本发明涉及船体和其它结构的检查。更具体地，本发明涉及检查车，该检查车用于对铁磁体船体和其它铁磁体结构上的涂层、海洋附生物、结构完整性和腐蚀进行水下检查。
背景技术：
涂层在海上以及在岸上保护船体和其它结构。结构上的涂层的劣化增进了腐蚀，这最终使结构完整性劣化。经验显示，在2008年锡作为防污涂料的成分被去除之后，新的涂层系统不太有效，这可能是近年来的不太有效的但也毒性较小而且健康威胁较小的防污剂或添加剂的结果，因为许多物质和组分已被禁止或限制。
海洋附生物在船舶的燃料消耗方面具有大得惊人的影响。船体的摩擦力随着海洋附生物增长的程度而增大。un(联合国)组织的imo(国际海事组织)指出，通过清理船体，可节省5％-15％的燃料(2009年第二次ghg(温室气体)研究，a2.63节)。如分别由挪威海洋技术研究所(marintek)、推进动力(propulsiondynamic)(油轮)公司和佐敦公司估算的，其它的估算指出了为15％、20％或18％(在60个月内)的节省。在casper中：在舰船性能方面处于前沿的推进动力公司估算节省为10％-20％。
涂层的质量、腐蚀和海洋附生物的程度及其在结构完整性方面的影响、以及结构性损坏在原则上可被检测到并且或多或少地可通过目视检查来量化。额外的传感器和测量可核实以及量化发现物。然而，对诸如在码头的船舶的船体的结构而言，靠近吃水线或在吃水线处船体显然是清洁的，因为在许多情况下，没有损坏或变化能通过从海平面的简单的目视控制辨识出，因为损坏可能位于船体上的更深的水平高度处，在具有低能见度的海水的港口中不可见。
通常，必须雇用潜水员或rov(遥控操作车)以承担目视控制，并且在大多数的港口中业务不是一应俱全的。实际存在用于检查的装备，但往往将需要专家组、电力、控制箱以及往往需要额外的容器。通常，装备较为先进，需要专家来操作以及对结果进行解读。
对更易于调动的检查工具存在需求，该检查工具在实践中将被更频繁地使用。对下述装备存在特别的需求：该装备轻质、紧凑和操作快速，使得当在港口中时，诸如当船舶在码头时，一个或两个操作人员独自能够检查船舶，而不会延迟停留时间。本发明的目标是满足所述需求。
技术实现要素：
本发明提供了一种检查车，该检查车用于在水面上方或下方对铁磁体船体和其它铁磁体结构上的涂层、海洋附生物、结构完整性和腐蚀进行水下检查。检查车不同之处在于其包括：
非磁性的元件，
至少一个被可操作地(operatively)布置到元件的磁性的轮或磁性的设备，以及
被附接到元件或检查车的其它结构的用于目视检查的水密的摄像机，
其中，检查车包括
一个联接侧，至少一个磁性的轮或设备被可操作地布置在该联接侧，用以使检查车穿过涂层、任何海洋附生物和腐蚀生成物磁性地联接，并且使得当保持检查车被附接到结构时，检查车能够在所述结构上沿水平的到竖直的到倒置的定向进行滚动，
一个非联接侧，该非联接侧基本沿与联接侧相反的方向定向，至少一个磁性的轮或设备不被可操作地布置在该非联接侧，并且非联接侧将不磁性地联接到所述结构，以及
如在从属权利要求中和/或在后续的说明书中进行详细说明的可选的传感器和设备。
优选地，非磁性的元件为单凹入的或双凹入的。
优选地，如在下文所讨论以及详细说明的，磁性的轮或磁性的设备为磁性的轮。然而，作为替代方案或另外地，也可包括自身不是轮但被布置成磁性地联接的磁性的设备。例如，设备为磁体，该磁体不旋转但被在中间或者居中地布置在非磁性的轮的侧边处并且距被检查的表面具有例如为2-3mm的提离距离(liftoff)。如在下文所讨论的，这种磁性的设备优选地为电磁体或永磁体，其磁性能够被关闭。
优选地，检查车包括至少两个被分开布置到非磁性的元件的磁性的轮。检查车可包括一个、两个、三个或更多个非磁性的轮，如果需要可通过替换非磁性的轮来增加磁性的轮的数量。
优选地，非磁性的元件为以下中的一个：
凹入的壳结构，
基本为圆形的凹入的壳结构，
基本为细长的凹入的壳结构，
基本为圆形的或细长的凹入的壳结构，其中磁性的轮被所述壳结构包围，轮仅在联接侧从壳结构延伸出，该联接侧为检查车的下面以在运行期间面对并且附接到被检查的结构，优选地，所述壳结构还至少围绕磁性的轮侧向地延伸，
弯曲的梁，该梁具有凹入侧，以在检查期间从被检查的结构面向外面，
弯曲的梁，该梁具有凹入侧，以在运行期间从被检查的结构面向外面，其中梁关于长度和宽度为细长的和等距的中的一种，优选地，所述弯曲的梁还至少围绕磁性的轮侧向地延伸，
弯曲的桁架结构，该桁架结构具有凹入侧，以在运行期间从被检查的结构面向外面，
弯曲的桁架结构，该桁架结构具有凹入侧，以在运行期间从被检查的结构面向上面，其中弯曲的桁架结构关于长度和宽度为细长的和等距的中的一种，优选地，所述弯曲的桁架结构还至少围绕磁性的轮侧向地延伸，
凹入的壳结构、梁结构或桁架结构，
凹入的壳结构、梁结构或桁架结构，其至少包围磁性的轮并且具有曲度或凹度，使得当检查车沿着竖直的船体侧面悬挂时，重心在至少两个轴向分开的轮之间的中点下方的高度处，优选地，当检查车沿着竖直的船体悬挂时，较低高度的轮在数量和/或重量上大于较高高度的轮。
优选地，检查车包括具有实时馈送功能的水密的摄像机。被可操作地布置到或整合到本发明的检查车中的所有的摄像机、传感器、灯和设备至少下到预期运行的深度高度均为水密的。
优选地，检查车以任何的结合方式包括以下中的一个或多个：
用于测量涂层和海洋附生物厚度的传感器，优选地，传感器为基于电感的传感器，
用于测量船体或被检查的其它结构的厚度(诸如槽罐壁厚度、管壁厚度或舰船船体厚度)的传感器，优选地，传感器为基于超声的传感器，
用于将传感器或其它装备放出的装置，诸如保持传感器或装备直至到达释放位置的电磁操作的释放机构，
灯，以及
诸如电涡流传感器的基于电感的传感器与基于超声的传感器的组合件，该组合件测量距被检查的铁磁体结构的提离距离、涂层厚度、海洋附生物厚度和类型以及铁磁体结构壁或船体厚度。
优选地，传感器为被整合在凹入的结构中的弹簧承载式(spring-loaded)传感器，该弹簧承载式传感器被布置为在待检查的结构上滑动，或被布置到轮中，或被布置到在轮之间的轴或者被布置到该轴中。替代地，检查车的一些传感器或所有传感器被布置在距待检查的结构一距离处，优选地该距离为已知的和固定的距离。
距被检查的铁磁体结构的提离距离是涂层厚度和海洋附生物厚度以及可选的腐蚀的加和，可用诸如电涡流传感器的基于电感的传感器来准确地测量所述提离距离。通过使用基于超声的传感器(有时被称为超声探头或ut探头)，并且已知准确的提离距离；可基于超声速度和反射的差来确定涂层厚度、海洋附生物厚度、腐蚀、涂层质量和海洋附生物的类型。优选地，使用与用于医疗目的的探头相似的多源超声探头，因为分辨率和精细程度高于传统地在非破坏性试验和检测中使用的超声探头。
优选地，当车沿着竖直的船体侧面悬挂时，检查车如所见地包括在车的上端部中的绳索或结合的绳索与电缆，优选地，结合了操控与通讯并且优选地还结合了电力和控制的绳索或线缆为线束或单根管缆。
优选地，检查车包括具有驱动机构的轮，该驱动机构优选地为电力驱动装置并且电池被整合在其中或者经由被附接到检查车的电缆供电，该检查车优选地包括转向(steer)功能(诸如检查车上的可转向的轮或可转向的铰链)以及优选地包括用于转向的设备(诸如操纵杆)。无线或有线控制的小车或车的防水的驱动和控制机构是这种实施例的可能的特征。
优选地，如对于检查车沿着竖直的船体侧面悬挂并且附接到该竖直的船体侧面所见的，检查车包括轮和/或在检查车的下端部中比在检查车的上端部中更宽和/或更重的结构。这提供了更容易的下降和定向。
优选地，检查车包括诸如陀螺仪传感器和/或加速度计的位置或运动传感器，优选地还包括gps传感器，以及相关的软件，该相关的软件在检查车中或者在通过有线或无线可操作地连接的控制计算机或类似物中，或写入到存储器中，该相关的软件被布置为在检查进行期间一直上报(document)位置和运动。
优选地，检查车的重量小于25kg并且当被包装在操作箱中时不具有大于1m的尺寸，以使得能够运输、操控和由单个操作人员操作。优选地，检查车重约5至25kg，在空气中优选地为大约10kg以及大约为3至20kg，在水中优选地为大约7kg。在一个实施例中，磁性的轮自身在平的侧面上(在船体上没有涂料)具有大约155kg的磁性联接力并且具有大约为0.1m的直径和大约为1.5cm的轮宽度。本发明的典型的检查车为大约50cm长、20cm宽和大约20cm高。
然而，优选地，检查车被设计为通过使磁性的轮包括侧向突出部和/或通过将磁性的轮布置在非磁性的轮之间，使轮决不能够联接到具有平的侧面的结构。突出部例如为半球形状的橡胶结构，通过使一个、两个或更多个磁性的轮牢牢紧固到船体的方式来防止检查车平躺(lyingflat)翻转。然而，最优选地，通过使非联接侧结构被设计为以侧向地但不朝向联接侧的方式覆盖和遮蔽所述轮，非磁性的元件具有防止侧向地磁性联接到至少一个磁性的轮的形状。
本发明还提供了一种用于使用根据本发明的检查车来对铁磁体船体和其它铁磁体结构上的涂层、海洋附生物、结构完整性和腐蚀进行水下检查的方法。通过包括下述步骤，该方法是有区别性的：
开始以摄像机进行记录，
使检查车下降到被检查的结构并且到表面下方，同时通过放出绳索/电缆使检查车以绳索/电缆悬挂，直至到达所需的深度或位置为止，可选地，在沿着结构行进的长度期间或在预定的位置处也对以下中的一项或多项进行检查：涂层厚度、海洋附生物、结构完整性、结构壁厚度和腐蚀；并且可选地根据检查车位置和定向来调节磁性联接力，以及
在所需的位置处重复步骤来进行检查。
优选地，视频片段是由摄像机记录的，绳索/电缆包括距离标记，该距离标记被用于深度控制，或者使用数字的或人工的深度计，可选地使用被整合在检查车中的传感器。
优选地，线缆/电缆可处于检查车的任一端或被附接在检查车的任一端，线缆被用于在所需的位置处围绕船体翻转牵引(keel-draw)检查车。
本发明还提供了本发明的检查车的应用或使用，用于提供决定充分地清理船体的信息，往往以提供典型地达到5％-20％的燃料节省并且结果是对应减少了温室气体(ghg)的排放。
上文对检查车的限定意味着非磁性的元件由非磁性材料制成，以不磁性地附接到铁磁体结构，该铁磁体结构自身或与磁性的轮进行装配来作为检查车的部件。
在上下文中为非磁性的元件的非磁性材料意指非磁化的材料，该非磁化的材料自身或与磁性的轮进行装配来作为检查车的部件。相应地，非磁性的元件可由碳钢或其它铁磁体材料制成，只要当该碳钢或其它铁磁体材料被可操作地整合在检查车中时可不被磁化以致联接到待检查的铁磁体结构。
原则上，本发明的检查车包括仅一个联接侧，这意味着仅一个磁性地联接到待检查的结构的侧。取决于设计，检查车包括1、2、3、4或5个非联接侧，意味着不磁性地联接到待检查的结构的侧。一种检查车具有基本为立方体或细长的立方体的形状的设计包括5个非联接侧。一种检查车具有基本为双凹入的壳或在联接侧上的壳状结构的形状的设计具有仅一个非联接侧。在立方体状形状与双凹入的壳状形状之间的中间形状给出了2-4个非联接侧，所有的这种形状体现了本发明的检查车的实施例。一个示例为检查车具有两个或三个凹入的和/或双凹入的非联接侧和一个联接侧。
对船体进行水下检查意味着船舶在码头或漂浮在水面上的其它位置，与安置在干的船坞中停止运行相反。术语磁性的轮意指永磁体轮或电磁性的轮。永磁体轮为包括永磁体材料的轮，产生的磁性为永久的或可被打开和关闭的，优选地，磁性可在轮处或者通过连接到检查车的电缆被打开和关闭。电磁性的轮包括电磁体，可通过使通过电磁体的电流开和关来打开和关闭磁性。检查车包括1、2、3或4个或者更多个磁性的轮。磁性的轮可为永磁体轮、电磁性的磁体轮或永磁体轮和电磁性的轮的任何结合。
设置具有磁性的轮的磁性联接提供了使检查车附接和保持到被检查的结构的磁性联接力。
为了水下的检查或浸没在其它液体中，优选地，磁性联接力处于为当检查车被浸没时的重量的0.5到2倍的、更优选地1到1.5倍(诸如1.3倍)的范围内。
为了在空气中或其它气体中的在水面上方的检查，优选地，磁性联接力处于为检查车在空气中的重量的0.5到2倍的、更优选地1到1.5倍(诸如1.3倍)的范围内。
为了在倒置的位置的检查，保持力必须为在当前位置处(在水下或在水面上方)的检查车的重量的1倍以上。为了在竖直的和水平的位置的检查，保持力可为在当前位置处(在水下或在水面上方)的检查车的重量的1倍以下。
优选地，磁性联接和产生的磁性联接力为可调节的。通过从0调节电流并且将0联接力调节升至超过在当前位置(在水下或在水面上方)的检查车的重量的最大联接力来对电磁性的轮进行调节。通过以下的方式对永磁体轮进行调节：通过在检查车上或通过电缆、在开与关之间以及优选地在其间具有一个或多个联接力级通过使用电磁开关或机械开关或类似的设备来机械地操纵轮。
优选地，检查车包括结合了操控与通讯以及优选地还结合了电力与控制的绳索或线缆，该绳索或线缆为线束或单个的绳索或线缆或管缆。
优选地，检查车的联接侧是凸状的。
优选地，检查车的联接侧是凸状的并且非联接侧是凹入的。
摄像机为影片摄像机或静态图像摄像机，或者为拍摄静态图像和影片的摄像机。当检查车开始下降时摄像机可启动，或者可对摄像机进行远程地控制。优选地，摄像机包括电池，不需要外界的电力。替代地，摄像机以及优选地还有传感器和灯是通过被整合到或被紧固到用于使车下降的电缆的电缆来供电和/或控制的。优选地，摄像机是市售的被布置到防水罩中或包括防水罩的影片摄像机。优选地，距目标的摄像机距离等于或大于摄像机的最小焦距(例如20cm)。
优选地，检查车包括用于在绳索、线缆或类似物的任一端进行紧固的凸耳或耳部。
磁性的轮的直径例如为0.05-0.15m。如果需要到船体的足够强的磁性联接，例如如果船体表面具有许多厚层的涂料和/或大量海洋附生物，则可在车上安装双倍磁性的轮或三倍磁性的轮。
试验核实了上文的参数对具有一种可操作的检查车而言是可行的，该可操作的检查车即使遇到严重的海洋附生物仍将附接到船体并且滚过船体。检查车将让开为软的或硬的海洋附生物或船体上的细部的障碍物，并且使得能够因海洋附生物的层而增大距船体板的提离距离，同时仍附接到船体。可容易地遵循凹入的和凸状的表面的曲率。对许多实施例而言，不需要外部的电力供应。在由一个人的情况下检查车可被容易地运输并被一个人操作，该检查车提供了迅速的移动和使用并且提供了实时的结果或在运行之后立即提供结果。附接到车的绳索、电线或线缆应足够地坚固，以在任何可预见的情况下自由地牵引车。
附图说明
通过7幅附图示出了本发明的检查车，该附图即为：
图1a和图1b如分别从侧面和从上方所见的，示出了本发明的检查车的许多可能的实施例中的一个；
图2示出了本发明的检查车的另一个实施例；
图3示出了当垂挂在船体侧面时，本发明的检查车的进一步的实施例；
图4和图5示出了磁性的轮的实施例，以及
图6和图7示出了磁性的设备的实施例。
具体实施方式
参照图1a和图1b，如分别从侧面和从上方所见的，示出了本发明的检查车。更具体地，用于在水面上方和下方对铁磁体船体和其它铁磁体结构上的涂层、海洋附生物、结构完整性和腐蚀进行水下检查的检查车1包括非磁性的元件2、至少一个被可操作地布置到元件的磁性的轮3和附接到元件或检查车的其它结构的用于目视检查的水密的摄像机4。检查车进一步包括：一个联接侧5，至少一个磁性的轮被可操作地布置在该联接侧，用于使检查车穿过涂层、海洋附生物和腐蚀磁性地联接并且在保持检查车被附接到结构时使得检查车能够在所述结构上沿水平的到竖直的到倒置的定向进行滚动；以及一个基本沿与联接侧相反的方向定向的非联接侧6，至少一个磁性的轮不被可操作地布置在该非联接侧，并且非联接侧将不磁性地联接到所述结构。检查车还包括传感器7、8和用于放出和收回传感器或其它装备的装置9、位置或运动传感器10、gps传感器11、例如为led灯轨的灯12和用于结合的操控/下降、电力、控制和通讯的绳索13。
图2示出了本发明的检查车1的进一步的实施例，其中非磁性的元件2为凹入的梁结构。如当垂挂在船体侧面时所见的，在下端部中，通过非磁性的元件2的结构2l，两个磁性的轮3被侧向地保护免于附接到待检查的结构。非磁性的元件的凹度或曲度为“向下倾斜的”，这在检查车从上端部中的绳索13悬挂时提供了相比于上端部更接近于下端部的重心。示出的检查车的高度不是按比例的而是被增大的，以更清楚地看到该检查车的细节。在上端部中，磁性的轮3被布置在非磁性的轮14之间，防止磁性的轮3在非磁性的轮之间侧向地联接。
图3示出了检查车1的进一步的实施例和本发明的方法。更具体地，进一步的检查车1实施例包括作为非磁性的元件2的壳状的凹入结构，并且检查车被示出为由重力g帮助以绳索或线缆13下降滚下船体侧面15。驱动机构16，以及可选地转向机构17可被包括，并且将帮助以朝向龙骨以及可选地超过龙骨的方式将检查车部署为更处于船体下方。示出了磁性的设备3m。
更具体地如从侧面以及从正面位置所见的，图4和图5示出了磁性的轮的实施例。永磁体块沿着另外的非磁性的轮的周缘规律地布置。永磁体块沿轮的径向方向延伸出直至非磁性部件，这改善了耐磨性。替代地，磁性的块沿径向方向比轮的非磁性部件少延伸0-3mm。
如从侧面以及从正面位置所见的，图6和图7示出了磁性的设备的实施例。优选地，磁性的设备为不可旋转的永磁体块，该永磁体块易于取入或取出用以调节磁性联接力或对任何磁性的碎片进行清理。通过调节在检查车中使用的磁性的设备的数量和/或类型来调节磁性联接力。
如果需要增强的磁性联接，则可使用双倍磁体轮或甚至三倍磁体轮和/或具有可调节的磁性联接力的磁性的轮。
本发明提供了一种检查车，该检查车用于对船体和其它铁磁体结构，而且对由于重力而向上定向的非铁磁体结构进行水下检查，该检查车甚至使得能够在不磁性联接的情况下进行检查。
检查车的区别性在于，除了可选的传感器和灯之外，该检查车可仅由非磁性的元件、至少一个被可操作地布置到所述元件的磁性的轮和用于对被检查的结构的涂层、海洋附生物、结构完整性以及腐蚀进行目视检查的水密的摄像机构成。检查车具有使得一个人易于操作和运输检查车的尺寸和重量。优选地，所述非磁性的元件为凸状的或双凸状的，程度为使得当相对于船体或待检查的结构处于倒置定向或旁侧定向时，本发明的检查车自身不能够附接到船体或其它待检查的铁磁体结构。与需要一个队伍的人员以及一般装满设备的箱的广泛的现有技术系统对比，仅需要一个或两个人来操作。
本发明的检查车和本发明的方法提供了判定尤其是在船体上的海洋附生物的存在与程度、以及是否去除所述附生物的更容易和更节约成本的方式。当船舶在港口处于正常运行时一个人可操作检查车。由于方便地去除海洋附生物显著地减少了船舶的燃料消耗，本发明在环境方面具有显著的积极效果。
本发明的检查车可具有大量的包括在这里描述或示出的特征的任何结合的实施例。本发明的方法可以以任何可操作的结合方式包括任何如在这里描述或示出的特征或步骤。