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Gestell zum Eichen von Bohrlochabweichungsmessem Die Erfindung betrifft
ein Gestell zur Eichung von Bohrlochabweichungsmessern.
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Bohrlochabweichungsmesser sind Sonden, die zur Bestimmung der Neigung
und Richtung von Tiefbohrlöchern dienen. Die Messungsergebnisse dieser Instrumente
sind mit systematischen instrumentenbedingten Fehlern behaftet. Wenn die Größe der
Fehler bekannt ist, kann auch die Qualität der Messung beurteilt werden. Der Bestimmung
der Gerätefehler der Bohrlochabweichungsmesser und - soweit möglich
- ihrer Justierung dienen Gestelle zur Eichung von Bohrlochabweichungsmessern.
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Es sind bereits Gestelle zum Eichen von Bohrlochabweichungsmessem
bekannt, bei denen die zu eichenden Sonden mit Hilfe von Libellen in Vertikalstellung
gebracht werden. Dabei wird die Sondenachse in die Vertikale eingerichtet und mit
einer Zieleinrichtung eine Eichrichtung eingestellt. Die erhaltenen Meßwerte der
Sonde werden mit den Einstellwerten des Eichgestells verglichen.
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Mit einem anderen bekannten Gestell kann die zu eichende Sonde in
eine beliebige Lage im Raum gebracht werden.
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Mittels eines weiteren bekannten Gestelltyps wird innerhalb eines
begrenzten Bereiches die Sonde in eine beliebige Lage im Raum gebracht. Die beiden
letzteren Typen von Eichgestellten tragen Winkelmeßeinrichtungen, mit deren Hilfe
Neigung und Richtung unabhängig von der Meßeinrichtung der Sonde bestimmbar sind.
Die Einspannvorrichtungen dieser verschiedenen bekannten Eichgestellte haben Einspannbacken
mit kreisförmigem Querschnitt. Sie können deshalb nur Sonden mit einem Querschnitt
aufnehmen, deren Durchmesser gleich dem der Einspannvorrichtung ist.
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Mit den bekannten Eichgestellen, bei denen die Vertikale zur Eichung
benutzt wird, lassen sich darüber hinaus die neigungsabhängigen Richtungs- und Neigungsfehler
der Sonde nicht bestimmen. Die bekannten Eichgestelle, mit deren Hilfe die Sonde
in räumlich beliebige Lage oder in beliebige Lage innerhalb eines begrenzten Bereiches
gebracht werden kann, sind so gebaut, daß sich ihre Achsen nicht einrichten, die
Abweichungen der Achsen von der Vertikalen bzw. Horizontalen nicht messen und die
Teilkreise und die Bussole nicht justieren lassen bzw. die Abweichung von der Nullstellung
der Teilkreise und Bussole nicht bestimmbar ist. Weichen die Sonden in ihrem Durchmesser
oder/und in ihrer geometrischeu Form von denen der Einspannvorrichtungen ab, so
ist eine eindeutige und fehlerlose Stellung der Sonde gegenüber der Einspannachse
des Eichgestells nicht gegeben. Durch alle diese Mängel gehen die Fehler des Eichgestells
in die Meßfehler der Sonde ein und lassen keine genaue Fehlermessung zu.
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Zweck der Erfindung ist es, das Eichgestell so auszubilden, daß die
Fehler der Eichung und die Fehler der zu eichenden Sonde streng und kontrollierbar
auseinandergehalten werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Eichgestell zu schaffen,
mit dem die Winkel der Sondenachse gegenüber der Horizontalachse und der Horizontalachse
gegenüber der Vertikalachse meßbai sind, wobei die Vertikalachse genau in die Vertikale
einrichtbar ist. Dabei soll die Nullstellung des Horizontalteilkreises in bezug
auf die astronomische Nordrichtung, die Nullstellung der Bussole gegenüber der magnetischen
Nordrichtung und die Nullstellung des Vertikalteilkreises gegenüber der Vertikalen
bestimmbar sein und ferner die Sonden ohne Rücksicht auf Form und Größe des Querschnittes
achsparallel in das Eichgestell einspannbar sein.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Eichgestell
mit einem vollständigen Horizontal- und Vertikalteilkreis sowie einer Bussole ausgestattet
ist, die alle bezüglich des Nullpunktes justierbar sind.
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Die Teilkreise besitzen zur Bestimmung des Exzentrizitätsfehlers zwei
gegenüberliegende Ablesestellen. Zur Prüfung der Sonden ist seitlich eine Einspannvorrichtung,
bestehend aus drei ebenen Flächen, die zusammen ein Prisma bilden und zueinander
so angeordnet sind, daß die zu prüfenden Sonden unabhängig von Größe und Form ihres
Querschnittes stets achsparallel gehalten werden, angeordnet. Die Sonde kann gegen
ein Fernrohr mit Fadenkreuz ausgewechselt
werden. Damit die Zielachse
des Fernrohres 2arallel zur Einspannachse justiert werden kann, ist das Fernrohr
in zwei Lagen einspannbar. Es wird dabei um 200' um die Einspannachse gedreht. Mit
Hilfe des Fernrohres, das sich in beiden Fernrohrlagen benutzen läßt, lassen sich
die Fehler der Einspannachse und der Horizontalachse bestimmten.-Aus all
diesen Werten lassen sich die Korrekturen für alle Neigungen und Richtungen bestimmen.
Das Gerät- ist in der Vertikalachse über oder unter einem vermarkten Punkt zentrierbar.
Mit Hilfe einer Eichstrecke, deren Richtung mit geodätischen Mitteln orientiert
ist, lassen sich Horizontalkreis und Bussole justieren.
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Die genaue und kontrollierbare Eichung von Abweichungsmessern für
Tiefbohrlöcher ermöglicht deren genauen - Leistungsvergleich hinsichtlich
der inneredGerätefebier. Es besteht dadurch die Mög-
lichkeit, die systematischen
Gerätefehler zu eleminieren. Dadurch ist eine bessere Einschätzung der Genauigkeit
der Meßergebnisse der Bohrlochabweichungsmesser und - soweit erforderlich
- eine Steigerung der Meßgenauigkeit möglich.
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Nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt -
F i g. 1 die
Seitenansicht des Eichgestells, F i g. 2 einen Schnitt- durch- das Oberteil
des Elchgestells, F i g. 3 das Achsenscheina.
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-Das Gerät ruht auf drei symmetrisch angeordneten Stativfüßen1, die.
einen Stativschaft2 tragen. Horizontiert wird mit Hilfe von zwei Kreuzlibellen 4
durch Fußschrauben 3, die an den Enden der Stativfüße 1
angebracht
sind. Zum Zentrieren über einen vermarkten Punkt ist ein Läthaken 5 und zum
Zentrieren unter -- einem vermarkten- Punkt eine Zentriermarke 6
angebracht.-
Das Oberteil des Stativschaftes 2 nimmt in einer Bohruiig ei e mit einer Klemmschraube
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g n festklemmbare Buchse - 8 -auf, -in der die Vertikalachse
#'gelägert'ist, die wiederum an der Buchse 8
mit einer Klemmschraube
10 , anklemmbar -ist. An
Buchse, 8 - und Vertikalachse
9 -sind Limbus 11 a und Alhidadellb des Horizontalteilkreises-11-befestigt.
Auf der Vertikälachse-9 ruht ein Haltekopf 12.- Er dient zur Lagerung der Horizontaladlise13,
die mit Klemmbacken 14 durch- eine Klemmschraube 15 festgestellt werden kann,
ferner dient er zur Befestigung .der Kreuzlibellen 4 und einer Bussole
16, die -mit einer Schraube 17 angeklemmt wird. An der Horizontalachse
13 und dem Haltekopf 12 sidd-auf einer Seite Limbus 18 a und Alhidade
18 b des Vertikalteilkreises 18 befestigt.' Auf derselben Seite sind
auswechselbare Gegengewichte 19 aufsteckbar. Auf der den Gegengewichten
19 gegenüberliegenden Seite der Horizontalachse 13
ist eine Halterung
20 zur Aufnahme der zu eichenden Sonden oder eines Fernrohres angebracht. Durch
die festen Halteflächen 23 der Halterung 20 ist die Einspannachse 21 definiert,
der die Zielachse 22 des Femrohres parallel gestellt werden muß. Die Erfindung beschränkt
sich nicht nur auf das beschriebene Ausführungsbeispiel, sondern es sind auch andere
Ausführungen möglich.