DE4412147A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Undichtigkeiten oder Beschädigungen in einem Abwasserkanal - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Undichtigkeiten oder Beschädigungen in einem AbwasserkanalInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung von Undich
tigkeiten oder Beschädigungen in einem aus elektrisch isolierendem oder
gering elektrisch leitendem Material bestehenden Abwasserkanal.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver
fahrens.
Es ist bekannt, Abwasserkanalisationsnetze durch Kanalrohr-TV-Unter
suchungen auf ihren Zustand zu überprüfen. Bei diesem Verfahren werden
zwar von der Innenseite des Kanalrohres ausgehende Beschädigungen
erkannt, jedoch kann nicht ermittelt werden, ob diese Beschädigungen nur
auf einen Teilbereich der Kanalrohrwandung beschränkt sind oder ob sie
das Kanalrohr vollständig durchdringen.
Die Risse oder Beschädigungen, die sich über die gesamte Dicke des Kanal
rohres erstrecken, ermöglichen, sofern der Grundwasserspiegel unterhalb
des Risses verläuft, eine Exfiltration des Abwassers in das Grundwasser,
so daß dieses verunreinigt wird.
Liegt der Grundwasserspiegel oberhalb des Risses in der Kanalrohrwandung,
so kann eine Infiltration des Grundwassers in das Kanalrohr eintreten,
was ebenfalls nicht erwünscht ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrich
tung der eingangs genannten Art einzusetzen und zu gestalten, durch das
bzw. durch die Undichtigkeiten aller Art der Kanalrohrwandung und somit
auch Undichtigkeiten mit kleinsten Abmessungen, z. B. in Form von Haar
rissen, erfaßt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem
in den zu überprüfenden Kanalabschnitt eine Meßsonde eingebracht, der
Kanalabschnitt gesperrt, bis zur Scheitellinie geflutet und die Meßsonde
über die Länge des Kanalabschnitts bewegt wird, wobei die Meßsonde den
Kanalabschnitt in scheibenförmigen Segmenten durch die Emission eines
Wechselspannungssignals abtastet und die Beschädigungen oder Undichtig
keiten des Abwasserkanals durch Unterschiede in den Widerstandswerten
zwischen dem hochohmigen Kanalrohrmaterial und dem umgebenden Erdreich
bei den Einzelmessungen erfaßt und registriert werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer außer
halb des Kanal- und Schachtsystems an der Erdoberfläche angeordneten Meß
apparatur, einer Meßwinde und aus einem Ablaufbock für das Meßkabel ober
halb des zum Abwasserkanalsystem führenden Schachtes und aus einer in
der Höhe des zu prüfenden Abwasserkanals angeordneten Umlenkrolle für
das über einen Kabelkopf und ein Bridle mit der Meßsonde verbundenen Meß
kabel.
Es ist vorteilhaft, ein fokussiertes Widerstandsmeßverfahren zu verwen
den, bei dem die Meßelektrode zwischen zwei Guardelektroden angeordnet
ist, die während der Messung gleiches Potential wie die Meßelektrode auf
weisen.
Bei den fokussierten Widerstandsmeßverfahren, die eine feine Schichtauf
lösung bieten, wird die Ausbreitung des Meßstroms beeinflußt. Er wird
auf eine schmale Scheibe fokussiert. Das Fokussieren erfolgt mit Hilfe
der sog. Guard- oder Schutzelektroden, die zu beiden Seiten der Meßelek
trode angeordnet sind. Diese Guardelektroden verhindern das kugelförmige
Ausbreiten des Meßstroms, wenn sie sich während der Messung stets auf
gleichem Potential befinden, auf dem auch die eigentliche Meßelektrode
liegt, da ja Strom nur fließen kann, wenn er ein Potentialgefälle vorfin
det.
Die Meßsonde ist so ausgelegt, daß sie verstärkt auf Widerstandsdiffe
renzen, die sich zwischen dem relativ hochohmigen Kanalrohrmaterial und
dem umgebenden Erdreich ergeben, reagiert.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgen
den beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine in einen auf Undichtigkeiten zu überprüfenden Kanal einge
brachte Meßsonde, die über ein Meßkabel und den zugeordneten
Unlenk- und Betätigungsmitteln mit einer an der Erdoberfläche
angeordneten Meßapparatur in Verbindung steht, und
Fig. 2 die Meßsonde der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und teilweise
geschnitten.
Das Meßsystem setzt sich aus einer Meßsonde 1, einer, vorzugsweise in
einem Meßwagen angeordneten Meßapparatur 2, einer Meßwinde 3 und einem
Meßkabel 4 zusammen, das über einen Ablaufbock 5, der oberhalb eines
vertikalen Schachtes 6 angeordnet ist, zu einer Umlenkrolle 7 geführt,
die in der Höhe des zu prüfenden Kanals 8 drehbar gelagert ist. Das Meß
kabel 4 ist über einen Kabelkopf 9 und ein flexibles Bridle 10 mit der
Meßsonde 1 verbunden.
Die Meßsonde 1 weist mittig eine Meßelektrode 11 auf, an deren Stirnsei
ten Isolierscheiben 12 und 13 vorgesehen sind. Benachbart der Isolier
scheibe 12 ist die Meßsonde mit einem Knickgelenk 14 ausgerüstet, das
die Möglichkeit bietet, den vorderen Teil der Meßsonde 1 gegenüber dem
hinteren Teil entgegen der Wirkung einer vorgespannten Feder 15 abzuknic
ken, so daß die Meßsonde 1 in einfacherer Weise von dem vertikalen
Schacht in einen Abwasserkanal mit kleinerem Durchmesser eingeführt wer
den kann.
Im vorderen Teil der Meßsonde ist eine Guardelektrode 16 und im hinteren
Teil der Meßsonde eine Guardelektrode 17 vorgesehen.
Zwischen dem Knickgelenk 14 und der Guardelektrode 16 ist in einer Kammer
18 der Meßsonde 1 das System der Neigungsmesser 19 angeordnet, durch die
die Neigung der Einzelrohre des Abwasserkanals zur Horizontalen festge
stellt werden kann.
Die Kammer 18 enthält die Neigungssensoren und die Signalvorverstärker,
während die Signalverarbeitung in der Sondenelektronik 20 erfolgt, die
im Gehäuse der Guardelektrode 17 angeordnet ist.
Eine B-Elektrode 21 des Bridles 10 enthält den Anschluß für den Kabelkopf
9. Das Meßkabel 4, das die Verbindung zur Meßapparatur 2 herstellt, ist
somit nicht direkt an die Meßsonde 1, sondern an das Bridle 10 ange
schlossen. Die B-Elektrode 21 und der Körper der Meßsonde 1 dürfen nicht
elektrisch direkt miteinander verbunden sein. Zwischen der Meßsonde und
der B-Elektrode fließt der Meßstrom und zwischen der Guardelektrode 17
und der B-Elektrode der Fokussierstrom. Die Quellen von dem Meßstrom und
dem Fokussierstrom sind galvanisch voneinander getrennt.
Die Länge der Meßelektrode 11 und der Isolierscheiben 12 und 13 sowie
die Art und Weise der Einspeisung von Meß- und Fokussierstrom bestimmen
weitgehend das Auflösungsvermögen der Meßsonde.
In der Sondenelektronik 20 werden die unterschiedlichen Spannungen und
Ströme erzeugt und die Meßsignale aufbereitet, gewandelt und zur Meß
apparatur 2 übertragen. Beide Guardelektroden 16 und 17 sind elektrisch
miteinander verbunden.
Die Meßsonde 1 und das flexible Bridle 10 werden miteinander verschraubt.
Den elektrischen Anschluß übernimmt ein koaxialer Vierpolstecker. Die
mechanische Verbindung zwischen der B-Elektrode 21 und der Meßsonde er
folgt ein normales, stahlarmiertes Tragkabel 22, das von einen Isolier
schlauch 23 umgeben ist. Die Stahlarmierung des Tragkabels ist elektrisch
gegenüber dem Körper der Meßsonde 1 isoliert.
Zwischen der Meßwinde 3 und der Meßapparatur 2 sind ein Encoderkabel 24
und ein Lein-Kabel 25 vorgesehen.
Von der Meßapparatur 2 gelangt die Versorgungsspannung zur Meßsonde 1.
Ferner werden in der Maßapparatur die ankommenden Meßwerte, bezogen auf
die Länge des zu prüfenden Kanalabschnittes, dargestellt, gespeichert
und mit Hilfe eines angeschlossenen Plotters oder Druckers als längen
bezogenes Endlosdiagramm ausgegeben.
Die Meßapparatur, der Plotter/Drucker, die Winde und u. U. auch der Ab
laufbock sind normalerweise fest in einem Fahrzeug installiert, das auch
das notwendige Zubehör, z. B. die Absperrblasen und die Umlenkrolle,
transportiert.
Zur Durchführung einer Messung wird zunächst das Meßfahrzeug in Position
gebracht und die Umlenkrolle 7 im vertikalen Schacht 6 installiert. Da
nach schließt man die Meßsonde 1 an den Kabelkopf 9 an und befestigt ein
Schleppseil an der Meßsondenspitze. Zu diesem Zweck ist die Meßsonden
spitze mit einer Ringöse versehen. Das Schleppseil bringt man nun durch
die zu messende Kanalstrecke, führt die Meßsonde in den Kanal 8 ein und
zieht sie bis an den Anfangspunkt der Meßstrecke. Die Meßwinde ist hier
bei ausgekuppelt, so daß das Meßkabel 4 selbständig von der Trommel ab
läuft.
Nach dem Absperren der zu überprüfenden Kanalstrecke wird diese geflutet,
wobei der Wasserdruck dadurch gering gehalten wird, daß er durch eine
Wassersäule erzeugt wird, die sich von der Bodenlinie des Kanalabschnit
tes bis ein wenig oberhalb seiner Scheitellinie erstreckt. Hierdurch
werden die Innenfläche des zu prüfenden Kanalabschnittes und auch die
Muffenverbindungen mit einem sehr geringen Innendruck belastet, durch
den zusätzliche Beschädigungen der Kanalrohres und der Offenverbindungen
verhindert werden.
Die Meßsonde 1 wird dann bei aktivierter Meßapparatur 2 mit einer Meß
geschwindigkeit von ca. 15 m/min zurückgefahren. Die Messung läuft dabei
automatisch ab und kann auf einem Bildschirm der Meßapparatur verfolgt
werden.
Mit der dargestellten und beschriebenen Meßsonde 1 werden nicht nur die
Undichtigkeiten in den Kanalrohrwandungen festgestellt und erfaßt,
sondern es wird auch die Neigung der Einzelrohre des Abwasserkanals zur
Horizontalen ermittelt und festgehalten.
Bezugszeichenliste
1 Meßsonde
2 Meßapparatur
3 Meßwinde
4 Meßkabel
5 Ablaufbock
6 Schacht
7 Umlenkrolle
8 Kanal
9 Kabelkopf
10 Bridle
11 Meßelektrode
12 Isolierscheibe
13 Isolierscheibe
14 Knickgelenk
15 Feder
16 Guardelektrode
17 Guardelektrode
18 Kammer
19 Neigungsmesser
20 Sondenelektronik
21 B-Elektronik
22 Tragkabel
23 Isolierschlauch
24 Encoderkabel
25 Lein-Kabel
2 Meßapparatur
3 Meßwinde
4 Meßkabel
5 Ablaufbock
6 Schacht
7 Umlenkrolle
8 Kanal
9 Kabelkopf
10 Bridle
11 Meßelektrode
12 Isolierscheibe
13 Isolierscheibe
14 Knickgelenk
15 Feder
16 Guardelektrode
17 Guardelektrode
18 Kammer
19 Neigungsmesser
20 Sondenelektronik
21 B-Elektronik
22 Tragkabel
23 Isolierschlauch
24 Encoderkabel
25 Lein-Kabel
Claims (10)
1. Verfahren zur Ermittlung von Undichtigkeiten oder Beschädigungen in
einem aus elektrisch isolierenden oder gering elektrisch leitenden
Materialien bestehenden Abwasserkanal, dadurch gekenn
zeichnet, daß in den zu überprüfenden Kanalabschnitt eine Meß
sonde (1) eingebracht, der Kanalabschnitt gesperrt, bis zur Scheitellinie
geflutet und die Meßsonde (1) über die Länge des Kanalabschnitts bewegt
wird, wobei die Meßsonde (1) den Kanalabschnitt in scheibenförmigen Seg
menten durch die Emission eines Wechselspannungssignals abtastet und die
Beschädigungen oder Undichtigkeiten des Abwasserkanals durch Unterschiede
in den Widerstandswerten zwischen dem hochohmigen Kanalrohrmaterial und
dem umgebenden Erdreich bei den Einzelmessungen erfaßt und registriert
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein fokussier
tes Widerstandsmeßverfahren verwendet wird, bei dem die Meßelektrode (11)
zwischen zwei Guardelektroden (16, 17) angeordnet ist, die während der
Messung gleiches Potential wie die Meßelektrode (11) aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdruck
in dem gefluteten Kanalabschnitt dadurch gering gehalten wird, daß er
durch eine Wassersäule erzeugt wird, die sich von der Bodenlinie des
Kanalabschnittes bis ein wenig oberhalb seiner Scheitellinie erstreckt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Meß
sonde (1) zusätzlich die Neigung der Einzelrohre des Abwasserkanals zur
Horizontalen festgestellt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß außerhalb des Kanal- und Schachtsystems an der Erd
oberfläche eine Meßapparatur (2), eine Meßwinde (3) und ein Ablaufbock
(5) für das Meßkabel (4) oberhalb des zum Abwasserkanalsystem führenden
Schachts (6) vorgesehen ist, in der Höhe des zu prüfenden Abwasserkanals
(8) eine Umlenkrolle (7) für das über einen Kabelkopf (9) und ein Bridle
(10) mit der Meßsonde (1) verbundene Meßkabel (4) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelek
trode (11) im mittleren Bereich der Meßsonde (1) angeordnet und durch
Isolierscheiben (12, 13) von den Guardelektroden (16, 17) getrennt ist und
zwischen der Meßelektrode (11) und einer Guardelektrode (16) ein Knick
gelenk (14) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
gelenkig miteinander verbundenen Teilen der Meßsonde (1) eine vorge
spannte Feder (15) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Kam
mer (18) der Meßsonde (1) das System der Neigungsmesser angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das System
der Neigungsmesser in einer Kammer (18) zwischen der Meßelektrode (11)
und der vorderen Guardelektrode (16) untergebracht ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kammer (18) die Neigungssensoren und die Signalvorverstärker enthält,
während die Signalverarbeitung in einer Sondenelektronik (20) erfolgt,
die im Gehäuse der hinteren Guardelektrode (17) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944412147 DE4412147C2 (de) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Verfahren zur Überprüfung des Zustandes eines Abwasserkanals |
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DE19944412147 DE4412147C2 (de) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Verfahren zur Überprüfung des Zustandes eines Abwasserkanals |
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DE4412147C2 DE4412147C2 (de) | 1997-08-28 |
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DE19944412147 Expired - Fee Related DE4412147C2 (de) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Verfahren zur Überprüfung des Zustandes eines Abwasserkanals |
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