DE1448716C

DE1448716C - Electrical circuitry for simultaneously recording and determining the time between pairs of pulses

Info

Publication number: DE1448716C
Authority: DE
Inventors: Houston Mazzagatti Roy Pasqual Bellaire Tex Savagde Kerry Dale (V St A ), Herzog, Gerhard, Zurich (Schweiz)
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Publication date: 1971-09-02

Description

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Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungs- Dies wird erfindiingsgeniäß dadurch erreicht, daßThe invention relates to an electrical circuit This is achieved according to the invention in that

anordnung zum gleichzeitigen Aufzeichnen und Er- ein Eingang einer Reihenschaltung von Löschkreisen mitteln des Zeitraumes zwischen Paaren von Impulsen für den ersten Impuls mit der genannten Übertragungsziim Bestimmen akustischer Geschwindigkeiten durch leitung verbunden ist und daß Aufzeichnungsgeräte eine unterirdische Gesteinsformation, wobei die im- 5 mit ihren Eingangsklemmen mit verschiedenen Punkten pulse einer Impulsreihe über eine einzige Übertragungs- längs der genannten Reihenschaltung verbunden sind, leitung empfangen werden. so daß jedem Aufzeichnungsgerät ein verschiedenesarrangement for simultaneous recording and input of a series connection of extinguishing circuits averaging the time between pairs of pulses for the first pulse with said transmission time Determine acoustic velocities connected by line and that recorders an underground rock formation, the im- 5 with their input terminals with different points pulses of a pulse series are connected via a single transmission along the aforementioned series circuit, line are received. so that each recorder has a different one

Bisher hat man bei der Messung akustischer Ge- impulspaar zugeführt wird, um den Zeitraum zwischen schwindigkeiten zur Ermittlung der Tiefe unterirdischer den dieses Impulspaar bildenden Impuls zu messen. Gesteinsformationen, die ein Bohrloch umgeben, eine io Der wesentliche Vorteil dieser Anordnung ist darin Meßanordnung mit einem einzigen Empfänger ver- zu sehen, daß sie genau mißt, technisch nicht aufwendet. Bei dieser Anordnung gelangte ein einziger' wendig und nicht störanfällig ist. Im folgenden soll akustisch wirkender Wandler als Sender und ein ent- die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung sprechender Wandler als Empfänger zur Anwendung. im einzelnen näher erläutert werden. In der Zeichnung Derartige Anordnungen sind in der kanadischen 15 istSo far, when measuring acoustic pulse pairs, the time between velocities to determine the depth of the subterranean impulse forming this pair of pulses. Rock formations surrounding a borehole, an io The main advantage of this arrangement is that To see the measuring arrangement with a single receiver that it measures precisely, technically not expended. With this arrangement, a single 'maneuverable and not prone to failure was achieved. The following is intended acoustically acting transducer as a transmitter and an ent- the invention with reference to the drawing speaking converter as a receiver for use. are explained in more detail. In the drawing Such arrangements are in Canadian 15's

Patentschrift 602 984 beschrieben. Bei diesem Ver- F i g. 1 ein Blockschaltbild, welches die gesamteU.S. Patent 602,984. In this case. 1 is a block diagram showing the entire

fahren wird der Unterschied der Ankunftszeiten eines Schaltungsanordnung für die Vorrichtung nach der akustischen Impulses an zwei getrennt aufgestellten Erfindung zeigt, die sich unter der Erde bzw. in dem Wandlern gemessen. Da nun die Abstände der Wand- Bohrloch befindet; die Figur zeigt außerdem die Antler voneinander gleich groß sind, kann die Messung 20 sieht eines Schnittes durch den Teil der Erde, durch der Laufzeit eines akustischen Impulses von dem einen den das Bohrloch geführt ist, und einen Teil der Vor-Wahdler zu dem anderen in die Geschwindigkeit der richtung, die sich im Inneren des Bohrloches befindet, (0Ί akustischen Welle oder des Impulses durch die ver- undwill drive the difference in the arrival times of a circuit arrangement for the device according to the acoustic pulse on two separately set up invention shows, which are located under the ground or in the Transducers measured. Since now the spacing of the wall-borehole is located; the figure also shows the antlers are equal to each other, the measurement 20 can see a section through the part of the earth through the transit time of an acoustic impulse from the one the borehole is guided, and part of the pre-picker to the other in the speed of the direction that is inside the borehole, (0Ί acoustic wave or impulse through the and

schiedenen unterirdischen Gesteinsformationen umge- F i g. 2 ein Blockschaltbild der Einrichtung, die sichvarious underground rock formations. F i g. 2 is a block diagram of the facility that is

wandelt und als solche aufgezeichnet werden. 25 über der Erde befindet, einschließlich der Ansicht eineswalks and is recorded as such. 25 located above the earth, including the view of a

Die Wahl des Abstandes, zwischen den beiden Schnittes durch das Bohrloch und der Ansicht einiger Wandlern erfolgt aus verschiedenen Gesichtspunkten Teile der Vorrichtung, die sich in dem Bohrloch beheraus. Der prozentuale Fehler bei Geschwindigkeits- finden.The choice of the distance between the two cuts through the borehole and the view of some Transducers are made from various aspects of parts of the apparatus housed in the borehole. The percentage error in speed finding.

meßgeräten, der sich aus den.Unterschieden der Bohr- Die akustische Geschwindigkeitsmessung erfolgtmeasuring devices, which result from the differences in drilling The acoustic speed measurement takes place

lochabmessimgen ergibt oder in der Meß- und Auf- 30 durch unterirdische Schichten durch Messung der Zeichnungsvorrichtung zu suchen ist, wird mit zu- Laufzeit eines akustischen Impulses durch die unternehmendem Abstand der Wandler voneinander kleiner, irdischen Schichten zwischen zwei getrennt voneinander d. h., man erhält im allgemeinen eine exakte Geschwin- aufgestellten Wandlern. Die Laufzeit kann zwischen digkeitsmessung, wenn es sich um einen großen Ab- einem akustischen Wandler und einem weiteren stand von beispielsweise 0,91 m oder mehr handelt. 35 Wandler, die in einem bekannten Abstand vonein-Außerdem ist eine Einrichtung, in welcher die Wandler ander angeordnet sind, gemessen werden. Wahlweise einen verhältnismäßig großen Abstand voneinander kann die Geschwindigkeit des Impulses gemessen haben, sehr viel brauchbarer für die Ermittlung und werden, welcher eine unterirdische Schicht durchquert, Registrierung der Gesamtlaufzeit des akustischen indem die Laufzeit des Impulses zwischen zwei geImpulses bei Tiefenmessungen für seismische Berech- 40 trennt voneinander aufgestellten Wandlern ermittelt nung. Es hat sich gezeigt, daß. in vielen Fällen der wird. Bei der in Fi g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsgrößere Abstand wünschenswerter ist oder zufrieden- form handelt es sich um eine akustische Tiefenmeßvorstellendere Ergebnisse liefert, wenn bestimmte Bohr- richtung, mit deren Hilfe die Laufzeit zwischen einem /Jp,( tiefen in Zusammenhang miteinander stehen. Sender und einem Empfänger und zwischen min- ^lochabmessimgen results or in the measuring and 30 through underground layers by measuring the Drawing device to look for is carried out with an acoustic impulse by the undertaking Distance of the transducers from each other smaller, terrestrial layers between two separated from each other d. In other words, an exact speed converter is generally obtained. The runtime can be between measurement, if there is a large difference - one acoustic transducer and another stand of, for example, 0.91 m or more. 35 transducers that are at a known distance from one-to-one is a device in which the transducers are arranged on the other to be measured. Optional the speed of the pulse can be measured at a relatively large distance from one another have, much more useful for the determination and become, which traverses an underground layer, Registration of the total running time of the acoustic by the running time of the pulse between two geImpulses determined in depth measurements for seismic calculations 40 separately installed transducers tion. It has been shown that. in many cases that will. In the case of the in Fi g. 1 and 2, the larger embodiment shown Distance is more desirable or satisfactory, it is an acoustic depth measurement that is more representative Provides results if certain drilling direction, with the help of which the running time between a / Jp, ( deeply related to each other. Transmitter and a receiver and between min- ^

Umfassende Erfahrungen bei der Ausmessung von 45 destens zwei im Abstand voneinander angeordneten Bohrlöchern nach dem · Verfahren der akustischen Wandlern ermittelt wird. Zwecks Genauigkeit der Geschwindigkeitsmessung haben gezeigt, daß Ge- Messung wird vorzugsweise die Laufzeit eines "akuschwindigkeits-Tiefenmessungen unter Verwendung stischen Impulses zwischen zwei Wandlern gemessen, von Wandlern, die einen geringen Abstand voneinander weil die Meßmethode mit einem Empfänger durch das haben, also größenordnungsmäßig 0,305 m oder auch 50 Medium in dem Bohrloch aus dem Sender auf die < weniger, sehr wenig exakte Informationen über die Gesteinsschicht und zprück von der Gesteinsschicht unterirdischen Gesteinsschichten liefern. Da die Ge- zu dem Empfänger Ungenauigkeiten in sich birgt, die schwindigkeitsmessung auf den Abstand zwischen nicht ohne weiteres korrigiert werden können. Diese zwei Wandlern beschränkt ist und da dieser Abstand . Ungenauigkeiten sind praktisch vermieden, wenn man beispielsweise nur einige Zentimeter betragen kann, 55 eine Vorrichtung mit zwei Empfängern verwendet, können bei Wandlern mit kleinem Abstand vonein- weil die Laufzeit durch das Medium des Bohrloches bis ander die Grenzen von Gesteinsschichten und sogar zu jedem der fceiden Empfänger als gleich groß anvon dünnen Schichten sehr genau ermittelt werden. gesehen werden kann. .Extensive experience in measuring 45 at least two spaced apart Boreholes is determined by the method of acoustic transducers. For the purpose of accuracy of the Velocity measurements have shown that measurement is preferably the duration of an "acoustic velocity depth measurement" measured using static impulses between two transducers, of transducers that are a small distance from each other because the measurement method with a receiver by the have, so of the order of 0.305 m or 50 medium in the borehole from the transmitter to the < less, very little exact information about the rock layer and back from the rock layer deliver underground rock layers. Since the transmission to the recipient contains inaccuracies, the speed measurement on the distance between can not be corrected easily. This two transducers is limited and there this distance. Inaccuracies are practically avoided when one for example, can only be a few centimeters, 55 uses a device with two receivers, In the case of converters with a small distance from one another, the running time through the medium of the borehole can be up to other than the boundaries of rock strata and even to each of the two recipients as being of equal size thin layers can be determined very precisely. can be seen. .

Aus dieser Überlegung ergibt sich, daß ein akustisches In F i g. 1 ist das Bohrloch mit 10 bezeichnet. EsFrom this consideration it follows that an acoustic In F i g. 1 the borehole is designated by 10. It

System zur' Ermittlung der Schachttiefe sowohl mit 60 enthält eine Bohrlochflüssigkeit, die normalerweise kleinen als auch mit großen Abständen der Wandler Bohrschlamm enthält. Das Bohrloch geht durch eine von Vorteil sein kann. Anzahl unterirdischer Schichten 12, 14, 16 hindurch,System for 'determination of the shaft depth with both 60 contains a borehole fluid that normally small as well as large distances the converter contains drilling mud. The borehole goes through a can be beneficial. Number of underground layers 12, 14, 16 through,

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine in denen die akustische Geschwindigkeit gemessen elektrische Schaltungsanordnung der eingangs um- werden soll. Im Inneren des Bohrloches befindet sich rissenen Art so auszubilden, daß der Zeitraum zwi- 65 ein langgestrecktes Untersuchungsgerät 18, welches sehen Paaren von Impulsen mit großer Genauigkeit von einem Kabel 20 für die Stromzuführung mit einem gemessen werden kann, die aus einer Impulsfolge aus- Durchmesser von etwa 8 mm gehalten wird. Das ;The invention has set itself the task of one in which the acoustic speed is measured electrical circuit arrangement to be dealt with at the beginning. Inside the borehole is crack type so that the period between 65 an elongated examination device 18, which see pairs of pulses with great accuracy from a cable 20 for supplying power to a can be measured, which is kept from a pulse train from diameter of about 8 mm. The ;

gewählt werden. Kabel 20 weist eine zentrale Übertragungsleitung 22 '.. to get voted. Cable 20 has a central transmission line 22 '..

ί 448ί 448

auf, die aus Kupfer oder einem anderen sehr gut stromleitenden Metall besteht. Diese Übertragungsleitung hat eine äußere Hülle 24 aus■ .Stahlgeflecht, dessen Festigkeit ausreicht, um sowohl das Untersuchungsgerät 18 als auch das Eigengewicht des Kabels in dem Bohrloch zu halten. Das Untersuchiingsgerät 18 weist einen akustischen Teil 26 am unteren Ende auf, in welchem ein akustischer Sender 28, ein erster WandIer30, ein zweiter Wandler 32 sowie ein dritter Wandler 34 untergebracht sind. Jeder Wandler ist vorzugsweise aus Bleizirkontitanat oder Bariumtit'anat hergestellt. Das Gehäuse und das Innere des akustischen Teils 26 des Untersuchungsgerätes 18 sind aus einem Material hergestellt, in welchem die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Schalls nicht größer ist als die Schallgeschwindigkeit durch das Medium in dem Bohrloch 10, also vorzugsweise aus einem Material, in welchem diese Geschwindigkeiten kleiner sind als 1,524 km je Sekunde und welches hohe Temperaturen und Drücke aushalten kann, wie sie in einem Bohrloch vorkommen, also beispielsweise aus einem kautschukähnlichen Material.on, which consists of copper or another metal that conducts electricity very well. This transmission line has an outer sheath 24 made of steel mesh, the strength of which is sufficient to hold both the inspection device 18 and the weight of the cable in the borehole. The examination device 18 has an acoustic part 26 at the lower end, in which an acoustic transmitter 28, a first transducer 30, a second transducer 32 and a third transducer 34 are accommodated. Each transducer is preferably made from lead zirconate titanate or barium titanate. The housing and the interior of the acoustic part 26 of the examination device 18 are made of a material in which the speed of propagation of the sound is not greater than the speed of sound through the medium in the borehole 10, i.e. preferably of a material in which these speeds are lower than 1.524 km per second and which can withstand the high temperatures and pressures that occur in a borehole, for example made of a rubber-like material.

Im oberen Teil 36 des Untersuchungsgerätes 18 sind die elektronischen Einrichtungen des Untersuchungsgerätes untergebracht. In the upper part 36 of the examination device 18 , the electronic devices of the examination device are accommodated.

Dieses Teil 36 beherbergt einen Taktgeber 38, der irgendein Oszillator sein kann, der Impulse erzeugt, die eine konstanteFrequenz haben, beispielsweise eine Frequenz von 20 Impulsen je Sekunde. Ein akustischer Impulsgeber 40 ist an dem Ausgang des Taktgebers 38 und mit seinem Ausgang an dem Wandler 28 angeschlossen. An. dem Ausgang des. Taktgebers 38 liegt ' weiter ein erster mit Verzögerung arbeitender Torgenerator 42, der an seinem Ausgang eine quadratische positive Spannung erzeugt. Dieser erste Torgenerator 42 kann aus einem ersten Multivibrator für einen Impuls mit einem Differentiator in seinem Ausgangskreis sowie einem zweiten Multivibrator für einen Impuls bestehen, der auf einen Impuls aus denv Differentiator anspricht. Der Ausgang aus dem ersten Torgenerator ist an einen in Torschaltung arbeitenden Triggerkreis 44 gekoppelt. · ■This part 36 houses a clock 38 which can be any oscillator which generates pulses which have a constant frequency, for example a frequency of 20 pulses per second. An acoustic pulse generator 40 is connected to the output of the clock generator 38 and its output to the transducer 28 . On. The output of the clock generator 38 also has a first gate generator 42 operating with a delay, which generates a square positive voltage at its output. This first gate generator 42 can consist of a first multivibrator for a pulse with a differentiator in its output circuit and a second multivibrator for a pulse which responds to a pulse from the differentiator. The output from the first gate generator is coupled to a trigger circuit 44 operating in a gate circuit. · ■

Der erste Empfänger 30 für Überschall in dem akustischen Teil 26 ist an ein erstes Hochpaßfilter 46 angekoppelt, welches vorzugsweise eine Grenzfrequenz von annähernd 5 kHz aufweist. Ein üblicher Verstärker ist mit dem Ausgang des ersten Filters 46 verbunden. Die A'iisgangsspannung aus dem ersten Verstärker und Clipper 48 wird auf einen Eingang des ersten Triggergenerators 44 in Torschaltung gegeben. Dieser erste Generator 44 ist im allgemeinen ein Koinzidenz-Stromtor mit Doppelsteuerung, also mit zwei Steuergittern, an dessen einem die positive Vorspannung aus dem.Ausgang-des ersten verzögerten Torgenerators 42 liegt und auf dessen zweites Steuergitter derjenige Impuls aus dem ersten Empfänger gegeben wird, der durch das erste Filter 46 und den ersten Verstärker und Clipper 48 hindurchgeht. Der erste Generator 44 ist an einen Kollektorkreis zur Sammlung elektrischer Impulse über eine erste Sperrdiode 52 gegeben, wobei dieser Kreis.vorzugsweise ein Kathodenverstärker 55 ist. Dieser Kathodenverstärker umfaßt zwei Kathoden und ein erstes Triodenteil 54, ein zweites Triodenteil 56, einen gemeinsamen Kathodenwiderstand 58, einen ersten Gitterwiderstand 60, der an dem Steuergitter des ersten Triodenteils 54 liegt, und einen zweiten an dem Steuergitter des zweiten Triodenteils 56 liegenden Gitterwiderstand 62. Der Ausgang der Sperrdiode 52 ist mit dem Steuergitter des ersten Trioder.teils 54 verbunden.The first receiver 30 for supersonic in the acoustic part 26 is coupled to a first high-pass filter 46 , which preferably has a cut-off frequency of approximately 5 kHz. A conventional amplifier is connected to the output of the first filter 46. The output voltage from the first amplifier and clipper 48 is fed to an input of the first trigger generator 44 in a gate circuit. This first generator 44 is generally a coincidence current gate with double control, i.e. with two control grids, on one of which is the positive bias voltage from the output of the first delayed gate generator 42 and on whose second control grid the pulse from the first receiver is given, which passes through the first filter 46 and the first amplifier and clipper 48 . The first generator 44 is connected to a collector circuit for collecting electrical pulses via a first blocking diode 52, this circuit preferably being a cathode amplifier 55. This cathode amplifier comprises two cathodes and a first triode part 54, a second triode part 56, a common cathode resistor 58, a first grid resistor 60, which is located on the control grid of the first triode part 54, and a second grid resistor 62 located on the control grid of the second triode part 56. The output of the blocking diode 52 is connected to the control grid of the first trioder part 54.

Eine Ausgangsspannung aus dein ersten in Torschaltung arbeitenden Triggergencrator 44 wird außerdem auf einen zweiten mit Verzögerung arbeitenden Torgenerator 64 gegeben, welcher dazu dient, an seinem Ausgang eine positive quadratische Schwingung zu erzeugen.An output voltage from your first gate circuit working trigger generator 44 is also switched to a second working with delay Given gate generator 64, which serves to generate a positive square oscillation at its output to create.

An dem Ausgang des zweiten Wandlers M ist ein zweites Filter 66 angeschlossen, welches vorzugsweise ebenfalls ein Hochpaßfilter mit einer Grenzfrequenz von annähernd 5 kHz ist. An dem Ausgang dieses zweiten Filters 66 ist ein zweiter Verstärker- und Clipperkreis 68 angeschlossen. Der Ausgang dieses zweiten Kreises 68 steht in Verbindung mit dem Eingang eines zweiten in Torschaltung arbeitenden Triggergenerators 70, der dem Triggcrgenerator 64 ähnlich ist. Der Ausgang dieses zweiten Generators 64 ist seinerseits auch an den Eingang des zweiten Generators 70 gelegt. Ein Ausgang aus dem zweiten Trigger-, generator 70 ist auf den Kollektorkreis über eine, zweite Sperrdiode 72 gegeben, die ihrerseits an das Steuergitter des zweiten Triodenteils 56 des Kathodenverstärkers 55 angeschlossen ist.A second filter 66 is connected to the output of the second converter M , which is preferably also a high-pass filter with a cut-off frequency of approximately 5 kHz. A second amplifier and clipper circuit 68 is connected to the output of this second filter 66. The output of this second circuit 68 is connected to the input of a second trigger generator 70 which operates in a gate circuit and which is similar to the trigger generator 64. The output of this second generator 64 is for its part also applied to the input of the second generator 70. An output from the second trigger generator 70 is given to the collector circuit via a second blocking diode 72, which in turn is connected to the control grid of the second triode part 56 of the cathode amplifier 55.

Ein zweiter Ausgang aus dem zweiten Triggergenerator 70 befindet sich in Verbindung mit dem Eingang' eines dritten mit Verzögerung arbeitenden Torgenerators 74,-der einen'ähnlichen Aufbau haben kann wie der erste und der zweite Generator 42 und 64.A second output from the second trigger generator 70 is in connection with the input 'of a third gate generator operating with delay 74, -which can have a similar structure like the first and second generators 42 and 64.

An den Ausgang des dritten· Empfängerübertragers 34 ist ein drittes Filter 76 gekoppelt, welches vorzugsweise ein Hochpaßfilter mit einer Grenzfrequenz von annähernd 5 kHz ist. Über einen dritten Verstärker und Clipper 78 ist der Ausgang dieses dritten Filters 76 mit einem Eingang eines dritten Triggergenerators 80 verbunden. Der Ausgang aus dem Torgenerator 74 ist ebenfalls mit einem Eingang des Ti'iggergenerators 80 verbunden.A third filter 76, which is preferably a high-pass filter with a cut-off frequency of approximately 5 kHz, is coupled to the output of the third receiver transmitter 34. The output of this third filter 76 is connected to an input of a third trigger generator 80 via a third amplifier and clipper 78. The output from the gate generator 74 is also connected to an input of the trigger generator 80 .

Dieser dritte Generator ist ähnlich aufgebaut wie'die Generatoren 44 und."70. Der Ausgang aus diesem dritten Generator 80 ist über den Sammelkreis 30 über eine dritte Sperrdiode 82 gegeben, die an das Steuergitter des ersten Triodenteils 54 des Doppelkathodenverstärkers 55 angeschlossen ist.This third generator is constructed similarly to the generators 44 and "70. The output from this third generator 80 is given via the collecting circuit 30 via a third blocking diode 82 , which is connected to the control grid of the first triode part 54 of the double-cathode amplifier 55.

Ein Ausgang aus dem Taktgeber 38 ist ferner über eine vierte Sperrdiode 84 mit dem Sammelkreis· 50 verbunden. Diese Diode steht in Verbindung mit dem Steuergitter des zweiten Triodenteils 56.An output from the clock generator 38 is also connected to the collecting circuit 50 via a fourth blocking diode 84. This diode is connected to the control grid of the second triode part 56.

Die Kathoden des Verstärkers 55 für den Impulssammelkreis 50 sind mit dem Gitter eines Stromtores 86 mit. Wasserstoffüllung verbunden, welches zu einem Impulsgeberkreis 85 gehört, wobei die Verbindung über einen Koppelkondensator 88 vorgenommen ist. Das Steuergitter des Stromtores. 86 steht über eine Drosselspule 90 mit einer Gleichstromquelle in Verbindung. Ein der Energiespeicherung, dienendes Netzwerk 92 besteht aus einem ersten" Kondensator 94, einem zweiten Kondensator 96 und einer Spule 98 und liegt als Ganzes zwischen Erde und Anode des Stromtores 86. Die Anode ist weiter über einen Widerstand 100 an. die positive Klemme einer Spannungsquelle B angeschlossen. Ein Kathodenwiderstand 102 .liegt zwischen der Kathode des Stromtores 86 und Erde. Ein Koppelkondensator 104 liegt zwischen der Kathode des Stromtors 86 und der Übertragungsleitung 22 des Kabels 20. Die Stromquelle 106 für das Bohrloch liegt ebenfalls an der Übertragungsleitung 22, und zwar über einen Filterkreis 108 mit einem KondensatorThe cathodes of the amplifier 55 for the pulse collecting circuit 50 are connected to the grid of a current gate 86 with. Connected hydrogen filling, which belongs to a pulse generator circuit 85, the connection being made via a coupling capacitor 88 . The control grid of the power gate. 86 is in communication with a DC power source through a choke coil 90. A network 92 serving for energy storage consists of a first capacitor 94, a second capacitor 96 and a coil 98 and lies as a whole between earth and the anode of the current gate 86. The anode is also connected via a resistor 100 to the positive terminal of a voltage source B. A cathode resistor 102 is connected between the cathode of power port 86 and ground, and a coupling capacitor 104 is connected between the cathode of power port 86 and transmission line 22 of cable 20. Power source 106 for the borehole is also on transmission line 22, namely through a filter circuit 108 with a capacitor

11(1. der /wischen der Stromquelle 106 und Hide liegt, und über eine Spule 112, die /wischen der Stromquelle 106 und dem zentralen Leiter des Einleilerkabcls angeordnet ist.11 (1st lying between power source 106 and Hide, and through a coil 112 that wipes the power source 106 and the central conductor of the Einleilerkabcls is arranged.

Wie in l·' i g. 2 gezeigt ist, läuft das Kabel 20 über eine kabelmcl.lvomehUmg 114. Die Übertragungsleitung des Kabels 2(1 ist an ein Filter 116 angeschlossen, welches da/u dient, die Hohrlochencrgie von der akustischen Gcschwindigkeitsencrgic zu trennen, die .\on der Übertragungsleitung übertragen wird. Die zur Speisung des Untcrsuchiingsgerätcs erforderliche elektrische Energie wird von der 60-Hz-StromqueIle 118 geliefert, welche'an das Filter 116 angeschlossen ist. Die Stromquelle 118 ist ihrerseits mit der Energiequelle 120 zur Versorgung der Hinrichtung über der Erdoberfläche verbunden.As in l · 'i g. 2, the cable 20 overflows a kabelmcl.lvomehUmg 114. The transmission line of cable 2 (1 is connected to a filter 116, which serves there, the hohrlochencrgie of the acoustic speed criterion to separate the . \ is transmitted on the transmission line. The one required to feed the investigation device Electrical energy is supplied by the 60 Hz power source 118, which is connected to the filter 116 is. The power source 118, in turn, is connected to the power source 120 connected to the supply of the execution above the surface of the earth.

Das Filter 116 ist feiner an einen Verstärker und Impulsformer 122 angeschlossen. Der Ausgang des Verstärkerkreises 122 liegt an einem eisten Kreis 124, der ein Stromtor 126 und einen Kathodenwiderstand 128. einen Anodenw ideistand 130 und einen Speicherkondensator 132 'aufweist, wobei letzterer zwischen der Anode des Stromtor« 126 und Erde angeordnet ist. Die Kathode des Stromtors 126 liegt an einem ersten Zeitmeßkreis, der aus einem ersten bistabilen Multivibrator 134 besteht, an dem ein Generator 136 für eine .Sägezahnspannung angeschlossen ist, hinter welchem ein erstes Spitzenspannungsmeßgerät 138 liegt. Der Ausgang aus diesem Meßgerät 138 wird über einen ersten Gleichspannungsverstärker 142 auf ein erstes Aufzeichnungsgerät 140 gegeben.The filter 116 is more finely connected to an amplifier and pulse shaper 122. The outcome of the Amplifier circuit 122 is connected to a first circuit 124 which has a current gate 126 and a cathode resistor 128. an anode resistor 130 and a storage capacitor 132 ', the latter being arranged between the anode of the power gate 126 and earth. The cathode of the current gate 126 is connected to a first timing circuit consisting of a first bistable multivibrator 134 exists, to which a generator 136 for a sawtooth voltage is connected, behind which a first peak voltmeter 138 is located. The output from this meter 138 is via a first DC voltage amplifier 142 is applied to a first recording device 140.

Der Ausgang aus dem Verstärker und dem Impulsformgerät 122 wird ebenfalls auf einen ersten Löschkreis 144 für den eisten Impuls gegeben. Dieser Kreis 144 besteht aus einem monostabilen Multivibrator 146 mit einer ersten Triodenstrecke 148 und einer zweiten 1 riodenstreeke 15(1. Die Anode der zweiten Triode 150 des Multivibrators 146 liegt über einem ersten Widerstand 154 in Reihe mit einem Parallelkreis mit einem zweiten Widerstand 156 und einem Kondensator 158 an einer negativen Spannungssquclle B. Ebenfalls am.Ausgang des Verstärkers und Impulsformers 122 liegt ein erster Belastungsvviderstand 160 über den Koppelkondcnsator 162. Eine Siliziumdiode 164 ist zwischen den ersten Belastungsvviderstand 160 und den gemeinsamen Punkt zwischen dem ersten Widersland 154 und dem zweiten Widerstand 156 eingeschaltet. Ein zweiter Laslwideistand 166 ist zwischen den gemeinsamen Punkt des ersten Koppelkondensators 162 und den ersten lielastungswiderstand 160 und Erde eingeschaltet. Ein zweiter Koppelkondensator 168 liegt zwischen dem gemeinsamen Punkt des ersten Belastungswiderstandcs 160 und der Siliziumdiode 164 und einem Gitterwiderstand 170.The output from the amplifier and the pulse shaper 122 is also applied to a first cancellation circuit 144 for the first pulse. This circuit 144 consists of a monostable multivibrator 146 with a first triode line 148 and a second 1 riodenstreeke 15 (1. The anode of the second triode 150 of the multivibrator 146 is above a first resistor 154 in series with a parallel circuit with a second resistor 156 and a Capacitor 158 at a negative voltage source B. Also at the output of the amplifier and pulse shaper 122 is a first load resistor 160 via the coupling capacitor 162. A silicon diode 164 is between the first load resistor 160 and the common point between the first opposition 154 and the second resistor 156 A second laser resistor 166 is connected between the common point of the first coupling capacitor 162 and the first load resistor 160 and earth, and a second coupling capacitor 168 is connected between the common point of the first load resistor 160 and the silicon diode 164 and a grid wire the stand 170.

Der Gitterwiderstand 170 liegt zvv ischcn dem Steuergitter eines Kathodenfolgers 172 und einem negativen Gleichstrompotential otler einer negativen Vorspannungsquclle. Die Anode des Kathodenfolgers 172 ist unmittelbar an die positive Klemme' der Quelle B angeschlossen, während die Kathode des Kathodenfolgers 172 über einen Kathodenwiderstand 174 an Erde gelegt ist. !Die Kathode des Kalhodenfolgers 172 ist an einem zweiten Triggerkreis 176 angeschlossen. Der Ausgang dieses zweiten Kreises 176 liegt an einem Eingang des ersten bistabilen Multivibrators 134 des ersten Zeitmeßkreises.The grid resistor 170 is located between the control grid of a cathode follower 172 and a negative DC potential or a negative bias source. The anode of the cathode follower 172 is connected directly to the positive terminal of the source B , while the cathode of the cathode follower 172 is connected to earth via a cathode resistor 174. The cathode of the calhod follower 172 is connected to a second trigger circuit 176. The output of this second circuit 176 is at an input of the first bistable multivibrator 134 of the first timing circuit.

Der Ausgang des zweiten Triggerkreises 176 ist an einem zweiten und an einem dritten Zeitmeßkreis angeschlossen, die ähnlich aufgebaut sein können wie der erste Zeitmeßkreis. Der zweite Zeitmeßkreis enthält einen bistabilen Multivibrator 178, einen Generator 180 für eine sägezahnförmige Spannung, ein Vakuum-Spitzenspannungsmeßgerät 182, einen Gleichspannungsverstärker 184 und ein Aufzeichnungsgerät 186. Der dritte Zeitmeßkreis umfaßt einen bistabilen Multivibrator 188, einen Generator 190 für eine sägezahnförmige Spannung, ein Spitzenspannungsmeßgerät 192,The output of the second trigger circuit 176 is connected to a second and a third timing circuit, which can be constructed similarly to the first timing circuit. The second timing circuit contains a bistable multivibrator 178, a sawtooth voltage generator 180, a vacuum peak voltmeter 182, a DC voltage amplifier 184 and a recorder 186. The third timing circuit comprises a bistable multivibrator 188, a sawtooth voltage generator 190, a peak voltmeter 192,

ίο einen Gleichspannungsverstärker 194 und ein Aufzeichnungsgerät 196.ίο a DC voltage amplifier 194 and a recorder 196.

Die Kathode des Kathodenfolgers 172 ist weiterhin an einem zweiten Löschkreis 198 für den ersten Impulsangeschlossen, der ähnlich wie der Kreis 144 aufgebaut ist. Der Ausgang aus dem Kreis 198 ist an ein drittes Triggerstromtor 200 angeschlossen. Der Ausgang aus dem dritten Triggerstromtor 200 wird im allgemeinen auf einen Eingang des zweiten bistabilen Multivibrators 178 des zweiten Zeitmeßkreises gegeben. Der Ausgang aus dem zweiten Löschkreis 198 für den ersten Impuls liegt außerdem an einem Löschkreis 202 für den ersten Impuls, dessen Ausgang an einem Eingang des Multivibrators 188 liegt.The cathode of the cathode follower 172 is also connected to a second quenching circuit 198 for the first pulse, which is structured similar to the circle 144. The exit from district 198 is to a third Trigger current gate 200 connected. The output from the third trigger current gate 200 is generally given to an input of the second bistable multivibrator 178 of the second timing circuit. The exit from the second canceling circuit 198 for the first pulse is also applied to a canceling circuit 202 for the first pulse, the output of which is at an input of the multivibrator 188.

Beim Betrieb der Vorrichtung zum Messen akustischer Geschwindigkeiten in Bohrlöchern wird ein elektrischer Impuls /₀ von dem Taktgeber 38 erzeugt und auf den akustischen Impulsgeber 40 gegeben, der einen scharf ausgeprägten elektrischen Impuls hoher Energie erzeugt. Dieser Impuls betätigt den akustischen Sender 28. Der elektrische Impuls I₀ aus dem Taktgeber 38 wird gleichzeitig über die Sperrdiode 84 auf das Steuergitter der zweiten Triodenstrecke 56 des Doppelkathodenfolgers 55 gegeben, um einen impuls I₀ an dem Kathodenwiderstand 58 des Doppelkathodenfolgers 55 entsprechend stehenzulassen. Der elektrische Impuls t₀ aus dem Taktgeber 38 wird außerdem gleichzeitig auf den ersten Torgenerator 42 in Löschschaltung gegeben, der nach einer Verzögerung von annähernd 100 Mikrosekunden eine positive quadratische Schwingung erzeugt, deren Dauer annähernd 600 Mikrosekunden beträgt und weiche auf den ersten Triggergenerator 44 gegeben wird, um ihn in denjenigen Betriebszustand zu versetzen, in welchem er auf den Eingang eines Impulses aus dem ersten Verstärker und Clipper 48 ansprechen kann.During operation of the device for measuring acoustic velocities in boreholes, an electrical pulse / _{0 is} generated by the clock generator 38 and applied to the acoustic pulse generator 40, which generates a sharply defined electrical pulse of high energy. This pulse actuates the acoustic transmitter 28. The electrical pulse I ₀ from the clock 38 is simultaneously sent via the blocking diode 84 to the control grid of the second triode path 56 of the double cathode follower 55 in order to leave a pulse I ₀ on the cathode resistor 58 of the double cathode follower 55 accordingly. The electrical pulse t ₀ from the clock 38 is also given simultaneously to the first gate generator 42 in the cancellation circuit, which after a delay of approximately 100 microseconds generates a positive square oscillation, the duration of which is approximately 600 microseconds and which is sent to the first trigger generator 44 in order to put it in the operating state in which it can respond to the input of a pulse from the first amplifier and clipper 48.

Der akustische Impuls /„, der an dem Wandler 28 erzeugt worden ist, geht durch das Medium des Bohrloches hindurch und in die unterirdische Gesteinsschicht 14, wo ein Teil durch die Gesteinsschicht 14 auf den ersten, den weiten und dritten Wandler 30, 32 und 34 reflektiert wird. Ein Teil des reflektierten akustischen Impulses tritt von neuem in das Medium in dem Bohrloch ein und trifft auf den ersten Wandler 30. Zu einem späteren Zeitpunkt, der von den akustisehen Eigenschaften der Schicht 14 abhängt, tritt ein weiterer Teil des reflektierten Impulses wieder in das Medium in dem Bohrloch ein und trifft auf den zweiten Wandler 32. Der Impuls aus dem Ausgang des ersten" Verstärker- und Clipperkreises 48 wird auf den ersten Triggergenerator 44 gegeben, um dort einen einzelnen Impuls I₁ zu erzeugen, der auf das Steuergitter der ersten Triodenstrecke 54 des Doppelkathodenfolgers 55 gegeben wird, so daß der Impuls J₁ zum Kathodenwjderstand 58 gelangt. Infolge der Ringanordnung des Sendeübertragers 28 wird an den Wandlern 3.0, 32 und 34 eher ein Wellenzug als ein einzelner Impuls empfangen. Um einen einzelnen Impuls /, zu erzeugen, der den Augenblick anzeigt, in welchem die ersteThe acoustic pulse / "generated at the transducer 28 passes through the medium of the borehole and into the subterranean rock layer 14, where a portion passes through the rock layer 14 on the first, the wide and third transducers 30, 32 and 34 is reflected. Part of the reflected acoustic pulse re-enters the medium in the borehole and strikes the first transducer 30. At a later point in time, which depends on the acoustic properties of the layer 14, a further part of the reflected pulse re-enters the medium in the borehole and hits the second transducer 32. The pulse from the output of the first amplifier and clipper circuit 48 is applied to the first trigger generator 44 in order to generate a single pulse I ₁ which is sent to the control grid of the first triode path 54 of the double cathode follower 55 is given so that the pulse J _{1 reaches} the cathode resistor 58. As a result of the ring arrangement of the transmitter transmitter 28, a wave train is received at the transducers 3.0, 32 and 34 rather than a single pulse , which shows the moment at which the first

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Welle den ersten Empfänger 30 erreicht, ist der erste zwischen den Impulsen I₀ und Z₁ gleich dem zwischenWave reaches the first receiver 30, the first between the pulses I ₀ and Z _{1 is} equal to that between

Triggergenerator so ausgelegt, daß die erste Welle den den Impulsen /,'„ /J, i\ und z_:', aus dem Verstärker undTrigger generator designed so that the first wave corresponds to the pulses /, '"/ J, i \ and z _: ', from the amplifier and

Generator 44 zum Ansprechen bringt, um den Im- Impulsformer 122. Generator 44 responds to the Im pulse shaper 122.

puls Z₁ zu erzeugen; im übrigen spricht der Generator Der erste Impuls /Ji zieht das Stromtor 126 und führt 44 nicht auf die restlichen Wellen des Wellenzuges an. 5 die Entladung der Energie herbei, die in dem Speicher-Dies ist dadurch erzielbar, daß ein Speichernetzwerk kondensator 132 angesammelt ist, und leitet diese für die Energie vorgesehen wird, welches im Augen- durch den Kathodenwiderstand 128, so daß der Imblick des Eintreffens der ersten Welle des Wellenzuges puls I₀ an dem Widerstand 128 erzeugt wird. Da nun Energie abgibt, aber nicht früher wieder aufgeladen der Ladewiderstand 130 einen hohen Betrag aufweist, wird, bevor der ganze Wellenzug durchgelaufen ist. io kann der Speicherkondensator 132' nicht sofort wieder Einen Bruchteil der Spannung, die am Ausgang des aufgeladen werden. Demzufolge können die nachersten Triggergenerators 44 erzeugt wird, wird auf den folgenden Impulse I₁, I₂ und I₃ das Stromtor 126 nicht zweiten mit Verzögerung arbeitenden Torgenerator 64 ziehen. Die Werte für den Ladewiderstand 130 und aufgegeben, der nach einer Verzögerungszeit von an- den Speicherkondensator 132 sind so gewählt, daß der -nähernd 30 Mikrosekunden einen positiven Impuls 15 Speicherkondensator 132 in ausreichendem Maße erzeugt, dessen Dauer an seinem Ausgang etwa wieder aufgeladen wird, um sich wieder durch das 200 Mikrosekunden beträgt. Dieser positive Impuls Stromtor 126 zu entladen, wenn die nächste Impulswird auf den zweiten Triggergenerator 70 gegeben, um reihe /,',, /J, Z.] und t\ auf das Gitter des Stromtores 126 ihn in einen Betriebszustand zu versetzen, in welchem gegeben wird.generate pulse Z _1; otherwise the generator speaks. The first pulse / Ji pulls the current gate 126 and does not lead 44 to the remaining waves of the wave train. 5 brings about the discharge of the energy in the storage-this is achieved in that a storage network capacitor 132 is accumulated, and conducts this for the energy is provided, which is in the eye-through the cathode resistor 128, so that the sight of the arrival of the first wave of the wave train pulse I _{0 is} generated at the resistor 128. Since it is now releasing energy but not being recharged earlier, the charging resistor 130 has a high value, before the entire wave train has passed through. io, the storage capacitor 132 ' cannot immediately restore a fraction of the voltage that is charged at the output of the. As a result, the next trigger generator 44 can be generated, and the current gate 126 will not pull the second delayed gate generator 64 on the following pulses I ₁ , I ₂ and I _3. The values for the charging resistor 130 and abandoned after a delay time from the other storage capacitor 132 are selected so that the -approximately 30 microseconds generates a positive pulse 15 storage capacitor 132 to a sufficient extent, the duration of which is approximately recharged at its output, to get back through which is 200 microseconds. This positive pulse to discharge current gate 126 when the next pulse is given to the second trigger generator 70 to set /, ',, / J, Z.] and t \ on the grid of the current gate 126 to put it in an operating state in which is given.

er wirksam wird, wenn an ihn ein Impuls aus dem 20 Die vier Impulse /,'„ t\, 1!, und z_:'. aus dem Verstärkerit becomes effective when an impulse from the 20 The four impulses /, '" t \, 1 !, and z _: '. from the amplifier

zweiten Verstärker-und Clipperkreis 68 ankommt. und Impulsformer 122 werden ebenfalls auf das Steuer-second amplifier and clipper circuit 68 arrives. and pulse shaper 122 are also applied to the control

Die Drosselspule 90 und die über diese Spule auf gitter der ersten Triode 148 über den GitterwiderstandThe choke coil 90 and the grid via this coil on the first triode 148 via the grid resistor

das Steuergitter des Stromtors 86 gegebene negative 152 auf den monostabilen Multivibrator 146 gegeben. The negative 152 given to the control grid of the current gate 86 is given to the monostable multivibrator 146 .

Gleichspannung sind so bemessen, daß das Stromtor 86 Der erste Triodenkreis 148 befindet sich normalerweiseDC voltages are dimensioned so that the current gate 86. The first triode circuit 148 is normally located

rasch deionisiert wird. Der Impulsgeberkreis für das 25 in nicht stromdurchlässigem Zustand, während deris rapidly deionized. The pulse generator circuit for the 25 in the non-current-permeable state, during the

Kabel spricht auf die nachfolgenden Impulse, das sind zweite Triodenkreis 150 normalerweise stromdurch-Cable responds to the following impulses, these are second triode circuit 150 normally current-carrying

also die Impulse I₁,1₂, I₃, und zwar auf ähnliche Weise, lässig ist. Wird nun der erste Impuls /,', 'auf dasSo the pulses I ₁ , 1 ₂ , I ₃ , and in a similar way, is casual. If the first impulse /, ',' is applied to the

so an, daß an dem Kathodenwiderstand 102 die vier Gitter des ersten Triodenkreises 148 gegeben, dannso that the four grids of the first triode circuit 148 are given at the cathode resistor 102 , then

Impulse Z₀, Z₁, t„ und I₃ entstehen. Diese vier Impulse wird letzterer stromdurchlässig und der zweite Tri-Pulses Z ₀ , Z ₁ , t " and I ₃ arise. These four impulses are made permeable to the latter and the second tri

werden dann auf die Übertragungsleitung 22 über den 30 odenkreis undurchlässig. Die Spannung an der Anodethen become impermeable to transmission line 22 via the 30 ore circle. The voltage on the anode

Koppelkondensator 104 auf das Kabel 20 gegeben. des zweiten Triodenkreises 150 beginnt also anzustei-Coupling capacitor 104 placed on cable 20. of the second triode circle 150 begins to rise

Die positive Spannung der Quelle B, die negative gen, um einen Impuls zu erzeugen, der einen positivenThe positive voltage of source B, the negative gene to produce a pulse that is positive

Gleichspannung oder Gittervorspannung und die Ausschlag zeigt. Die Zeitkonstante des MultivibratorsDC voltage or grid bias and the deflection shows. The time constant of the multivibrator

Kathodenspannung für die Stromkreise in dem Unter- 146 ist so gewählt, daß der. Impuls mit dem positivenThe cathode voltage for the circuits in the sub- 146 is selected so that the. Impulse with the positive

suchungsgerät 18 werden alle aus der Stromquelle 106 35 Ausschlag an der Anode des zweiten Triodenkreises 150 Search device 18 are all from the current source 106 35 deflection at the anode of the second triode circuit 150

für die Stromversorgung des Bohrloches abgeleitet, eine Dauer von annähernd 1400 Mikrosekunden hat.for powering the borehole, has a duration of approximately 1400 microseconds.

welche in F i g. 1 in Blockform dargestellt ist, weil sie Der Impuls Z₁ ¹, aus dem Verstärker und Impulsformerwhich in Fig. 1 is shown in block form because it The pulse Z ₁ ¹ , from the amplifier and pulse shaper

eine Stromquelle üblicher Art sein kann. Die Spule 112 122 wird ebenfalls über den Koppelkondensator 162 can be a power source of the usual type. The coil 112 122 is also via the coupling capacitor 162

und der Kondensator 110 dienen dazu, zu verhindern, auf den ersten Belastungswiderstand 160 gegeben undand the capacitor 110 serve to prevent being placed on the first load resistor 160 and

daß die Impulse /₀, Z₁, /,und I₃ in die Energiequelle 106 40 geht dann über die normalerweise stromdurchlässigethat the pulses / ₀ , Z ₁ , /, and I ₃ in the energy source 106 40 then goes through the normally current-permeable

für das Bohrloch gelangen. Die Spannung aus "tier Siliziumdiode 164, den Kondensator 158 und dieget for the borehole. The voltage from "tier silicon diode 164, capacitor 158 and the

60-Hz-Stromquelle 118. beträgt 280 Volt, so daß am negative Klemme der Stromquelle B nach Erde. Die60 Hz power source 118. is 280 volts, so that the negative terminal of power source B to earth. the

Eingang der Energiequelle 106 240 Volt zur Verfugung Siliziumdiode 164 und der Kondensator 158 bietenInput of the energy source 106 240 volts are available silicon diode 164 and the capacitor 158 provide

stehen, weil in dem Kabel 20 ein Spannungsabfall von dem Impuls ti sehr niedrige impedanzen, und infolge-stand because in the cable 20 a voltage drop from the pulse ti very low impedances, and as a result

40 Voit auftritt. Diese Spannung ändert sich in Ab- 45 dessen ist die Spannung an dem gemeinsamen Punkt40 Voit occurs. This voltage changes in response to this being the voltage at the common point

hängigkeit von den Stromkreisen oder Stromkreisele- und dem Lastwiderstand 160 und der Siliziumdiode 164 Dependence on the circuits or circuit elements and the load resistor 160 and the silicon diode 164

menten, die in dem Tiefenmeßgerät verwendet werden. sehr klein und reicht nicht aus, die negative Vorspan-elements used in the depth gauge. very small and is not sufficient, the negative preamble

Die Stromquelle 120 an der Erdoberfläche, die eben- nung an dem Steuergitter des Kathodenfolgers 172 zuThe power source 120 on the earth's surface, the planarization on the control grid of the cathode follower 172

falls aus der 60-Hz-Quelle 118 gespeist wird, liefert die überwinden. Dementsprechend werden die Impulse t\, if it is fed from the 60 Hz source 118 , it provides overcoming. Accordingly, the momenta t \,

positiven und negativen Spannungen B bzw. die 50 d und t\ durch den Koppelkondensator 178 auf daspositive and negative voltages B and the 50 d and t \ through the coupling capacitor 178 to the

Gittervorspannungen und die Kathodenspannungen Steuergitter des Kathodenf olgers 172 gegeben, um ent-Grid biases and the cathode voltages control grid of the cathode follower 172 given in order to

für das Gerät an der Erdoberfläche. sprechende Spannungen" an dem Kathodenwiderstandfor the device on the earth's surface. speaking voltages "on the cathode resistor

Die vier auf das Kabel 20 übertragenen elektrischen 174 zu erzeugen. Der zweite Lastwiderstand 166 dientThe four electrical 174 transmitted on the cable 20 to generate. The second load resistor 166 is used

Impulse /(,, Z₁, '2 und I₃ werden über das Filter 116 auf dazu, den Gleichstromweg für die Siliziumdiode 164 Pulses / (,, Z ₁ , '2 and I ₃ are added via the filter 116 to the direct current path for the silicon diode 164

den Verstärker-und Impulsformkreis 122 gegeben, der 55 zu vervollständigen, solange letztere stromdurch-given to the amplifier and pulse shaping circuit 122 , to complete the 55 as long as the latter has current flowing through it.

an seinem Ausgang Impulspaare ti, t\, ά und t\ von lässig ist.at its output there are pulse pairs ti, t \, ά and t \ of lässig.

praktisch gleich großer Amplitude erzeugt. Diese Im- . Da nun die Impulse /,', und /J von der Impulsreihe z₍'„generated practically equal amplitude. This im-. Since now the impulses /, ', and / J from the impulse series z ₍ '"

pulse entsprechen den'Impulsen, die an der Kathode '' /J, d und ti getrennt worden sind, ist es deutlich, daßpulse correspond to the 'pulses that have been separated at the cathode' / J, d and ti , it is clear that

des Stromtors 86 erzeugt werden, mit Ausnahme der diese beiden Impulse auf einen Zeitmeßkreis gegeben'of the current gate 86 are generated, with the exception of these two pulses given to a timing circuit '

Tatsache, daß sie gegenüber den Impulsen I₀, I₁, I₂ 60 werden können, um das Zeitintervall zu ermitteln,The fact that they can be compared to the pulses I ₀ , I ₁ , I ₂ 60 to determine the time interval,

und Z₃, die an dem Stromtor 86 erzeugt werden, um welches der akustische Impuls benötigt, um von demand Z ₃ , which are generated at the stream gate 86 by which the acoustic pulse needs to be from the

einen Betrag verschoben sind, der gleich der Zeitver- Wandler 28 zu dem Wandler 30 zu gelangen. Wie inare shifted by an amount equal to the time converter 28 to get to the converter 30. As in

.ι zögerung bei der Übertragung-durch das Kabel ist. F i g. 2 gezeigt ist, wird der Impuls /,', an der KathodeThere is a delay in transmission through the cable. F i g. 2, the pulse /, ', on the cathode

Diese Zeitverzögerung kann größenordnungsgemäß des Stromtors 126 des ersten Triggerkreises 124 aufThis time delay can be of the order of magnitude of the current gate 126 of the first trigger circuit 124

50 Mikrosekunden betragen. Da aber jeder der vier 65 den ersten bistabilen Multivibrator 134 gegeben.50 microseconds. But since each of the four 65 is given the first bistable multivibrator 134 .

Impulse über dieselbe Leitung in das Kabel 20 über- um einen Impuls mit negativem Ausschlag an dessenPulses over the same line in the cable 20 to a pulse with a negative deflection on the cable

tragen wird, werden die Impulse auch um denselben Ausgang zu erzeugen. Dieser Impuls an dem bistabilenwill carry, the pulses will also produce the same output. This pulse on the bistable

Betrag verzögert, und infolgedessen ist das Zeitintervall Multivibrator 134 ist durch das Anlegen des Impulses ή Amount delayed, and as a result the time interval multivibrator 134 is due to the application of the pulse ή

aus dem zweiten Triggerkreis 176 begrenzt. Der Impuls mit dem negativen Ausschlag an dem Ausgang des ersten Multivibrators 134, dessen Dauer gleich der Impiilslaufzeit /₀ zwischen dem Sender 28 und dem ersten Wandler 30 ist, wird auf den ersten Generator 136 gegeben, um eine sägezahnförmige Welle zu erzeugen, deren maximale Amplitude proportional der Laufzeit des akustischen Impulses zwischen dem Sender 28 und dem Empfänger 30 ist. Das Spitzenspannungsmeßgerät 138 stellt den Spitzenwert der sägezahnförmigen Welle fest, der nach entsprechender Verstärkung durch den ersten Gleichstromverstärker 142 von dem Aufzeichnungsgerät 140 aufgezeichnet wird.limited from the second trigger circuit 176. The pulse with the negative deflection at the output of the first multivibrator 134, the duration of which is equal to the pulse transit time / ₀ between the transmitter 28 and the first transducer 30, is applied to the first generator 136 in order to generate a sawtooth-shaped wave whose maximum amplitude is proportional to the transit time of the acoustic pulse between the transmitter 28 and the receiver 30. The peak voltage measuring device 138 detects the peak value of the sawtooth wave, which is recorded by the recording device 140 after appropriate amplification by the first DC amplifier 142.

Zur-Ermittlung der Laufzeit des akustischen Impulses t₀ zwischen dem ersten und zweiten Wandler 30 und 32 wird der Impuls /J aus dem zweiten Triggerkreis 176 auf den zweiten bistabilen Multivibrator 178 des zweiten Zeitmeßkreises gegeben, um eine Schwingung mit negativem Ausschlag am Ausgang des Multivibrators 178 in Gang zu setzen. Da nun der Impuls ti gebraucht wird, um die Welle mit dem negativen Ausschlag zu beenden, wird dieser dadurch erzeugt, daß die Impulse t\, ti und /3 aus dem Ausgang des ersten Löschkreises für den ersten Impuls auf den zweiten Löschkreis 198 für den ersten Impuls gegeben werden, der nur die Impulse 4 und U in einer Weise durchläßt, wie sie in Verbindung mit der Erläuterung des ersten Löschkreises 144 beschrieben worden ist. Die Impulse t\ und /_:'₍ werden dann auf den dritten Triggerkreis 200 gegeben, an dessen Ausgang nur der Impuls 4 erscheint. Die Schwingung mit dem negativen Ausschlag am Ausgang des zweiten Multivibrators 178 hat also eine Dauer, die gleich der Laufzeit des akustischen Impulses T₀ zwischen dem ersten Wandler 30 und dem zweiten Wandler 32 ist. Der negative Impuls am Ausgang des zweiten bistabilen Multivibrators 178 wird dann auf den zweiten Generator 180 gegeben, der eine sägezahnförmige Spannung erzeugt, deren Spitzenwert proportional dem Zeitintervall zwischen den Impulsen /J und ti, ist. Das zweite Spitzenspannungsmeßgerät 182 und der zweite Gleichstromverstärker 184 dienen dazu, eine Gleichspannung zu erzeugen, die das Zeitintervall zwischen /{ und 4 anzeigen, welches in dem Aufzeichnungsgerät 186 auf ähnliche Weise aufgezeichnet werden kann, wie dies in Verbindung mit der Beschreibung des ersten Aufzeichnungskreises erläutert worden ist.To determine the transit time of the acoustic pulse t ₀ between the first and second transducers 30 and 32, the pulse / J from the second trigger circuit 176 is sent to the second bistable multivibrator 178 of the second timing circuit to generate an oscillation with a negative deflection at the output of the multivibrator 178 in motion. Since the pulse ti is now needed to end the wave with the negative deflection, it is generated in that the pulses t \, ti and / 3 from the output of the first extinguishing circuit for the first pulse to the second extinguishing circuit 198 for the first pulse are given, which only passes the pulses 4 and U in a manner as has been described in connection with the explanation of the first canceling circuit 144 . The pulses t \ and / _: ' ₍ are then sent to the third trigger circuit 200, at the output of which only the pulse 4 appears. The oscillation with the negative deflection at the output of the second multivibrator 178 thus has a duration that is equal to the running time of the acoustic Pulse T _{0 is} between the first transducer 30 and the second transducer 32. The negative pulse at the output of the second bistable multivibrator 178 is then applied to the second generator 180 , which generates a sawtooth-shaped voltage, the peak value of which is proportional to the time interval between the pulses / J and ti, The second peak voltmeter 182 and the second DC amplifier 184 serve to generate a DC voltage indicative of the time interval between / {and 4, which can be recorded in the recorder 186 in a manner similar to that described in connection with FIG Description of the first recording circuit has been explained.

Zwecks Ermittlung der Laufzeit des akustischen Impulses zwischen dem ersten Wandler 30 und dem dritten Wandler 24 werden die Impulse t\ und t\ auf den bistabilen Multivibrator 188 gegeben. Der Impuls /3 wird am Ausgang des zweiten Löschkreises 198 für den ersten Impuls von dem Impuls 4 durch Anlegen dieser Impulse t\ und t\ an den dritten Löschkreis 202 getrennt. Auf diese Weise kann die Laufzeit des akustischen Impulses von dem ersten Wandler 30 zu dem dritten Wandler 34 bequem mit Hilfe des dritten Aufzeichnungskreises aufgezeichnet werden, der seinerseits den bistabilen Multivibrator 188, den Generator 190, das Spitzenspannungsmeßgerät 192, den Gleichstromverstärker 194 und das dritte Aufzeichnungsgerät 196 enthält.In order to determine the transit time of the acoustic pulse between the first transducer 30 and the third transducer 24, the pulses t \ and t \ are sent to the bistable multivibrator 188 . The pulse / 3 is separated from the pulse 4 at the output of the second extinguishing circuit 198 for the first pulse by applying these pulses t 1 and t 1 to the third extinguishing circuit 202 . In this way, the travel time of the acoustic pulse from the first transducer 30 to the third transducer 34 can be conveniently recorded with the aid of the third recording circuit, which in turn includes the bistable multivibrator 188, the generator 190, the peak voltmeter 192, the DC amplifier 194 and the third recording device 196 contains.

Bei der Vorrichtung zur Messung akustischer Geschwindigkeiten werden also zur Tiefenmessung Impulse, weiche die Zeitpunkte verkörpern, zu denen ein akustischer Impuls an einem bestimmten Schwingungswandler vorhanden ist, in einem Untersuchungsgerät erzeugt, in diesem gesammelt und dann über einen einzigen Kanal zur Erdoberfläche übertragen werden, wo sie voneinander getrennt und auf unterschiedliche Aufzeichnungskreise gegeben werden. Selbstverständlich können weitere Aufzeichnungskreise an der Erdoberfläche verwendet werden, um jede beliebige Kombination von Impulsen zu.erzeugen.-Außerdem können an das Untersuchungsgerät 18 zusätzliche Empfänger angeschlossen werden, und es können auch die Abstände der Wandler voneinander und von dem Sender geändert werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.In the device for measuring acoustic velocities, impulses are used for depth measurement soft embody the times at which an acoustic impulse is present at a certain vibration transducer in an examination device generated, collected in this and then transmitted to the earth's surface via a single channel, where they are separated from each other and given to different recording circles. Of course further recording circles on the earth's surface can be used to record any combination of pulses to.generate.-In addition, 18 additional receivers can be connected to the examination device can be connected, and it can also be the distances between the transducers and from the transmitter can be changed to achieve the desired results.

Claims

Patent claims:

1. Electrical circuit arrangement for the simultaneous recording and determination of the time between pairs of pulses, for determining acoustic velocities through an underground rock formation, in which the pulses of a pulse train are received via a single transmission line, characterized in that one input of a series circuit of extinguishing circuits (144 , 198, 202) for the first pulse is connected to said transmission line (22) and that recording devices (134 to 140; 178 to 186; 188 to 196) with their input terminals at different points along said series connection (144, 198, 202 ) are connected, so that a different Im ₇ pulse pair (t ^[ ₀ , t \; t \, ti; t \, / _: \) is fed to each recording device in order to measure the period between the pulses (ti, t \ ; t \, 4; '!, f _: ') to measure.

2. Electrical circuit arrangement according to claim 1, characterized in that at least some of the input terminals of the recording devices (134 to 140; 178 to 186; 188 to 196) have circles (124, 176, 200) for first pulses with said different points along the mentioned series circuit (144,198,202) are connected.

3. Electrical circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the circles for the first pulse trigger current gates (124, 176, 200) which only have an output pulse when receiving a series of pulses (/, ",, t \, ti , / ·,) During a given time interval.

4. Electrical circuit arrangement-according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the quenching circuit (144) for the first pulse consists of a monostable multivibrator (146) , the output of which is connected to a diode (164) to the diode for a predetermined period of time following the receipt of a first pulse (4) of a series of pulses (ti, t \, ti, / 3) by the diode.

1 sheet of drawings