NO20092518A1 - Fremgangsmate og anordning for a overvake en sone av en metallstruktur - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og anordning for å overvåke en sone (2) av en metallstruktur (1) i form av dens elektriske motstand for å påvise mulige defekter i strukturen, ved periodisk å la strøm passere i forskjellige retninger gjennom strukturen mens man måler og registrerer spenningsfall i et antall valgte enhetsarealer (ay) inne i sonen (2) samt ved å kombinere for hvert enhetsareal (ay) minst to verdier målt under minst to målinger utført med strøm passerende i forskjellige retninger, samt ved å sammenligne verdier oppnådd ved minst en tilsvarende verdi fremskaffet tidligere.

Description

Bakgrunn

Store metaUstrukturer i offshore miljøer eller andre tøffe eller farlige miljøer er utsatt for kraftig slitasje og korrosjon og trenger å bli overvåket under deres levetid for å opprettholde sikkerhet for personell og drift. Eksempler på dette er store fartøyer og offshore strukturer for petroleumsproduksjon.

Forskjellige måleprinsipper for slike overvåkningssystemer er blitt foreslått, for eksempel metoder basert på vibrasjonsanalyse, akustisk emisjon, ultralydsystemer, registrering av magnetiske felt så vel som visuell inspeksjon. Generelt har disse metodene ikke vist seg tilfredsstillende, i hovedsak på grunn av de store belastninger som overvåkningsutstyret kan bli utsatt for, spesielt under vann. I tillegg til å være motstandsdyktig mot slike belastninger er det også viktig at overvåkningssystemene ikke medfører for store installasjons og vedlikeholdskostnader, spesielt siden komponentene eller områdene som skal overvåkes ofte har store dimensjoner. Systemer som for eksempel er basert på bruk av et antall signalomformere, for eksempel for å påvise vibrasjon, akustisk emisjon eller ultralydsignaler, kan innebære montering av et stort antall signalomformere som hver representerer en forholdsvis høy kostnad samt risiko for svikt.

En annen tidligere kjent metode for undersøkelse av sprekker i strukturelle deler eller komponenter er basert på måling av elektriske felt som dannes i strukturen. Denne såkalte spenningsfallmetoden er blitt benyttet for grundig undersøkelse av en sprekk som på forhånd er blitt lokalisert. Størrelsen eller dybden på sprekken blir bestemt ved hjelp av kontaktpunkter på hver side av sprekken, mellom hvilke spenningen måles. Den tilførte strøm er enten DC eller AC med lav frekvens. Forskjellige versjoner av spenningsfallmetoden er blitt publisert i tysk patentsøknad nr. 25 57 658 og i GB patent nr. 804 323. I den førstnevnte publikasjon blir en strømtilførsel med høy frekvens benyttet og undersøkelsen omfatter målinger av spenningsfall som funksjon av frekvensen. I den sistnevnte publikasjon, som spesielt er blitt omtalt i forbindelse med overflatesprekker, blir et radiofrekvenspotensial målt, hvilket potensial opptrer mellom to separate elektroder som blir beveget på overflaten av strukturen mens en oscillerende elektrisk strøm blir tilført denne fra en kilde til radiofrekvenser. Et slikt arrangement med bevegelige elektroder som skal styres over hele området som skal overvåkes, kan imidlertid ikke bli brukt for formålet nevnt ovenfor.

11980 årene kom det en videreutviklet versjon av spenningsfallmetoden, av oppfinneren omtalt som "fingeravtrykkmetoden", beskrevet i US patent nr. 4 656 595 (Hognestad).

I henhold til denne metoden blir elektrisk strøm tilført en stålstruktur som er utstyrt med kontaktpunkter mellom hvilke spenningsfall forårsaket av den påtrykte strøm blir målt. Et relativt stort antall av faste kontaktpunkter blir benyttet over hele området som skal overvåkes. Spenningsfallene blir målt mellom valgte par av kontaktpunkter og disse spenningsfall blir sammenlignet med tilsvarende spenningsfall målt tidligere på samme måte da strukturen var i en initiell tilstand, fortrinnsvis uten noen defekter. Overvåkningen kan således bli utført ved hjelp av robuste og enkle innretninger som er relativt ufølsomme for tøffe miljøer. Til tross for at metoden brakte en vesentlig forbedring i forhold til tidligere kjente teknikker, gir den likevel ikke et effektivt middel når det gjelder tidlig påvisning av punktskader eller defekter som foreligger som hovedsakelig lineære sprekker i samme retning som strømmen som passerer gjennom.

Formål

Et formål ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning for å overvåke en metallstruktur med hensyn til defekter, som er mer pålitelig enn eksisterende metoder, systemer og anordninger.

Et spesifikt formål er å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning som nevnt ovenfor som er i stand til pålitelig å påvise også ganske små langsgående sprekker og punktkorrosjon.

Foreliggende oppfinnelse generelt

De ovenfor nevnte formål er oppnådd ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse som definert ved patentkrav 1 og gjennom anordningen definert i patentkrav 10.

Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Med "defekter" i en struktur slik det her benyttes, menes enhver type feil eller skade uavhengig av deres natur eller opprinnelse, inkludert, men ikke begrenset til skader forårsaket av korrosjon, skader i form av sprekker eller småhull, skader som skyldes generell slitasje over tid eller skader forårsaket av en eller annen form for ytre påvirkning. Ved betegnelsen "å kombinere" to målte verdier slik det her benyttes, menes enhver teknisk måte for å oppnå mer informasjon fra de to målte verdier sammenholdt med hverandre enn hva det er mulig å utlede fra hver av dem alene. En typisk måte å kombinere to målte verdier på er rett og slett å sammenligne dem. Er de av omtrent samme størrelse (sammenlignet med deres opprinnelige fingeravtrykksverdi). Hvis det er et avvik i de to relative verdier, tatt i betraktning deres initielle verdier, med mer enn en viss prosentsats, er det i det minste et grunnlag for nærmere undersøkelser. En åpenbar måte å kombinere to målte verdier på, er å addere de og betrakte deres sumverdi. Hvorfor dette er spesielt meningsfylt i tilfelle av foreliggende oppfinnelse, er forklart nærmere i tilknytning til figurene 3a-3c.

Med "å sammenligne oppnådde verdier" menes at sammenligningen i det minste kan relatere seg til enten eller både a) en sammenligning mellom endring fra en initiell verdi av spenningsfall i horisontal retning relativt til endring i spenningsfall i vertikal retning og b) en endring sammenlignet med en hvilken som helst initiell verdi hva angår summen av to korresponderende spenningsfall.

Mens enhver kombinasjon, sammenligning og addering av verdier kan bli utført manuelt eller automatisk, vil den typiske situasjon i en industriell overvåkning naturlig nok være at en datamaskin utfører både beregningen og i det minste en foreløpig vurdering av status for ethvert enhetsareal. En slik datamaskin kan også bli programmert til automatisk å produsere rapporter av feil og tegne 2D eller 3D grafer som illustrerer enhver gitt verdi og spesielt enhver verdi som indikerer en defekt i strukturen som blir overvåket.

Mens det i beskrivelsen generelt er referert til de målte verdier som spenningsfall, kan enhver verdi avledet fra slike spenningsfall bli benyttet i stedet. I praksis blir typisk en dimensjonsløs funksjon benevnt" Fc" benyttet, som er definert på en måte slik at tallet 0 for funksjonen indikerer "ingen endring" mens en verdi 1000 indikerer at halve veggtykkelsen av strukturen er tapt eller korrodert. Enhver annen funksjon avledet fra spenningsfall kan bli benyttet i stedet.

Med "horisontal" slik det her er benyttet i forhold til matrisens kontaktpunkter (eller bare kontaktpunkter) forstås retningen langs radene av kontaktpunkter som indikert ved pilen R i figur 1, uavhengig av den fysiske orientering av rørledningsseksjonen. Tilsvarende menes med "vertikal" i relasjon til kontaktpunktene, retningen langs kolonnen av kontaktpunkter. Betegnelsene "horisontal" og "vertikal" refererer således bare til orienteringen på figurene og ikke til fysisk orientering.

Spesifikke utførelsesformer av oppfinnelsen med henvisning til figurene

Figur 1 er en perspektivskisse som viser en rørledningseksjon utstyrt med måleutstyr i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er en skjematisk representasjon av matriseområdet for måleutstyret i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figurene 3A - 3C er skjematiske illustrasjoner som tydeliggjør en fordel ved foreliggende oppfinnelse over en tidligere kjent måleteknikk. Figur 4 er et plot som viser en databasert sammenligning av målinger med fingeravtrykksmålinger. Figur 1 viser en metallisk rørseksjon 1 som skal overvåkes med hensyn til eventuelle defekter eller skader i henhold til foreliggende oppfinnelse. Et måleområde 2 er utstyrt med en matrise av kontaktpunkter Qj anordnet i et mønster og forbundet til måleutstyr (ikke vist) som er i stand til å måle elektrisk potensial (spenningsfall) mellom par av kontaktpunkter. Første kontaktpunkt i første rad er betegnet Cu hvor første indeks gir et nummer for raden og andre indeks gir et nummer for kolonnen, hvilket er en kjent måte for indeksering av punkter i en todimensjonal matrise. Således er fjerde kontaktpunkt fra venstre i tredje rad betegnet C34. Et vilkårlig kontaktpunkt er indikert med indeksene "i" og J , Qj.

De første kontaktpunkter i radene 2,4, 6, det vil si C21, C41, henholdsvis C6i, er ikke vertikalt på linje med første kontaktpunkter i radene 1, 3,5 etc, det vil si Cu, C31, C51, men er forskjøvet til høyre med en avstand tilsvarende halve den horisontale avstand mellom to nærmest hverandre beliggende kontaktpunkter. Avstanden mellom nærmest hverandre beliggende kontaktpunkter i enhver rad, er typisk den samme. Tilsvarende er alle kontaktpunkter i rader med partallsnummer likt forskjøvet i forhold til kontaktpunktene i rader av oddetallsnummer. Dette har den virkning at det "isolerer" enhetsarealer atjmellom to nærmest hverandre beliggende kontaktpunkter i en rad. Som et eksempel er enhetsareal a2iomgitt av kontaktpunktene C2i og C22 horisontalt og av kontaktpunktene C12 og C32 vertikalt. Konseptet av å definere enhetsarealer på denne måten er viktig ved foreliggende oppfinnelse i den forstand at hvert enhetsareal blir overvåket ved å måle spenningsfall når strøm passerer gjennom arealet i kryssende retninger samt å bestemme eventuell skade i området fra de kombinerte målinger.

Til tross for at den er omtalt som en matrise, er matrisen av kontaktpunkter som her beskrevet, kan den som følge av den horisontale forskyvning av annenhver rad, bli betraktet som en kombinasjon av to matriser som er fusjonert sammen. Én konsekvens av forskyvningen av kontaktpunkter i annenhver rad er at - med hensyn til de individuelle kolonner av matrisen - den første kolonne av den kombinerte matrise bare omfatter kontaktpunkter i rader med oddetallsnummer, andre kolonne bare omfatter kontaktpunkter i rader med partallsnummer, etc. Derfor - og dette kunne være svært forvirrende hvis matrisen skulle bli behandlet på strikt matematisk måte - omfatter andre kolonne i matrisen kontaktpunktene C21, C41, C&i, mens man ville forvente at andre siffer i indeksen skulle være 2, ikke 1. Den tredje kolonne i matrisen omfatter kontaktpunktene Ci2/C32/C52etc, mens man ville forvente at andre siffer av indeksen skulle være 3, ikke 2, og så videre. Siden imidlertid "vår" matrise ikke blir benyttet for matriseberegninger, bare for beregninger mellom par av kontaktpunkter, spiller ikke den irregulariteten noen rolle. Det er ikke viktig ved foreliggende oppfinnelse hvorvidt mønstret av kontaktpunkter virkelig utgjør en matrise i den matematiske betydning av ordet, det er kun en betegnelse på fordelingen av kontaktpunkter i to dimensjoner.

Det er bare mulig å definere enhetsarealer på denne måten der hvor fire kontaktpunkter omgir et slikt område. Derfor er det ikke noe enhetsareal over kontaktpunktene C21, C22 etc. siden disse områder bare er omgitt av kontaktpunkter på tre sider hver. Tilsvarende betraktninger kan gjøres på høyre side av matrisen, på venstre side av matrisen og ved bunnen av matrisen.

For ikke å overlaste figur 1 med symboler, er bare noen få enhetsarealer, a2iog a34identifisert, men det er underforstått at det er tilsvarende enhetsarealer mellom alle kontaktpunkter bortsett fra - som forklart ovenfor - i første og siste rad og i første og siste kolonne av matrisen.

Ved begge sider av matrisen av kontaktpunkter, horisontalt, er et første sett av elektriske strømtilførselskontakter ( strømkontakter for enkelhets skyld) 3a, 3b festet til metallstrukturen, omfattende minst én strømkontakt på hver side av matrisen, til hvilke ledere 5a, 5b fra en strømkilde er forbundet, slik at et potensial kan bli satt opp i metallstrukturen over matrisen i en retning hovedsakelig parallelt med radene av kontaktpunker i matrisen. Det første sett av strøm kontakte r kan således sies å være anordnet i retningen av radene i matrisen av kontaktpunkter.

Videre er det på begge sider av matrisen i retningen av kolonnene i matrisen av kontaktpunkter, anordnet et andre sett av strøm kontakte r 4a, 4b, omfattende minst én kontakt på hver side av matrisen, til hvilke ledere fra en strømkilde er forbundet. På denne måten kan et potensial bli satt opp i metallstrukturen over matrisen i en retning hovedsakelig vinkelrett på potensialet satt opp av førstnevnte sett av strømkontakter. Strømkilden for det andre sett av strømkontakter kan være den samme som benyttes til å sette opp et potensial i retning av radene i matrisen, eller det kan være en annen strømkilde. Ved bruk av anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse er det ikke behov for å tilføre potensial i to retninger samtidig, derfor er én strømkilde sammen med nødvendig strømkretser og brytere i stand til å betjene alle strømtilførselskontakter.

I figur 1 omfatter andre sett av strømkontakter 4a, 4b to kontakter hver for å sikre relativt likt potensial langs imaginære linjer parallelle med matriseradene. Hvert av andre sett av strømkontakter 4a, 4b kan også omfatte tre eller flere individuelle strømkontakter langs en linje parallell med matriseradene.

Resistans i metallstrukturer avhenger i stor grad av temperatur og for å tilveiebringe et system som er pålitelig under praktiske, variable betingelser, bør systemet fortrinnsvis være anordnet for å kompensere for slike effekter. Én måte for å oppnå slik kompensasjon er å inkludere et sett av referanseelektroder (kontaktpunkter) Ri, R2som vist ved strømkontakt 3a i figur 1. I stedet for å måle bare de individuelle spenningsfall mellom hvert par av kontaktpunkter i matriseradene, kan forholdet AUhij/AUref, bli målt og registrert, hvor AUrefer spenningsfallet mellom kontaktpunktene Ri og R2, som er elektrisk isolert fra metallstrukturen, men anordnet slik at den har samme temperatur som den del av metallstrukturen hvor matrisen befinner seg, mens AUhijer spenningsfallet målt mellom to inntil hverandre beliggende kontaktpunkter i en matriserad, under samme målesyklus som AUrefblir målt.

En annen måte for å kompensere generelle temperaturvariasjoner består i å måle hele spenningsfallet mellom de respektive strømtilførselskontakter, for eksempel mellom strømtilførselskontakter 4a og 4b når det måles i retning av matrisekolonnene, og i stedet for å registrere bare spenningsfall mellom par av tilgrensende kontaktpunkter i hver kolonne, å registrere forholdet AUvij/AUtotaihvor AUvijer det målte spenningsfall mellom hvilke som helst to tilgrensende kontaktpunkter i en hvilken som helst kolonne av matrisen, mens AUtotaier spenningsfallet mellom 4a og 4b i samme målesyklus.

Vi viser nå til figur 2 som er en skjematisk illustrasjon av en matrise av kontaktpunkter og tilhørende enhetsarealer som vist i figur 1, brettet ut til en flat overflate. Det er for øvrig åpenbart for en person med fagkunnskap på området at fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er anvendbar på plane overflater så vel som på krumme overflater, så som en seksjon av en rørledning som vist i figur 1.

I de vedlagte tegninger er hvert enkelt enhetsareal gitt samme indeks som kontaktpunktet umiddelbart til dets venstre side. Som tidligere forklart er det ikke noe enhetsareal i første rad, derfor er det ikke noe enhetsareal med betegnelse an, a12, eller a13etc. Tilsvarende er det ikke noe enhetsareal i første kolonne det vil si første kolonne med kontaktpunkter i oddetallsrader. Den andre kolonnen av matrisen består av kontaktpunktene lengst til venstre i partallsradene, C21, C41, C6i, etc. I denne kolonne finner vi enhetsarealene a3i, a5i, etc. over og under nevnte kontaktpunkter.

Igjen for ikke å overlesse tegningen med informasjon, er bare enkelte av disse enhetsarealer identifisert, men det er underforstått at ethvert område omgitt av to kontaktpunkter horisontalt og to kontaktpunkter vertikalt er et enhetsareal i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Figur 3a illustrerer endringen i spenningsfall i og rundt en defekt sone når det måles med strøm som passerer i én retning (horisontalt på tegningen). Symbolet AU indikerer et spenningsfall fra venstre mot høyre i tegningen. Det defekte området D oppviser en høyere resistans og derfor vil spenningsfallet i dette området øke (+). Ideelt skulle dette være den eneste endring observert og tolkningen av målingen ville vært enkel. Imidlertid vil den økte motstand i et område føre til en økning i den totale motstand langs linjen som strømmen beveger seg gjennom i området, hvilket innebærer at noe mindre strøm vil

passere gjennom mens noe mer strøm vil passere gjennom uskadde naboområder over og under. Når litt mindre strøm passerer gjennom uskadde områder blir spenningsfallet i slike områder noe redusert som illustrert ved de negatrive fortegn til venstre og til høyre for den skadde sone i figur 3a. Videre, når noe mer strøm passerer gjennom uskadde

områder over og under området illustrert i figur 3a, vil spenningsfallene i disse områdene vise en svak økning. Dette betyr at ikke bare området som har skaden, men alle områder nær det skadde området, blir mer eller mindre påvirket av skaden med hensyn til spenningsfall. Skadene er derfor ikke alltid enkle å påvise og også vanskelig eksakt å lokalisere. Figur 3b er tilsvarende til figur 3a med det unntak at strømmen er satt opp til å gå vertikalt på tegningen, slik at det oppstår en økning i spenningsfall til høyre og venstre for skaden og en reduksjon i spenningsfall i området foran og bak den skadde sone i samme retning som strømmen beveger seg, det vil si vertikalt (på tegningen) over og under det skadde området D. Figur 3C kan betraktes som en kombinasjon av figurene 3a og 3b og gir en indikasjon på fordelen som oppnås ved å måle i kryssende retninger samt å benytte det kombinerte resultat ved vurdering av om det er en skade og i så fall hvor den er. De uskadde områder som omgir det skadde området vil oppvise "motsatte" egenskaper når det måles vertikalt i forhold til horisontalt. Enkel addisjon av de to målinger vil derfor vise et samlet måleresultat med liten eller ingen endring og området vil bli korrekt bli tolket som uskadd. Det eneste området som viser økning i spenningsfall når det måles i kryssende retninger, er det defekte eller skadde området, hvorfor addisjon av resultatene av målingene i kryssende retninger vil forsterke indikasjonen av at dette området er et skadet område.

Eksempel på bruk av fremgangsmåten

En rørledning av metall er forsynt med en matrise av kontaktpunkter som illustrert i figur 1. Det trenger ikke være en hovedsakelig vertikal side av rørledningen, det kan like gjerne dekke et område på tvers av nedre del av rørledningens tverrsnitt, hvor spor av vann og sand typisk vil samle seg og hvor korrosjon derfor mest sannsynlig vil forekomme.

Når rørledningen blir installert, blir matrisen av kontaktpunkter festet og når rørledningen blir satt i produksjon starter målingene og "fingeravtrykket" av alle enhetsarealer i matrisen av kontaktpunkter blir registrert når det måles med strøm som passerer i retningen av rørledningens lengde. I stedet for å registrere bare de individuelle spenningsfall i hvert enhetsareal, er det som blir registrert forholdet mellom de individuelle spenningsfall og spenningsfall mellom referanseelektrodene Ri og R2: AUhij/AUhref, hvor indeks h indikerer at målingen er gjort med strøm som beveger seg i retning av matriseraden (eller horisontalt). Tilsvarende betyr AUvijet spenningsfall over et enhetsareal i en retning mellom to kontaktpunkter i matrisekolonnen, og bare AU y betyr et spenningsfall over et enhetsareal i en vilkårlig retning, rad eller kolonne av matrisen.

For å oppnå en ytterligere forbedring av nøyaktigheten av målingene, kan det måles to ganger, først med strøm som beveger seg fra strømtilførselskontakt 3a til strømtilførselskontakt 3b, og deretter med samme strømstyrke i motsatt retning. Gjennomsnittet av absoluttverdiene av de ovenfor definerte forholdstall for de to målinger benyttes som "fingeravtrykket". Poenget med å måle med strøm i motsatte retninger er å eliminere såkalte termoelektrisk effekter, noe som ytterligere forbedrer påliteligheten til de målte verdier.

Tilsvarende blir et annet fingeravtrykk skaffet ved å tilføre strøm gjennom strukturen i retning av matrisekolonnene og fortrinnsvis igjen benytte et gjennomsnitt av målte verdier med strøm passerende i motsatte retninger. Og igjen er det ikke bare enkle spenningsfall som registreres, men et forholdstall som kompenserer for temperaturvariasjoner. Kompensasjonen kan gjøres ved bruk av et annet par av referanseelektroder, men kan også gjøres ved å måle hele spenningsfallet mellom strømtilførselskontaktene 4a og 4b samt å registrere forholdet AUVy/ AUvtotaisom det andre fingeravtrykk, idet indeks v indikerer at målingene er gjort med strøm som passerer i retning av matrisens kolonner.

Periodisk gjennom levetiden til strukturen blir tilsvarende målinger gjentatt og resultatet av disse blir registrert og sammenlignet med de initielle målinger, fingeravtrykkene. Periodene kan være satt til å være bare sekunder eller minutter og opp til flere dager, i avhengighet av strukturens natur, dens posisjon, dens bruk, den potensielle skade som kan forventes etc. En person med fagkunnskap på området vil forstå at sammenligningen av resultatene fortrinnsvis blir utført av en datamaskin som er programmert til raskt og pålitelig å sammenligne resultater og slå alarm hvis avvik av en viss størrelse blir observert.

Addisjon av de målte verdier horisontalt med verdiene målt vertikalt for å forbedre påliteligheten blir gjort enten konsistent eller når et avvik blir observert enten ved horisontal eller ved vertikal måling eller begge. Resultet kan også bli vist grafisk, typisk som stolper hvis høyde representerer de nevnte forhold basert på spenningsfall, og ved bruk av farge eller andre midler for pedagogisk å tillate umiddelbar sammenligning av fingeravtrykk med ferske målinger.

Figur 4 viser en 3D graf basert på en serie av målinger gjort horisontalt og vertikalt og er en illustrasjon på hvor effektiv og pedagogisk enhver defekt blir visualisert ved stolper som blir for høye.

En person med fagkunnskap på området vil enkelt forstå at rekkefølgen av målinger ikke er av betydning, derfor kan målinger av spenningsfall like gjerne bli utført først i retning av matrisekolonnene og deretter langs matriseradene, uten å bryte med prinsippene for foreliggende oppfinnelse eller dens effektivitet.

Mens temperaturkompensasjonen er eksemplifisert på en måte (referanseelektroder) for retningen av matriserader og på en annen måte (totalt spenningsfall) for retningen av matrisekolonnene, vil en person med fagkunnskap på området enkelt forstå at hver av måtene kan benyttes for hver av retningene.

Eksempel på beregningsmetode

En spenningsmåling fra matrisens kontaktpunkter så vel som fra referanseelektrodene eller mellom strømtilførselskontakter, blir gjort som følger:

U = ABS(ul-u2)

hvor ul er spenningsfallet mellom to kontaktpunkter når strøm passerer i én retning og u2 er spenningsfallet mellom samme kontaktpunkter når strøm passeres i motsatt retning.

I tillegg etablerer vi følgende parametere:

Rs er spenningsfall mellom referanseelektrodene i deres initielle tilstand,

Rn er spenningsfall mellom referanseelektrodene for enhver gitt senere måling,

Ms er spenningsfall i én retning over et enhetsareal i dets initielle tilstand,

Mn er spenningsfall i én retning på tvers av samme enhetsareal under enhver gitt senere måling,

Fet, er Fc verdi for en horisontal (langsgående) måling

Fcv er Fc verdi for en vertikal (kryssende) måling,

Fcc er den Fc verdi som er kombinert av de to forannevnte Fc verdier.

Først blir de to individuelle Fc verdier beregnet separat. hvor RSh, MSh, Mnhog Rnhalle er horisontale (langsgående) målinger, og

hvor Rsv, Msv, Mnvog Rnvalle er vertikale (transversale) målinger.

Deretter blir de individuelle Fc verdier kombinert, for eksempel ved addisjon:

Fcc verdien trenger ikke bli sammenlignet med en initiell verdi siden den blir kombinert fra to parametere som allerede er blitt dette. Dette betyr at enhver endring fra null av Fcc verdien er en indikasjon på aktuell endring i strukturen som overvåkes. Således kan en hvilken som helst målt Fc verdi større enn et forutbestemt maksimum som kan benyttes som "alarm" nivå ved hvilket videre undersøkelser blir initiert.

Det vil bli forstått av personer med fagkunnskap innen område at bruk av Fc verdier bare representerer en praktisk måte for å forenkle oppgaven av matematisk å sammenligne spenningsfall og at omtalen av oppfinnelsen i generelle termer derfor relaterer seg til spenningsfall snarere enn Fc verdier.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for å overvåke en sone (2) av en metallstruktur (1) med hensyn til dens elektriske motstand for å påvise mulige defekter i strukturen, ved periodisk å sende strøm gjennom sonen (2) i forskjellige retninger mens man måler og registrerer spenningsfall i et antall valgte enhetsarealer (aij) i sonen, og ved å kombinere, for hvert enhetsareal (aij) minst to målte verdier registrert under minst to målinger foretatt med strøm passerende i forskjellige retninger samt ved å sammenligne verdier som slik tilveiebringes med minst én tilsvarende tilveiebrakt verdi målt tidligere.

2. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet nevnte kombineringav minst to målte verdier av spenningsfall innebærer aritmetisk addisjon av nevnte verdier eller av tall avledet av nevnte verdier.

3. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 2, idet et tall avledet fra den målte verdi er et tall som uttrykker et forhold mellom en målt verdi av spenningsfall og en verdi målt for å kompensere for temperaturvariasjoner.

4. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 3, idet verdien målt for å kompensere for temperaturvariasjoner blir tilveiebrakt ved å la strøm passere til strømtilførselskontakter (3a eller 3b) via en annen metallstruktur elektrisk isolert fra den overvåkede metallstruktur og omfattende referanseelektroder (Ri, R2) og under hver måling av spenningsfall (AUjj) over enhetsarealer (ay) også måle og registrere spenningsfall (AUref) mellom referanseelektrodene Ri, R2.

5. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 3, idet verdien målt for å kompensere for temperaturvariasjoner blir tilveiebrakt under hver måling av spenningsfall (AUjj) over enhetsarealer (a,) også måles og registreres det totale spenningsfall (AUtotai) mellom de elektriske tilførselskontakter (4a, 4b).

6. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet kontaktpunkter (Cy) er anordnet i rader og kolonner i sonen under dannelse av et matriselignende mønster i hvilket kontaktpunktene i hver tilgrensende to rader er innbyrdes forskjøvet i forhold til hverandre, slik at det dannes enhetsarealer (aij) mellom grupper av fire tilgrensende kontaktpunkter, nemlig to tilgrensende kontaktpunkter i en og samme rad, ett kontaktpunkt i en rad ovenfor den nevnte samme rad og ett kontaktpunkt i en rad nedenfor nevnte samme rad, samt - i en periode å tilføre elektrisk strøm til et første sett av strømtilførselskontakter (3a, 3b) ved motsatte sider av sonen, for å sette opp et spenningsfall i en retning parallell med radene av kontaktpunkter i matrisen og å måle spenningsfall i hvert enhetsareal (AUhy) under den perioden og registrere disse verdier eller verdier (AUhy/ AUref) avledet fra disse verdier, - i en annen periode å tilføre en elektrisk strøm til et andre sett av strømtilførsels-kontakter (4a, 4b) ved motstående sider av metallstrukturen for å sette opp et spenningsfall i en retning parallell med kolonnene av kontaktpunkter i matrisen samt å måle spenningsfall i hvert enhetsareal (AUvy) under den perioden og å registrere disse verdier eller verdier (AUvy/ Uvtot) avledet av disse verdier, - deretter for hvert enhetsareal å kombinere de registrerte verdier for å tilveiebringe en sumverdi for hvert enhetsareal, og til slutt - for å vurdere mulige defekter i hvert enhetsareal (ay), sammenligne sumverdien oppnådd under en fersk måling med en sumverdi oppnådd for samme enhetsareal (ay) under en tidligere tilsvarende måling.

7. Fremgangsmåte i samsvar med ett av de foregående patentkrav, idet en pulset firkantstrøm tilføres med en rate som tillater stasjonær tilstand å bli oppnådd med hensyn til spenningsfall før hver måling blir gjort.

8. Fremgangsmåte i samsvar med et hvilket som helst av de forutgående patentkrav, idet, for hver bestemmelse av spenningsfall, blir strøm først sendt i én retning gjennom metallstrukturen og en første måling blir gjort, hvoretter strøm blir sendt i motsatt retning gjennom metallstrukturen og en annen måling blir gjort, hvoretter det adekvate spenningsfall for hvert enhetsareal blir funnet ved å beregne gjennomsnitt av de to målinger av spenningsfall.

9. Fremgangsmåte i samsvar med et hvilket som helst av de foregående patentkrav, idet en initiell tilstand eller referansetilstand for strukturen blir gjort med et første sett av målinger som bestemmer initielle spenningsfall (AUoy), (AUhref) og (Uvtot) hvoretter alle etterfølgende målinger blir sammenlignet med referansetilstanden for å bestemme eventuell forekomst av defekter i strukturen.

10. Fremgangsmåte i samsvar med et hvilket som helst av de foregående patentkrav, idet en datamaskin blir benyttet for en eller flere av oppgavene å regulere strømtilførsel, å registrere de målte spenningsfall, å kombinere de registrerte verdier av spenningsfall samt å bestemmer hvorvidt et enhetsareal har en defekt.

11. Anordning for å overvåke elektrisk motstand i en sone av en metallstruktur omfattende midler for å tilføre elektrisk strøm, elektriske ledere forbundet mellom nevnte tilførselsmiddel for elektrisk strøm og tilførselskontakter på metallstrukturen (1) så vel som et antall kontaktpunkter (Cy) anordnet på metalloverflaten, idet nevnte kontaktpunkter (Cy) er anordnet i rader og kolonner som danner et matrisemønster (2) i hvilket kontaktpunktene i hver av to tilgrensende rader er innbyrdes forskjøvet slik at hver kolonne har kontaktpunkter slik at hver kolonne av kontaktpunkter består av kontaktpunkter i annenhver rad av matrisen, hvorved det dannes enhetsarealer (ay) omgitt av fire tilgrensende kontaktpunkter tilhørende tre forskjellige matriserader, videre omfattende et første sett av strømtilførselskontakter (3a, 3b) ved motstående sider av matrisen (2) i en retning parallell med matriseradene og et andre sett av strømtilførselskontakter (4a, 4b) ved motstående sider av matrisen (2) i en retning parallell med matrisekolonnene, Så vel som midler til å skifte strømtilførselen mellom første og andre sett av strømtilførselskontakter for å muliggjøre repeterte målinger av spenningsfall over hvert enhetsareal (ay) i kryssende retninger.