WO2015117719A1 - Inspektionsgerät zur messung der dicke einer wand einer rohrleitung - Google Patents

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WO2015117719A1
WO2015117719A1 PCT/EP2015/000050 EP2015000050W WO2015117719A1 WO 2015117719 A1 WO2015117719 A1 WO 2015117719A1 EP 2015000050 W EP2015000050 W EP 2015000050W WO 2015117719 A1 WO2015117719 A1 WO 2015117719A1
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inspection device
magnet
magnetic field
wall
coil
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PCT/EP2015/000050
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Daniel MOLENDA
Werner THALE
Bernhard Reining
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Rosen Swiss Ag
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    • G01N29/24—Probes
    • G01N29/2412—Probes using the magnetostrictive properties of the material to be examined, e.g. electromagnetic acoustic transducers [EMAT]
    • G—PHYSICS
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    • G01N2291/2636—Surfaces cylindrical from inside

Definitions

  • Inspection device for measuring the thickness of a wall of a pipeline
  • the present invention relates to an inspection apparatus for measuring the thickness of a wall of a pipeline, which is actively or passively driven by the pipeline movable, with at least one magnet, which is designed to induce a static or quasi-static magnetic field in the wall, with at least one Transmitting transducer having at least one transmitting coil for non-contact generation of a varying magnetic field in a near-surface region of the wall, wherein the varying magnetic field for generating at least one ultrasonic wave in the wall with the static or quasi-static magnet can interact or interacts.
  • Such an inspection device operating on the basis of ultrasonic technology according to the preamble of claim 1 is described for example in DE 10 2005 060 582 A1.
  • the static or quasi-static magnetic field introduced into the object is a magnetic field running parallel to the pipe wall surface, which is generated on the basis of a horseshoe-shaped and correspondingly large magnet.
  • the sensors of the prior art in the direction of the longitudinal axis of the pig are comparatively long.
  • the Bogendorfkeit is limited in particular due to the horseshoe-shaped magnets. It is an object of the present invention to provide an inspection device according to the preamble of claim 1 with improved bowability.
  • the transmitting coil and the magnetic field are arranged next to one another in a plane which is perpendicular to a longitudinal center axis of the inspection device, i. in a projection of the transmitter coil and the magnet on the plane, these lie side by side and do not overlap.
  • the inspection device is thus designed to be shorter in the direction of the longitudinal center axis, dispensing with a horseshoe-shaped magnet and using a preferably rod-shaped or bar-shaped magnet. The bowing ability is thereby improved. It is accepted in this case that in ultrasonic generation over substantially Lorentz forces and a vertical orientation of the magnetic field in the pipe wall, that is, perpendicular to its surface, the magnetic field is concentrated on the tube of the coil. At ferromagnetic materials, this leads to an attraction of the magnetic field or the magnet to the pipe wall, so that greater efforts must be made in terms of wear protection.
  • a quasi-static magnetic field is understood as meaning a magnetic field which, in the calculations, is opposite to the varying, and in particular high-frequency, magnetic field.
  • the magnetic field can be considered as static.
  • the high-frequency magnetic field is in particular an oscillating magnetic field.
  • the excitation of the varying magnetic field takes place with a frequency in the range of 500 kHz to 6 MHz.
  • These frequencies are for non-contact, i. Ultrasonic-based wall thickness measurements without substantial acoustic coupling of the exciting coil with the pipe wall wall are particularly suitable.
  • peak-like, e.g. rectangular, suggestions are used for example due to a capacitor discharge. Such peaks are temporally in the range of a half-wave excitation with the above-described frequencies. Accordingly, suggestions are possible with only low energy consumption.
  • the arrangement of magnet and transmitter in a housing so that both can be installed together as a sensor or probe.
  • This test head is then equipped according to the above with a protective layer to protect against high wear on the pipe inner wall. Due to the attraction to the tube wall, however, a lifting of the sensor head and thus a weakening of the signal is counteracted.
  • the magnet is oriented such that a grade extending from one pole of the magnet to the other pole intersects the plane at an angle of ⁇ 45%, preferably ⁇ 30%.
  • Particularly advantageous is the arrangement of a vertically aligned to the pipe wall and thus standing perpendicular to the longitudinal center axis of the inspection device magnet.
  • the transmitting coil is arranged on the side facing away from the longitudinal center axis of the inspection device side, thus the magnet with respect to the transmitting coil on the side directed towards the longitudinal center axis Coil is arranged.
  • a receiving coil of a receiving transducer and the magnet in a plane perpendicular to the longitudinal central axis of the inspection device level arranged side by side. Accordingly, the signals resulting from the reception of ultrasound signals due to the pipe wall are more easily detectable and at the same time have a compact setup.
  • the receiving coil of a receiving transducer and the magnets are arranged together in the sensor head, in particular transmitter and receiving coil are formed by the same coil.
  • the same can also apply to a plurality of coils.
  • the associated electronics switch the coil between transmit and receive mode.
  • at least one magnetic field sensor can be arranged close to the receiving coil and preferably in the sensor head for an additional magnetic field flux measurement, so that a detection of a due to wall thickness changes, defects or the like. arising leakage flux of the magnetic field can be recorded.
  • dense is an arrangement with a distance less than 10 cm, preferably less than 5 cm to understand.
  • the transmitting and receiving coils are formed by the same coil (s).
  • an embodiment of an inspection device is advantageous in which two magnetic field sensors are arranged on opposite sides of the magnet.
  • a good coverage and sensitivity of the inspection device for the wall thickness measurement is particularly realized when a plurality of partially overlapping coils is arranged in the sensor head.
  • the overlapping coils are arranged in the circumferential direction about the longitudinal central axis, wherein they need not be arranged completely circumferentially, but for example, cover only a small circumferential angle of 5 ° or 10 °.
  • a plurality of sensor heads provided with transmitting transducer and magnet can each be arranged on a pig body via a rigid or flexible cantilever arm.
  • coils in a sensor head can also be arranged at least partially next to one another.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a pig according to the invention
  • FIG. 2 shows an alternative embodiment of a sensor head located on a cantilever arm
  • FIG. 3 shows the sensor head according to FIG. 2 in a plan view
  • FIG. 6 shows a sensor head of a further embodiment according to the invention
  • 7 shows a sensor head of a further embodiment according to the invention
  • FIG. 8 shows a sensor head of a further embodiment according to the invention
  • FIG. 9 shows a sensor head of a further embodiment according to the invention.
  • FIG. 1 An inspection device according to the invention is shown schematically in FIG. This is a passively driven by a pipeline pig, which has at its front and rear ends respectively called cups 1, over which the pig is taken from the flow within the pipeline wall 2 having a pipe.
  • a pipeline pig On a pig or inspection device body 3, two sensor heads 4 are articulated via extension arms 5 in the illustration.
  • an angle sensor is present, which detects the deflection of the spring under pressure to the outside in the direction of the pipe wall 2 depressed arms.
  • An electronic system for detecting the angle and for receiving and storing as well as for driving the transmitting and receiving transducers are likewise arranged within the pig body 3.
  • the sensor heads are on opposite sides Side of a longitudinal central axis 7 of the pig.
  • further sensor heads attached to cantilever arms may be circumferentially arranged at the same height about the longitudinal central axis 7 to achieve full coverage of the pipeline.
  • Each sensor head comprises a protective layer, for example made of ceramic, as an outer side of a sensor head housing directed towards the pipe wall, and a further housing 9.
  • a transmitting coil 10 and a magnet 11 are arranged within the sensor head housing constructed from the protective layer 8 and the further housing 9.
  • the sensor head may be longitudinally, i. considered shorter in the direction of the longitudinal central axis, which leads to a more compact construction of the inspection device and thus to an increased arc conduction.
  • a detection in curved sections due to the smaller sensor head is possible in an improved way, as a lifting of the sensor head is better avoided.
  • the sensor head according to FIG. 2 of a further inspection device according to the invention has, in addition to the transmitting coil 10, Hall elements 13 which are arranged on both sides of the magnet 11 and for the internal / external differentiation of any wall thickness reductions and consequently any defects in the pipeline wall 2 be used. Thus, it is additionally determined whether a damaged area, which leads to a wall thickness reduction, starts from the outside or from the inside of the pipeline wall.
  • An imaginary between north and south pole straight line 12.1 is also aligned perpendicular to the longitudinal central axis 7 and thus parallel to the plane 12th
  • both the magnet 11 and the coil 10 are angular in cross-section. It can also be seen in the plan view that a cantilever arm 5 can also be formed in two parts with parts 5.1 and 5.2.
  • the sensor head is designed as a sensor head 4 which is longer in the circumferential direction and preferably has a curved outer surface and which comprises an elongate, web-like magnet 11 and four coils 10 located next to one another. In this way, a larger pipeline section can be covered in the circumferential direction.
  • the coil covers a magnet 11 over a large area.
  • FIG. 7 Particularly advantageous is an embodiment according to FIG. 7, wherein a plurality of partially overlapping transmitting or receiving coils are provided in a sensor head 4 with a comparatively long and similar magnet as in FIG. 4 10 arranged. Dashed lines are shown lying in plan view below and the magnet 11 lying towards coils 10, while offset over half a coil width on these coils shown in dashed lines arranged further coils 10 are shown in solid. The resolution of the wall thickness measurement in the circumferential direction is increased.

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Abstract

Inspektionsgerät zur Messung der Dicke einer Wand (2) einer Rohrleitung, welches aktiv oder passiv angetrieben durch die Rohrleitung bewegbar ist, mit zumindest einem Magneten (11), der zur Induktion eines statischen oder quasi-statischen Magnetfelds in der Wand (2) ausgebildet ist, mit wenigstens einem Sendewandler, der zumindest eine Sendespule (10) zur berührungslosen Erzeugung eines variierenden Magnetfelds in einem oberflächennahen Bereich der Wand (2) aufweist, wobei das variierende Magnetfeld zur Erzeugung wenigstens einer Ultraschallwelle in der Wand (2) mit dem statischen oder quasistatischen Magnetfeld wechselwirkt, wobei dass in einer senkrecht zu einer Längsmittelachse (7) des Inspektionsgeräts gedachten Ebene (12) Sendespule (10) und Magnet (11) nebeneinander angeordnet sind.

Description

Inspektionsgerät zur Messung der Dicke einer Wand einer Rohrleitung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Inspektionsgerät zur Messung der Dicke einer Wand einer Rohrleitung, welches aktiv oder passiv angetrieben durch die Rohrleitung bewegbar ist, mit zumindest einem Magneten, der zur Induktion eines statischen oder quasi-statischen Magnetfeld in der Wand ausgebildet ist, mit wenigstens einem Sendewandler, der zumindest eine Sendespule zur berührungslosen Erzeugung eines variierenden Magnetfelds in einem oberflächennahen Bereich der Wand aufweist, wobei das variierende Magnetfeld zur Erzeugung wenigstens einer Ultraschallwelle in der Wand mit dem statischen oder quasi-statischen Magnet wechselwirken kann bzw. wechselwirkt.
Ein solches auf Basis der Ultraschalltechnik arbeitendes Inspektionsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise in der DE 10 2005 060 582 A1 beschrieben. Bei dem in das Objekt eingebrachten statischen bzw. quasi-statischen Magnetfeld handelt es sich um ein parallel zur Rohrleitungswandoberfläche verlaufendes Magnetfeld, welches aufgrund eines hufeisenförmigen und entsprechend großen Magneten erzeugt wird. Für kleine Rohrleitungen, deren Wanddicken es zu überprüfen gilt, sind die Sensoren aus dem Stand der Technik in Richtung Längsachse des Molches vergleichsweise lang. Die Bogengängigkeit ist insbesondere aufgrund der hufeisenförmigen Magnete eingeschränkt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Inspektionsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit einer verbesserten Bogengängigkeit auszustatten.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Gegenstand gemäß Anspruch 1 , vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass Sendespule und Magnetfeld in einer senkrecht zu einer Längsmittelachse des Inspektionsgeräts gedachten Ebene nebeneinander angeordnet sind, d.h. in einer Projektion der Sendespule sowie des Magneten auf die Ebene, liegen diese nebeneinander und überdecken sich nicht. Insbesondere wird also unter Verzicht auf einen hufeisenförmigen Magneten und unter Einsatz eines vorzugsweise stab- oder stegförmigen Magneten das Inspektionsgerät in Richtung der Längsmittelachse kürzer ausgebildet. Die Bogengängigkeit ist hierdurch verbessert. In Kauf genommen wird hierbei, dass bei der Ultraschallerzeugung über im Wesentlichen Lorentzkräfte und eine vertikale Ausrichtung des Magnetfeldes in der Rohrleitungswand, d.h., senkrecht zu dessen Oberfläche das Magnetfeld am Rohr der Spule konzentriert ist. An ferromagnetischen Materialien führt dies zu einer Anziehung des Magnetfeldes bzw. auch des Magneten zur Rohrleitungswand, so dass höhere Anstrengungen hinsichtlich eines Verschleißschutzes vorgenommen werden müssen.
Unter einem quasi-statischen Magnetfeld wird ein Magnetfeld verstanden, welches in den Berechnungen gegenüber dem variierenden und insbesondere hochfrequen- ten Magnetfeld als statisch angesehen werden kann. Insbesondere variiert ein qua- si-statisches Magnetfeld mit einer Frequenz < 200 Hz, bevorzugt < 10 Hz, so dass auch elektromagnetisch erzeugte Magnetfelder als statisches Magnetfeld angesehen werden können. Bei dem hochfrequenten Magnetfeld handelt es sich insbesondere um ein oszillierendes Magnetfeld.
Vorteilhafterweise erfolgt die Anregung des variierenden Magnetfeldes mit einer Frequenz im Bereich von 500 kHz bis 6 MHz. Diese Frequenzen sind für berührungslose, d.h. ohne wesentliche akustische Kopplung der anregenden Spule mit der Rohrleitungswand erfolgende Wanddickenmessungen auf Ultraschallbasis besonders geeignet. Alternativ zu diesen Frequenzen können auch peakartige, z.B. rechteckförmige, Anregungen beispielsweise aufgrund einer Kondensatorentladung verwendet werden. Solcherart Peaks liegen zeitlich im Bereich einer Halbwelle einer Anregung mit den vorbeschriebenen Frequenzen. Entsprechend sind Anregungen mit nur geringem Energieverbrauch möglich.
Vorteilhaft ist insbesondere die Anordnung von Magnet und Sendewandler in einem Gehäuse, so dass beide gemeinsam als Sensor- oder Prüfkopf verbaut werden können. Dieser Prüfkopf ist dann entsprechend dem Vorbeschriebenen mit einer Schutzschicht zum Schutz vor hohem Verschleiß an der Rohrleitungsinnenwand ausstattbar. Durch die Anziehung zur Rohrwand hin wird allerdings auch einem Abheben des Sensorkopfes und somit einer Abschwächung des Signals entgegengewirkt. Vorzugsweise ist der Magnet dergestalt ausgerichtet, dass eine von einem Pol des Magneten zu dessen anderen Pol verlaufende Grade unter einem Winkel < 45%, vorzugsweise < 30%, die Ebene schneidet. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung eines vertikal zur Rohrleitungswand ausgerichteten und mithin senkrecht auf der Längsmittelachse des Inspektionsgerätes stehenden Magneten.
Für die Einbringung eines auf EMAT oder EMUS-Technologie basierenden Signals in die Oberfläche der Rohrleitungswand ist es vorteilhaft, wenn die Sendespule auf der von der Längsmittelachse des Inspektionsgeräts abgewandten Seite angeordnet ist, mithin der Magnet bezüglich der Sendespule auf der zur Längsmittelachse hin gerichteten Seite der Spule angeordnet ist.
Vorteilhafterweise sind eine Empfangsspule eines Empfangswandlers und der Magnet in einer senkrecht zur Längsmittelachse des Inspektionsgeräts gedachten Ebene nebeneinander angeordnet. Entsprechend sind die für den Empfang von aufgrund von reflektierten Ultraschallsignalen der Rohrleitungswand entstandenen Signale besser detektierbar bei gleichzeitig kompakten Setup.
Vorteilhafterweise sind die Empfangsspule eines Empfangswandlers und der Magnete gemeinsam in dem Sensorkopf angeordnet, insbesondere sind Sender und Empfangsspule durch dieselbe Spule ausgebildet. Entsprechendes kann auch bei einer Mehrzahl von Spulen gelten. Die zugehörige Elektronik schaltet die Spule zwischen Sende- und Empfangsbetrieb um. Zusätzlich zu dem Sende- bzw. Empfangswandler kann für eine zusätzliche Magnet- feldstreuflussmessung wenigstens ein Magnetfeldsensor dicht an der Empfangsspule und vorzugsweise in dem Sensorkopf angeordnet sein, so dass eine Detektion eines aufgrund von Wanddickenänderungen, Fehlstellen od.dgl. entstehender Streufluss des Magnetfeldes aufgenommen werden kann. Als dicht ist hierbei eine Anordnung mit einem Abstand kleiner 10 cm, vorzugsweise kleiner 5 cm zu verstehen. Im vorliegenden wie auch den nachfolgend beschriebenen Setups sind Sende- und Empfangsspule durch dieselbe(n) Spule(n) ausgebildet.
Insbesondere ist eine Ausbildung eines Inspektionsgerätes vorteilhaft, bei der zwei Magnetfeldsensoren auf einander gegenüberliegenden Seiten des Magneten angeordnet sind. Durch Auswertung eines Differenzsignals und/oder durch Auswertung der jeweiligen Signale kann zwischen internen und externen Fehlstellen an der Rohrwandoberfläche unterschieden werden.
Eine gute Abdeckung und Empfindlichkeit des Inspektionsgeräts für die Wanddickenmessung ist besonders dann realisiert, wenn in dem Sensorkopf eine Mehrzahl von sich teilweise überlappenden Spulen angeordnet ist. Vorzugsweise sind die sich überlappenden Spulen in Umfangsrichtung um die Längsmittelachse herum angeordnet, wobei sie nicht vollständig umlaufend angeordnet sein müssen, sondern beispielsweise nur einen geringen Umfangswinkel von 5° oder 10° überdecken. Entsprechend kann eine Vielzahl von mit Sendewandler und Magnet versehenen Sensorköpfen jeweils über einen starren oder flexiblen Auslegerarm an einem Molchkörper angeordnet sein. Anstelle eines Überlappens oder ergänzend hierzu können Spulen in einem Sensorkopf auch zumindest teilweise nebeneinander angeordnet sein.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, zur Identifikation eines Abhebens des Sensorkopfes bzw. der Sensoreinheit von der Rohrleitungsinnenwandoberfläche an dem Auslegerarm einen Winkelsensor anzubringen bzw. eine Krümmung des Auslegerarms im Falle eines flexiblen Auslegerarms zu detektieren.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Figurenbeschreibung zu entnehmen. In den schematischen Darstellungen der Figuren zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Molch,
Fig. 2 eine alternative Ausbildung eines an einem Auslegerarm befindlichen Sensorkopfes,
Fig. 3 den Sensorkopf nach Fig. 2 in einer Draufsicht,
Fig. 4 ein alternatives Ausführungsbeispiels eines Sensorkopfes,
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung eines weiteren Sensorkopfes,
Fig. 6 einen Sensorkopf eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, Fig. 7 einen Sensorkopf eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,
Fig. 8 einen Sensorkopf eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels
Fig. 9 einen Sensorkopf eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
Einzelne technische Merkmale der nachbeschriebenen Ausführungsbeispiele können auch in Kombination mit vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sowie den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs und etwaiger weiterer Ansprüche zu erfindungsgemäßen Gegenständen kombiniert werden. Sofern sinnvoll, werden funktional gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugsziffern versehen.
Ein erfindungsgemäßes Inspektionsgerät ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen passiv durch eine Rohrleitung getriebenen Molch, der an seinem vorderen und hinteren Ende jeweils sogenannte Cups 1 besitzt, über die der Molch von der Strömung innerhalb der eine Rohrleitungswand 2 aufweisenden Rohrleitung mitgenommen wird. An einem Molch- bzw. Inspektionsgerätkörper 3 sind in der Darstellung zwei Sensorköpfe 4 gelenkig über Auslegerarme 5 angeordnet. In Gelenken 6 ist ein Winkelsensor vorhanden, der die Auslenkung des unter Federdruck nach außen in Richtung der Rohrleitungswand 2 drückenden Arme de- tektiert. Eine Elektronik zur Detektion des Winkels sowie zur Aufnahme und Speicherung sowie zum Antrieb der Sende- und Empfangswandler sind ebenfalls innerhalb des Molchkörpers 3 angeordnet. Die Sensorköpfe sind auf gegenüberliegenden Seiten einer Längsmittelachse 7 des Molches angeordnet. Zusätzlich zu den gezeigten Sensorköpfen können in Umfangsrichtung auf derselben Höhe um die Längsmittelachse 7 herum weitere an Auslegerarmen befestigte Sensorköpfe angeordnet sind, um eine vollständige Abdeckung der Rohrleitung zu erreichen.
Jeder Sensorkopf umfasst eine beispielsweise aus Keramik bestehende Schutzschicht als zur Rohrleitungswand gerichtete Außenseite eines Sensorkopfgehäuses sowie ein weiteres Gehäuse 9. Innerhalb des aus der Schutzschicht 8 und dem weiteren Gehäuse 9 aufgebauten Sensorkopfgehäuses sind eine Sendespule 10 sowie ein Magnet 11 angeordnet.
In einer senkrecht zur Mittelachse 7 gedachten Ebene 12 sind (projiziert auf diese Ebene) Sendespule und Magnet nebeneinander angeordnet.
Entsprechend kann der Sensorkopf in Längsrichtung, d.h. in Richtung der Längsmittelachse betrachtet, kürzer ausgebildet werden, was zu einem kompakteren Aufbau des Inspektionsgerätes und somit zu einer erhöhten Bogengängigkeit führt. Darüber hinaus ist eine Detektion in kurvigen Abschnitten aufgrund des kleineren Sensorkopfes verbessert möglich, da ein Abheben des Sensorkopfes besser vermieden wird.
Der Sensorkopf gemäß der Fig. 2 eines weiteren erfindungsgemäßen Inspektionsgeräts weist neben der Sendespule 10 Hallelemente 13 auf, die auf beiden Seiten des Magneten 11 angeordnet sind und zur intern/extern-Unterscheidung etwaiger Wandstärkenreduktionen und mithin etwaiger Schadstellen in der Rohrleitungswand 2 verwendet werden. Somit wird zusätzlich ermittelt, ob eine Schadstelle, die zu einer Wandstärkenreduktion führt von der Außen- oder von der Innenseite der Rohrleitungswand ausgeht. Eine zwischen Nord- und Südpol gedachte Gerade 12.1 ist ebenfalls senkrecht zur Längsmittelachse 7 ausgerichtet und somit parallel zur Ebene 12.
In der Draufsicht gemäß Fig. 3 ist erkennbar, dass sowohl der Magnet 11 als auch die Spule 10 im Querschnitt eckig ausgebildet sind. Ebenfalls ist in der Draufsicht erkennbar, dass ein Auslegerarm 5 auch zweiteilig mit Teilen 5.1 und 5.2 ausgebildet sein kann.
In dem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist der Sensorkopf als ein in Umfangsrichtung länger und vorzugsweise mit einer gebogenen äußeren Oberfläche ausgebildeter Sensorkopf 4 ausgebildet, der einen länglichen, stegartigen Magneten 11 umfasst sowie vier nebeneinander befindliche Spulen 10. Hierdurch kann in Umfangsrichtung ein größerer Rohrleitungsabschnitt abgedeckt werden.
Ein weiterer Aufbau eines Sensorkopfes eines erfindungsgemäßen Inspektionsgeräts umfasst eine Spule 10, die spiralförmig ausgebildet ist (Figuren 5 und 6). Die Spule deckt einen Magneten 11 großflächig ab.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung gemäß Fig. 7, wobei in einem Sensorkopf 4 mit einem vergleichsweise lang und ähnlich wie in Fig. 4 ausgebildeten Magneten 11 eine Mehrzahl von sich teilweise überlappenden Sende- bzw. Empfangsspulen 10 angeordnet. Gestrichelt dargestellt sind die in der Draufsicht unten liegenden und zum Magneten 11 hin liegenden Spulen 10, während die über eine halbe Spulenbreite versetzt auf diesen gestrichelt dargestellten Spulen angeordneten weiteren Spulen 10 durchgezogen dargestellt sind. Die Auflösung der Wanddickenmessung in Umfangsrichtung ist erhöht.
Anstelle der Verwendung von spiralförmigen Spulen können auch sogenannte "But- terfly' -Spulen, d.h. mit zwei Flügeln 14 versehenen Spulen verwendet werden (Fig. 8). Diese Spulen können entsprechend auch gemäß der Fig. 9 versetzt übereinander angeordnet werden, so dass entsprechende hohe Empfindlichkeiten erreicht werden.

Claims

Ansprüche
1. Inspektionsgerät zur Messung der Dicke einer Wand (2) einer Rohrleitung, welches aktiv oder passiv angetrieben durch die Rohrleitung bewegbar ist, mit zumindest einem Magneten (11), der zur Induktion eines statischen oder quasistatischen Magnetfelds in der Wand (2) ausgebildet ist, mit wenigstens einem Sendewandler, der zumindest eine Sendespule (10) zur berührungslosen Erzeugung eines variierenden Magnetfelds in einem oberflächennahen Bereich der Wand (2) aufweist, wobei das variierende Magnetfeld zur Erzeugung wenigstens einer Ultraschallwelle in der Wand (2) mit dem statischen oder quasistatischen Magnetfeld wechselwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass in einer senkrecht zu einer Längsmittelachse (7) des Inspektionsgeräts gedachten Ebene (12) Sendespule (10) und Magnet (11) nebeneinander angeordnet sind.
2. Inspektionsgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine von einem Pol N des Magneten zu dessen anderen Pol S verlaufenden Gerade (12.1) unter einem Winkel < 45°, vorzugsweise 30° die Ebene (13) schneidet.
3. Inspektionsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (11) bezüglich der Sendespule (10) auf der zur Längsmittelachse (7) gerichteten Seite der Sendespule (10) angeordnet ist.
4. Inspektionsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sendespule (10) und Magnet (11) gemeinsam in einem Sensorkopf (4) angeordnet sind.
5. Inspektionsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Empfangsspule eines Empfangswandlers und der Magnet (11) in der senkrecht zur Längsmittelachse des Inspektionsgeräts gedachten Ebene (12) nebeneinander angeordnet sind.
6. Inspektionsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche unter Einschluss von Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Empfangsspule eines Empfangswandlers und der Magnet (11) gemeinsam in dem Sensorkopf (4) angeordnet sind.
7. Inspektionsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sende- und Empfangsspule durch dieselbe Spule (10) ausgebildet werden.
8. Inspektionsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur zusätzlichen Magnetfeldstreuflussmessung wenigstens ein Magnetfeldsensor (13) dicht an der Empfangsspule und vorzugsweise in dem Sensorkopf (4) angeordnet ist.
9. Inspektionsgerät nach Anspruch 8 mit zwei Magnetfeldsensoren (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldsensoren (13) auf einander gegenüberliegenden Seiten des Magneten (10) angeordnet sind.
10. Inspektionsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sensorkopf (4) eine Mehrzahl von sich teilweise überlappenden und/oder nebeneinander befindlichen Spulen (10) angeordnet ist.
11. Inspektionsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die sich überlappenden Spulen (10) in Umfangsrichtung um die Längsmittelachse (7) herum angeordnet sind.
12. Inspektionsgerät nach Anspruch 11 , gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von mit Sendewandler (10) und Magnet (11) versehenen Sensorköpfen (4), die jeweils über einen starren oder flexiblen Auslegerarm (5) an einem Molchkörper (3) angeordnet sind.
PCT/EP2015/000050 2014-02-04 2015-01-14 Inspektionsgerät zur messung der dicke einer wand einer rohrleitung WO2015117719A1 (de)

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DE102014101368.9 2014-02-04
DE102014101368.9A DE102014101368A1 (de) 2014-02-04 2014-02-04 Inspektionsgerät zur Messung der Dicke einer Wand einer Rohrleitung

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