DE4206608A1 - Vorrichtung zur innenvermessung von rohren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung charakteristischer Parameter von Rohren, wie z. B. Innendurchmesser Deformation, Kaliber und Topographie der Rohrinnenfläche.

Die vorhandenen, meist überalterten Kanalisationsnetze, insbesondere die für Abwasser sind nicht mehr in der Lage die an sie gestellten Anforderungen zu erfüllen. Dies resultiert vor allem aus der jahrzehntelangen permanenten Vernachlässigung der Instandhaltung dieser Netze und ihrer ständigen Überlastung. In den nächsten Jahren müssen diese Netze entsprechend den ökologischen und ökonomischen Anforderungen durch Verlegung neuer bzw. Sanierung vorhandener Rohrleitungen modernisiert werden. Um die dafür erforderlichen finanziellen Mittel effizient einsetzen zu können, ist es in Vorbereitung von Sanierungsmaßnahmen notwendig den jeweiligen Rohrleitungszustand objektiv zu erfassen.

Der gegenwärtige technische Stand gestattet nur partielle TV-Untersuchungen von Rohrleitungen. Zu diesem Zweck wird ein spezieller Kamerawagen mit Weitwinkelobjektiv bzw. mit in zwei Achsen schwenkbarem Kamerakopf durch die betreffenden Kanalisationsstellen gefahren. Die visuelle Auswertung des Bildmaterials erfolgt direkt im Basisfahrzeug. Diese Auswertung hängt da keine objektive und exakte Erfassung von Rohrparametern, sondern nur eine Betrachtung mittels TV-Kamera erfolgt, sehr stark vom subjektiven Eindruck der jeweiligen Person ab und führt somit zu nicht eindeutig reproduzierbaren Ergebnissen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zu schaffen, die wichtige Rohrparameter meßtechnisch exakt erfassen, eindeutig auswerten und somit die Grundlagen für eine objektive Sanierungsplanung liefern kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein auf einen Fahrwagen montierter Meßkopf, bestehend aus einem nach dem Triangulationsverfahren arbeitenden Abstandssensor und einem rotierenden Umlenkspiegel in den Kanal eingebracht wird. Der Umlenkspiegel rotiert um die parallel zur Rohrachse verlaufenden optischen Achse des strahlerzeugenden Systems des Abstandssensors. Dadurch wird der Abstand zwischen Rotationsachse und Rohrwand und das Reflexionsvermögen der Rohrwand punktweise bestimmt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Die dazugehörige Zeichnung zeigt

Fig. 1 den Aufbau des Meßkopfes.

In Fig. 1 ist die gesamte Vorrichtung auf einen Fahrwagen montiert und in das zu untersuchende Rohr 1 eingebracht. Durch die Strahlungsquelle 2 wird über das optische System 3 und den Umlenkspiegel 4 ein kleiner Leuchtfleck 5 auf der Rohrinnenwand erzeugt. Dieser Leuchtfleck 5 wird über den Umlenkspiegel 4 und das optische System 6, dessen optische Achse 7 in einen genau definierten Winkel α zur optischen Achse 8 des optischen Systems 3 steht, auf einen zeilenförmigen Detektor 9 abgebildet. Aus der Lage des Leuchtfleckbildes auf dem Detektor läßt sich der jeweilige Abstand zwischen der optischen Achse 8 und dem Leuchtfleck 5 auf der Rohrinnenwand bestimmen. Wird nun die optische Achse 8 parallel zur Rohrachse des zu untersuchenden Rohres ausgerichtet und der Umlenkspiegel 4 permanent um die optische Achse 8 gedreht, so erhält man den Abstand zwischen der optischen Achse 8 und dem Leuchtfleck 5 auf der Rohrinnenwand als Funktion vom Drehwinkel β des Umlenkspiegels. Aus diesen Meßwerten lassen sich durch geeignete mathematische Modelle der Durchmesser, das Kaliber und die Deformation des untersuchten Rohres an einer Stelle x_o bestimmen. Darüber hinaus können durch eine mathematische Verknüpfung der mit dem Detektor nachgewiesenen Strahlungsintensität mit dem jeweiligen Abstand zwischen Detektor und Leuchtfleck Aussagen zum Reflexionsvermögen des Wandmaterials für die Wellenlänge der jeweiligen Strahlungsquelle gemacht werden.

Da der Meßkopf an einen Fahrwagen angebracht wird, ist es möglich mittels der Vorwärtsbewegung dieses Fahrwagens die gesamte Rohrinnenwand punktweise abzurastern. Dabei hängt der Abstand zwischen den jeweiligen Meßpunkten nur noch von der Winkelgeschwindigkeit des Umlenkspiegels und der Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung ab. Es ist somit leicht möglich, die Meßpunktdichte exakt den Erfordernissen der jeweiligen Meßaufgabe anzupassen.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Rohr
2 Strahlungsquelle
3 optisches System
4 Umlenkspiegel
5 Leuchtfleck
6 optisches System
7 optische Achse
8 optische Achse
9 zeilenförmiger Detektor

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Innenvermessung von Rohren bestehend aus einem nach dem Triangulationsverfahren arbeitenden Abstandssensor, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (8) des strahlerzeugenden Systems gleichzeitig die Rotationsachse des rotierenden Umlenkspiegels (4) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (8) des Umlenkspiegels (4) parallel zur Rohrachse ausgerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelnormale des Umlenkspiegels (4) um einen Winkel von 45° zur Rotationsachse (8) geneigt ist.