Connect public, paid and private patent data with Google Patents Public Datasets

Device for position-dependently detecting a leak in a hidden externally-inaccessible pipeline system

Info

Publication number
WO2007006693A1
WO2007006693A1 PCT/EP2006/063869 EP2006063869W WO2007006693A1 WO 2007006693 A1 WO2007006693 A1 WO 2007006693A1 EP 2006063869 W EP2006063869 W EP 2006063869W WO 2007006693 A1 WO2007006693 A1 WO 2007006693A1
Authority
WO
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
system
points
pipeline
flowrate
leak
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/063869
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Patrick Oudoire
Achim Wiest
Original Assignee
Endress+Hauser Flowtec Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING STRUCTURES OR APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves for welds
    • G01M3/2807Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves for welds for pipes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING STRUCTURES OR APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/24Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
    • G01M3/243Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations for pipes

Abstract

The invention relates to a device for position-dependently detecting a leak in a hidden and externally-inaccessible pipeline system (2), wherein ultrasound-flowrate measuring points (3) are positioned at the defined points of the pipeline system (2), at least one external adjusting/evaluation unit (4) is connected to the flowrate measuring points (3) from the outside and provides information about the flowrate at the defined points of the pipeline system (2) and the leak is located in the area between the flowrate measuring points (3) of the pipeline system (2) by comparing flowrate values determined at the different defined points of said pipeline system (2).

Description

Beschreibung description

Vorrichtung zur positionsabhängigen Detektion einer Leckage in einem verdeckten, von außen unzugänglichen Rohrleitungssystem A device for position-dependent detection of a leak in a hidden, inaccessible from outside the piping system

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur positionsabhängigen Detektion einer Leckage / eines Zuflusses in einem verdeckten, von außen unzugänglichen Rohrleitungssystem. [0001] The invention relates to a device for position-dependent detection of a leak / a tributary in a hidden, inaccessible from outside the piping system.

[0002] In der Trink- und Abwasserversorgung liegen die Rohrleitungssysteme oft tief vergraben im Erdreich. [0002] In the drinking and waste water supply piping systems are often buried deep in the ground. Tritt ein Störfall in Form eines Lecks oder einer Verstopfung auf, so ist es üblicherweise notwendig, das Rohrleitungssystem über lange Strecken auszugraben, um die Störstelle lokalisieren zu können. If a malfunction occurs in the form of a leak or a blockage, it is usually necessary to excavate the pipeline system over long distances to locate the defect.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Störstelle in einem Rohrleitungssystem gezielt aufzufinden. [0003] The invention has for its object to locate a defect in a pipeline system targeted.

[0004] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an mehreren definierten Stellen des Rohrleitungssystems Ultraschall-Durchflussmessstellen vorgesehen sind, dass zumindest eine externe Regel-/Auswerteeinheit vorgesehen ist, die von außen mit den Durchfluss- messstellen verbindbar ist, wobei die Regel-/Auswerteeinheit Information über den Durchfluss an den definierten Stellen des Rohrleitungssystems zur Verfügung stellt und anhand eines Vergleichs der an unterschiedlichen definierten Stellen in dem Rohrleitungssystem bestimmten Durchflussmesswerte die Leckage auf den Bereich zwischen zwei definierten Stellen des Rohrleitungssystem eingrenzt. [0004] The object is achieved in that ultrasonic flow measuring points are provided at several defined points of the pipeline system, that at least one external control / evaluation unit is provided which is connectable from the outside with the flow measuring points, wherein the control / evaluation unit provides information about the flow rate at the defined points of the pipeline system are available, and limits the leakage to the area between two defined points of the pipeline system based on a comparison of the defined at different locations in the pipeline system determined flow values.

[0005] Erfindungsgemäß werden also in das Rohrleitungssystem in vorgegebenen [0005] According to the invention therefore be in the conduit system at predetermined

Abständen vorgefertigte Ultraschall-Durchflussmessstellen montiert. Intervals prefabricated ultrasonic flow measuring points mounted. Hierdurch lässt sich eine flächenüberdeckende Überwachung des Rohrleitungssystems erreichen. This produces a surface covering monitoring of the pipeline system can be achieved. Tritt ein Störfall auf, wird das Rohrleitungssystem mit einer oder besser mit mehreren Regel-/Auswerteeinheiten überprüft. If a malfunction occurs on the pipeline system with one or more with a plurality of control / evaluation unit is checked. Die Regel-/Auswerteeinheiten sind bevorzugt als portable Messgeräte ausgebildet. The control / evaluation units are preferably designed as portable measuring devices.

[0006] Idealerweise wird die Überprüfung mit mindestens zwei Messgeräten erfolgen, die bevorzugt in direkter Funkverbindung miteinander stehen, so dass die von beiden Messgeräten bereitgestellten Messdaten direkt miteinander verglichen werden können. [0006] Ideally, the review is with at least two measuring devices, which are preferably in direct radio communication with each other, so that the measurement data provided by the two measuring devices can be compared directly. Alternativ können die von den Messstellen gelieferten Messdaten mittels eines Datenloggers aufgezeichnet werden und nach der Messerwerterfassung an den einzelnen vergrabenen Durchflussmessstellen off-line miteinander verglichen werden. Alternatively, the measuring data supplied by the measuring points can be recorded by a data logger and are compared to the diameter value detection at the individual buried flow measuring points off-line.

[0007] Um eine Leckage in einem Rohrleitungssystem feststellen zu können, sind prinzipiell zwei Vorgehensweisen möglich: [0007] To a leak in a pipeline system to determine two approaches are possible in principle:

- Normalerweise sind die üblichen Verbraucher, die an das Rohrleitungssystem angeschlossen sind, nachts abgeschaltet, so dass zumindest nähe- rungsweise davon ausgegangen werden kann, dass nur noch durch das Leck Medium aus dem Rohrleitungssystem austritt. - Usually the normal consumers that are connected to the piping system are shut down at night, so that at least approximation can be assumed approximately that exits only through the leak medium from the piping system. Die Leckage kann dann mittels einer portablen Regel-/Auswerteeinheit aufgespürt werden, über die der Durchfluss in dem Rohrleitungssystem an verschiedenen Stellen bestimmt wird. The leakage can be detected by means of a portable control / evaluation unit then, via which the flow is determined in the pipe system at different locations.

Während des Normalbetriebs des Rohrleitungssystems, wenn also über die Verbraucher Medium aus dem Rohrleitungssystem ent-nommen wird, werden zumindest zwei aufeinanderfolgende Durchfluss-messstellen gleichzeitig vermessen. During normal operation of the pipeline system, so when ent-taken on consumer medium from the pipeline system, at least two successive flow-measuring points are measured simultaneously. Die Messdaten werden miteinander verglichen. The measured data are compared. Dies kann in Echtzeit sowohl über eine drahtlose als auch eine verdrahtete Verbindung zwischen den beiden an das Rohrleitungssystem angeschlossenen Regel- /Auswerte-einheiten geschehen; This can / occur evaluation units in real time, both via a wireless and a wired connection between the two of the pipe system connected control; möglich ist aber auch der Einsatz eines Daten-loggers, der die Daten aufzeichnet und eine spätere Auswertung bzw. einen Vergleich der Messdaten ermöglicht. But it is also possible to use a data logger, which records the data and allows for future evaluation or a comparison of the measured data.

[0008] Liegt eine Leckage in dem Rohrleitungssystem vor, so spiegelt sich dies in den an unterschiedlichen Stellen des Rohrleitungssystems gemessenen Durchflusswerten wieder. [0008] If there is a leak in the piping system before, so this is reflected again in the measured at different points of the pipeline system flow rates. Der Durchfluss in einem verbundenen Rohrleitungs-system entspricht gemäß der Kirchhoff sehen Knotenregel der Summe aller an einem ausgewählten Punkt des Rohrleitungssystems abgehenden Durch-flüsse zuzüglich des Verlusts an dem Leck. The flow in a connected pipeline system corresponds according to the Kirchhoff node rule, the sum of all outgoing at a selected point of the pipeline system through-flows plus the loss of the leak. Ist die Summe der abgehenden Durchflüsse in dem Rohrleitungssystem bekannt, so kann der Verlust infolge eines Lecks örtlich eingegrenzt bestimmt werden. Is the sum of the outgoing flows in the piping system is known, so the loss may be determined locally narrowed due to a leak. [0009] Ein Verschluss bzw. eine Verstopfung wird sich in dem Rohrleitungssystem so auswirken, dass die Rohrleitung bis zum Verschluss mit Medium angefüllt ist, während sie hinter dem Verschluss nur teilgefüllt oder leer ist. [0009] A plug or a blockage will affect in the piping system so that the pipe is filled up to the fastener with medium, while it is behind the closure only partially filled or empty. Die momentane Befüllung einer Rohrleitung lässt sich über Ultraschall-Messsignale auf einfache Art und Weise bestimmen, indem die Ultraschallsensoren bzw. ein Ultraschallsensor an einer Stelle angebracht ist, die bei einer teilgefüllten Rohrleitung unterbrochen bzw. mit einem anderen Medium, wie beispiels- weise Luft, gefüllt ist. The current filling a pipeline can be determined via ultrasonic measuring signals in a simple manner by the ultrasonic sensors and an ultrasonic sensor is attached to a location that is interrupted or when a partially filled pipe with another medium, such beispiels- as air, is filled. Bei einer Füllstandsmessung mittels Ultraschall-Mess-signalen kann beispielsweise die durch das Medium übertragene Schall-energie gemessen werden. At a level measurement by means of the ultrasonic measuring signals, for example, transmitted through the medium of sound energy can be measured. Liegt ein Vergleichswert bei einer gefüllten oder teilgefüllten Rohrleitung vor, so lässt sich über die Messung der übertragenen Schallenergie zwischen einem Sende- und einem Empfangs-Ultra- schallsensor der jeweilige Zustand der Rohrleitung detektieren. Is a comparison value before at a filled or partly filled pipeline, it can be on the measurement of the transmitted acoustic energy between a transmitting and a receiving ultrasonic sensor the respective state of the pipeline detect. Möglich ist darüber hinaus auch, eine Füllstandsbestimmung mittels einer Ultraschall-Dopplermessung mit nur einem Ultraschallsensor durchzuführen. a level determination is possible also addition, to carry out by means of an ultrasonic Doppler measurement with only one ultrasonic sensor. Bei der Dopplermessung wird verfahrensbedingt die Reflexion an der Grenzschicht zwischen dem Ultraschallsensor und dem Medium gemessen. In the Doppler measurement, the reflectance is measured at the interface between the ultrasonic transducer and the material due to the process. Ist eine exakte Aussage über den jeweiligen Füllstand in der Rohrleitung erforderlich, so ist dies über die bekannte Echomethode möglich. Is an exact statement about the respective level in the pipeline is required, this is possible with the known echo method. [0010] Zusammenfassend lässt sich Folgendes sagen: Als vorteilhaft im Zusammen-hang mit der vorliegenden Erfindung wird es erachtet, wenn zumindest an einigen der Durchflussmessstellen jeweils ein Detektor zur Erkennung des Füllstandes in dem Rohrleitungssystem vorgesehen ist. [0010] In summary, one can say the following: As an advantageous combination-hang with the present invention, it is considered, as each detector for detecting the filling level is provided in the pipe system at least some of the flow measuring point. Bei dem Detektor handelt es sich beispielsweise um einen Ultraschallsensor, der im oberen Bereich der Rohrleitung angeordnet ist. The detector is, for example, be an ultrasonic sensor which is disposed in the upper region of the pipeline. Bevorzugt werden die Ultraschall-Messsignale senkrecht zur Längsachse der Rohrleitung bzw. des Messrohres ausgesendet bzw. empfangen. the ultrasonic measuring signals are preferably emitted perpendicular to the longitudinal axis of the pipeline or of the measuring tube or received.

[0011] Gemäß einer vorteilhaften und kostengünstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich bei den Ultraschall-Durchflussmess-stellen um passive Ultraschall-Durchflussmessstellen, die jeweils über ein rohrförmiges Verbindungsteil einen Zugang zu der externen Regel-/Auswerte-einheit aufweisen. [0011] According to an advantageous and cost-effective embodiment of the device according to the invention is in the ultrasonic flow measurement points are passive ultrasonic flow measuring points, which have an access to the external control / evaluation unit each have a tubular connecting part. Bevorzugt sind die Durchflussmessstellen mit Ultraschall-sensoren ausgestattet, die mittels elektrischer Signale von der externen Regel-/Auswerteeinheit her angesteuert werden. the flow measuring points are preferably equipped with ultrasonic sensors, which are driven by means of electrical signals from the external control / evaluation forth. Die Verbindungsleitungen werden bevorzugt über rohrförmige, in das Erdreich eingegrabene Verbindungsteile geführt. The connecting lines are preferably guided via tubular, buried into the ground connecting parts. Bei den Verbindungsteilen handelt es sich beispielsweise um glasfaserverstärkte Kunststoffrohre oder um Rohre aus Beton, also um Rohre mit hoher Widerstandsfähigkeit. With the connecting parts is, for example, fiberglass reinforced plastic pipes or pipes made of concrete, so to pipes with a high resistance.

[0012] Unter einer passiven Ultraschall-Durchflussmessstelle wird in diesem Fall eine Messstelle ohne Regel-/Auswerteelektronik und ohne eigene Energie- Versorgung verstanden. [0012] A passive ultrasonic flow measurement point means a measuring point without control / evaluation and without its own energy supply in this case. Allerdings sind in die Messstelle die passiven Ultraschallsensoren integriert, also insbesondere die piezoelektrischen Elemente, die über die elektrischen Messsignale von der Regel-/Auswerte-einheit her angesteuert werden, die Ultraschall- Messsignale erzeugen bzw. empfangen und ihre Durchfluss-Messdaten in Form von elektrischen Signalen über die Verbindungsleitungen zu der Regel-/Auswerteeinheit führen. However, in the measuring point, the passive ultrasonic sensors are integrated, so in particular, the piezoelectric elements, which are driven by the electrical measurement signals from the control / evaluation unit here, the ultrasonic generating measurement signals or received and their flow measurement data in the form of electrical lead signals via the connecting lines to the control / evaluation unit.

[0013] Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die passiven Ultraschall-Durchflussmessstellen nur noch die Öffnungen zur Positionierung der Ultraschallsensoren auf; [0013] According to an alternative embodiment of the device according to the invention have the passive ultrasonic flow measuring points, only the openings for positioning the ultrasonic sensors; die Ultraschall-sensoren sind also nicht mehr permanent in die verdeckte Durchfluss-messstelle integriert, sondern sie werden bei Bedarf von außen über das rohrförmige Verbindungsteil in den Öffnungen eingebracht und dort positioniert. The ultrasonic sensors are thus no longer permanently integrated into face-flow measuring point, but they are incorporated as needed from the outside via the tubular connection member in the openings and positioned there. Die Positionierung muss so erfolgen, dass die Ultraschallsensoren die Öffnung dicht verschließen, so dass kein Medium aus der Rohrleitung austreten kann; The positioning must be done so that the ultrasonic sensors close the opening tightly, so that no medium can escape from the pipeline; ebenso muss dafür Sorge getragen werden, dass die Öffnungen bei Nicht-Montage der Ultraschallsensoren dicht verschlossen sind. as care must be taken that the openings are sealed with non-mounting of the ultrasonic sensors. Der durch das rohrförmige Verbindungsteil eingeführte Ultraschallsensor wird auf eine Ankoppelfläche mit einer definierten Kraft so angepresst, dass kein Spalt zwischen dem Ultraschallsensor und der Aufnahmeöffnung vorhanden ist. The inserted through the tubular connecting part ultrasonic sensor is pressed on a coupling surface with a defined force so that there is no gap between the ultrasonic sensor and of the receiving opening is present. Bevorzugt wird übrigens auch eine Koppelflüssigkeit, zB Wasser verwendet. Incidentally, it is preferable a coupling fluid, used as water. Die Anpressung mit einer de- fϊnierten Kraft kann beispielsweise über entsprechend angeordnete Magnete realisiert werden. The contact pressure with a de- fϊnierten force can for example be realized via correspondingly arranged magnets.

[0014] Die Verwendung von passiven Durchflussmessstellen stellt eine sehr kostengünstige Lösung dar, jedoch ist die Erfindung keineswegs auf den Einsatz von passiven Durchflussmessstellen beschränkt. [0014] The use of passive flow measuring points represents a very inexpensive solution, but the invention is by no means limited to the use of passive flow measuring points. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass es sich bei den Ultraschall- Durchflussmessstellen um aktive Durchflussmessstellen handelt, die über elektrische Anschlussleitungen mit der Regel-/Auswerteeinheit verbindbar sind. An advantageous embodiment of the device according to the invention provides that it is in the ultrasonic flow measuring points to active flow measuring points, which can be connected via electrical connection lines to the control / evaluation unit. Insbesondere ist vorgesehen, dass jeder Ultraschall-Durchflussmessstelle eine eigene Regel- /Auswerteeinheit und/oder eine eigene Energieversorgung (zB eine Batterie) zugeordnet sind / ist. In particular, it is provided that each ultrasonic flow measuring point own control / evaluation unit and / or its own power supply (eg a battery) are associated with / is.

[0015] Im Zusammenhang mit der zuletzt genannten Variante der erfindungs-gemäßen Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass jede Regel-/Auswerteeinheit eine Schnittstelle zur kabellosen Datenübertragung der an einer Durchfluss-messstelle ermittelten Durch- flussmesswerte zu einer übergeordneten Kontrolleinheit oder zu einer anderen Regel- /Auswerteeinheit, die einer anderen Durchflussmessstelle zugeordnet ist, aufweist. [0015] In connection with the last-mentioned variant of the device Inventive invention it is proposed that each control / evaluation flux measured values ​​an interface for wireless data transmission of the throughput calculated on a flow-measuring point to a higher-level control unit or another control / evaluation unit which is associated with another flow measuring point has. Kabellose Datenübertragung umfasst dabei die Übertragung per Funk - und zwar sowohl optisch oder über Schall. Wireless data transmission comprises the transmission by radio - both visually or by sound.

[0016] Bevorzugt wird die verdeckte bzw. vergrabene Durchflussmessstelle über die externe Auswerte-/Regeleinheit mit Energie versorgt. [0016] the hidden or buried flow measuring point on the external evaluation / control unit is preferably supplied with energy. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Regel-/Auswerteeinheit einen Energiespeicher aufweist, der über eine induktive oder kapazitive Einkopplung mit Energie versorgbar ist. Alternatively, it is also possible that the control / evaluation unit has an energy store which can be supplied via an inductive or capacitive coupling of energy. Um Energie einzusparen, steuert die Regel-/Auswerteeinheit die Durchflussmessstelle gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung intermittierend derart an, dass die Durchflussmessstelle bzw. gewisse Komponenten der Durchflussmessstelle nur während einer Messphase Energie benötigt bzw. benötigen, während sie während der Ruhephase keine Energie verbrauchen und auf Standby-Betrieb gehen. To save energy, the control / evaluation unit controls the flow measuring point in accordance with an advantageous development of the inventive device intermittently in such a way that the flow measuring point and certain components of the flow measuring point only required during a measuring phase energy or need, while they do not consume energy during the rest phase and go on standby. Bei den Komponenten mit hohem Energiebedarf, die nur während der Messphase aktiv sind, handelt es sich beispielsweise um einen Verstärker. Among the components with high energy requirements, which are only active during the measurement phase, it is, for example, an amplifier.

[0017] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. [0017] The invention is further illustrated by the following figures. Es zeigt: It shows:

[0018] Fig. 1: eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, [0018] FIG. 1 is a perspective view of a preferred embodiment of the device according to the invention,

[0019] Fig. 2: einen vergrößerten Ausschnitt der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, [0019] FIG. 2 shows an enlarged detail of the embodiment shown in Figure 1.

[0020] [0020]

[0021] Fig. 3: eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und [0021] FIG. 3 shows a second embodiment of the device according to the invention and

[0022] Fig. 4: eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit integriertem Füllstandssensor. [0022] FIG. 4 shows an embodiment of the inventive apparatus with integrated level sensor.

[0023] Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungs-form der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. In Fig.2 ist die Durchflussmess-stelle 3 aus Fig. 1 vergrößert dargestellt. [0023] Fig. 1 shows a perspective view of a preferred execution form of the inventive device 1. In Figure 2, the flow measuring point 3 of FIG. 1 is shown enlarged.

[0024] Das Rohrleitungssystem 2 mit den Ultraschall-Durchflussmessstellen 3 ist im [0024] The piping system 2 with the ultrasonic flow measuring point 3 is

Erdreich 9 vergraben. Soil buried. 9 Die Ultraschall-Durchflussmessstellen 3 sind in vorge-gebenen Abständen in das Rohrleitungssystem 2 integriert. The ultrasonic flow measuring points 3 are integrated into pre-given intervals in the piping system. 2 Die Ultraschall-Durch- flussmessstellen 3 weisen im gezeigten Fall in der Rohrwand 6 zwei Öffnungen 7 auf, über die die Ultraschall-Messsignale in den Innenraum des Messrohres 16 hinein- bzw. herausgeführt werden. The ultrasonic conductance Flow rate measuring points 3 have in the case shown in the tube wall 6 has two openings 7, through which the ultrasonic measuring signals are 16 zoom in the interior of the measuring tube and led out.

[0025] Bei der Ultraschall-Durchflussmessstelle 3 handelt es sich beispielsweise um eine passive Durchflussmessstelle 3, bei der die Ultraschallsensoren 8 zur Erzeugung und zum Empfang der Ultraschall-Messsignale in das Messrohr 16 integriert sind. [0025] In the ultrasonic flow measuring point 3 is, for example, a passive flow measuring point 3 at which the ultrasonic sensors 8 are integrated for the generation and reception of the ultrasonic measuring signals in the measuring tube sixteenth Die Signalleitungen / Verbindungsleitungen 17 zwischen den Ultraschallsensoren 8 und der Regel-/Auswerteeinheit 4 werden in den beiden rohrförmigen Verbindungsteilen 5 geführt. The signal lines / connecting lines 17 between the ultrasonic transducers 8 and the control / evaluation unit 4 are guided in the two tubular connecting parts. 5 Die Verbindungsteile 5 sind aus einem widerstandsfähigen Material gefertigt. The connecting parts 5 are made of a resistant material. Die Ultraschallsensoren 8 umfassen im wesentlichen piezoelektrische Elemente und entsprechende Ankoppelelemente zur optimierten Ein-/Auskopplung der Ultraschall- Mess-signale in das bzw. aus dem Medium 19. The ultrasonic sensors 8 essentially comprise piezoelectric elements and corresponding coupling elements for optimized / drop of the ultrasonic measuring signals into or from the medium 19th

[0026] Die Anschlussstelle 18, über die der Kontakt zwischen der Regel-/Auswerte-Einheit 4 und der Ultraschall-Durchflussmessstelle 3 bei Bedarf herstellbar ist, ist so angeordnet, dass sie von außen problemlos zugänglich ist. [0026] The connection point 18, via which the contact between the control / evaluation unit 4 and the ultrasonic flow measuring point 3, if necessary be produced is arranged so that it is easily accessible from the outside.

[0027] Alternativ können die passiven Ultraschall-Durchflussmessstellen jedoch auch so ausgestaltet sein, dass die Öffnungen 7 nicht zur Aufnahme von Ultra-schallsensoren 8, sondern lediglich zur Ein- oder Auskopplung der Ultraschall-Messsignale aus dem Messrohr 16 dienen. However, [0027] Alternatively, the passive ultrasonic flow measuring points can also be designed such that the openings 7 not used for receiving ultra-sound sensors 8, but only for coupling in or out of the ultrasonic measuring signals from the measuring tube sixteenth Dabei sind die rohrförmigen Verbindungsleitungen 5 als Wellenleiter ausgestaltet. The tubular connecting lines 5 are configured as a waveguide. Eine weitere alternative Ausgestaltung sieht vor, dass die Ultraschallsensoren 8 bei Bedarf durch die rohrförmigen Verbindungsteile 5 zu den Öffnungen 7 des Messrohres 16 geführt und dort zB mittels eines Magnetverschlusses positioniert werden. A further alternative embodiment provides that the ultrasonic sensors 8 out when required by the tubular connecting parts 5 to the openings 7 of the measuring tube 16 and be positioned there by a magnet closure for example. Nach Abschluss der Messung werden die Ultraschallsensoren 8 wieder von der Durchflussmessstelle 3 entfernt. Upon completion of the measurement, the ultrasonic sensors are 8 removed from the flow measuring point. 3 Der Einsatz von passiven Ultraschall- Durchflussmessstellen 3 hat den Vorteil, dass sich hierdurch ein sehr kostengünstiges Leckage-Überwachungssystem in einem verdeckten bzw. vergrabenen Rohrleitungssystem 2 realisieren lässt. The use of passive ultrasonic flow measuring point 3 is that it is possible thereby to realize a very cost-effective leakage detection system in a concealed or buried pipe system 2 has the advantage.

[0028] Liegt eine Leckage in dem Rohrleitungssystem 2 vor, so spiegelt sich dies in den an den unterschiedlichen Messstellen 3 des Rohrleitungssystems 2 gemessenen Durchflusswerten wieder. [0028] If there is a leakage in the pipe system 2 is present, this is reflected again in the measured at the different measuring points of the pipeline system 3 2 Flow values. Der Durchfluss in einem verbundenen Rohrleitungssystem 2 entspricht gemäß der Kirchhoff sehen Knotenregel der Summe aller an einem ausgewählten Punkt des Rohrleitungssystems 2 abgehenden Durchflüsse zuzüglich des Verlusts an dem Leck. The flow in a connected pipe system 2 corresponds according to the Kirchhoff's control node to the sum of all outgoing at a selected point of the pipe system 2 flows plus the loss of the leak. Ist die Summe der abgehenden Durchflüsse in dem Rohrlei- tungssystem 2 bekannt, so kann der Verlust infolge eines Lecks örtlich eingegrenzt bestimmt werden. Is the sum of the outgoing flows in the pipe system 2 is known, the loss can be limited locally due to a leak can be determined.

[0029] Wie bereits an vorhergehender Stelle erwähnt, lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 auch Verstopfungen in dem Rohrleitungssystem 2 gezielt erkennen. [0029] As mentioned at previous point can be with the inventive device 1 also blockages in the pipe system 2 specifically recognize. Ein Verschluss bzw. eine Verstopfung wird sich in dem Rohrleitungssystem 2 so auswirken, dass die Rohrleitung 2 bis zum Verschluss mit Medium 19 angefüllt ist, während sie hinter dem Verschluss nur teilgefüllt oder leer ist. A closure or a blockage will affect in the piping system 2 so that the pipe is filled with medium 2 to the shutter 19, while it is behind the closure only partially filled or empty. Die momentane Befüllung einer Rohrleitung 2 lässt sich über Ultraschall-Messsignale auf einfache Art und Weise bestimmen, indem die Ultraschallsensoren 13 bzw. ein Ultraschallsensor 13 an einer Stelle angebracht ist, die bei einer teilgefüllten Rohrleitung 2 unterbrochen bzw. mit einem anderen Medium 19, wie beispielsweise Luft, gefüllt ist. The instantaneous filling of a pipeline 2 can be determined on ultrasonic measuring signals in a simple manner by the ultrasonic sensors 13 and an ultrasonic sensor 13 disposed at a position interrupted in a partly filled pipeline 2, or with another medium 19 which, as is filled, for example air. Bei einer Füllstandsmessung mittels Ultraschall-Messsignalen kann beispielsweise die durch das Medium 19 übertragene Schallenergie gemessen werden. At a level measurement using ultrasonic measuring signals, for example, transmitted through the medium 19 the sound energy can be measured. Liegt ein Vergleichswert bei einer gefüllten oder teilgefüllten Rohrleitung 2 vor, so lässt sich über die Messung der übertragenen Schallenergie zwischen einem Sende- und einem Empfangs-Ultra- schallsensor 13 der jeweilige Zustand in der Rohrleitung 2 detektieren. Is a comparison value before at a filled or partly filled pipeline 2, it can be sound sensor via the measurement of the transmitted acoustic energy between a transmitting and a receiving Ultra- 13 of the respective state in the pipeline 2 detect. Möglich ist darüber hinaus auch, eine Füllstandsbestimmung mittels einer Ultraschall-Dopplermessung mit nur einem Ultraschallsensor 13 durchzuführen. a level determination is possible also addition, to carry out by means of an ultrasonic Doppler measurement with only one ultrasonic sensor. 13 Bei der Dopplermessung wird verfahrensbedingt die Reflexion an der Grenzschicht zwischen dem Ultraschallsensor 13 und dem Medium 19 gemessen. In the Doppler measurement, the reflectance at the interface between the ultrasonic sensor 13 and the medium 19 is measured due to the process. Ist eine exakte Aussage über den jeweiligen Füllstand des Mediums 19 in der Rohrleitung 2 erforderlich, so ist dies über die bekannte Echomethode möglich. Is an exact statement about the respective level of the medium 19 in the pipeline 2 is required, this is possible with the known echo method. In Fig. 4 ist übrigens eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit integriertem Füllstandssensor gezeigt. In FIG. 4, an embodiment of the inventive apparatus with integrated level sensor is shown the way.

[0030] Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Bei der Durchflussmessstelle 3 handelt es sich im gezeigten Fall bevorzugt um eine aktive Durchflussmessstelle 3 mit entsprechender Ultaschall-Sensorik. [0030] FIG. 3 shows a second embodiment of the inventive apparatus 1. In the flow measuring point 3 is, in the illustrated case preferably an active flow measuring point 3 on their ultrasonic sensors. Die Verbindung zwischen der außerhalb des Erdreichs 9 angeordneten Regel-/Auswerteeinheit 4 und der vergrabenen bzw. verdeckten Ultraschall-Messstelle 3 erfolgt über Funk. The connection between the arranged outside the soil 9 control / evaluation unit 4 and the buried or concealed ultrasonic measuring point 3 takes place by radio. Auf die rohrförmigen Verbindungs-teile 5 kann bei dieser Ausgestaltung verzichtet werden. can be omitted in this embodiment, the tubular connecting parts. 5 Die Kommunikation zwischen der Ultraschall-Durchflussmessstelle 3 und der Regel- /Auswerteeinheit 4 erfolgt über die außerhalb des Erdreichs 9 angeordnete erste Spule 15a, die beispielsweise der mobilen Regel-/Auswerteeinheit 4 zugeordnet ist, und über die im Erdreich 9 angeordnete Spule 15b, die der Durchflussmessstelle 3 zugeordnet ist. The communication between the ultrasonic flow measuring point 3 and the control / evaluation unit 4 via the arranged outside the soil 9 first coil 15a, which is associated with, for example, the mobile control / evaluation unit 4, and which is arranged in the ground 9 coil 15b the flow measuring point is assigned. 3 Kommunikation bedeutet hierbei sowohl Austausch von Messdaten und Messsignalen als auch die Versorgung mit Energie. Communication here means both exchange of measurement data and measurement signals and the supply of energy.

[0031 ] Bezugszeichenliste [0031] LIST OF REFERENCE NUMBERS

[0032] 1 erfindungsgemäße Vorrichtung Apparatus [0032] 1 according to the invention

[0033] 2 Rohrleitungssystem / Rohrleitung [0034] 3 Durchflussmessstelle [0033] 2 piping / tubing [0034] 3 flow measuring point

[0035] 4 Regel-/Auswerteeinheit [0035] 4 control / evaluation unit

[0036] 5 rohrförmige Verbindungsleitung [0036] 5 tubular connecting line

[0037] 6 Rohrwand [0037] 6 tube wall

[0038] 7 Öffnung [0038] 7 opening

[0039] 8 Ultraschallsensor [0039] 8 ultrasonic sensor

[0040] 9 Boden / Erdreich [0040] 9 soil / soil

[0041] 10 Anschlussleitung [0041] 10 Connection line

[0042] 11 Schnittstelle [0042] 11 Interface

[0043] 12 Kontrolleinheit [0043] 12 control unit

[0044] 13 Detektor zur Füllstandsmessung [0044] 13 detector for level measurement

[0045] 14 Energiespeicher [0045] 14 energy storage

[0046] 15 Einkopplung [0046] 15 coupling

[0047] 16 Messrohr [0047] 16 measuring tube

[0048] 17 Verbindungsleitung / Signalleitung [0048] 17 Connection line / signal line

[0049] 18 Anschlussstelle [0049] 18 connecting point

[0050] 19 Medium [0050] 19 medium

Claims

Ansprüche claims
[0001] 1. Vorrichtung zur positionsabhängigen Detektion einer Leckage in einem verdeckten, von außen unzugänglichen Rohrleitungssystem (2), wobei an definierten Stellen des Rohrleitungssystems (2) Ultraschall- Durchflussmessstellen [0001] 1. A device for position-dependent detection of a leak in a hidden, inaccessible from outside the piping system (2), wherein points of the pipeline system (2) at defined ultrasonic flow measuring points
(3) vorgesehen sind, wobei zumindest eine externe Regel-/Auswerteeinheit (4) vorgesehen ist, die von außen mit den Durchflussmessstellen (3) verbindbar ist, wobei die Regel-/Auswerteeinheit (4) Information über den Durchfluss an den definierten Stellen des Rohrleitungssystems (2) zur Verfügung stellt und anhand eines Vergleichs der an unterschiedlichen definierten Stellen in dem Rohrleitungssystem (2) bestimmten Durchflussmesswerte die Leckage auf den Bereich zwischen zwei definierten Durchflussmessstellen (3) des Rohrleitungssystem (2) eingrenzt. (3) are provided, wherein at least an external control / evaluation unit (4) is provided which can be connected from the outside with the flow measuring point (3), wherein the control / evaluation unit (4) information about the flow rate at the defined sites of the piping system (2) provides and based on a comparison of the defined at different locations in the piping system (2) determined flow measurements limits the leakage to the area between two defined flow measuring points (3) of the pipe system (2).
[0002] 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich bei den Ultraschall- [0002] 2. The apparatus of claim 1, wherein the ultrasonic
Durchflussmessstellen (3) um passive Ultraschall-Durchflussmessstellen (3) handelt, die jeweils über ein rohrförmiges Verbindungsteil (5) einen Zugang zu der externen Regel-/Auswerteeinheit (4) aufweisen. Flow measuring points (3) are passive ultrasonic flow measuring points (3), each having a tubular connecting part (5) an access to the external control / evaluation unit (4).
[0003] 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die passiven Ultraschall- [0003] 3. Device according to claim 1 or 2, wherein the passive ultrasonic
Durchflussmessstellen (3) Ultraschallsensoren (8) aufweisen, die jeweils über die Regel-/Auswerteeinheit (4) und über das rohrförmige Verbindungsteil (5) angesteuert werden. Flow measuring points (3) Ultrasonic sensors (8) which are each controlled via the control / evaluation unit (4) and the tubular connecting part (5).
[0004] 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die passiven Ultraschall- [0004] 4. The device according to claim 1 or 2, wherein the passive ultrasonic
Durchflussmessstellen (2) Öffnungen (7) zur Positionierung der Ultraschallsensoren (8) aufweisen und wobei die Ultraschallsensoren (8) über die rohrförmigen Verbindungsteile (5) in den Öffnungen (7) positionierbar sind. Flow measuring points (2) has openings (7) for positioning the ultrasonic sensors (8) and wherein the ultrasonic sensors (8) on the tubular connecting parts (5) in the openings (7) are positioned.
[0005] 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei den Ultraschall- [0005] 5. The device according to claim 1 or 2, wherein the ultrasonic
Durchflussmessstellen (2) um aktive Durchflussmessstellen (2) handelt, die über Anschlussleitungen (10) mit der Regel-/Auswerteeinheit (4) verbindbar sind. Flow measuring points (2) to active flow measurement points (2) is connectable via connecting lines (10) with the control / evaluation unit (4).
[0006] 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Ultraschall-Durchflussmessstelle (2) eine eigene Regel-/Auswerteeinheit [0006] 6. The device according to one or more of the preceding claims, wherein each ultrasonic flow measuring point (2) has its own control / evaluation unit
(4) zugeordnet ist. (4) is assigned.
[0007] 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei jede Regel-/Auswerteeinheit (4) eine [0007] 7. The device according to claim 6, wherein each control / evaluation unit (4)
Schnittstelle (11) zur kabellosen Datenübertragung der an einer Durchfluss- messstelle (2) ermittelten Durchflussmesswerte zu einer übergeordneten Kontrolleinheit (12) oder zu einer anderen Regel-/Auswerteeinheit (4), die einer anderen Durchflussmessstelle (2) zugeordnet ist, aufweist. Interface (11) for wireless data transmission of at a flow measuring point (2) determined flow data to a higher-level control unit (12) or to another control / evaluation unit (4) which is associated with another flow measuring point (2), comprising.
[0008] 8. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 - 7, wobei zumindest an einigen der Durchflussmessstellen (2) jeweils ein Detektor (13) zur Erkennung des Füllstandes in dem Rohrleitungssystem (2) vorgesehen ist. wherein at least some of the flow measuring point (2) is provided in each case a detector (13) for detecting the filling level in the pipe system (2) 7 - [0008] 8. The device according to at least one of Claims. 1
[0009] 9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Regel-/Auswerteeinheit (4) einen Energiespeicher (14) aufweist, der über eine induktive oder kapazitive Einkopplung (15) mit Energie versorgbar ist. [0009] 9. The device according to claim 6 or 7, wherein the control / evaluation unit (4) has an energy store (14) which can be supplied via an inductive or capacitive coupling (15) with energy.
[0010] 10. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 9, wobei die Regel-/Auswerteeinheit [0010] 10. The apparatus of claim 6, 7 or 9, wherein the control / evaluation unit
(4) die Durchflussmessstelle (2) intermittierend derart ansteuert, dass die Durch- flussmessstelle (2) nur während einer Messphase mit Energie versorgt ist, während ihr während der Ruhephase keine Energie zur Verfügung steht. (4) the flow measuring point (2) in such intermittent, that the flow measuring point (2) is supplied only during a measuring phase with energy, while it is no energy available during the rest phase.
PCT/EP2006/063869 2005-07-07 2006-07-04 Device for position-dependently detecting a leak in a hidden externally-inaccessible pipeline system WO2007006693A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510032132 DE102005032132A1 (en) 2005-07-07 2005-07-07 A device for position-dependent detection of a leak in a hidden, inaccessible from outside the piping system
DE102005032132.1 2005-07-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007006693A1 true true WO2007006693A1 (en) 2007-01-18

Family

ID=37026964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/063869 WO2007006693A1 (en) 2005-07-07 2006-07-04 Device for position-dependently detecting a leak in a hidden externally-inaccessible pipeline system

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005032132A1 (en)
WO (1) WO2007006693A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8234911B2 (en) 2007-08-03 2012-08-07 Areva Np Gmbh Method and apparatus for detecting a leak in a double pipe

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016212821A1 (en) 2016-07-13 2018-01-18 Martin Weinläder Device for receiving data

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4066095A (en) * 1976-02-17 1978-01-03 Fred M. Dellorfano, Jr. Automatic leakage detection system for pipelines carrying fluids
US20030204338A1 (en) * 2002-04-22 2003-10-30 Peter Martinek Method and measurement probe for the performance of measurements in water supply systems

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9010216U1 (en) * 1990-07-05 1990-09-27 Weiss, Erhard, 4920 Lemgo, De
DE19737394C2 (en) * 1997-08-27 2003-02-27 Schubert & Salzer Control Syst System and method for determining a disturbance in the refrigerant circuit
DE19835621C1 (en) * 1998-08-06 2000-01-27 Flughafen Muenchen Gmbh Monitoring system for a pipeline system has a computer to produce a warning signal and transfer it to receiving units
DE29924368U1 (en) * 1999-10-06 2003-02-20 Schoepf Alfred Flowmeter inspection method for flowmeter build into pipeline system, involves comparing detected measurement result of flowmeter with input signal corresponding to amount of fluid flowing in pipeline system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4066095A (en) * 1976-02-17 1978-01-03 Fred M. Dellorfano, Jr. Automatic leakage detection system for pipelines carrying fluids
US20030204338A1 (en) * 2002-04-22 2003-10-30 Peter Martinek Method and measurement probe for the performance of measurements in water supply systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8234911B2 (en) 2007-08-03 2012-08-07 Areva Np Gmbh Method and apparatus for detecting a leak in a double pipe

Also Published As

Publication number Publication date Type
DE102005032132A1 (en) 2007-01-18 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6647804B1 (en) System and method for flow measurement in a pipe
US5553492A (en) Measuring system for measuring real time groundwater data
US4729106A (en) Fluid distribution to multiple users through distributed intelligence sub-centers
US5905207A (en) Process for measuring the flow rate of a fluid
US4888706A (en) Fluid distribution to multiple users through distributed intelligence sub-centers
US6321838B1 (en) Apparatus and methods for acoustic signaling in subterranean wells
US20060012491A1 (en) Utility meter reading system
DE19708857A1 (en) Magnetic-inductive flow measuring device
US20060245467A1 (en) Apparatus, system and method for monitoring, recording and billing for individual fixture and unit water usage in a multi-unit structure
US4361030A (en) Method for leak detection in a pipeline system and a measuring well for use in a pipeline system in the method for leak detection
US6652188B1 (en) Fluid coupled control system for irrigation
US7007545B1 (en) Method and measurement probe for the performance of measurements in water supply systems
CN101777240A (en) Mud-rock flow early alarm system
Gomperts The influence of viscosity on sound transmission through small circular apertures in walls of finite thickness
DE19511234A1 (en) Water level measurement for reservoir, large river and underground water
WO2005095916A1 (en) Method for actively monitoring pipelines
US7274996B2 (en) Method and system for monitoring fluid flow
US7810378B2 (en) Monitoring of leakage in wastewater force mains and other pipes carrying fluid under pressure
DE10032774A1 (en) field device
Whittle et al. WATERWISE@ SG: A testbed for continuous monitoring of the water distribution system in singapore
DE19601651A1 (en) sewer system
US20100064775A1 (en) Leak and contamination detection micro-submarine
DE19509129A1 (en) Method and apparatus for controlling and monitoring the state of pipes, vessels, pipelines or the like
DE4411478C2 (en) A method for monitoring the levels in the recyclable material collection containers
EP0661526A1 (en) A method of gathering information from water meters and a system for its use

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct app. not ent. europ. phase

Ref document number: 06777563

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1