DE10202432A1

DE10202432A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Untersuchen von Rohrleitungen

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Publication number: DE10202432A1
Application number: DE10202432A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Krieg; Achim Hugger
Original assignee: PII Pipetronix GmbH
Current assignee: PII Pipetronix GmbH
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2003-08-07
Also published as: ATE480770T1; DE10262232B4; CA2379108A1; EP1333277A2; EP1333277B1; DE50313057D1; US20030136195A1; US6848313B2; CA2379108C; EP1333277A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Rohrleitungen, insbesondere zum Detektieren von Fehlern in Rohrleitungen mittels Ultraschall. Zu diesem Zweck werden während eines Laufs durch eine Rohrleitung von Messsensoren Ultraschallsignale ausgesandt. Die an Grenzflächen einer Rohrwandleitung, wie Oberflächen oder Fehlern, reflektierten Signale werden gemessen und ausgewertet. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass aus einer Mehrzahl von aneinandergereihten Sensorelementen gebildete Teilbereiche der Messsensoren (virtuelle Sensoren) Ultraschallsignale zumindest unter einem zu einer Normalen der Rohrwandung geneigten Einstrahlwinkel in die Rohrwandung einstrahlen, dass durch dieselben und/oder andere Teilbereich der jeweiligen Messsensoren die an Grenzflächen der Rohrwandung reflektierten Signale empfangen werden und dass durch Auswertung der an verschiedenen Grenzflächen reflektierten Schallsignale Fehler der Rohrwandung bestimmt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Rohrleitungen, insbesondere zum Detektieren von Materialfehlern in Rohrleitungen mittels Ultraschall, wobei einerseits während eines Laufs durch eine Rohrleitung Ultraschallsignale von Messsensoren ausgesandt, andererseits an Grenzflächen, wie Oberflächen oder Fehlern, einer Rohrwandung reflektierte Signale gemessen und ausgewertet werden, sowie eine Vorrichtung zum Prüfen von Rohrleitungen, insbesondere als Teil eines durch eine Rohrleitung bewegten Geräts zum Durchfahren der Rohrleitung, mit wenigstens einem Sensorträger mit im wesentlichen kreisförmig um den Sensorträger herum angeordneten Messsensoren.
Bei verlegten Rohrleitungen ist regelmäßig eine automatische zerstörungsfreie Prüfung hinsichtlich Korrosion, Lochfraß oder dergleichen erforderlich. Derartige Fehler können durch von ihnen bewirkte Änderungen der Dicke der Rohrwandung und deren physikalischer Eigenschaften festgestellt werden.
In der Regel werden bei gerechter Einstrahlung in die Pipelinewandung die Laufzeitdifferenzen zwischen an einer Innen- und einer Außenwand sowie an fehlerhaften Stellen der Rohrleitung reflektierten Signalen gemessen, die Messergebnisse mit einer Wegstreckeninformation versehen, gegebenenfalls für eine Auswertung nach Durchführung des Messlaufs zwischengespeichert und/oder online ausgewertet. Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist dabei in der Regel in einem Gerät zum Durchfahren der Rohrleitung mit einem Teilkörper derselben verbunden, der wenigstens ein druckfestes Gehäuse zur Aufnahme von Einrichtungen für die Messwertverarbeitung und -aufzeichnung sowie für die Stromversorgung aufweist.
Aus der EP 0 271 670 B2 ist ein Verfahren zur Detektion von Korrosion oder dergleichen an Rohrleitungen bekannt, bei dem eine mittels eines Geräts zum Durchfahren einer Rohrleitung (Molch) durch dieselbe bewegte Vorrichtung zum Prüfen der Rohrwandung Ultraschallsignale aussendet, deren Laufzeitdifferenz zwischen einer Reflektion an der Innen- bzw. der Außenwand der Rohrleitung gemessen wird. Aus der Differenz beider Laufzeiten lässt sich die Dicke der Rohrwandung bestimmen. Kleine Pittings können kaum erfaßt werden.
Zum Aussenden der Ultraschallsignale ist aus der EP 0 255 619 B1 bei einer durch eine Rohrleitung bewegten Vorrichtung zum Prüfen derselben bekannt, diese mit einem kreisförmigen Träger für Ultraschallmessköpfe auszustatten, die in regelmäßigen Abständen über den Umfang des Trägers angeordnet sind und bezüglich ihrer Sensorflächen stets eine senkrechte Winkellage zur Rohrwandungs-Normalen einnehmen.
Beim vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist insbesondere als nachteilig anzusehen, dass mit einem solchen Verfahren bzw. einer solchen Vorrichtung nur Korrosion und Lochfraß nicht aber Risse festgestellt werden können. Zum Feststellen von zur Oberseite eines Rohres reichenden Rissen ist eine Schrägeinstrahlung und damit ein zusätzlicher Lauf mit einem Molch mit anders ausgerichteten Sensoren notwendig. Hiermit können auch nur die bis zur Oberfläche der Rohrwandung reichenden Risse detektiert werden, nicht aber im Inneren der Wandung befindlichen Risse.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von Rohrleitungen zu schaffen, mit denen bei einfachem Aufbau der Vorrichtung neben oberflächlicher Korrosion und Lochfraß auch Risse und insbesondere im Inneren der Rohrwandung befindliche Risse sicher in einem Messdurchgang detektiert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass aus einer Mehrzahl von aneinandergereihten Sensorelementen gebildete Teilbereiche der Messsensoren (virtuelle Sensoren) Ultraschallsignale zumindest unter einem zu einer Normalen der Rohrwandung geneigten Einstrahlwinkel in die Rohrwandung einstrahlen, dass durch dieselben und/oder andere Teilbereiche der jeweiligen Messsensoren die an Grenzflächen der Rohrleitung reflektierten Signale empfangen werden und dass durch Auswertung der an verschiedenen Grenzflächen reflektierten Schallsignale Fehler der Rohrwandung bestimmt werden. Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Messsensoren durch Sensoranordnungen (virtuelle Sensoren) aus einer Mehrzahl einzelner Sensorelemente gebildet und dass die einzelnen Sensorelemente individuell ansteuerbar sind.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass durch Senkrecht- und Schrägeinstrahlung in zwei Richtungen sowohl Korrosion und Lochfraß als auch Risse und insbesondere auch Risse innerhalb der Rohrwandung erfaßt werden können. Die Detektion von Korrosion und Lochfraß erfolgt und mittels Feststellung von Laufunterschieden, da derartige Veränderungen der Rohrwandung auch eine Veränderung der Laufzeitunterschiede bedingten. Dabei kann die Größe des (virtuellen) Sensors variiert werden, so dass hierdurch auch (kleine) Pittings detektiert werden können. Die Detektion von bis zur Oberseite der Wandung reichenden Rissen erfolgt aufgrund des dort gegebenen Winkelspiegeleffektes mittels des Puls-Echo- Verfahrens durch die gleiche Detektorkombination, wohingegen die Detektion von im Inneren der Wandung befindlichen Rissen im Durchschaltungsverfahren durch von der Sendewandler-Kombination verschiedene Wandler erfolgt. Dabei ist auch eine bessere Tiefenabschätzung gegeben.
Im Rahmen der Erfindung wird die Anwendung eines Ultraschall-Prüfverfahrens unter Verwendung sogenannter Phased Arrays zur Werkstoffprüfung in Rohrleitungen vorgeschlagen, wobei durch eine zeitlich variable individuelle Ansteuerung einzelner Sensorelemente eine umfassende hochaufgelöste Werkstoffprüfung ermöglicht wird. Durch die für jeden Messsensor vorzugsweise vorhandene individuell federnde Sensoraufhängung zur Ankopplung an die Innenwand der Rohrleitung ist darüber hinaus eine gleichbleibende Qualität des in die Rohrwandung eingestrahlten Signals und eine definierte Lage der Messsensoren relativ zur Rohrwandung erreichbar. Das ist insbesondere beim Arbeiten innerhalb von Rohrleitungen, die über große Strecken in der Regel Ovalitäten, Beulen oder sonstige Unrundheiten aufweisen, von entscheidender Bedeutung.
In bevorzugter Ausführung werden einzelne Sensorelemente der Messsensoren, insbesondere einzelne Sensorelemente einer einen virtuellen Sensor bildenden Teilgruppe von Sensorelementen eines Messsensors, in geeigneter Weise zeitlich versetzt angesteuert, so dass eine Ausbreitungsrichtung und/oder eine Fokussierungstiefe des ausgesandten Messimpulses in Umfangsrichtung bzw. in radialer Richtung veränderbar ist. Auf diese Weise lassen sich mit jedem Messsensor eine Vielzahl von Signaleinstrahlungen in die Rohrwandung unter verschiedenen Einstrahlwinkeln realisieren, deren Eindringverhalten in die Rohrwandung in einen weitem Bereich an die Messanforderungen anpassbar ist.
Vorzugsweise erfolgt die Signalabstrahlung und -detektion in einem endlichen Abstand zur Rohrinnenwand, so dass eine Beschädigung der Messsensoren durch Unebenheiten der Rohrwandung ausgeschlossen ist.
Um zuverlässige und reproduzierbare Messergebnisse zu erzielen, ist weiterhin vorgesehen, dass der Signalabstrahlungs-Abstand, d. h. der Abstand zwischen einem Messsensor und der Innenwand der Rohrleitung während des Messlaufs im wesentlichen konstant gehalten wird.
Da die Detektierung im Inneren der Rohrwandung vorhandener Risse zuverlässig nur bei schräger Signaleinstrahlung bezogen auf eine Normale der Rohrwandung durchführbar ist, sieht die Erfindung in einer weiteren Ausgestaltung vor, dass eine Richtung der Signalabstrahlung bezogen auf eine Normale der Rohrwandung bei schräger Signalabstrahlung derart gewählt wird, dass sich die Schallwelle nach Brechung an einer Grenzfläche zwischen Rohrinnenraum und Rohrwandung unter einem Winkel von ungefähr 45° bezogen auf die Rohrwandungs-Normale ausbreitet. Durch einen solchen Strahlverlauf innerhalb der Rohrwandung ist sichergestellt, dass es bei Reflektion der Schallwelle an der Rohraußenwand oder -innenwand im wesentlichen zu einer totalen Reflektion der Schallwelle kommt, bei der der einfallende und der reflektierte Strahl einen Winkel von 90° zueinander einnehmen und bei der kein nach außen in die Umgebung gebrochener Strahl existiert, so dass ein Großteil der eingestrahlten Schallenergie in Richtung des Rohrinnenraums bzw. der Rohrinnenwand zurückgestrahlt wird. Auf diese Weise lässt sich die zur Durchführung des Prüfverfahrens benötigte akustische Energie minimieren.
Da sich Risse nicht immer zuverlässig von einer Seite feststellen lassen, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn sich der Riss in der Nähe einer Rohrwandungsnaht befindet, muss eine Einstrahlung von beiden Seiten her erfolgen. Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Signal unter einem ersten Winkel und unter einem zweiten Winkel abgestrahlt wird, wobei sich der zweite Winkel durch Spiegelung des ersten Winkels an der Rohrwandungs-Normalen ergibt.
Vorzugsweise sind die einzelnen Sensorelemente eines Messsensors in Form eines linearen Arrays angeordnet, wobei die Erstreckungsrichtung des Arrays senkrecht zu den Sensorflächen, d. h. den signalabstrahlenden bzw. schallempfindlichen Flächen der Sensorelemente liegt. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Sensorarrays in Erstreckungsrichtung eine an die Krümmung der Rohrwandung angepasste endliche Krümmung auf. Auf diese Weise ist für jedes einzelne Sensorelement ein im wesentlichen identischer Abstand zur Rohrinnenwand erreichbar.
Damit es im Zuge der individuell federnden Ankopplung der Messsensoren an die Rohrwandung nicht zu Kollisionen zwischen benachbarten Messsensoren kommt, sieht die Erfindung in bevorzugter Ausführung vor, dass eine Mehrzahl von Messsensoren als Gruppe in Umfangsrichtung voneinander beabstandet bei einer gemeinsamen axialen Position angeordnet sind. Vorzugsweise sind dabei die Sensorelemente einer Gruppe von Messsensoren auf einem zum Innenumfang der Rohrwandung konzentrischen Kreis angeordnet. Um eine in Umfangsrichtung vollständige Signalabdeckung der Rohrwandung zu gewährleisten, kann eine Mehrzahl von in axialer Richtung gegeneinander versetzten Gruppen von Messsensoren vorgesehen sein, die sich in Umfangsrichtung teilweise überlappen. Das Maß der Überlappung in Umfangsrichtung ist dabei so zu wählen, dass in Verbindung mit der vorstehend beschriebenen schrägen Signalabstrahlung eine vollständige Signalabdeckung der Rohrwandung in Umfangsrichtung erfolgt.
Zur Erreichung einer vollständigen Signalabdeckung der Rohrwandung ist weiterhin vorgesehen, dass zur Abstrahlung von Signalen wiederholt nacheinander verschiedene Teilbereiche (virtuelle Sensoren) der Messsensoren angesteuert werden, die sich insbesondere aus einer jeweils gleichen Anzahl von Sensorelementen zusammensetzen, so dass scheinbar ein abstrahlender Teilbereich der Messsensoren zeitlich längs des Messsensors verschoben wird, bis alle Sensorelemente jedes einzelnen Messsensors wenigstens einmal aktiviert wurden. Durch ein derartiges Aufteilen der Messsensoren in virtuelle Untereinheiten und das vorstehend beschriebene virtuelle Verschieben dieser Einheiten lässt sich die Rohrwandung in einem gewissen Bereich im Umfangsrichtung abscannen.
Aufgrund der Anordnung der Messsensoren in Umfangsrichtung der Rohrwandung ist in vorteilhafter Weise darüber hinaus sichergestellt, dass auch bei schräger Signalabstrahlung das an der Rohrinnenwand oder der Rohraußenwand reflektierte Signal durch einen Teilbereich des aussendenden Messsensors detektierbar ist, der jedoch im Allgemeinen nicht mit dem Teilbereich identisch sein wird, von dem das Signal ausgesandt wurde. Durch die vorstehend beschriebene versetzt überlappende Anordnung einer Mehrzahl von Messsensoren ist erfindungsgemäß eine vollständige Signalabdeckung der Rohrwandung in Umfangsrichtung durch die gesamte Abstrahlung aller Teilbereiche (virtuelle Sensoren) aller Messsensoren erreichbar.
Nach dem vorstehenden ergibt sich die vollständige Signalabdeckung der Rohrwand aufgrund einer festen geometrischen Anordnung der Messsensoren. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Messsensoren zum Erreichen der vollständigen Signalabdeckung der Rohrwandung im Umfangsrichtung der Rohrleitung rotierbar sind. Bei einer solchen Ausgestaltung der Erfindung weist diese lediglich eine bei einer bestimmten, aufgrund der Bewegung der Vorrichtung zeitlich veränderlichen axialen Position angeordnete Gruppe von Messsensoren auf, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Die Sensoren rotieren als Gruppe um die Rohrachse und werden zugleich aufgrund der axialen Bewegung des Molches in axialer Richtung weiterbewegt, so dass es bei geeignet gewählter Rotationsgeschwindigkeit zur vollständigen Signalabdeckung der Rohrwandung kommt.
Zur Befestigung der Messsensoren ist in bevorzugter Ausführung der Erfindung vorgesehen, dass der Sensorträger wenigstens ein koaxial zu den Messsensoren angeordnetes, zentrales kreiszylinderförmiges Mittelelement aufweist. Zum Zweck einer axialen Führung der Vorrichtung in der Rohrleitung und zur Gewährleistung einer ausreichenden Stabilität gegen Kippen kann der Sensorträger eine konzentrisch zur Längsachse angeordnete, zumindest in ihrem Randbereich flexible Führungsscheibe mit kreisförmigem Querschnitt aufweisen, deren größter Durchmesser einem Innendurchmesser der Rohrleitung entspricht oder diesen leicht übersteigt. Eine derart ausgebildete Führungsscheibe liegt während des Laufs der Vorrichtung jederzeit formschlüssig an der Innenwand der Rohrleitung an und passt sich aufgrund seiner im Randbereich flexiblen Ausbildung auch an die regelmäßig auftretenden Unrundheiten der Rohrleitung an, so dass eine sichere Führung der Sensoranordnung gewährleistet ist. Zum Zwecke ausreichender Verschleißfestigkeit ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Führungsscheibe aus einem geeigneten Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan besteht.
In bevorzugter Ausführung der Erfindung ist zur Sicherstellung der flexiblen individuellen Ankopplung der Messsensoren an die Innenwandung der Rohrleitung vorgesehen, dass die Sensoraufhängung der einzelnen Messsensoren aus mindestens zwei Gelenkarmen besteht, die in gelenkiger Verbindung stehen und die mit ihrem jeweils freien Ende an einem Befestigungselement einer den Messsensor aufnehmenden Sensorkufe bzw. am Mittelelement des Sensorträgers angelenkt sind. Dabei können die Gelenkverbindungen vorzugsweise als Drehgelenke ausgebildet sein. Auf diese Weise sind die einzelnen Messsensoren in radialer und axialer Richtung gegenüber der Rohrinnenwand verschiebbar, wohingegen die Position in Umfangsrichtung relativ starr festgelegt ist.
Um eine federnde Ankopplung der Sensorkurven an die Rohrwandung zu gewährleisten und zugleich ein Springen der gelenkigen Sensoraufhängung an Unrundheiten der Rohrleitung, beispielsweise an Beulen, zu verhindern und insbesondere radiale Schwingbewegungen der Sensoraufhängung zu vermeiden, ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, dass der am Mittelelement angelenkte Gelenkarm als Teleskop-Federelement mit zusätzlichen dämpfenden Eigenschaften ausgebildet ist. Zur Verbesserung der federnden und dämpfenden Eigenschaften kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass zwischen Sensorkufe und Elementen der Sensoraufhängung ein weiteres Teleskop-Federelement angeordnet ist.
Die Sensorkufe dient der Aufnahme der arrayförmigen Messsensoren und ist demgemäß vorzugsweise derart ausgebildet, dass eine Krümmung der der Rohrinnenwand zugewandten Oberfläche der Sensorkufen in Umfangsrichtung im wesentlichen der Krümmung der Sensorarrays entspricht. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Sensorkufen eine in Umfangsrichtung in der Oberfläche verlaufende Nut auf, in die die Sensorarrays eingepasst sind, wobei die Tiefe der Nut im wesentlichen einer Abmessung des Sensorarrays in radialer Richtung entspricht. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die Sensorkufen gegenüber einer axialen Abmessung der Sensorarrays ein Übermaß auf, in dessen Bereich in äußerst bevorzugter Ausführung Abstandshalter angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich ein fester endlicher Abstand der Sensorarrays zur Innenwand der Rohrleitung gewährleisten, was einerseits der Qualität der Messergebnisse, andererseits dem Schutz der Messsensoren insbesondere vor mechanischen Schadeinwirkungen dient. Gemäß einem weiteren Merkmal weist das erfindungsgemäß ausgebildete Gerät auf der der Rohrwandung zugewandten Oberseite der Abstandshalter einen Verschleißschutz auf, was einer verlängerten Standzeit der Erfindung zuträglich ist. Der Verschleißschutz kann beispielsweise aus verschleißarmem Kunststoff, z. B. Polyuhrethan, bestehen.
Die erfindungsgemäße Werkstoffprüfung an Rohrleitungen geschieht vorzugsweise unter Verwendung longitudinaler Ultraschallwellen. In äußerst bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung können zur Werkstoffprüfung auch Transversalwellen eingesetzt werden. Auf diese Weise ist die gesamte Vielfalt der Möglichkeiten der Signaleinstrahlung und der Signalausbreitung in Rohrwandungen zu Prüfzwecken nutzbar, was zu einer sicheren Detektierung von Materialfehlern führt, die bei Nichterkennen katastrophale Folgen nach sich ziehen können.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Geräts zum Durchfahren einer Rohrleitung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen derselben;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen von Rohrleitungen;
Fig. 3a eine schematische Darstellung der Erzeugung einer sich senkrecht zu einer Sensorfläche ausbreitenden Schallwellenfront;
Fig. 3b in einer schematischen Darstellung die Erzeugung einer sich schräg zu einer Sensorfläche ausbreitenden Schallwellenfront;
Fig. 4a in einer schematischen Darstellung die Unterteilung eines erfindungsgemäßen Sensors in einzelne Teilbereiche (virtuelle Sensoren);
Fig. 4b in einer schematischen Darstellung verschiedene mögliche Schall-Abstrahlungsrichtungen eines virtuellen Sensors;
Fig. 5 in einer schematischen Schnittansicht die Anordnung der erfindungsgemäßen Messsensoren innerhalb einer Rohrleitung;
Fig. 6a in einer schematischen Darstellung den Schalllaufweg in einer Rohrwandung ohne Riss;
Fig. 6b in einer schematischen Darstellung die Schalllaufwege in einer Rohrwandung mit Riss; und
Fig. 7 in einer schematischen Darstellung die Laufwege der zu einer Detektierung eines Risses, insbesondere zur Risstiefenabschätzung, nutzbaren Schallsignale.
Ein Gerät zum Durchfahren einer Rohrleitung, kurz Molch 1 genannt, weist in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform drei hintereinander angeordnete Körper 2, 3 und 4 mit je einem druckfesten Gehäuse auf. Die Gehäuse der Körper 2, 3 und 4 sind mit mehreren Manschetten 5 versehen, die innenseitig an der Rohrleitung 6 anliegen und mit Hilfe des in der Rohrleitung geförderten Mediums für den Vortrieb des Molchs 1 sorgen. In dem Gehäuse des Körpers 2 befinden sich beispielsweise Batterien für die elektrische Versorgung des Geräts. Darüber hinaus weist der Körper 2 mindestens eine Rolle 7 als Odometerrad zur Wegstreckenmessung auf. Der zweite Körper 3 nimmt in seinem Gehäuse Einrichtungen zur Datenverarbeitung und -aufzeichnung auf, während der in Bewegungsrichtung 8 des Geräts letzte Körper 4 in seinem Gehäuse eine Messelektronik für die nachfolgend beschriebene Sensor-Vorrichtung enthält.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist am nachlaufenden Ende des Molches 1 ein erfindungsgemäße Vorrichtung 9 zum Prüfen von Rohrleitungen mit einem Sensorträger und mit von diesem getragenen Messsensoren 16, 16' (Fig. 2) angehängt. Die einzelnen Körper 2, 3 und 4 sowie der Sensorträger sind untereinander über Gelenke 10, 10' miteinander verbunden.
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Untersuchungs-Vorrichtung 9 perspektivisch darstellt. Sie weist an ihrer Vorderseite eine Führungsscheibe 11 auf, die zumindest in ihrem Randbereich 12 elastisch ausgebildet ist und vorzugsweise aus Polyurethan besteht. Die Führungsscheibe 11 ist am einen Ende eines zylinderstabförmigen Mittelelements 13 angeordnet, das am selben Ende ein Gelenkelement 14 aufweist, das zur Schaffung einer gelenkigen Verbindung mit einem passenden Gegenstück des Körpers 4 ausgebildet ist.
Um das Mittelelement 13 herum sind in zwei Ebenen eine Mehrzahl von Sensoraufhängungen 15 angeordnet. Die Sensoraufhängungen 15 umfassen jeweils eine zur Aufnahme der Messsensoren 16,16' dienende Sensorkufe 17. Die Messensoren 16, 16' sind in zwei axial aufeinanderfolgenden, sich über den Umfang erstreckenden Gruppen angeordnet, wobei die Sensoren 16 der einen Gruppe mit den Sensoren 16' der anderen Gruppe in Umfangsrichtung teilweise überlapppen, damit auch unabhängig von einem unterschiedlichen Rohrdurchmesser eine vollständige Abdeckung des gesamten Umfangs der Rohrwandung durch Sensoren 16, 16' sichergestellt ist. Die Sensorkufen 17 sind mit einer an die Krümmung der Rohrwandung angepassten Oberfläche 18 ausgebildet, die in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Längsachse L der Anordnung ein Übermaß gegenüber der entsprechenden Erstreckung der Messsensoren 16, 16' aufweist. Im Bereich dieses Übermaßes sind auf der gekrümmten Oberfläche 18 der Sensorkufen 17Abstandshalter 19 angeordnet, die auf ihrer Oberseite 20 einen Verschleißschutz besitzen. Die Messsensoren 16, 16' sind in den Sensorkufen 17 in einer auf der Oberseite der Sensorkufen angebrachten Nut 21 gehalten, wobei sich Messsensoren 16, 16' und Nuten 21 im wesentlichen in Umfangsrichtung erstrecken.
Des weiteren weisen die Sensoraufhängungen 15 zwei Gelenkarme 22, 22' zur Schaffung einer gelenkigen Befestigung der Sensorkufe 17 am Mittelelement 13 auf. Die Gelenkarme 22, 22' sind untereinander mittels eines Drehgelenks 23 verbunden und mit ihrem jeweiligen freien Ende einerseits an einem an der Sensorkufe 17 angeordneten Befestigungselement 24, andererseits am Mittelelement 13 der Anordnung angelenkt. Zwischen der Unterseite der Sensorkufe 17 und dem unteren Gelenkarm 22' der Sensoraufhängung 15 ist zur Schaffung einer individuellen, gedämpft-federnden Ankopplung der Sensorkufe 17 an die Innenwand der Rohrleitung 6 ein Teleskop-Federelement 25 vorgesehen. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich auch der untere Gelenkarm 22' als Teleskop-Federelement ausgebildet.
Aufgrund ihrer dämpfenden und federnden Eigenschaften sorgen die Sensoraufhängungen 15 für einen definierten, während eines Messlaufs im wesentlichen konstanten Abstand der Messsensoren 16, 16' zur Innenwand der Rohrleitung 6. Dabei liegen die Sensoren 16, 16' nicht direkt auf der Innenwand der Rohrleitung 6 an, sondern werden durch die Abstandhalter 19 in einem gewissen endlichen Abstand gehalten. Die Sensoren 16, 16' selbst und die sie aufnehmenden Sensorkufen 17 sind so geformt, dass sie die Krümmung der Rohrwandung aufnehmen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Sensoren 16, 16' in zwei Gruppen jeweils längs eines zentrisch zur Achse L angeordneten Kreises angeordnet, wobei die Sensoren 16, 16' innerhalb einer Gruppe jeweils in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, um Kollisionen von Sensoren 16, 16', beispielsweise an Querschnittsverengungen, auszuschließen. Die Sensoren 16, 16' verschiedener Kreisanordnungen sind dabei relativ zueinander jeweils "auf Lücke" angeordnet, so dass eine vollständige Sensorabdeckung in Umfangsrichtung erreicht ist. Die Sensoren senden Ultraschall über eine radial gerichtete Schmalseite aus und empfangen über diese von der Rohrwandung gestreute Ultraschallsignale.
Fig. 3a zeigt eine lineare Sensoranordnung 26 (Sensorarray) aus einzelnen Sensorelementen 28, von denen nur einige exemplarisch gezeigt sind.
Wenn alle Sensorelemente 28 eines solchen Arrays 26 zeitgleich angesteuert werden, entsteht eine ebene, sich senkrecht zu der linearen Sensoranordnung 26 ausbreitende Schallwellenfront 27, die sich in der gezeigten Ausführungsform aus den Abstrahlungen der einzelnen Sensorelemente 28 zusammensetzt. Wird eine solche Schallwelle 27 längs einer in Fig. 7 gezeigten Normalen N zur Rohrwandung 32 in diese eingestrahlt, so wird die Welle sowohl an der Innenwand 33 der Rohrleitung 6, als auch an der Außenwand 34 der Rohrleitung 6 reflektiert und ist im wesentlichen durch die gleichen aussendenden Sensorelemente 28 nachweisbar (Puls- Echo-Verfahren). Eine gemessene Laufzeitdifferenz der beiden Reflektionssignale ermöglicht die Bestimmung der Dicke der Rohrwandung 32, wobei eine gegenüber einem Sollwert verminderte Wandungsdicke ein Zeichen für Korrosionsschäden darstellt.
Zum zuverlässigen Detektieren von Rissen, die in der Regel ein wesentliche radiale Erstreckungskomponente aufweisen, ist eine radiale Einstrahlung von Ultraschall in die Rohrwandung nicht geeignet. Hierzu muss eine geneigte Einstrahlung erfolgen.
Fig. 3b zeigt anhand von zwei Beispielen die Erzeugung einer schräg laufenden ebenen Wellenfront 27 mittels einer aus einzelnen Sensorelementen 28 bestehenden Sensoranordnung 26. Wie aus Fig. 3b ersichtlich ist, emittieren die Sensoranordnungen 26 eine unter einem Winkel α nach rechts bzw. einem Winkel α' nach links laufende Welle 27, wenn die einzelnen Sensorelemente 28 zeitlich versetzt zueinander angesteuert werden. Das zeitlich versetzte Ansteuern der Sensorelemente 28 wird durch unterschiedlich lange Pfeile oberhalb der einzelnen Sensorelemente 28 dargestellt, wobei die Länge der einzelnen Pfeile die seit dem Ansteuern des zugehörigen Sensorelements 28 vergangene Zeit illustriert.
Zahlreiche Ansteuerungsvarianten der Sensorelemente 28 sind möglich. Beispielsweise kann durch ein von den Rändern der Sensoranordnung 26 zu ihrer Mitte hin fortschreitendes Ansteuern von Sensorelementen 28 eine ineinander laufende, d. h. in einem gewissen Abstand zur Sensoranordnung 28 fokussierende Wellenfront 27 generiert werden.
Fig. 4a zeigt die Unterteilung eines erfindungsgemäßen Messsensors 16, der eine einer Rohrwandung angepasste Krümmung aufweist, in mehrere Teilbereiche 26, sogenannte virtuelle Sensoren, die funktionell den mit Bezug auf die Fig. 3a und 3b diskutierten Sensoranordnungen 26 entsprechen.
Die erfindungsgemäßen Messsensoren 16 können beispielsweise aus 256 einzelnen Sensorelementen 28 aufgebaut sein. Jeweils 32 solcher Sensorelemente 28 können beispielsweise einen virtuellen Sensor 26 bilden, wobei die virtuellen Sensoren 26 teilweise überlappen, um eine ausreichende Auflösung in Umfangsrichtung zu erreichen, d. h. einzelne Sensorelemente 28 können jeweils zwei virtuellen Sensoren zugeordnet werden.
Fig. 4b zeigt noch einmal die bereits mittels Blick auf Fig. 3a und 3b diskutierte richtungsselektive Abstrahlung eines aus mehreren Sensorelementen 28 eines Sensors 16 gebildeten virtuellen Sensors 26. An jeder Stelle eines Messsensors 16 kann ein virtueller Sensor 26 gebildet werden, mit dem sich Ultraschallwellen unter beliebigen vorbestimmbaren Winkeln zu einer Normalen N der Rohrwandung in diese einstrahlen lassen. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Einstrahlung unter einem Winkel von 0° sowie unter zwei von 0 verschiedenen Winkeln α, α'. Auf diese Weise sind die erfindungsgemäßen Messsensoren 16 sowohl zur Wanddickenbestimmung nach dem Puls-Echo-Verfahren, als auch zur in Fig. 7 gezeigten Detektierung von Rissen (Durchschallungsverfahren) einsetzbar.
Fig. 5 zeigt, wie mittels der anhand von Fig. 2 beschriebenen Anordnung von Messsensoren 16, 16' eine vollständige Signalabdeckung der Rohrleitung 6 erreichbar ist. In Fig. 5 ist unter anderem das Überlappen der Messsensoren 16 der ersten Kreisanordnung mit den Messsensoren 16' der zweiten Kreisanordnung in Umfangsrichtung U erkennbar. Jeder der Messsensoren 16, 16' sendet mittels eines Teilbereiches, d. h. eines virtuellen Sensors, zeitlich eng aufeinander folgend drei Ultraschallsignale unter den bereits mehrfach angesprochenen drei Einstrahlwinkeln 0°, α, α' aus, in der Regel derart, dass das Fortschreiten der Wellenfront in der Rohrleitung unter einem Winkel von 45° erfolgt, wobei also α' = -α ist. Die Einstrahlung erfolgt deswegen unter positiv und negativ zur Senkrechten geneigten Winkeln, da ein bei einer ersten (positiven) Einstrahlrichtung nicht erfassbarer Riss unmittelbar hinter einer Rohr-Schweißnaht sicher durch die (negativ) geneigte andere Einstrahlrichtung erfasst werden kann, da er sich dabei vor der Rohrschweißnaht befindet. Anschließend werden die virtuellen Sensoren in Umfangsrichtung in Richtung des Pfeils U um mindestens ein Sensorelement 28 verschoben, woraufhin erneut jeweils drei Ultraschallsignale ausgesandt werden. Auf diese Weise erfolgt im Bereich der Sensoren 16, 16' ein Abscannen der Rohrleitung 6 in Umfangsrichtung U, wodurch sich zusammen mit der angesprochenen Sensorüberlappung eine vollständige Signalabdeckung in Umfangsrichtung U ergibt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind die Messsensoren 16, 16' von der Rohrwandung beabstandet angeordnet, wobei der zwischen den Messsensoren 16, 16' und der Innenwand der Rohrleitung 6 verbleibende Freiraum 29 mit dem in der Rohrleitung 6 geförderten Medium gefüllt ist.
Fig. 6a und 6b verdeutlichen das erfindungsgemäße Verfahren zur Detektierung von Rissen 30 im Inneren der Rohrleitung 6.
Fig. 6a zeigt schematisch den Schalllaufweg 31 in der Wandung 32 einer Rohrleitung 6. Ein Teilbereich (virtueller Sensor) eines innerhalb der Rohrleitung 6 angeordneten Messsensors 16 strahlt eine Ultraschallwelle unter einem endlichen Winkel schräg zu einer Normalen N der Rohrwandung 32 in diese ein, so dass sich die Wellenfront nach einer ersten Brechung an der Innenwand 33 der Rohrleitung 6 unter einem Winkel von etwa 45° zur Normalen N in der Rohrwandung 32 ausbreitet. Dadurch ist sichergestellt, dass an der Außenwand 34 der Rohrleitung 6 im wesentlichen eine Totalreflektion der eingestrahlten Schallwelle erfolgt, so dass die gesamte eingestrahlte Energie in Richtung Innenwand 33 der Rohrleitung 6 zurückgestrahlt wird. An der Innenwand 33 wird die Schallwelle erneut gebrochen und trifft nach Durchquerung des Freiraums 29 in einem anderen Teilbereich auf den Messsensor 16, wo sie mit im wesentlichen der Ausstrahlungs-Intensität entsprechender Intensität detektierbar ist.
Fig. 6b zeigt einen ähnlichen Sachverhalt wie Fig. 6a, jedoch ist beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein Riss 30 in der Nähe der Außenwand 34 der Rohrleitung 6 vorhanden. In diesem Fall wird ein Teil der analog zu Fig. 6a eingestrahlten Schallenergie am Riss 30 reflektiert bzw. gebeugt und wird so im Bereich des emittierenden virtuellen Sensors des Messsensors 16 nachgewiesen. Um auch Risse 30' detektieren zu können, die in für Ultraschallwellen schwer zugänglichen Bereichen, beispielsweise in der Nähe einer Rohrwandungsnaht 35 vorhanden sind, ist es notwendig, an jeder Stelle der Rohrwandung 32 eine Einstrahlung von beiden Seiten her vorzunehmen. Dies ist durch die erfindungsgemäße Geometrie der Einstrahlung und die überlappende Anordnung der Messsensoren gewährleistet.
In Fig. 7 ist die Wechselwirkung einer in die Rohrwandung 32 eingestrahlten Schallwelle a mit einem Riss 30 näher gezeigt. Der Strahlengang a-b-c-d von einem emittierenden virtuellen Sensor 26 entspricht des Messsensors 16 zu einem virtuellen Sensor 26' im wesentlichen dem in Fig. 6a gezeigten Schalllaufweg 31 (wobei jedoch in Abweichung zu Fig. 6 in Fig. 7 zeichnerisch die Signaleinstrahlung von rechts her dargestellt ist). Weist die Rohrleitung 6 einen Riss 30 auf, so gelangt nur ein Teil der eingestrahlten Schallwelle entlang des Laufweges a-b-c-d zum virtuellen Sensor 26', da ein Teil der Wellenenergie (e, f) an der Fehlstelle 30 gebeugt bzw. reflektiert wird. Dieser Anteil wird im dargestellten Ausführungsbeispiel nicht weiter erfaßt. Der am Riss 30 gebeugte Anteil h der eingestrahlten Schallwelle gelangt aufgrund des der Fig. 7 entnehmbaren Laufweges h-i zum Teilbereich 26 (virtueller Sensor) des Messsensors 16.
Während zur Wanddickenmessung bei senkrechter Signaleinstrahlung in der Regel Longitudinalwellen verwendet werden, werden zur Durchstrahlung einer Rohrwandung 32 nach Fig. 6a, 6b oder 7 auch Transversalwellen verwendet. Bezugszeichenliste 1 Molch
2, 3, 4 (Molch)Körper
5 Manschette
6 Rohrleitung
7 Rolle
8 Bewegungsrichtung des Molchs (1)
9 Untersuchungs-Vorrichtung
10, 10' Gelenk
11 Führungsscheibe
12 Randbereich
13 Mittelelement
14 Gelenkelement
15 Sensoraufhängung
16, 16' Messsensor
17 Sensorkufe
18 Oberfläche der Sensorkufe (17)
19 Abstandshalter
20 Oberseite des Abstandhalters (19)
21 Nut
22, 22' Gelenkarme
23 Drehgelenk
24 Befestigungselement
25 Teleskop-Federelement
26 virtueller Sensor
27 Schallwellenfront
28 Sensorelement
29 Freiraum
30, 30' Riß
31 Schalllaufweg
32 Rohrwandung
33 Innenwand
34 Außenwand
35 Rohrwandungsnaht
L (Längs-)Achse
N Rohrwandungs-Normale
U Umfangsrichtung
α, α' Einstrahlwinkel

Claims

1. Verfahren zum Prüfen von Rohrleitungen, insbesondere zum Detektieren von Fehlern in Rohrleitungen mittels Ultraschall, wobei während eines Laufs durch eine Rohrleitung Ultraschallsignale von Messsensoren in eine Rohrwandung ausgesandt und von dieser empfangene Signale ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Mehrzahl von aneinandergereihten Sensorelementen gebildete Teilbereiche der Messsensoren (virtuelle Sensoren) Ultraschallsignale zumindest unter einem zu einer Normalen der Rohrwandung geneigten Einstrahlwinkel in die Rohrwandung einstrahlen, dass durch dieselben und/oder andere Teilbereiche der jeweiligen Messsensoren die an Grenzflächen der Rohrwandung reflektierten Signale empfangen werden und dass durch Auswertung der an verschiedenen Grenzflächen reflektierten Schallsignale Fehler der Rohrwandung bestimmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente eines Teilbereichs zur Signalabstrahlung relativ zueinander zeitlich verzögert angesteuert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalabstrahlungsabstand zwischen Rohrwandung und Messsensor während des Messlaufs im wesentlichen konstant gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Richtung der Signalabstrahlung bezogen auf eine Normale der Rohrwandung bei schräger Signalabstrahlung derart gewählt wird, dass sich die Schallwelle nach Brechung an einer Grenzfläche zwischen Rohrinnenraum und Rohrwandung unter einem Winkel von ungefähr 45° bezogen auf die Rohrwandungs-Normale ausbreitet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal noch unter einem zweiten, gegenüber dem ersten Einstrahlwinkel an der Rohrwandungs-Normalen gespiegelten Winkel abgestrahlt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abstrahlung von Signalen wiederholt nacheinander verschiedene Teilbereiche (virtuelle Sensoren) der Messsensoren angesteuert werden, die sich insbesondere aus einer jeweils gleichen Anzahl von Sensorelementen zusammensetzen, so dass scheinbar ein abstrahlender Teilbereich der Messsensoren zeitlich längs des Messsensors verschoben wird, bis alle Sensorelemente jedes einzelnen Messsensors wenigstens einmal aktiviert wurden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Bereiche der Rohrwandung aus mindestens zwei Richtungen bestrahlt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die gesamte Abstrahlung aller Teilbereiche aller Messsensoren eine vollständige Signalabdeckung der Rohrwandung in Umfangsrichtung erreicht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die vollständige Signalabdeckung der Rohrwand in Umfangsrichtung aufgrund einer festen geometrischen Anordnung der Messsensoren ergibt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsensoren zum Erreichen der vollständigen Signalabdeckung der Rohrwand in Umfangsrichtung der Rohrleitung rotieren.

11. Vorrichtung zum Prüfen von Rohrleitungen, insbesondere nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, insbesondere als Teil eines durch eine Rohrleitung bewegten Geräts zum Durchfahren der Rohrleitung, mit wenigstens einem Sensorträger mit im wesentlichen kreisförmig um den Sensorträger herum angeordneten Messsensoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsensoren (16, 16') durch Sensoranordnungen (virtuelle Sensoren) aus einer Mehrzahl einzelner Sensorelemente (28) gebildet sind und dass die einzelnen Sensorelemente (28) individuell ansteuerbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsensoren (16, 16') eine individuell federnde Sensoraufhängung (15) zur Ankopplung an eine Innenwand (33) der Rohrleitung (6) aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Sensorelemente (28) eines Messsensors (16, 16') in Form eines linearen Arrays angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsensoren (16, 16') in ihrer Erstreckungsrichtung in Umfangsrichtung eine an eine Krümmung der Rohrwandung (32) angepasste endliche Krümmung aufweisen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Messsensoren (16, 16') als Gruppe in Umfangrichtung (U) voneinander beabstandet bei einer gemeinsamen axialen Position angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorelemente 28 einer Gruppe von Messsensoren (16, 16') auf einem zu einem Innenumfang der Rohrwandung (32) konzentrischen Kreis angeordnet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsensoren (16, 16') in Umfangsrichtung (U) längs des zum Innenumfang der Rohrwandung (32) konzentrischen Kreises rotierbar sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von in axialer Richtung und in Umfangsrichtung (U) gegeneinander versetzten Gruppen von Messsensoren (16, 16') vorgesehen ist, die sich in Umfangsrichtung (U) teilweise überlappen.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine geeignete zeitlich versetzte Ansteuerung einzelner Sensorelemente (28) eines Messsensors (16, 16') eine Ausbreitungsrichtung und/oder eine Fokussierungstiefe eines Messimpulses in Umfangsrichtung (U) bzw. in radialer Richtung veränderbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorträger wenigstens ein koaxial zu den Messsensoren (16, 16') angeordnetes, ihrer Befestigung dienendes zentrales kreiszylinderförmiges Mittelelement (13) aufweist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, gekennzeichnet durch eine konzentrisch zu einer Längsachse (L) angeordnete, zumindest in ihrem Randbereich (12) flexible Führungsscheibe (11) mit kreisförmigem Querschnitt, deren größter Durchmesser einem Innendurchmesser der Rohrleitung (6) entspricht oder diesen leicht übersteigt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsscheibe (11) aus Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan besteht.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung (15) der einzelnen Messsensoren (16, 16') mindestens zwei Gelenkarme (22, 22') aufweist, die miteinander in gelenkiger Verbindung stehen und die mit ihrem jeweils freien Ende an einem Befestigungselement (24) einer den Messsensor (16, 16') aufnehmenden Sensorkufe (17) bzw. am Mittelelement (13) des Sensorträgers angelenkt sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkverbindungen als Drehgelenke (23) ausgebildet sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass der am Mittelelement (13) angelenkte Gelenkarm (22') als Teleskop-Federelement ausgebildet ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Sensorkufe (17) und Elementen (22, 22', 23) der Sensoraufhängung (15) ein weiteres Teleskop-Federelement (25) angeordnet ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorkufen (17) derart ausgebildet sind, dass eine Krümmung ihrer der Rohrwandung (32) zugewandten Oberfläche (18) in Umfangsrichtung (U) im wesentlichen der Krümmung der Messsensoren (16, 16') entspricht.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsensoren (16, 16') in eine in Umfangsrichtung (U) verlaufende Nut (21) in der Oberfläche (18) der Sensorkufen (17) eingepasst sind, wobei die Tiefe der Nut (21) im wesentlichen einer Abmessung der Messsensoren (16, 16') in radialer Richtung entspricht.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorkufen (17) gegenüber einer axialen Abmessung der Messsensoren (16, 16') ein Übermaß besitzen.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des axialen Übermaßes Abstandshalter (19) auf den Sensorkufen (17) angeordnet sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (19) auf ihrer der Rohrwandung (32) zugewandten Oberseite (20) einen Verschleißschutz aufweisen.