DE1448555C3

DE1448555C3 - Bohrlochsonde

Info

Publication number: DE1448555C3
Application number: DE1448555A
Authority: DE
Inventors: Lyman M. Edwards; Edward B. Jun. Tickell
Original assignee: Pan Geo Atlas Corp
Current assignee: Pan Geo Atlas Corp
Priority date: 1963-09-23
Filing date: 1964-09-10
Publication date: 1974-01-10
Also published as: US3303461A; DE1448555A1; DE1448555B2

Description

gelangt ein Synchronisationsimpuls über einen in Reihe zu · dem Kopplungskondensator 58 liegenden Widerstand 59 sowohl über eine Diode 65 auf die Sekundärwicklung des Synchronisationsnetztransformators 35, wobei ein Synchronisationsimpuls über die beiden veranschaulichten Kabelleitungen zu der oberirdischen Auswerteeinrichtung verläuft, als auch über eine Reihenschaltung aus einer Diode 62 sowie einen Widerstand 61 über einen Kopplungskondensator 63 zu einem Synchronisationspunkt B, welcher mit in der Bohrlochsonde enthaltenen weiteren elektronischen Baueinheiten (hier nicht veranschaulicht) verbunden ist, vorzugsweise mit dem Synchronisationsanschluß eines Schallempfängers.

Bin einen FET-Transistor 33 als Hauptbestandteil aufweisender Pulsgeber ist über einen Kopplungskondensator 48 ausgangsseitig mit der Steuerelektrode 47 des Thyristors 46 verbunden. Die dem Netztransformator 38 zugeführte Wechselspannung liegt über einen Spannungsteiler bestehend aus einem Ohmschen Widerstand 50 α sowie einer Zenerdiode 50 an einem Kopplungskondensator 51, welcher den als Kippschwingungsgenerator geschalteten FET-Transistor 33 auf einen ganzzahligen Bruchteil der Netzfrequenz synchronisiert, im vorliegenden Fall auf 15 Hz bei einer Netzfrequenz von 60 Hz. Zu diesem Zweck liegen ein Basisanschluß 33 α sowie der Emitter des FET-Transistors 33 über entsprechende Spannungsteiler bildende Widerstände 56,55 bzw. 53, 54, 55 an der von dem Vollwellengleichrichter 40 . bzw. der. Siebkette 41 gelieferten Niedergleichspannung. Der andere Basdsanschluß 33 b des FET-Transistors liegt an dem Kopplungskondensator 48. Der Widerstand 54 ist hierbei zum Zwecke einer Frequenzänderung der untersetzten Netzfrequenz einstellbar.

Im Beitrieb wird der Thyristor 46 mit einem Bruchteil der Netzfrequenz, im vorliegenden Fall mit einer

ίο Frequenz von 15 Hz bei einer Netzfrequenz von 60 Hz, getastet, wobei der während der jeweils vorangegangenen Perioden der Netzwechselspanhung aufgeladene Ladekondensator 44 auf Masse entladen wird, was wiederum zur Abgabe eines entsprechenden Impulses seitens des Schallgebers 13 führt. Eine Tastung des Thyristors 46 im Sinne von dessen Leitendmachung wird auch in der vorangehend beschriebenen Weise über den Kopplungskondensator 58 sowohl auf das Zuleitungskabel (über den Syn-

ϊο chronisationsnetztransforanator 35) als auch über den Kopplungskondensator 63 auf andere in der Bohrlochsonde enthaltene Baueinheiten (insbesondere den nicht veranschaulichten Schallempfänger) übertragen. Der Schallgeber 13 sowie der Ladekondensator 44

as bilden einen Schwingkreis, der auf den Thyristor 46 nach dessen Zündung einen Löschimpuls gibt. Im übrigen kann entsprechend der Länge des Kabels die Schallabtastfrequenz beliebig weit untersetzt werden, um Laufzeiteffekte im Kabel auszuschalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 sen Sekundärwicklung mit dem Schallgeber verbun- Patentansprüche: den ist. Da die Sonde zweckmäßig sehr kleine Ab messungen aufweisen soll, was dementsprechend

1. In Bohrlöcher absenkbare, an eine ober- auch für den Querschnitt des elektrischen Kabels gilt, irdische Stromversorgungs- und Auswerteeinrich- 5 ergeben sich Isolationsschwierigkeiten, weil wegen tung über ein mehradriges elektrisches Kabel an- der verhältnismäßig großen Kabellänge eine entspreschließbare Bohrlochsonde, welche zumindest chend hohe Gleichspannung an dem Kabel liegen einen elektroakustischen Schallgeber und einen muß. Dies führt zu Isolationsschwierigkeiten bzw. zu Schallempfänger umfaßt, dem ein Impuls- einer gewissen Unzuverlässigkeit infolge der Gefahr geber zugeordnet ist, welcher einen über einen io des Auftretens von Überschlägen. Darüber hinaus ist Ladewiderstand periodisch mit Gleichstrom auf- es schwierig, das mit Gleichspannung betriebene, ladbaren und über ein elektronisches Schaltventil Kippschwingungen ausführende Thyratron zu synentladbaren Ladekondensator aufweist, da- chronisieren. Dies wiederum wäre jedoch zum durch gekennzeichnet, daß der Schall- Zwecke der Erzielung einer einfachen Auswerteeingeber (13) in an sich bekannter Weise in Reihe 15 richtung sehr erwünscht.

mit dem Ladekondensator (44) geschaltet ist, Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer

jedoch derart, daß der Ladekondensator (44) über demgegenüber verbesserten Bohrlochsonde, welche den Ladewiderstand (42) an einer durch Um- bei geringen Abmessungen keine Isolationsschwierigwandlung von über das Kabel zugeführter Netz- keiten ergibt und in weloher der Impulsgeber ohne wechselspannung erzeugten Niedergleichspan- so größeren Aufwand auf eine vorgegebene Frequenz nung (Gleichrichter 40) liegt, und daß das elek- synchronisierbar ist. Erreicht wird dies dadurch, daß tronische Schaltventil (46) der Netzwechselspan- der Schallgeber in an sich aus der Firmenschrift nung auf einem gänzzahligen Bruchteil der »ELAC-Echoskop« aus dem Jahre 1953 bekannten Netzfrequenz synchronisierbar ist. Weise in Reihe mit dem Ladekondensator geschaltet

2. Sonde nach Anspruch 1, gekennzeichnet 35 ist, jedoch derart, daß der Ladekondensator über durch einen an Netzfrequenz liegenden Pulsgeber den Ladewiderstand an einer durch Umwandlung (32), vorzugsweise mit einem Transistor (33) als von über das Kabel zaigeführter Netzwechselspan-Hauptbestandteil, zur Untersetzung der Netzfre- nung erzeugten Niedergleichspannung (Gleichrichter) quenz auf den ganzzahligen Bruchteil und Steue- liegt, und daß das elektronische Schaltventil der rung des elektronischen Schaltventils (46). 30 Netzwechselspannung auf einen ganzzahligen Bruch-

3. Sonde nach Anspruch 2, dadurch gekenn- teil der Netzfrequenz synchronisierbar ist.
zeichnet, daß der in dem Pulsgeber (32) enthal- Durch den Betrieb der Bohrlochsonde mit Netztene Transistor (33) ein FET-Transistor ist, wel- wechselspannung lassen sich die bei höheren Gleichcher mit einem Basisanschluß (33 α) sowie dem spannungen auftretenden Isolationsschwierigkeiten Emitter über entsprechende Spannungsteiler (56, 35 bei beschränkten Bauabmessungen innerhalb der 55 bzw. 53, 54, 55) an der Niedergleichspannung Bohrlochsonde vermeiden, wobei sich darüber hinaus liegt und mit dem anderen Basisanschluß (33 b) eine einfache Synchronisierung des Impulsgebers auf an das elektronische Schaltventil angekoppelt ist", die Netzfrequenz ergibt, so daß die oberirdische Aus- und daß ein Widerstand (54) des einen Span- Werteeinrichtung entsprechend einfach aufgebaut sein nungsteilers zum Zwecke einer Frequenzände- 40 kann.

rung, der untersetzten Netzfrequenz einstellbar ist. Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeich-

4. Sonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, nung näher erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische einer in einer erfindungsgemäßen Bohrlochsonde ent-Schaltventil (46) ein Thyristor ist. haltenen Schaltungsanordnung zeigt.

45 Über ein mehradriges elektrisches Kabel, von welchem lediglich zwei Leitungen veranschaulicht sind,

wird ein Synchronisationsnetztransformator 35 gespeist, dessen als Autotransformator ausgebildete Primärwicklung einen Netztransformator 38 speist.

Die Erfindung betrifft eine in Bohrlöcher absenk- 5<> Die Sekundärseite des Netztransformators 38 liegt an bare, an eine oberirdische Stromversorgungs- und einem Vollwellengleichrictiter 40, welcher über eine Auswerteeinrichtung über ein mehradriges elektrl·- i?C-Siebkette 41 eine Versorgungsgleichspannung für sches Kabel anschließbare Bohrlochsonde, welche weitere in der Sonde enthaltene (hier nicht veranzumindest einen elektroakustischen Schallgeber und schaulichte) elektronische Baueinheiten, insbesondere einen Schallempfänger umfaßt, dem ein Impulsgeber 55 Schallechoempfänger, an einem Anschluß A liefert, zugeordnet ist, welcher einen über einen Ladewider- Ferner gelangt die Gleichspannung des Vollwellenstand periodisch mit Gleichstrom aufladbaren und gleichrichters 40 über einen Ladewiderstand 42 zu über ein elektronisches Schaltventil entladbaren einem in Reihe mit einem Schallgeber 13 liegenden Ladekondensator aufweist. Ladekondensator 44.'

Bei Bohrlochsonden der erwähnten Art, beispiels- ^βο An der aus dem Ladekondensator 44 sowie dem weise solchen nach der USA.-Patentschrift 3022488, Schallgeber 13 bestehenden Reihenschaltung liegt ein ist ein Betrieb des Schallgebers mittels einer Gleich- elektronisches Schaltventil 46 in Form der Emitter/ spannung üblich, welche über das elektrische Kabel Kollektor-Strecke eines Thyristors, dessen Kollektor zugeführt wird, wobei als Schaltventil ein Thyratron an Masse angeschlossen ist, während der Emitter an dient, welchem der Ladekondensator in Parallel- ⁶5 einem Kopplungskondensator 58 liegt, der ebenfalls schaltung zu der Anoden/Kathoden-Strecke zugeord- über den Ladewiderstand 42 periodisch aufgeladen net ist. Dabei wird der Ladekondensator über die wird. Bei einer Tastung einer Tastelektrode 47 des Primärwicklung eines Transformators entladen, des- Thyristors 46 nebst daraus folgendem Leitendwerden