WO2018138166A1 - Inspektionseinheit und verfahren zur inspektion eines seils - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Inspektion eines Seils (2) eines Bauwerks mit einer Inspektionseinheit (1) umfassend zumindest die folgenden Verfahrensschritte: a) Verfahren der Inspektionseinheit (1) entlang des Seils (2), b) Induzieren eines magnetischen Feldes in dem Seil, und c) Messen eines magnetischen Feldes außerhalb des Seils (2) mit einer Magnetfeldsonde (3), die um das Seil (2) rotiert wird. Mit dem beschriebenen Verfahren und mit einer dafür eingerichteten Inspektionseinheit (1) kann ein Seil (2) eines Bauwerks wie beispielsweise einer Brücke mit geringem Aufwand, auf energieeffiziente Weise und mit großer Ortsauflösung auf Fehlstellen (10, 11) untersucht werden. Das kann eine kostengünstige und dennoch genaue Inspektion beispielsweise einer Brücke ermöglichen.

Description

Inspektionseinheit und Verfahren zur Inspektion eines Seils

Die Erfindung betrifft eine Inspektionseinheit und ein Verfahren zur Inspektion eines Seils insbesondere eines Bauwerks.

Moderne Bauwerke wie beispielsweise Brücken oder auch Hallen weisen regelmäßig Seile auf, die oft für die Statik wesentlich sind. Die tragenden Seile müssen regelmäßig überprüft werden. Schäden an den aus einem Metall wie Stahl bestehenden Seilen, die meist mit einem Korrosionsschutz aus nichtmetallischem Mate- rial umhüllt sind, können insbesondere durch Korrosion entstehen. Korrosion eines Seils kann insbesondere an Fehlstellen des umhüllenden Korrosionsschutzes auftreten, an denen beispielsweise Wasser an die metallische Oberfläche des Seils eindringen kann. Eine Überprüfung der Seile von Bauwerken, insbesondere Brücken umfasst daher üblicherweise insbesondere das Überprüfen des Korrosionsschutzes auf Fehlstellen und durch solche Fehlstellen ausgelöste Korrosion. Bekannte Verfahren dazu sind oft teuer, zeitaufwendig, wenig energieeffizient und ungenau.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zu lösen bzw. zumindest zu verringern. Es sollen insbesondere eine Inspektionseinheit und ein Verfahren zur kostengünstigen, zeitsparenden, energieeffizienten und genauen Inspektion eines Seils insbesondere eines Bauwerks vorgestellt werden.

Diese Aufgaben werden gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprü- che. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden. Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Inspektion eines Seils eines Bauwerks vorgestellt mit einer Inspektionseinheit umfassend zumindest die folgenden Verfahrensschritte:

a) Verfahren der Inspektionseinheit entlang des Seils,

b) Induzieren eines magnetischen Feldes in dem Seil, und

c) Messen eines magnetischen Feldes außerhalb des Seils mit einer Magnetfeldsonde, die um das Seil rotiert wird. Die angegebenen Verfahrensschritte können zeitgleich oder nacheinander durchlaufen werden. Fallweise können die genannten Verfahrensschritte auch mit einer visuellen Inspektion mit einer Video-Kamera kombiniert werden.

Bei dem zu untersuchenden Seil handelt es sich bevorzugt um ein metallisches Seil. Insbesondere kann das Seil aus einer Mehrzahl von miteinander verschlagenen Einzeldrähten gebildet sein. Zudem kann das Seil mit einem Korrosionsschutz ummantelt sein. In der hier verwendeten Definition wird der Korrosionsschutz nicht als Teil des Seils betrachtet. Das bedeutet insbesondere, dass unter der Oberfläche des Seils eine Oberfläche des vorzugsweise metallischen Körpers zu verstehen ist, an der der Korrosionsschutz anliegt.

Die (unbemannte) Inspektionseinheit ist bevorzugt derart ausgeführt, dass diese auf das zu untersuchende Seil aufgesetzt und gemäß Schritt a) an diesem entlang verfahren werden kann. Dazu weist die Inspektionseinheit bevorzugt zumindest min- destens eine Antriebs- und Haltevorrichtung zum Verfahren der Inspektionseinheit entlang des Seils auf.

Die Antriebs- und Haltevorrichtung umfasst bevorzugt eine Mehrzahl von Rollen, die an das zu untersuchende Seil angreifen können. Die Rollen können entweder passiv ausgeführt sein, also nicht angetrieben und lediglich dem Halten der Inspektionseinheit an dem Seil dienen. Alternativ können die Rollen aktiv ausgeführt sein und durch einen oder mehrere Motoren antreibbar sein. Bevorzugt kann die Inspektionseinheit durch die Antriebs- und Haltevorrichtung entlang des Seils insbeson- dere wahlweise mit einer konstanten Geschwindigkeit oder schrittweise verfahren werden. Bevorzugt kann insbesondere das Verfahren der Inspektionseinheit entlang des Seils mit einer Steuereinheit von einem Benutzer gesteuert werden. Die Steuerung kann auch über ein Computerprogramm automatisiert erfolgen. Entweder kann die Steuereinheit derart mit der Inspektionseinheit verbunden werden, dass die Steuereinheit ortsfest bleiben kann, während die Inspektionseinheit am Seil verfahren wird, oder die Steuereinheit ist auf der Inspektionseinheit fest verankert und wird beispielsweise durch drahtgebundene oder drahtlose Übertragung ferngesteuert und überwacht. Dabei ist die Antriebs- und Haltevorrichtung bevorzugt derart eingerichtet, dass eine Position der Inspektionseinheit am Seil messbar und/oder bestimmbar ist. Beispielsweise kann die Position der Inspektionseinheit bei deren Inbetriebnahme als Nullpunkt definiert werden. Durch Messung der seit der Inbetriebnahme entlang dem Seil zurückgelegten Strecke kann die momentane Position der Inspektionsein- heit relativ zu dem Nullpunkt angegeben werden. Diese Information wird bevorzugt als elektronisches Signal an die Steuereinheit übermittelt. Weiterhin ist es bevorzugt, dass mit der Inspektionseinheit eine bestimmte Position am Seil angefahren werden kann. Dazu wird bevorzugt die vom Nullpunkt zurückzulegende Entfernung in das Steuergerät eingegeben, wodurch die Inspektionseinheit bevorzugt an diese Position verfahren wird. Damit kann eine bei einer Inspektion des Seils festgestellte Auffälligkeit erneut untersucht werden oder auch bei langen Seilen eine Inspektion in mehreren Abschnitten durchgeführt werden. In Schritt b) wird ein magnetisches Feld in dem Seil induziert. Bevorzugt erfolgt dies mittels einer oder mehrerer elektrischer Spulen, die beispielsweise jeweils mindestens einen Kupferdraht umfassen. Die Spulen sind bevorzugt von der Inspektionseinheit umfasst und werden insbesondere mit der Inspektionseinheit verfahren. Damit kann ein Magnetfeld lokal in dem Bereich des Seils induziert werden, an dem sich die Inspektionseinheit momentan befindet. Das kann erheblich energieeffizienter sein als das Induzieren eines globalen Magnetfelds im gesamten Seil beispielsweise durch Spulen, die relativ zum Seil verfahren werden oder durch ortsfeste Spulen, die nicht relativ zum Seil verfahren werden. Das Induzieren des Mag- netfelds in Schritt b) kann bevorzugt über die Steuereinheit gesteuert werden. Dabei kann bevorzugt insbesondere eine induzierte magnetische Feldstärke und/oder ein durch die eine oder die mehreren Spulen fließender Strom gesteuert werden. Auch ist es bevorzugt, dass die Steuereinheit mit Strommessgeräten verbunden ist, über die ein tatsächlich durch die Spulen fließender Strom gemessen werden kann. Da- mit kann ein tatsächlich in dem Seil induziertes Magnetfeld ermittelt werden. Diese Information kann bei der Auswertung verwendet werden, beispielsweise indem eine Feldstärke des Streufelds mit dem induzierten Magnetfeld verglichen wird. Auch können durch eine Abweichung vom eingestellten zum gemessenen Strom- fluss eine Fehlfunktion der Inspektionseinheit und/oder einer Spule, aber auch Fehl- stellen im Seil erkannt werden.

In Schritt c) wird mit einer Magnetfeldsonde ein magnetisches Feld außerhalb des Seils gemessen, wobei die Magnetfeldsonde um das Seil rotiert wird. Die Magnetfeldsonde ist bevorzugt von der Inspektionseinheit umfasst beziehungsweise in diese integriert und wird entsprechend mit der Inspektionseinheit entlang des Seils verfahren. Die Magnetfeldsonde kann beispielsweise als eine Hall-Sonde ausgeführt sein. Unter einer Messung des magnetischen Feldes ist hier insbesondere eine Messung der physikalischen Größe des magnetischen Flusses zu verstehen. Alternativ kann die damit zusammenhängende magnetische Feldstärke gemessen werden. Alternativ kann auch eine rotierende Magnetfeldsonde eingesetzt werden, die selbst mit Hilfe einer Spule ein wechselndes Magnetfeld erzeugt, welches im Seil Wirbelströme induziert. Bei der Messung wird mittels eines Sensors, der fallweise auch die erregende Spule enthält oder alternativ getrennte Erreger- und Sensorspulen enthält, die Wirbelstromdichte durch das vom Wirbelstrom erzeugte Magnetfeld de- tektiert. Die gemessenen Parameter sind die Amplitude und die Phasenverschiebung zum Erregersignal. Insbesondere kommen sogenannte Förster-Sonden oder Fluxgate-Magentometer als die Magnetfeldsonde in Betracht. Alternativ können auch andere Magnetfeldsensoren wie beispielsweise GMR-Sensoren oder SQUID's als die Magnetfeldsonde verwendet werden.

Bei dieser vorstehend beschriebenen Wirbelstromprüfung wird der Effekt ausgenutzt, dass die meisten Verunreinigungen und Beschädigungen in einem elektrisch leitfähigen Material auch eine andere elektrische Leitfähigkeit und/oder eine andere Permeabilität als das eigentliche Material haben.

Bei einer Messung des magnetischen Feldes außerhalb des Seils wird insbesondere das Streufeld des in dem Seil gemäß Schritt b) induzierten Magnetfelds gemessen. Fehlstellen in dem Seil können Abweichungen des Streufeldes von einem ohne Fehlstellen vorliegenden Streufeld verursachen. Bei einem symmetrischen Seil ist auch das Streufeld symmetrisch, so dass eine Abweichung des Streufelds von der Symmetrie auf eine Fehlstelle im Seil hindeuten kann. Das trifft insbesondere bei runden Seilen zu. Es ist bevorzugt, dass das magnetische Feld in Schritt b) als ein gepulstes magnetisches Wechselfeld in dem Seil induziert wird. In dem Fall können Fehlstellen im Seil aus einer gemessenen Amplitude des Streufelds und/oder aus einer gemessenen Phasenverschiebung im Streufeld erkannt werden.

Als Fehlstellen kommen insbesondere solche Stellen in Betracht, an denen Material des insbesondere metallischen Seils fehlt. Beispielsweise kann eine Fehlstelle eine Einkerbung in der Seiloberfläche sein. Insbesondere können Fehlstellen durch Korrosion gebildet werden. In dem Fall liegt eine Fehlstelle dort vor, wo Material des Seils beispielsweise in Rost umgeformt worden ist. Fehlstellen können deshalb das Streufeld des induzierten Magnetfeldes beeinflussen, weil der magnetische Fluss innerhalb des Seils insbesondere von der magnetischen Permeabilität abhängt. Weil die magnetische Permeabilität eine Materialeigenschaft ist, kann eine Abweichung des Materials innerhalb des Seils eine Abweichung der magnetischen Permeabilität bewirken und damit den magnetischen Fluss beeinflussen.

Die Magnetfeldsonde ist bevorzugt derart ausgeführt, dass mit dieser das magnetische Feld an einer Seite des Seils gemessen werden kann. Bei einem runden Seil kann dies beispielsweise bedeuten, dass das magnetische Feld mit der Magnetfeld- sonde in einer bestimmten Position in einem Winkelbereich von 20° bis +/- 45° [Grad], um das Seil gemessen werden kann. Der hier betrachtete Winkelbereich bezieht sich auf eine Betrachtung des Seils im Querschnitt. Um das Seil von allen Seiten und damit über den gesamten Winkelbereich von 360° [Grad] inspizieren zu können, wird die Magnetfeldsonde in Schritt c) um das Seil rotiert. Dazu ist die Magnetfeldsonde bevorzugt um das Seil rotierbar in der Inspektionseinheit gelagert. Beispielsweise kann die Magnetfeldsonde an einer Rotationsvorrichtung gehalten werden, die mit einem Rotationsantrieb rotiert werden kann. Bevorzugt kann die Rotation der Magnetfeldsonde über die Steuereinheit gesteuert werden. Bevorzugt erfolgt die Messung des magnetischen Felds in Schritt c) durch Aufnahme einer Vielzahl von diskreten Messpunkten. Bevorzugt werden mindestens 24 und insbesondere mindestens 3600 Messpunkte pro Rotation der Magnetfeldsonde um 360° [Grad] aufgenommen, was abhängig von der Größe der Feld- und Detektorspulen ist Damit kann eine besonders große Ortsauflösung (Winkelauflösung) bei der Inspektion des Seils erzielt werden.

Die Rotationsvorrichtung ist bevorzugt derart eingerichtet, dass eine Position der Magnetfeldsonde am Seil in Form einer Winkelangabe messbar ist. Insbesondere weist die Rotationsvorrichtung bevorzugt einen Nullpunkt des Winkels auf, relativ zu dem die Position der Magnetfeldsonde über die Winkelangabe beschrieben werden kann. Bevorzugt kann die Winkelangabe durch Messung ermittelt werden. Die dabei erhaltene Information wird bevorzugt als elektronisches Signal an die Steuereinheit übermittelt. Weiterhin ist es bevorzugt, dass mit der Magnetfeldsonde eine bestimmte Winkelposition am Seil angefahren werden kann. Dazu wird bevorzugt der Winkel als Angabe relativ zum Nullpunkt des Winkels in das Steuergerät eingegeben, wodurch die Magnetfeldsonde bevorzugt an diese Position verfahren wird. Damit kann eine bei einer Inspektion des Seils festgestellte Auffälligkeit erneut untersucht werden.

Jeder Position des Seils ist bevorzugt eine Entfernung vom Nullpunkt des Verfahrens der Inspektionseinheit als eine erste Koordinate und eine Winkelangabe relativ zum Nullpunkt des Winkels der Magnetfeldsonde als eine zweite Koordinate zugeordnet.

Die Inspektion des Seils gemäß dem hier beschriebenen Verfahren ist insbesondere zerstörungsfrei. Das bedeutet, dass durch die Inspektion keine Veränderung und insbesondere keine Schäden am Seil erzeugt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Inspektionseinheit gemäß Schritt a) schrittweise entlang des Seils verfahren, wobei die Magnetfeldsonde gemäß Schritt c) bei Stillstand der Inspektionseinheit um das Seil rotiert wird. In dieser Ausführungsform wird die Inspektionseinheit schrittweise das Seil entlang gefahren. Das bedeutet, dass alternierend die Inspektionseinheit um eine vorgebbare Strecke (einen Schritt) verfahren wird und eine Messung des Magnetfeldes durchgeführt wird. Bei einer derartigen Messung des Magnetfelds wird die Magnetfeldsonde bevorzugt zumindest um 360° [Grad] um das Seil rotiert, so dass das Seil an jeder Position, an der die Inspektionseinheit stoppt, von allen Seiten inspiziert werden kann. In dieser Ausführungsform kann die Inspektion des Seils als zeilenartig beschrieben werden, weil eine Vielzahl von Zeilen an entsprechenden diskreten Positionen entlang des Seils inspiziert werden. Die Schritte a) und c) werden also alternierend und nicht gleichzeitig durchgeführt. Das Induzieren des Magnetfeldes gemäß Schritt b) kann dabei dauernd erfolgen oder nur jeweils während der Dauer von Schritt c).

Die Schrittweite, also die vorgebbare Strecke, um die die Inspektionseinheit zwi- sehen zwei Messungen verfahren wird, kann bevorzugt über die Steuereinheit vorgegeben werden. Die Schrittweite ist bevorzugt derart bemessen, dass das gesamte Seil lückenlos inspiziert werden kann. Die bevorzugte Schrittweite ergibt sich insbesondere aus der räumlichen Ausdehnung eines Bereichs, der mit der Magnetfeldsonde bei Stillstand der Inspektionseinheit inspizierbar ist und ist bevorzugt höchs- tens so groß wie diese Ausdehnung. Bevorzugt beträgt die Schrittweite zwischen 1 mm und 40 mm [Millimeter] insbesondere zwischen 2 mm und 5 mm.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Inspektionseinheit gemäß Schritt a) kontinuierlich entlang des Seils verfahren, wobei die Magnetfeldsonde gleichzeitig gemäß Schritt c) kontinuierlich um das Seil rotiert wird.

In dieser Ausführungsform wird die Magnetfeldsonde spiralenartig um das Seil ro- tiert. Das bedeutet, dass die Verfahrensschritte a), b) und c) zeitgleich durchgeführt werden. Bevorzugt ist dabei, dass die Inspektionseinheit gemäß Schritt a) mit einer konstanten Geschwindigkeit am Seil entlang gefahren wird und die Magnetfeldsonde dabei mit bevorzugt ebenfalls konstanter (Winkel-)Geschwindigkeit um das Seil rotiert wird. Bevorzugt sind die Geschwindigkeit des Verfahrens der Inspekti- onseinheit und die Geschwindigkeit des Rotierens der Magnetfeldsonde derart aufeinander abgestimmt, dass eine vollständige Inspektion des Seils erfolgt.

Eine derartige spiralenartige Inspektion des Seils kann insbesondere schneller erfolgen als die zuvor beschriebene zeilenartige Inspektion. Die Genauigkeit der spi- ralenartigen Inspektion des Seils kann allerdings geringer sein als die der zeilenartigen Inspektion. Bevorzugt kann über die Steuereinheit insbesondere zwischen der spiralenartigen und der zeilenartigen Inspektion gewählt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Magnet- feld in Schritt b) zumindest teilweise mit mindestens einer festen Spule in dem Seil induziert, die relativ zu der Inspektionseinheit ortsfest ist.

Die mindestens eine feste Spule umfasst bevorzugt mindestens einen Metalldraht, insbesondere mindestens einen Kupferdraht. Durch einen Stromfluss in diesem Draht kann ein Magnetfeld erzeugt werden. Insbesondere durch einen Metallkern, beispielsweise aus Eisen, kann ein von der festen Spule erzeugtes Magnetfeld verstärkt und gezielt in das Seil eingeleitet werden. Die feste Spule ist relativ zu der Inspektionseinheit ortsfest, wird also mit dieser verfahren. Die feste Spule ist von einer solchen Spule zu unterscheiden, die ortsfest relativ zum Seil angeordnet ist und ein globales Magnetfeld im gesamten Seil induziert. Ein derartiges globales Magnetfeld müsste eine erheblich höhere Feldstärke aufweisen. Mit der festen Spule in der beschriebenen Inspektionseinheit kann hingegen lokal ein Magnetfeld an der aktuellen Position der Inspektionseinheit erzeugt werden. Ein derartiges lo- kales Magnetfeld kann erheblich schwächer gewählt werden als ein globales Magnetfeld. Bevorzugt beträgt die Feldstärke des induzierten Magnetfeldes zwischen 1 T und 2 T [Tesla], insbesondere zwischen 1,3 T und 1,8 T. Das beschrieben Verfahren ist also besonders energieeffizient. In einer weiteren bevorzugten Aus führungs form des Verfahrens wird das Magnetfeld in Schritt b) zumindest teilweise mit mindestens einer rotierbaren Spule in dem Seil induziert, die um das Seil rotiert wird.

Die mindestens eine rotierbare Spule umfasst bevorzugt mindestens einen Metall- draht, insbesondere mindestens einen Kupferdraht. Durch einen Stromfluss in diesem Draht kann ein Magnetfeld erzeugt werden. Insbesondere durch einen Metallkern, beispielsweise aus Eisen, kann ein von der rotierbaren Spule erzeugtes Magnetfeld verstärkt und gezielt in das Seil eingeleitet werden. Die rotierbare Spule ist bevorzugt an der Rotationsvorrichtung montiert, die auch der Rotation der Magnet- feldsonde dient. Es ist bevorzugt, dass die rotierbare Spule relativ zur Magnetfeldsonde ortsfest ist. Durch die rotierbare Spule kann ein lokales Magnetfeld an der Position der Magnetfeldsonde erzeugt werden. Dieses lokale Magnetfeld kann noch schwächer gewählt werden als das zuvor beschriebene lokale Magnetfeld, das von der festen Spule erzeugt wird. Damit ist das beschrieben Verfahren unter Verwen- dung der mindestens einen rotierbaren Spule noch energieeffizienter als das Verfahren unter Verwendung der mindestens einen festen Spule.

Es ist möglich, dass die Inspektionseinheit eine oder mehrere feste Spulen und/oder eine oder mehrere rotierbare Spulen aufweist. Insbesondere in Abhängigkeit von Eigenschaften des zu untersuchenden Seils kann mit einer, mit mehreren oder mit allen diesen Spulen gemäß Schritt b) das Magnetfeld in dem Seil induziert werden. Die Auswahl der für Schritt b) zu verwendenden Spulen erfolgt bevorzugt über die Steuereinheit.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Magnetfeldsonde eine EDD Y-Sonde.

Die EDD Y-Sonde ist dazu bestimmt und eingerichtet, ein Magnetfeld in dem Seil zu induzieren und zudem das Streufeld zu messen. Das bedeutet, dass die EDDY- Sonde als eine Magnetfeldsonde betrachtet werden kann, in der die zuvor beschriebene rotierende Spule mit umfasst ist. Zusätzlich kann aber auch eine außerhalb der EDD Y-Sonde angeordnete rotierbare Spule vorgesehen sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird aus dem in Schritt c) gemessenen Magnetfeld ein dreidimensionales Modell des Seils erstellt, das zumindest Oberflächenfehlstellen des Seils umfasst.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das in Schritt c) gemessenen Datenfeld mit Signalen einer oder mehrerer Video-Kameras kombiniert. Diese Video-Kameras können beispielsweise auf der Inspektionseinheit befestigt sein und auch mit Hilfe der Rotationseinheit um das Seil herum bewegt werden. Eine von den Video-Kameras erzeugte Oberflächenabbildung des Seiles beziehungsweise des umhüllenden Korrosionsschutzes kann so mit den in Schritt c) erhaltenen Daten verglichen werden. Im Gegensatz Verfahren aus dem Stand der Technik ist dadurch eine unmittelbare Feststellung des Zusammenhangs von Fehlstellen in dem umhüllenden Korrosionsschutz und Fehlstellen im Seil möglich. Die Fehlstellen innerhalb des Seils können durch die Messung des magnetischen Streufeldes erfasst werden. Die entsprechenden Messdaten sind für einen Benutzer der Inspektionseinheit aber nicht unmittelbar zu erfassen. Bevorzugt werden die aufgenommenen Messdaten daher derart verarbeitet, dass die für den Benutzer re- levanten Informationen über Fehlstellen im Seil unmittelbar erkennbar dargestellt werden. Das dreidimensionale Modell umfasst bevorzugt zu einer Vielzahl von Punkten des Seils, die durch die beiden weiter oben beschriebenen Koordinaten angegeben werden können, jeweils einen Wert, der ein Maß für das Vorliegen einer Fehlstelle an dieser Position ist. In einer Ausführungsform kann dieser Wert„0" sein, wenn keine Fehlstelle vorliegt, und„1", wenn eine Fehlstelle vorliegt. Auch kann der Wert Zwischenwerte annehmen, die ein Maß für die Tiefe und/oder Größe und/oder Relevanz der jeweiligen Fehlstelle sind.

Unter einer Oberfiächenfehlstelle ist bevorzugt eine solche zu verstehen, die sich unmittelbar an der Oberfläche des Seils befindet oder die unmittelbar an die Oberfläche des Seiles angrenzt. Dabei ist zu beachten, dass unter der Oberfläche des Seils die Oberfläche des vorzugsweise metallischen Körpers des Seils zu verstehen ist und ein das Seil umgebender Korrosionsschutz nicht als zum Seil gehörig betrachtet wird. Bei einem aus einer Mehrzahl von miteinander verschlagenen Einzel- drähten gebildeten Seil ist unter einer Oberflächenfehlstelle bevorzugt eine Fehlstelle in der äußersten Drahtlage des Seiles zu verstehen. Es werden aber auch solche Fehlstellen als Oberfiächenfehlstellen betrachtet, die sich in der Nähe der Oberfläche befinden. Das entspricht der Charakteristik des beschriebenen Verfahrens, das auf einer magnetischen Messung beruht. Mit einer magnetischen Messung kann insbesondere ermittelt werden, in welcher Entfernung zur Oberfläche eine Fehlstelle vorliegt. Die Oberflächenfehlstellen sind von besonderer Bedeutung bei der Inspektion eines Seils, weil insbesondere Korrosion derartiger Fehlstellen zur irreversiblen Zerstörung des Seiles und damit zum Versagen der Tragkonstruktion führen kann. Das liegt insbesondere daran, dass Sauerstoff und beispielsweise in Form von Regen und/oder Tau eintretendes Wasser insbesondere auf die Oberfläche des Seils einwirken.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens umfasst das dreidimensionale Modell des Seils weiterhin innere Fehlstellen des Seils.

Bei inneren Fehlstellen handelt es sich um solche Fehlstellen, die keine Oberflä- chenfehlstellen im Sinne der zuvor beschriebenen Definition sind. Neben den Ober- flächenfehlstellen können auch innere Fehlstellen im Seil dessen Stabilität reduzieren. Bevorzugt werden entsprechend auch innere Fehlstellen erkannt und in dem dreidimensionalen Modell des Seil mit aufgenommen. Innere Fehlstellen umfassen beispielsweise Brüche von Drähten in tiefer gelegenen Drahtlagen. Die Wirkungstiefe des beschriebenen Verfahrens kann durch Steigerung der äußeren Feldstärke im Verfahrensschritt b) beeinflusst werden. Als weiterer Aspekt der Erfindung wird eine Inspektionseinheit zur Inspektion eines Seils eines Bauwerks vorgestellt, die zumindest umfasst:

- mindestens eine Antriebs- und Haltevorrichtung zum Verfahren der Inspektionseinheit entlang des Seils, und

- mindestens eine Magnetfeldsonde zum Messen eines magnetischen Feldes au- ßerhalb des Seils, die um das Seil rotierbar gelagert ist.

Die weiter oben beschriebenen besonderen Vorteile zur Inspektion eines Seils eines Bauwerks sind auf die beschriebene Inspektionseinheit anwendbar und übertragbar. Bevorzugt ist die beschriebene Inspektionseinheit für einen Betrieb nach dem weiter oben beschriebenen Verfahren bestimmt und eingerichtet.

Die Erfindung und das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen schematisch: Fig. 1 : eine Querschnittsansicht von vorn auf eine Inspektionseinheit, und

Fig. 2: eine Querschnittsansicht von der Seite auf die Inspektionseinheit aus Fig.1.

In Fig. 1 ist eine Inspektionseinheit 1 zur Inspektion eines Seils 2 eines Bauwerks dargestellt. In der gezeigten Querschnittsdarstellung ist das Seil 2 senkrecht zur Papierebene angeordnet. Die Inspektionseinheit 1 weist eine Magnetfeldsonde 3 zum Messen eines magnetischen Feldes außerhalb des Seils 2 auf, die um das Seil 2 rotierbar gelagert ist. Dazu ist die Magnetfeldsonde 3 an einer Rotationsvorrichtung 4 gehalten, die mit einem Rotationsantrieb 5 rotiert werden kann. Das ist durch ei- nen gebogenen Pfeil angedeutet. Die Magnetfeldsonde 3 ist in dieser Ausführungsform als eine EDD Y-Sonde 9 ausgeführt.

In Fig. 2 ist die Inspektionseinheit 1 aus Fig. 1 in einer Querschnittsdarstellung von der Seite gezeigt, bei der das Seil 2 horizontal verläuft. Die Magnetfeldsonde 3, die Rotationsvorrichtung 4 und der Rotationsantrieb 5 sind hier ebenfalls eingezeichnet. Es ist weiterhin zu erkennen, dass die Inspektionseinheit 1 eine Antriebs- und Haltevorrichtung 6 zum Verfahren der Inspektionseinheit 1 entlang des Seils 2 aufweist. Außerdem sind zwei feste, ringförmig um das Seil verlaufende Spulen 7 ein- gezeichnet, über die ein Magnetfeld in dem Seil 2 induziert werden kann. Die Inspektionseinheit 1 weist zudem eine rotierbare Spule 8 auf, die über die Magnetfeldsonde 3 mit der Rotationsvorrichtung 4 verbunden und durch diese rotierbar ist. Das Seil 2 weist eine Oberflächenfehlstelle 10 und eine innere Fehlstelle 11 auf.

Mit dem beschriebenen Verfahren und mit einer dafür eingerichteten Inspektionseinheit 1 kann ein Seil 2 eines Bauwerks wie beispielsweise einer Brücke mit geringem Aufwand, auf energieeffiziente Weise und mit großer Ortsauflösung auf Fehlstellen 10, 11 untersucht werden. Das kann eine kostengünstige und dennoch genaue Inspektion beispielsweise einer Brücke ermöglichen.

Bezugszeichenliste

1 Inspektionseinheit

2 Seil

3 Magnetfeldsonde

4 Rotationsvomchtung

5 Rotationsantrieb

6 Antriebs- und Haltevorrichtung

7 feste Spule

8 rotierbare Spule

9 EDDY-Sonde

10 Oberflächenfehlstelle

11 innerer Fehlstelle

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Inspektion eines Seils (2) eines Bauwerks mit einer Inspektionseinheit (1) umfassend zumindest die folgenden Verfahrensschritte:

a) Verfahren der Inspektionseinheit (1) entlang des Seils (2),

b) Induzieren eines magnetischen Feldes in dem Seil, und

c) Messen eines magnetischen Feldes außerhalb des Seils (2) mit einer Magnetfeldsonde (3), die um das Seil (2) rotiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Inspektionseinheit (1) gemäß Schritt a) schrittweise entlang des Seils (2) verfahren wird, und wobei die Magnetfeldsonde (3) gemäß Schritt c) bei Stillstand der Inspektionseinheit (1) um das Seil (2) rotiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Inspektionseinheit (1) gemäß Schritt a) kontinuierlich entlang des Seils (2) verfahren wird, und wobei die Magnetfeldsonde (3) gleichzeitig gemäß Schritt c) kontinuierlich um das Seil (2) rotiert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Magnetfeld in Schritt b) zumindest teilweise mit mindestens einer festen Spule (7) in dem Seil induziert wird, die relativ zu der Inspektionseinheit (1) ortsfest ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Magnetfeld in Schritt b) zumindest teilweise mit mindestens einer rotierbaren Spule (8) in dem Seil (2) induziert wird, die um das Seil (2) rotiert wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Magnetfeldsonde eine EDD Y-Sonde (9) ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aus dem in Schritt c) gemessenen Magnetfeld ein dreidimensionales Modell des Seils (2) erstellt wird, das zumindest Oberflächenfehlstellen (10) des Seils (2) umfasst.

Verfahren nach Anspruch 7, wobei das dreidimensionale Modell des Seils (2) weiterhin innere Fehlstellen (11) des Seils (2) umfasst.

Inspektionseinheit (1) zur Inspektion eines Seils (2) eines Bauwerks umfassend zumindest:

- mindestens eine Antriebs- und Haltevorrichtung (6) zum Verfahren der Inspektionseinheit (1) entlang des Seils (2), und

- mindestens eine Magnetfeldsonde (3) zum Messen eines magnetischen Feldes außerhalb des Seils (2), die um das Seil (2) rotierbar gelagert ist.