DE102008016032B4

DE102008016032B4 - Method for reduction of acquired digital data and non-suppression of the data to a fault location to be observed

Info

Publication number: DE102008016032B4
Application number: DE200810016032
Authority: DE
Inventors: Helmut Stripf; Matthias Balzer
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2028-03-29
Also published as: DE102008016032A1

Abstract

Verfahren zur Reduktion der aus der Fahrt eines Rohrleitungsmolches durch eine zu untersuchende Rohrleitung gewonnenen digitalen Daten und Nichtunterdrückung der Daten zu einem zu beachtenden Fehlerort,
wobei die digitalisierten und vektorisierten Daten aus mit einem mit Ultraschallsensoren bestückten Ultraschallmolch während einer Fahrt durch eine zu untersuchende Rohrleitung durch Beschallung der Rohrwand erhaltenen analogen Messwerten erzeugt werden,
bestehend aus den Verfahrensschritten:
Mittelwert der Vorlaufzeit:
von allen Vektoren eines Schusses mit einer Laufzeit unterhalb einer vorgegebenen Schranke wird der Vektor mit maximaler Amplitude bestimmt und die zugehörige Laufzeit ermittelt und daraus durch arithmetische Mittelung das Eintrittsecho bestimmt;
Schwellwertberechnung:
in einem vorzugebenden Abstand (t_int_strt) von dem aktuellen Mittelwert der Vorlaufzeit werden eine Anzahl Intervalle (n_intv), die Reduktionsintervalle, einer vorzugebenden Länge (t_intv_len) definiert,
jedem dieser Reduktionsintervalle wird eine aktuelle Schwelle zugeordnet, die sich als Summe aus einem aktuellen Amplitudenmittelwert und einem vorzugebenden Offset ergibt, um so den...Method for reducing the digital data obtained from the passage of a pipeline pig through a pipeline to be examined and non-suppression of the data to a fault location to be observed,
wherein the digitized and vectorized data are generated from analogue readings obtained with a ultrasound pig equipped with ultrasonic sensors while traveling through a pipeline to be examined by sonicating the pipe wall,
consisting of the process steps:
Mean value of the lead time:
of all vectors of a shot with a duration below a predetermined limit, the vector is determined with maximum amplitude and determines the associated runtime and determines therefrom by arithmetic averaging the entrance echo;
thresholding:
in a specified distance (t_int_strt) from the current mean value of the lead time, a number of intervals (n_intv), the reduction intervals, of a length to be specified (t_intv_len) are defined,
Each of these reduction intervals is assigned a current threshold, which is the sum of a current average amplitude and an offset to be specified in order to ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion der aus der Fahrt eines Rohrleitungsmolches durch eine zu untersuchende Rohrleitung gewonnenen digitalen Daten und Nichtunterdrückung der Daten zu einem zu beachtenden Fehlerort. Die digitalen Daten werden aus mit dem mit Ultraschallsensoren bestückten Ultraschallmolch durch Beschallung der Rohrwand erhaltenen analogen Messwerten erzeugt.The The invention relates to a method for the reduction of the drive a pipeline pig through a pipeline to be examined obtained digital data and non-suppression of the data to one paying attention to the fault location. The digital data will be taken out with the Ultrasonic sensors fitted Ultrasonic pig obtained by sonicating the pipe wall analogous Generated measured values.

Zum Prüfen von Rohrleitungen, insbesondere für den Öl- oder Gastransport, sind Prüfmolche bekannt die am Außenumfang spezifisch empfindliche Prüfköpfe so genannte Sensoren, angebracht haben, mittels derer der Zustand der Leitung überprüft werden kann. Der Molch wird mit dem Transportmedium der Pipeline angetrieben. Die Sensoren können auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien beruhen. Bekannt sind piezoelektrische, elektroakustische und elektromagnetische Sensoren. Jeder Quadratzentimeter der Pipelinewand wird von dem Messsystem mehrfach abgetastet. Demzufolge ist eine hohe Anzahl von Sensoren erforderlich. In azimutaler Richtung bestimmt der Pipelinedurchmesser die Anzahl der erforderlichen Sensoren und damit die Ortsauflösung. In Längsrichtung wird die Ortsauflösung durch die Anzahl der Messungen im Verhältnis zur Vortriebsgeschwindigkeit bestimmt. Die Daten der Sensoren werden im Molch erfasst und reduziert. Die zur Schadendetektion notwendigen Daten werden abgespeichert und nach Beendigung eines Prüflaufs offline ausgewertet (siehe NACHRICHTEN – Forschungszentrum Karlsruhe, Jahrg. 39 3/2007, S. 190–196).To the Check of pipelines, in particular for the transport of oil or gas inspection pigs the known on the outer circumference so-called specifically sensitive probes Sensors have mounted, by means of which the condition of the line to be checked can. The pig is powered by the transport medium of the pipeline. The sensors can based on different physical principles. Known are piezoelectric, electroacoustic and electromagnetic Sensors. Every square centimeter of the pipeline wall is covered by the Measuring system scanned several times. As a result, there is a high number required by sensors. In the azimuthal direction, the pipeline diameter determines the number of required sensors and thus the spatial resolution. In longitudinal direction becomes the spatial resolution by the number of measurements in relation to the propulsion speed certainly. The data of the sensors are recorded and reduced in the pig. The data necessary for the damage detection are stored and after completion of a test run offline evaluated (see NEWS - Research Center Karlsruhe, Jahrg. 39 3/2007, P. 190-196).

Das eingesetzte Verfahren arbeitet mit Transversalwellen, die durch Schrägeinschallung so erzeugt werden, dass sie sich in der Wand unter einem Winkel von ca. 45° zur Oberfläche durch die Rohrwand ausbreiten. Radial verlaufende Außen- oder Innenrisse können damit empfindlich nachgewiesen werden, da der Ultraschall von diesen in der Regel stark reflektiert wird, in der Fachwelt als Winkelspiegeleffekt bekannt. Das Verfahren selbst hat sich zur Rissprüfung seit langem bewährt und zählt in der Ultraschallprüfung zu den Standardprüfverfahren.The used method works with transversal waves through angle beam be generated so that they are in the wall at an angle from about 45 ° to surface spread through the pipe wall. Radial outer or Internal cracks can be sensitively detected, as the ultrasound of these usually strongly reflected, in the art as an angle mirror effect known. The process itself has been crack testing since long proven and counts in the ultrasonic test to the standard test methods.

Die Prüfköpfe bzw. Sensoren befinden sich auf dem vorgegebenen Umfangsbereich des Ultraschallmolches, mit dem sie an der Rohrinnenwand der zu untersuchenden Pipeline entlang gleiten. Ein beweglicher Sensorträger aus Polyurethan, der mit Federn an die Wand angedrückt wird trägt die Sensoren. Durch den Aufbau des Sensorträgers wird eine weitgehend konstanter Einschallungswinkel und ein nahezu konstanter Abstand, die Vorlaufstrecke für den Schall, zwischen Sensor und Rohrinnenwand erreicht.The Probes or Sensors are located on the predetermined circumferential area of the ultrasonic pig, with the pipe at the inner wall of the pipeline to be examined glide along. A movable sensor carrier made of polyurethane, with Springs pressed against the wall is wearing the sensors. Due to the structure of the sensor carrier is a largely constant Insulation angle and a nearly constant distance, the delay line for the Sound, reached between sensor and pipe inner wall.

Die Einschallung erfolgt in zwei Richtungen: im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn, dadurch wird die Rohrwand redundant überprüft.The Sound is recorded in two directions: clockwise and anticlockwise, As a result, the pipe wall is checked redundantly.

Die Sensoren befinden sich auf dem vorgegebenen Umfangsbereich des Ultraschallmolches, mit dem sie an der Rohrinnenwand der zu untersuchenden Pipeline entlang gleiten. Ein beweglicher Sensorträger aus Polyurethan, der mit Federn an die Wand angedrückt wird trägt die Sensoren. Durch den Aufbau des Sensorträgers wird eine weitgehend konstanter Einschallungswinkel und ein nahezu konstanter Abstand, die Schallvorlaufstrecke, zwischen Sensor und Rohrinnenwand erreicht.The Sensors are located on the predetermined circumferential area of the ultrasonic pig, with the pipe at the inner wall of the pipeline to be examined glide along. A movable sensor carrier made of polyurethane, with Springs pressed against the wall is wearing the sensors. Due to the structure of the sensor carrier is a largely constant Angle of incidence and a nearly constant distance, the sound advance distance, reached between sensor and pipe inner wall.

Die Einschallung erfolgt in zwei Richtungen (im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn), dadurch wird eine redundante Überprüfung der Pipelinewand erzielt.The Sound is recorded in two directions (clockwise and counterclockwise), This will provide a redundant check on the Achieved pipeline wall.

Typischerweise werden Sensoren mit Frequenzen von ca. 4 MHz eingesetzt. Die Daten der elektromagnetischen Sensoren werden mit Hilfe von Analog-Digital-Wandlern in einer Auflösung von 100–12 Bit mit einer Abtastrate von typischerweise 50 MHz aufgezeichnet. Für einen Prüfmolch mit 896 Sensoren entspricht das einer Ortsauflösung von 8 mm bei 1400 mm Rohrdurchmesser, wobei jeweils bis zu 32 Sensoren gemultiplext werden. Bei einer Prüfgeschwindigkeit von 1 m/sec fallen auf einer Pipelinestrecke von 500 km ca. 900 TByte an Daten an. Diese müssen während des Prüflaufes gespeichert werden. Damit sich die Datenmenge in abspeicherbaren Größenordnungen bewegt und der Molch eine wirtschaftliche Reichweite erreicht, wird eine Datenreduktion durchgeführt.typically, sensors with frequencies of approx. 4 MHz are used. The data The electromagnetic sensors are powered by analog-to-digital converters in a resolution from 100-12 Bit recorded at a sampling rate of typically 50 MHz. For one inspection pig with 896 sensors this corresponds to a spatial resolution of 8 mm at 1400 mm pipe diameter, in each case up to 32 sensors are multiplexed. At a Test speed of 1 m / sec fall on a pipeline route of 500 km about 900 TB on data. These must while of the test run get saved. Thus the amount of data in storable orders of magnitude moves and the newt reaches an economic reach, becomes one Data reduction performed.

Datenreduktionsverfahren dienen dazu die wesentlichen Merkmale eines Signals zu extrahieren und mit einer Mindestanzahl von Bits so genau wie möglich darzustellen, um damit die zu speichernde Datenmenge zu minimieren. Durch Kenntnis der Struktur der Daten und deren Gewichtung für die offline Defektbestimmung kann man durch die Entwicklung einer speziellen an die Anforderungen der Signalauswertung angepassten Reduktionsmethode deutlich höhere Reduktionsfaktoren erzielen.Data reduction method serve to extract the essential characteristics of a signal and to represent as accurately as possible with a minimum number of bits to minimize the amount of data to be stored. By knowledge the structure of the data and their weighting for offline defect determination One can by developing a special to the requirements the signal evaluation adapted reduction method significantly higher reduction factors achieve.

Das Echosignal des Sensors wird verstärkt und mit einem Bandpass gefiltert. Anschließend erfolgt eine Digitalisierung, beispielsweise mit 50 MHz Abtastrate, und eine Logarithmierung sowie eine online Bewertung mit Hilfe einer Recheneinheit. Das zur Anwendung gelangende Verfahren wurde bezüglich Aufwand und Realisierungsmöglichkeiten an die Ansprüche und Gegebenheiten der Molchtechnologie angepasst.The echo signal from the sensor is amplified and filtered with a bandpass filter. Then done a digitization, for example with 50 MHz sampling rate, and a logarithm as well as an online evaluation with the help of a computing unit. The process used was adapted to the requirements and conditions of the pig technology with regard to effort and possibilities of realization.

Konventionelle Rechensysteme finden im Molch keinen Platz, sie würden außerdem zu viel Energie benötigen. Deshalb wurden platz- und energiesparende Recheneinheiten entwickelt die speziell an die Anforderungen im Molch und auf die verwendeten Algorithmen angepasst wurden.conventional Computing systems find no place in the newts, they would be too need a lot of energy. Therefore, space and energy-saving computing units have been developed specifically to the requirements in the pig and on the used Algorithms were adjusted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reduktion von aus Messwerten gewonnenen Daten in einem Ultraschall-Molch bereitzustellen, der vorzugsweise Risse, rissähnliche Strukturen oder sonstige Abnormalitäten in einer Rohrwand detektiert.Of the Invention is based on the object, a method for reduction provide data obtained from readings in an ultrasonic pig, the preferably cracks, crack-like Structures or other abnormalities detected in a pipe wall.

Die Erfindung wird durch ein Verfahren gemäß den Verfahrensschritten des Anspruchs 1 gelöst. Das Verfahren erbringt in Abhängigkeit von dem Zustand der Pipeline eine Datenreduktion von ca. Faktor 5000–15000. Die Datenmenge von 900 TByte kann da durch auf ca. 180–60 GByte reduziert werden. Die Datenmenge kann auf einem robusten, schock- und temperaturresistenten Massenspeicher abgelegt werden.The Invention is achieved by a method according to the method steps of Claim 1 solved. The procedure provides depending on from the state of the pipeline a data reduction of about factor 5000-15000. The amount of data from 900 TByte can because of about 180-60 GB be reduced. The amount of data can be on a robust, shock- and temperature-resistant mass storage are stored.

Ein Vorzug des Verfahrens ist, dass es ich es sich dynamisch an sich ändernde Untergrundstrukturen in einer Pipeline anpasst. Ein weiterer Vorzug ist, dass es speziell auf die Struktur einer Rissanzeige optimiert ist, so dass eine hohe Reduktion bei gleichzeitiger Selektion der wesentlichen Daten zur Defektdimensionierung erzielt wird.One The merit of the procedure is that it is dynamically changing itself Adjust underground structures in a pipeline. Another advantage is that it is specially optimized for the structure of a crack indicator, so that a high reduction with simultaneous selection of the essential Data for defect sizing is achieved.

Die Datenreduktion im Rissprüfmolch wird für jeden Sensor unabhängig vom Dateninhalt der anderen Sensoren durchgeführt. Sie zerfällt in mehrere Schritte:
Der Vektorisierung der Ultraschalldaten liegen zugrunde:

a) die Gleichrichtung;
b) die Spitzendetektion zur Bestimmung des Maximum einer Halbwelle;
c) der Algorithmus zur Auswahl von Spitzenmaxima, er liefert Wertepaare aus Amplitude und Laufzeit, die so genannten Vektoren, mit denen die Maxima des Ultraschall-Einhüllende anzeigt werden (siehe DE 10 2005 005 386 );
d) die Selektion von Vektoren unterhalb einer parametrisierten Schwelle zur Extraktion des Rauschens.

The data reduction in the crack test pig is carried out for each sensor independently of the data content of the other sensors. It breaks down into several steps:
The vectorization of the ultrasound data is based on:

a) the rectification;
b) the peak detection for determining the maximum of a half-wave;
c) the algorithm for selecting peak maxima, it provides value pairs of amplitude and time, the so-called vectors, with which the maxima of the ultrasonic envelope are displayed (see DE 10 2005 005 386 );
d) the selection of vectors below a parameterized threshold for the extraction of noise.

Das Reduktionsverfahren basiert auf einer Linienverfolgung mit dynamischen Schwellwerten kombiniert mit einem Lückenkriterium in einer Anzahl von Intervallen deren zeitlicher Startpunkt dynamisch nachgeführt wird. Es teilt sich auf in:

– Die Mittelwertbildung der Vorlaufzeit als Startpunkt der Reduktionsintervalle. Von allen Vektoren eines Schusses mit einer Laufzeit unterhalb einer vorzugebenden Schranke, dem Parameter t_vorl_high_bound, wird der Vektor mit maximaler Amplitude bestimmt und die zugehörige Laufzeit ermittelt. Diese geht in eine zweistufige Mittelwertsberechnung ein, wobei zunächst jeweils aus einer festen Anzahl von Vorlaufzeiten der arithmetische Mittelwert gebildet und in einen Ringpuffer eingetragen wird, und aus den so erhaltenen Mittelwerten anschließend ein gleitender Mittelwert über eine feste Anzahl berechnet wird. Durch die Mittelwertbildung der Vorlaufzeit wird die Bewegung der Sensoren auf dem flexiblen Sensorträger ausgeglichen und somit die Zuordnung zwischen Laufzeit und Ort korrigiert. Das bedeutet, dass der Startpunkt der Reduktionsintervalle dynamisch nachgeführt wird, um die Krümmung und Ovalitäten der Rohre auszugleichen. Dieses zweistufige Verfahren hat den Vorteil der Möglichkeit einer hinreichenden Tiefe der gleitenden Mittelwertbildung bei gleichzeitig geringem Speicherplatzbedarf.
– Die Schwellwertberechnung: In einem vorzugebenden Abstand, Parameter intv_strt, vom aktuellen Vorlaufzeitmittelwert werden eine Anzahl Intervalle, Parameter n_intv, einer vorzugebenden Länge, Parameter t_intv_len, definiert. Jedem dieser Zeitintervalle ist eine aktuelle Schwelle zugeordnet, die sich als Summe aus einem aktuellen Amplitudenmittelwert und einem vorzugebenden Offset ergibt. Zur Bestimmung des aktuellen Amplitudenmittelwertes wird zunächst aus allen Amplituden von Vektoren im entsprechenden besetzten Reduktionsintervall, die unterhalb der aktuellen Schwelle liegen, das arithmetische Mittel der Amplitudenwerte gebildet. Dieses Mittel geht dann in eine gleitende Mittelwertbildung über eine Anzahl von Schüssen, Parameter n_bckgrd_cyc, ein. Für unbesetzte Reduktionsintervalle lässt sich ein arithmetisches Mittel nicht bilden, dort wird als Ersatzwert der aktuelle gleitende Mittelwert für das entsprechende Intervall eingesetzt. Für unbesetzte Reduktionsintervalle kann alternativ auch das Maximum der Halbwellenmaxima verwendet werden (Anspruch 5).
– Der Schwellwert als Triggerbedingung errechnet sich für jedes Intervall aus dem Mittelwert, addiert mit einem Parameter. Übersteigt eine Amplitude den Triggerwert so wird die Amplitude bei der Mittelwertbildung nicht berücksichtigt.
– Die Intervallmarkierung: Übersteigt die Amplitude eines Vektors in einem Intervall den zum Intervall zugehörenden Schwellwert, wird ein Intervallmarker in dem spezifischen und den beiden direkt benachbarten Intervallen gesetzt. Durch die Markierung der Nachbarintervalle können schräg zur Rohrachse liegende Rissstrukturen noch erkannt werden. Je nach Stand werden die verschiedenen Zähler (ZU, ZD) inkrementiert oder dekrementiert.
– Das Längenkriterium: Für jedes Intervall existieren zur Anzeigenerkennung ein Aufwärtszähler (ZU), in der Fachsprache Up-Zähler genannt, und zur Erkennung des Endes einer Anzeige einen Abwärtszähler (ZD), in der Fachsprache Down-Zähler genannt. Eine Anzeigenerkennung liegt vor, wenn der Aufwärtszähler eines der Intervalle den vorzugebenden Wert zur Anzeigenauslösung, Parameter SU_P, erreicht. Der Aufwärtszähler (ZU) wird erhöht, sobald eine Intervallmarkierung vorliegt und der Zähler kleiner als der Wert SU_P ist. Sobald ZU = SU_P ist, werden die Amplituden und Zeitwerte der Vektoren aller vorhergehenden Schüsse mit ZU > 0 und alle weiteren Schüsse bis zum Anzeigenende abgespeichert. Die Vektoren aller Schüsse, die hierzu geführt haben und alle weiteren Schüsse bis zum Ende der Anzeige werden abgespeichert. Das Ende einer Anzeige liegt vor, wenn in einer Anzeige der Down_Zähler eines Intervalls, das zur Anzeigenerkennung geführt hat, den Wert zur Erkennung des Endes einer Anzeige, Parameter n_crck_trig_down, erreicht hat.
– Das Lückenkriterium: Ein Lückenkriterium dient dazu, dass einzelne Ausreißer die Anzeigenerkennung nicht zurücksetzen. Dieses Lückenkriterium wird erst aktiv, wenn der Aufwärtszähler ZU einer Anfangssequenz, Parameter ZX, übersteigt.
– Zusätzliche Anzeigenerkennung: Unabhängig vom Stand des Aufwärtszählers kann auch eine Anzeigenauslösung aktiviert werden, wenn eine Amplitude eine zusätzliche Schwelle SB übersteigt. Nur die Anfangssequenz muss erreicht sein. Die zweite Schwelle hilft dazu orthogonal zur Rohrachse liegende Risse mit der notwendige Datenreduktion zu erkennen. Bei dieser Rissart ist die normale Anzeigenlänge reduziert. Die Risslänge wird durch die Anzahl der nebeneinander liegenden Sensoren, die den Riss erkennen, bestimmt.

The reduction method is based on a line trace with dynamic thresholds combined with a gap criterion in a number of intervals whose time starting point is tracked dynamically. It is divided into:

- The averaging of the lead time as the starting point of the reduction intervals. Of all the vectors of a shot with a running time below a barrier to be specified, the parameter t_vorl_high_bound, the vector with maximum amplitude is determined and the associated runtime is determined. This is entered into a two-stage mean value calculation, wherein initially each of a fixed number of lead times the arithmetic mean is formed and entered into a ring buffer, and then from the averages thus obtained a moving average over a fixed number is calculated. By averaging the lead time, the movement of the sensors on the flexible sensor carrier is compensated and thus corrects the association between time and place. This means that the starting point of the reduction intervals is tracked dynamically to compensate for the curvature and ovality of the tubes. This two-step process has the advantage of providing a sufficient depth of moving averaging while requiring little storage space.
- The threshold value calculation: A number of intervals, parameter n_intv, a length to be specified, parameter t_intv_len are defined in a specified distance, parameter intv_strt, from the current lead time mean value. Each of these time intervals is assigned a current threshold, which results as the sum of a current average amplitude and an offset to be specified. To determine the current average amplitude value, the arithmetic mean of the amplitude values is first formed from all amplitudes of vectors in the corresponding occupied reduction interval which are below the current threshold. This means then enters a moving averaging over a number of shots, parameter n_bckgrd_cyc. For unoccupied reduction intervals, an arithmetic mean can not be formed, where the replacement value is the current moving average for the corresponding interval. For unoccupied reduction intervals, alternatively, the maximum of the half-wave maxima can be used (claim 5).
- The threshold value as a trigger condition is calculated for each interval from the mean value, added with a parameter. If an amplitude exceeds the trigger value, the amplitude is not taken into account in the averaging.
Interval marking: If the amplitude of a vector in an interval exceeds the threshold associated with the interval, an interval marker is set in the specific and the two directly adjacent intervals. By marking the neighboring intervals, crack structures lying obliquely to the pipe axis can still be detected. Depending on the status, the various counters (ZU, ZD) are incremented or decremented.
- The length criterion: For each interval, an up-counter (ZU), known in technical jargon as an up-counter, exists for display recognition, and a down-counter (ZD), referred to as a down-counter in the jargon, for detecting the end of a display. A display recognition occurs when the up counter of one of the intervals reaches the value for triggering the display, parameter SU_P. The up counter (ZU) is incremented as soon as an interval mark is present and the counter is smaller than the value SU_P. As soon as ZU = SU_P, the amplitudes and time values of the vectors of all preceding shots are stored with ZU> 0 and all further shots until the end of the display. The vectors of all shots that have led to this and all other shots until the end of the ad are saved. The end of an ad occurs when, in an ad, the down_counter of an interval leading to ad recognition has reached the value to detect the end of an ad, parameter n_crck_trig_down.
- The gap criterion: A gap criterion serves to ensure that individual outliers do not reset the display recognition. This gap criterion only becomes active when the up counter ZU exceeds an initial sequence, parameter ZX.
- Additional display recognition: Regardless of the state of the up-counter, an indication trigger can also be activated if an amplitude exceeds an additional threshold SB. Only the initial sequence must be reached. The second threshold helps to detect cracks orthogonal to the pipe axis with the necessary data reduction. With this type of crack, the normal display length is reduced. The crack length is determined by the number of adjacent sensors that detect the crack.

Anhand der Zeichnung wird das Verfahren für einen beispielhaften Fall erläutert. In der Tabelle 1 sind die Zähler aufgeführt. Sie gibt eine Übersicht über das Verhalten der Up- und Down-Zähler bei gesetzten und nicht gesetzten Intervallmarkern.Based The drawing will illustrate the method for an exemplary case explained. In Table 1 are the counters listed. It gives an overview of the Behavior of the up and down counter with set and not set interval markers.

In Tabelle 2 ist ein Beispiel für die Anzeigenerkennung mit den Zählern ZU und ZD sowie den Rissmarkern. Im oberen Teil der Tabelle ist die Schussfolge in einem Reduktionsintervall dargestellt. Die maximalen Vektoramplituden der Ultraschall-Schusssequenz und die vorgegebene Schwelle S sind eingetragen. Der vorzugebende Wert zur Anzeigenauslösung beträgt hier SU_P = 8. Der Aufwärtszähler ZU hat den Parameter SX_P = 3 überschritten. Der Abwärtszähler ZD des Intervalls hat den Wert zur Erkennung des Endes der Anzeige SD_P = 3 erreicht. Die Schwelle des Anzeigen-Triggers für das Ende ist hier gleich 3. In dem mittigen Teil der Tabelle 2 sind die beiden Triggerzähler in ihrer Zählweise zu der drüber liegenden Ultraschall-Schusssequenz angegeben. Im unteren Teil schließlich sind die hier 5 Rissmarker R zugeordnet.In Table 2 is an example of the display recognition with the counters ZU and ZD and the crack markers. In the upper part of the table is the shot sequence shown in a reduction interval. The maximum vector amplitudes the ultrasound shot sequence and the predetermined threshold S are entered. The pretend Value for triggering the advertisement is here SU_P = 8. The up counter CLOSED has exceeded the parameter SX_P = 3. The down counter ZD of the interval has the value to detect the end of the display SD_P = 3 reached. The threshold of the ad trigger for the end is equal to 3. In the middle part of Table 2 are the two trigger counter in their counting way to the over it lying ultrasonic shot sequence specified. Finally, in the lower part, here are 5 crack markers R assigned.

In der Tabelle 3 ist die Situation von Tabelle 2 und zusätzlich die Schwelle SB (oben) sowie die zusätzlichen Rissmarker RB (unten) dargestellt.In Table 3 is the situation of Table 2 and additionally the Threshold SB (above) as well as the additional ones Crack marker RB (bottom) shown.

Es zeigen:It demonstrate:

1 die Sensoranordnung zur Rissprüfung; 1 the sensor arrangement for crack testing;

2 das Ultraschallecho eines Risses; 2 the ultrasonic echo of a crack;

3 die Vektordarstellung; 3 the vector representation;

4 die Ultraschallvektoren; 4 the ultrasonic vectors;

5 die Ultraschallvektoren und Rissmarker; 5 the ultrasonic vectors and crack markers;

6 die Zehn-Schussfolge; 6 the ten-shot sequence;

7 die alternative Berechnung. 7 the alternative calculation.

1 zeigt einen Schnitt durch eine Pipeline an der sich innen gerade der Leitungsmolch mit seiner Sensoranordnung befindet. Ausschnittsweise sind die links gemultiplexten Sensoren S11 bis S13 dargestellt, die von innen schräg in die Pipeline wand einschallen, etwa im Bereich von 45°. Der Schall dringt nach dem Vorlauf vom Sensor bis zur Innenwand schräg ein und wandert reflektierend in der Wand entgegen dem Uhrzeigersinn. Nach 3 Reflexionen in der Wand stößt die Schallkeule des Sensors l1 auf den von der Innenwand aus radial in der Wand verlaufenden Riss. Die Einschallung erfolgt auch im Uhrzeigersinn durch die 3 dargestellten Sensoren r1 bis r3. Die redundante Überprüfung der Pipelinewand wird dadurch möglich. Die Angabe: Sensor rn, deutet die um den Umfang verlaufende Sensoranordnung auf dem Pipeline-Molch an. 1 shows a section through a pipeline at the inside of the line new pig with his Sensor arrangement is located. The left-hand multiplexed sensors S11 to S13 are shown in detail, which are incident obliquely from the inside into the pipeline wall, for example in the region of 45 °. The sound penetrates obliquely after the flow from the sensor to the inner wall and moves in the wall in a counterclockwise direction. After 3 reflections in the wall, the sound lobe of the sensor l1 abuts the crack extending radially from the inner wall in the wall. The insonification also takes place in a clockwise direction through the 3 illustrated sensors r1 to r3. The redundant inspection of the pipeline wall is made possible. The indication: sensor rn indicates the circumferential sensor array on the pipeline pig.

2 zeigt die beispielhafte Analogaufnahme des Ultraschallechos von der Innenwand und in Folge eines Risses. Im Bereich von 33 μs hat das Oberflächenecho von der Pipeline-Innenwand ein Maximum, bei 51 bis 52 μs erscheint das maximale Rissecho. Dieses Signal wird nun im mitgeführten Rechner des Molches gleichgerichtet, die Maxima der Halbwellen bestimmt und die Amplituden/Laufzeitpaare, die Vektoren bestimmt. Die zeitlich zugeordnete Einzelvektordarstellung ist in 3 wiedergegeben, es zeigt das Ultraschallechobild nach der Selektion von Spitzenmaxima. Die Amplituden sind in einem für das Verfahren geeigneten Maßstab dargestellt. 2 shows the exemplary analog recording of the ultrasonic echo from the inner wall and as a result of a crack. In the region of 33 μs, the surface echo of the pipeline inner wall has a maximum, at 51 to 52 μs the maximum crack echo appears. This signal is now rectified in the entrained computer of the pig, determines the maxima of the half-waves and determines the amplitudes / delay pairs, the vectors. The temporally assigned single vector representation is in 3 reproduced, it shows the ultrasonic echo image after the selection of peak maxima. The amplitudes are shown in a scale suitable for the method.

Aus 3 werden durch Datenweiterverarbeitung aus den Ultraschallvektoren der Mittelwert der Vorlaufzeit, die Intervallgrenzen und die Schwellwerte ermittelt, wie es in 4 im Zeitfenster zwischen 25 und 40 μs dargestellt ist. Die Schwellwerte setzen sich jeweils aus dem Mittelwert des Untergrunds und einem vorgegebenen Offset zusammen. Dem aus dem Vorlaufecho ermittelten Mittelwert für die Vorlaufzeit folgt nach einer festzulegenden Laufzeit intv_strt der Start der aufeinander folgenden Reduktionsintervalle t_intv_len, deren Folge prozessorientiert und -geeignet festgelegt wird.Out 3 By data processing from the ultrasonic vectors, the mean of the lead time, the interval limits and the threshold values are determined, as shown in FIG 4 is shown in the time window between 25 and 40 μs. The threshold values are each composed of the mean value of the background and a predetermined offset. The mean value for the lead time, determined from the lead echo, is followed by the start of the successive reduction intervals t_intv_len after a defined duration intv_strt, the sequence of which is determined in a process-oriented and suitable manner.

Die gesamte Situation des Eintretens der Vektoren zeigt der obere Teil von 5 in dem Zeitfenster von 25 bis 65 μs. Die zeitliche Aufeinanderfolge der Einzelmaxima, der Beginn der Re duktionsintervalle mit den individuellen Schwellwerten ist eingetragen. Im unteren Teil der 5 ist die Problemzone, der Rissbereich nur noch durch die Intervallmarker markiert.The entire situation of the occurrence of the vectors is shown in the upper part of 5 in the time window of 25 to 65 μs. The temporal succession of the individual maxima, the beginning of the reduction intervals with the individual threshold values is entered. In the lower part of the 5 is the problem zone, the crack area only marked by the interval markers.

6 zeigt die Schussfolge von 10 aufeinander folgenden Ultraschallschüssen in Form der jeweiligen zeitlichen Aufeinanderfolge der Vektoren, den Start der Reduktionsintervalle und zwei Reduktionsintervalle die über die Schussfolge mit ihren zugehörigen Schwellen versehen sind. Leere Intervalle in den einzelnen Schüssen sind unbesetzte Intervalle. 6 10 shows the firing sequence of 10 successive ultrasound shots in the form of the respective temporal succession of the vectors, the start of the reduction intervals and two reduction intervals which are provided via the firing sequence with their associated thresholds. Empty intervals in each shot are unoccupied intervals.

In Anlehnung an Anspruch 5 ist in 7 die alternative Berechnung des Untergrunds der Intervalle durch die Bestimmung der Maxima der Werte der Halbwellen dargestellt. Zählerstand vor Schussauswertung Intervallmarker nicht gesetzt Intervallmarker gesetzt ZU < SX_P ZU = 0 ZU = ZU + 1, ZD = 0 ZU >= SX_P und ZU < SU_P und ZD < SD_P ZU = ZU + 1, ZD = ZD + 1 ZU = ZU + 1, ZD = 0 ZU = SU_P und ZD < SD_P-1 ZU = ZU, ZD = ZD + 1 ZU = ZU, ZD = 0 ZU = SU_P und ZD = SD_P-1 ZU = 0, ZD = SP ZU = ZU, ZD = 0 Tabelle 1 Zähler

Tabelle 2 Beispiel für Anzeigenerkennung mit den Zählern ZU, ZD und den Rissmarkern

Tabelle 3 Beispiel für Anzeigenerkennung mit den Zählern ZU, ZD und den Rissmarkern sowie der Zusatzschwelle SB In accordance with claim 5 is in 7 the alternative calculation of the background of the intervals is represented by the determination of the maxima of the values of the half-waves.

Count before shot evaluation Interval marker not set Interval marker set TO <SX_P ZU = 0 CLOSE = CLOSE + 1, ZD = 0 ZU> = SX_P and ZU <SU_P and ZD <SD_P ZU = ZU + 1, ZD = ZD + 1 CLOSE = CLOSE + 1, ZD = 0 ZU = SU_P and ZD <SD_P-1 ZU = ZU, ZD = ZD + 1 ZU = CLOSE, ZD = 0 ZU = SU_P and ZD = SD_P-1 ZU = 0, ZD = SP ZU = CLOSE, ZD = 0

Table 1 counter

Table 2 Example of display recognition with the counters ZU, ZD and the tear markers

Table 3 Example of display recognition with the counters ZU, ZD and the tear markers as well as the additional threshold SB

Claims

Method for reducing the digital data obtained from the passage of a pipeline pig through a pipeline to be examined and non-suppression of the data to a fault location to be observed, the digitized and vectorized data consisting of an ultrasound equipped with ultrasonic sensors during a journey through a pipeline to be examined by sonication of the pipe wall obtained analog measurement values consisting of the process steps: mean of the lead time: of all vectors of a shot with a running time below a predetermined barrier, the vector is determined with maximum amplitude and the associated Runtime determined and determines therefrom by arithmetic averaging the entrance echo; Threshold calculation: a number of intervals (n_intv), the reduction intervals, of a length to be specified (t_intv_len) are defined in a specified distance (t_int_strt) from the current mean value of the lead time, each of these reduction intervals is assigned a current threshold, which is the sum of a current Amplitude average and an offset to be given so as to dynamically track the background for each reduction interval, to determine the current average amplitude, the arithmetic mean of the amplitude values formed in a correspondingly occupied reduction interval below the current threshold is formed from the amplitudes of the vectors for unoccupied reduction intervals, the current moving average value of the reduction interval is used; the threshold value as the trigger condition is calculated for each interval from d em mean, added with a parameter, the offset; Interval marking: If, in one interval, the amplitude of a vector exceeds the threshold belonging to the interval, an interval marker is set in the specific and the two immediately adjacent intervals; Length criterion: for each interval, an up counter (ZU) exists for the display recognition and for the end of a display a downwards counter (ZD), which is increased by the condition of the interval marking, whereby a display recognition exists, if the up counter of one of the intervals indicates the value to be predefined Display trigger (SU-P) is reached, the up counter (ZU) is incremented as soon as there is an interval mark and the counter is less than the value SU_P, as soon as ZU = SU_P, the amplitudes and time values of the vectors of all previous shots become ZU> 0 and all further shots are stored until the end of the display, the end of an indication is present when, in a display, the down counter (ZD) of an interval which led to display recognition has reached the value for detecting a display end (SD_P), the down counter (ZD ) is incremented if there is no interval mark and the up counter is a par ameter (SX_P) has exceeded; Gap criterion: so that individual outliers do not reset the display recognition, a gap criterion becomes active if the up counter (TO) exceeds an initial sequence (SX_P);

Method according to claim 1, characterized in that that independent from the state of the up-counter (TO) triggered a screen activation when an amplitude exceeds another threshold, SB, where only the initial sequence SX_P must be reached and what with the further threshold orthogonal to the longitudinal axis of the examined Pipe lying cracks can be detected with data reduction.

Method according to claim 2, characterized in that that with orthogonal cracks in the pipe wall reduces the display length becomes.

Method according to claim 3, characterized that the crack length by the number of adjacent sensors that the crack recognize, is determined.

Method according to claim 1, characterized in that that for unoccupied reduction intervals instead of the old moving average alternatively, the maximum of the half-wave maxima is used.