Oberfläche der Wand (nahe der Sendeantenne) zu der entfernten Seite der Wand aus und breiten sich auch radial nach außen hin aus, ganz so wie die Wellen, die durch einen Kieselstein hervorgerufen werden, der in ein Wasser fällt. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der induzierten Ströme in der Wand ist eine Funktion des Wandmaterials, der Wanddicke und der Geometrie. Um die Dateninterpretation zu erleichtern, sollte die Antennengeschwindigkeit eine Größenordnung kleiner sein als die Ausbreitungsgeschwindigkeit des induzierten Stroms. Dies würde die Antenne bezüglich der induzierten Ströme tatsächlich stationär machen. Bei einem Rohr, das einen Innendurchmesser von zwei Inches und eine nominelle Wanddicke von 0,185 Inches besitzt, wäre die Antennengeschwindigkeit von 50 Fuß Rohr pro Minute oder weniger kleiner als die Ausbreitungsgeschwindigkeit der induzierten Ströme. Die Zeitdauer zum Empfangen der Signale (und zum Bewegen des Meßkopfs zwischen den ersten und zweiten Positionen) beträgt typischerweise etwa 3-5 Millisekunden.
Das Verfahren zur Interpretation der Empfangssignale hängt von der Signatur der Empfangssignale ab, welche ihrerseits von der Orientierung der jeweiligen Empfangsantenne relativ zur Sendeantenne abhängt. Bezugnehmend auf die Fig. 4 und 5 gibt es zusammenfallende bzw. koinzidente Empfangsantennen 31A, seitliche Empfangsantennen 31B und longitudinale Empfangsantennen 31C. In Fig. 9 sind für eine zusammenfallende Empfangsantenne und für verschiedene Quer-Empfangsantennen verschiedene Empfangssignale gezeigt. In Fig. 9 (und in Fig. 13) wurden die von den Empfangsantennen erzeugten Spannungen normalisiert, indem die Wirkung von Variationen des Spulenstroms beseitigt wurden. Für eine zusammenfallende Empfangsantenne und für eine beinahe zusammenfallende Empfangsantenne (das ist eine seitliche oder quer gerichtete Empfangsantenne 31B, die nahe zur Sendeantenne angeordnet ist) sind die empfangenen Signale einander ähnlich, wobei das beinahe zusammenfallende bzw. koinzidente Signal der Größe kleiner ist als das zusammenfallende bzw. koinzidente Signal. Beide Signale sind positiv und zeigen einen Knickpunkt im Zeitbereich von 1,1- 2,1 Millisekunden. Der Knickpunkt für jedes empfangene Signal gibt den Zeitpunkt an, wenn der induzierte Strom die abgewandte Seite der Wand erreicht. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, welche die logarithmische Ableitung der Signale in Fig. 9 zeigt, werden die Knickpunkte durch eine Änderung in der Ableitung von einem vergleichsweise konstanten Wert zu einem plötzlich abnehmenden (das heißt mit größerer negativer Zahl) Wert angezeigt. Das empfangene Signal von einer Übergangs-Empfangsantenne (das ist eine seitliche Empfangsantenne, die weiter zur Sendeantenne beabstandet ist als die beinahe zusammenfallende Antenne) beginnt mit einer negativen Spannung und kreuzt dann die Null-Linie zwischen 1,1-2,1 Millisekunden. Nach Kreuzen der Null-Linie nimmt das Signal einen Spitzenwert an und fällt dann auf Null ab. Das empfangene Signal von einer Fernfeld-Empfangsantenne (das ist eine seitliche Empfangsantenne, die zur Sendeantenne weiter beabstandet ist als entweder die nahe zusammenfallende oder die Übergangsantennen) ist ähnlich zu dem zusammenfallenden und zu dem beinahe zusammenfallenden Signal, ist jedoch von entgegengesetzter Polarität.
Longitudinal orientierte Empfangsantennen erzeugen Empfangssignale, die ein Verhalten zeigen, das ähnlich den zusammenfallenden und beinahe zusammenfallenden Empfangssignal ist, das zuvor diskutiert wurde (siehe Fig. 13 und 14). Die empfangenen Signale fallen von einer positiven Maximalamplitude ab, die zu Beginn auftritt. Der Knickpunkt, wo die induzierten Ströme die abgewandte Seite der Wand erreichen, tritt zwischen einer und zwei Millisekunden auf, wie in Fig. 14 gezeigt. Anders als bei seitlichen Empfangsantennen ist die Form des empfangenen Signals bei longitudinalen Empfangsantennen auf kleinen Rohren unabhängig vom Abstand zwischen den Sende- und Empfangsantennen. Der Abstand beeinflußt jedoch die Größe des empfangenen Signals; je größer der Abstand, desto kleiner die Größe.
Die akquirierten Daten, die den Abfall des induzierten Stroms und die Ausbreitung in der Wand darstellen, werden verarbeitet, um Information bezüglich der Dicke der Wand und/oder des Vorhandenseins von Anomalien in der Wand herauszuholen. Die Daten werden normalisiert, indem der Absolutwert und dann die logarithmische Ableitung genommen wird, wie in Fig. 10 gezeigt.
Man erhält dann die Wanddicke (entweder in quantitativer oder in qualitativer Hinsicht) bei einer bestimmten Stelle, indem man entweder eine empirisch abgeleitete Beziehung anwendet oder indem man die Ableitungen mit Referenzableitungen vergleicht. Die empirische Beziehung lautet wie folgt:
th = (d(1n V )/d(1n t) + 2.17 1n t - b)/c,
wobei th die Wanddicke, V die Spannung, wie sie von der jeweiligen Empfangsantenne gemessen wird, t die Zeit ist. Die Beziehung wird von einem linearen Interpolationsalgorithmus abgeleitet und als solche handelt es sich bei b und c um Interpolationskonstanten. Die Beziehung kann bei Zwischenzeitpunkten oder zu späten Zeiten eines empfangenen Signals angelegt werden, nachdem der Knickpunkt aufgetreten ist. Die Faktoren b und c werden empirisch abgeleitet und hängen vom Wanddurchmesser (für den Fall von Rohren), der Dicke, der Metallurgie und der Temperatur ab. Alternativ kann man die Daten mit Referenzableitungen vergleichen, die von Wänden von bekannter Dicke, Metallurgie und Geometrie erhalten werden und die mit vergleichbaren Antennengeometrien erhalten werden. Eine Interpolation kann erforderlich sein, um die Wanddicke zu bestimmen. Für den Fall von Empfangssignalen, die mit Hilfe von Übergangs-Empfangsantennen erhalten werden, wie sie in Fig. 9 gezeigt sind, wird der Maximalwert im Anschluß an das Kreuzen der Null-Linie und den Eintrittszeitpunkt dieses Maximums bestimmt. Diese zwei Werte, das Maximum und der Eintrittszeitpunkt werden dann mit Maxima und Eintrittseitpunkten von Referenz-Übergangssignalen verglichen.
Die Wanddickenmessungen können dann mit Referenz zu deren Position auf der Wand geplottet werden. Beispielsweise ist in Fig. 11 ein Wanddickenplott entlang der Länge eines Abschnittes eines Rohrs gezeigt. Die Daten wurden unter Verwendung von zusammenfallenden Sende- und Empfangsantennen erhalten, die sich mit 4 Fuß pro Minute bewegen. In Fig. 11 sind fünf verschiedene Anomalien in der Wanddicke gezeigt. Die Anomalien wurden auf der Außenseite der Wand eingearbeitet. Die Sensoren bewegten sich entlang der Innenseite der Wand. Von links nach rechts gibt es ein Flachstück mit einem Durchmesser von 1 Inch, das eine tatsächliche Wanddicke von 0,137 Inches besitzt, ein Loch mit einem Durchmesser von 1/2 Inch, das eine tatsächliche Wanddicke von 0,145 Inches besitzt, eine 1 Inch breite Umfangsnut mit einer tatsächlichen Wanddicke von 0,153 Inches, ein Flachstück mit einem Durchmesser von 1 Inch, das eine tatsächliche Wanddicke von 0,135 Inches besitzt, sowie ein Loch mit einem Durchmesser von 1/2 Inch, das eine tatsächliche Wanddicke von 0,141 Inches besitzt. Das erfindungsgemäße System lokalisierte alle diese Anomalien und ergab vernünftige quantitative Messungen der Wanddicke bei den Anomalien.
In Fig. 12 ist ein Wanddickenplott entlang der Länge eines Rohrs gezeigt, der mit seitlichen Empfangsantennen erhalten wurde, die unter 0,75 Inches zu der Sendeantenne beabstandet sind. Bei der ersten Anomalie handelt es sich um eine 1 Inch breite Umfangsnut, bei der zweiten Anomalie um ein Flachstück mit einem Durchmesser von 1 Inch und bei der dritten Anomalie um ein Loch mit einem Durchmesser von 1/2 Inch. Zu Vergleichszwecken ist auch eine stationäre Ultraschallüberwachung entlang derselben Länge des Rohrs gezeigt. In den Fig. 15 und 16 sind Wanddickenplotts gezeigt, die mit Hilfe von longitudinalen Empfangsantennen erhalten wurden. In Fig. 15 ist die longitudinale Empfangsantenne 0,81 Inches zur Sendeantenne beabstandet. In Fig. 16 ist die longitudinale Empfangsantenne 2 Inches zur Sendeantenne beabstandet. Eine bessere Lokalisierung einiger Anomalien, insbesondere der Löcher mit einem Durchmesser von 1/2 Inch, erreicht man mit dem großen Antennenabstand.
Die Verwendung von mehreren Empfangsantennen um die Sendeantenne herum ergibt viel mehr Information über das zu prüfende Objekt als eine einzelne Empfangsantenne. Ich habe herausgefunden, daß zusammenfallende und Empfangsantennen ein besseres Signal-zu-Rausch-Verhältnis als nicht zusammenfallende Antennen ergeben. Jedoch ergeben nicht zusammenfallende Antennen, wie beispielsweise die zuvor beschriebenen seitlichen und longitudinalen Antennen, eine bessere räumliche Auflösung.
In Fig. 8 ist die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, wie sie eingesetzt wird, um eine Länge eines Wärmetauscherrohrs 69 zu prüfen. Die Vorrichtung umfaßt einen Sensor 71, der mit Hilfe eines Kabels 73 und einer Motoranordnung 75 durch das Rohr 69 bewegt wird. Der Sensor 71 besitzt Sendeantennen 77, die um den Außenumfang des Sensors um 90º zueinander beabstandet angeordnet sind. Die Empfangsantennen 79 sind in Longitudinalrichtung von jeder Sendeantenne beabstandet. Ein Empfänger 81 und ein Sender 83 sind vorgesehen, ebenso ein Digitalisierer und ein Filter 85 und ein Computer 87. Ein Positionsindikator 89 ist mit der Trommel 91 verbunden, um eine Korrelation zwischen den erhaltenen Daten und der Position entlang dem Rohr zu ermöglichen.
Der Betrieb der Vorrichtung in Fig. 8 ist derselbe wie der für die Vorrichtung in Fig. 1. Daten werden in derselben Art und Weise erhalten und ausgewertet. Die Anordnung aus Motor und Trommel bewegt den Sensor durch das Innere des Wärmetauscherrohrs.
Obwohl die Empfangssensoren als Antennen oder Drahtwicklungen beschrieben worden sind, könnten die Empfangssensoren stattdessen Magnetflußsensoren, wie beispielsweise Halleffektgeräte, umfassen.
Obwohl die Bewegungseinrichtung zum Bewegen der Sendeantennen und der Empfangsantennen entlang der Wand, die untersucht werden soll, als Anordnung aus Motor, Trommel und Kabel bzw. Seil beschrieben worden ist, können andere Bewegungseinrichtungen verwendet werden. Auch brauchen die Sende- und Empfangsantennen nicht innerhalb des Rohrs oder eines Futterrohrs angeordnet sein; sie können auch auf der Außenseite angeordnet sein, falls die Umstände eine solche Anordnung zulassen.
Die hierin beschriebenen Empfangssignale wurden durch Bewegen von Sensoren in Longitudinalrichtung entlang einer Länge eines Rohrs erhalten. Die Krümmung der Rohrwand erzeugt Unterschiede zwischen den quer gerichteten und longitudinalen Empfangsantennen. Für Sensoren, die sich an einer ebenen Wand oder an einer Wand mit einer sehr geringen Krümmung entlang bewegen, wären die Signaturen bzw. Kennungen für die quer gerichteten und longitudinalen Empfangsantennen ähnlich.
Die vorstehende Offenbarung und das in den Zeichnungen Gezeigte geschah nur zur Erläuterung der Prinzipien dieser Erfindung und soll nicht in einer einschränkenden Art und Weise ausgelegt werden.

Claims

1. Verfahren zum Untersuchen eines leitfähigen Objekts, welches Verfahren die Schritte umfaßt:

a) es wird eine Sendeantenneneinrichtung (29) und eine Sendereinrichtung (55), die mit der Sendeantenneneinrichtung verbunden ist, bereitgestellt;

b) es wird eine Empfangsantenneneinrichtung (31) und eine Empfängereinrichtung (57), die mit der Empfangsantenneneinrichtung verbunden ist, bereitgestellt;

c) die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung werden in unmittelbarer Nähe zum Objekt (19) angeordnet;

d) die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung werden kontinuierlich am Objekt entlang bewegt;

e) während die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung am Objekt entlang bewegt werden, wird von dem Sendermittel (55) ein sich plötzlich ändernder Strom an die Sendeantenneneinrichtung angelegt, um so einen Strom in das Objekt zu induzieren, und dann wird mit der Empfängereinrichtung (57) der induzierte Strom in dem Objekt detektiert, um ein empfangenes Signal zu erzeugen;

f) die Dicke des Objekts wird aus dem empfangenen Signal durch Bestimmen der zeitlichen Ableitung des empfangenen Einzelsignals und durch Vergleichen der Ableitung des empfangenen Signals mit einer Ableitung eines Referenzsignals bestimmt, welches Referenzsignal von einem Referenzobjekt von bekannter Dicke erhalten wird;

g) Schritt e) wird wiederholt, während gleichzeitig die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung kontinuierlich am Objekt entlang bewegt werden, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit der die induzierten Ströme sich durch das leitfähige Objekt ausbreiten, um ein empfangenes Einzelsignal von jedem aufeinanderfolgenden Abschnitt des Objekts zu erzeugen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Detektion des induzierten Stroms in dem Objekt mit der Empfangsantenneneinrichtung den Schritt umfaßt, daß der Teil des induzierten Stroms detektiert wird, der sich von der Sendeantenneneinrichtung in einer Richtung ausbreitet, die senkrecht zu der Richtung einer Bewegung der Sendeantenneneinrichtung ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Detektion des induzierten Stroms in dem Objekt mit der Empfangsantenneneinrichtung den Schritt umfaßt, daß der Teil des induzierten Stroms detektiert wird, der sich von der Sendeantenneneinrichtung in einer Richtung ausbreitet, die parallel zu der Richtung der Bewegung der Sendeantenneneinrichtung ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, das außerdem den Schritt umfaßt, daß die Empfangsantenneneinrichtung mit der Sendeantenneneinrichtung zusammenfallend bereitgestellt werden, so daß die Empfangsantenneneinrichtung den inudzierten Strom detektiert, während sich dieser weg von der Sendeantenneneinrichtung ausbreitet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mehrere Empfangsantennen wie folgt bereitgestellt werden:

a) eine erste Empfangsantenne (31B) wird bereitgestellt, um den Teil des induzierten Stroms zu detektieren, der sich von der Sendeantenneneinrichtung in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Bewegung der Sendeantenneneinrichtung ausbreitet;

b) eine zweite Empfangsantenneneinrichtung (31 C) wird bereitgestellt, um den Teil des induzierten Stroms zu detektieren, der sich von der Sendeantenneneinrichtung in einer Richtung ausbreitet, die parallel zu der Richtung der Bewegung der Sendeantenneneinrichtung ist;

c) eine dritte Empfangsantenneneinrichtung (31A) wird bereitgestellt, die mit der Sendeantenneneinrichtung zusammenfällt, so daß die dritte Empfangsantenneneinrichtung den induzierten Strom detektiert, wenn sich dieser von der Sendeantenneneinrichtung weg in sämtliche Richtungen ausbreitet.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der induzierte Strom sich in der Wand mit einer Ausbreitungsgeschwindigkeit ausbreitet, wobei die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung an der Wand mit einer Geschwindigkeit entlang bewegt werden, die in etwa um eine Größenordnung kleiner ist als die Ausbreitungsgeschwindigkeit.

7. Verfahren zur Untersuchung eines leitfähigen Objekts, welches Verfahren die Schritte umfaßt:

b) es wird eine Empfangsantenneneinrichtung (31) und eine Empfängereinrichtung (57) bereitgestellt, die mit der Empfangsantenneneinrichtung verbunden ist;

c) die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung der Vorrichtung werden in unmittelbarer Nähe zum Objekt angeordnet;

e) während die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung am Objekt entlang bewegt werden, wird von der Sendereinrichtung (55) ein sich plötzlich ändernder Strom an die Sendeantenneneinrichtung angelegt, um so einen Strom in das Objekt zu induzieren, und dann wird mit der Empfängereinrichtung der Vorrichtung der induzierte Strom in dem Objekt detektiert, um ein empfangenes Signal zu erzeugen;

f) die Objektdicke wird aus dem empfangenen Einzelsignal bestimmt, und zwar mit Hilfe von:

th = (d(1n V )/d(1n t) + 2.17 1n t - b)/c,

wobei th die Wanddicke, V die Spannung, die von der jeweiligen Empfangsantenne gemessen wird, t die Zeit und b sowie c empirisch abgeleitete Kalibrationskonstanten sind;

g) Schritt e) wird wiederholt, während die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung kontinuierlich am Objekt mit einer Geschwindigkeit entlang bewegt werden, die kleiner ist als eine Geschwindigkeit, mit der sich die induzierten Ströme durch das leitfähige Objekt ausbreiten, um ein empfangenes Einzelsignal von jedem aufeinanderfolgenden Abschnitt des Objekts zu erzeugen.

8. Verfahren zur Untersuchung eines leitfähigen Objekts, welches Verfahren die Schritte umfaßt:

c) die Sendeantenneneinrichtung (29) und die Empfangsantenneneinrichtung (31) werden in unmittelbarer Nähe zum Objekt (19) angeordnet, wobei die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung in einer ortsfesten Beziehung relativ zueinander gehalten werden;

d) während die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung an einer ersten Position vorbei bewegt werden, wird von der Sendereinrichtung (55) ein sich plötzlich ändernder Strom an die Sendeantenneneinrichtung angelegt, um einen Strom in das Objekt zu induzieren, und dann wird der induzierte Strom in dem Objekt mit Hilfe der Empfängereinrichtung der Vorrichtung detektiert;

e) der induzierte Strom in dem Objekt wird weiterhin gemessen, während die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung kontinuierlich zu einer zweiten Position am Objekt entlang bewegt werden, und mit der Empfängereinrichtung (57) wird ein empfangenes Signal erzeugt;

f) die Dicke des Objekts wird aus dem empfangenen Einzelsignal bestimmt, indem aus dem empfangenen Signal die zeitliche Ableitung des Abfalls des induzierten Stroms bestimmt wird, welche Ableitung Zwischenabschnitte und Abschnitte zu späten Zeitpunkten aufweist, und indem die Ableitung des empfangenen Signals mit einer Ableitung eines Referenzsignals verglichen wird, welches Referenzsignal von einem Objekt mit bekannter Dicke erhalten wird;

g) wobei die Sendeantenneneinrichtung und die Empfangsantenneneinrichtung während der Erzeugung des empfangenen Signals in unmittelbarer Nähe zum Objekt angeordnet und beibehalten werden, so daß das empfangene Signal ein hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis besitzt, wobei die Objektdicke mit Hilfe eines empfangenen Einzelsignals bestimmt wird;

h) die Schritte c) bis g) werden wiederholt.