DE2256648A1 - Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des raeumlichen bohrlochverlaufs - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur ermittlung des raeumlichen bohrlochverlaufsInfo
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Description
^ den 15, !tfcr"·. 1972
ZZS61S48 . ι» 7^13 /-
770/HH
DEUTSCHE- TEXACO AKTIENGESEljESCHAPT
' 2000 Hamburg, ί 3 :
Mittelweg 180
Verfahren raid Vorrichtung -zur Ermittlung des
räumlichen Bohrloehverlaufes
Me Erfindung betrifft, ein Verfahren und' eine Vorrichtung
zur· Ermittlung des räumlichen Bohrlochverlaufes, insbesondere
für Bohrungen, die der Gewinnung unterirdischer; Güter dienen.
Beispielsweise betrifft die Erfindung die Ermittlung von
■Bohrungen für die geologische. Forschung oder den Tunnelbau*
Vorzugsweise bezieht sich die Erfindung auf die Ermittlung
der räumlichen Verläufe von Bohrlöchern, wie sie.-..für·- die
Erdöl- und. Erdgasgewinnung niedergebracht werden.
Bei. allen Bohrungen möchte man den geometrischen Verlauf des
Bohrlochs· so genau wie möglich kennen, OIese- Kenntnis ist Bedingung dafürt eine Bohrung dorthin zu führen, wohin, man sie
haben möchte, etwa in eine ergiebige Lagerstätte. Aber auch
um das geologische Profil des Bohrungsgebietes' zu erforschen,
muß man die aus einer bestimmten Teufe zutage geförderten
409823/04.49
Bohrproben einem gewissen geografischen Ort zuordnen können.
Das ist nur möglich, wenn man den Ort jeder Stelle des Bohr-»
lochs möglichst genau angeben kann.
Bekannt sind bisher Nährungsverfahren, mit denen man den ungefahren
Verlauf eines Bohrloches ermitteln kann. Nach den
bekannten Verfahren werden mit Kompaß und Lot ausgerüstete
Meßsonden, die an einem Kabel befestigt sind, in das Bohrloch eingefahren. Die räumliche Lage, die die Meßsonde zu
jeder Zeit hat, wird durch zwei Winkel, den Azinmtwinkel ge-*
gen die Nordrichtung ( θ ) und den Neigungswinkel gegen*die
Vertikale ( 0 ) festgelegt. Die Meßwerte dieser kontinuierlich gemessenen Winkel werden bei den bekannten Verfahren
kontinuierlich über das Kabel auf einen Schreibstreifen, der synchron zur gefahrenen Kabellänge läuft, übertragen und aufgezeichnet.
Da die räumliche Lage der Meßsonde mit dem Verlauf des Bohrlochs übereinstimmt, kann auf diese Weise kontinuierlich
Neigung und Azimut des Bohrlochverlaufs bei der entsprechenden Kabellänge registriert werden.
Der Bohrlochverlauf selbst wird in Schritten nach einem
Nährungsverfahren aus. Neigung, Azimut und Bohrlochteufe berechnet.
Die Bohrlochteufe entspricht dabei der Kabellänge. Das Nährungsverfahren wird umso genauer, je kleiner die
Schritte sind, in denen gerechnet wird.
Weiterhin ist ein Verfahren zum Vermessen von Bohrlöchern
4 0982370449 -3»
durch Abfahren des Bohrloches mit einer an einem zur Erdoberfläche
führenden Seil befestigten Sonde, durch ständige Koaxialhaltung der Sondenlängsachse mit der Bohrlochachse,
und durch Messen des Inklinations- sowie Azimutalwinkels der Sondenlängspchse in Abhängigkeit von der verfahrenen
Seillänge, bekannt, das sich dadurch auszeichnet, daß eine Punktion des Inklinationswinkels durch Rotierenlassen einer
Spule um eine sondenfest orientierte Achse in einem mit der Lotrechten einen konstanten Vfinkel bildenden Magnetfeld über
die in der Spule induzierte Spannung gemessen wird,, daß eine
Punktion des Azimutalwinkels durch Rotierenlassen einer weiteren
Spule in einem Magnetfeld, das eine mit einer erdfesten waagerechten Richtung einen konstanten Winkel bildende waagerechte
Komponente besitzt, mit einer Rotationsgeschwindigkeit, die der Spule gleich ist, über den Phasenunterschied zwischen"
den in den Spulen induzierten Spannungen gemessen -wird, daß die verfahrene Seillänge über die Umdrehung einer Seilrolle
gemessen wird, daß aus den erhaltenen Meßdaten Inklinationswinkel,
*Azimutalwirikel und Ortskoordinaten der Sonde in Abhängigkeit
von der verfahrenen Seillänge berechnet werden sowie Inklinationswinkel, Azimutalwinkel und Ortskoordinaten
der Sonde in Abhängigkeit von der verfahrenen Seillänge gespeichert werden.
Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren ist es, daß die Meßdöten zur Bestimmung der Koordinaten nicht als sin θ und
cos θ vorliegen, so daß schon aus diesem Grunde die Rechen-
409823/0449 -4-
operationen umfangreicher und schwieriger sind, was zu Ungenauigkeiten
führt. Außerdem ist der apparative Aufbau relativ umfangreich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung des räumlichen Bohrlochverlaufes, insbesondere
für Bohrungen, die der Gewinnung unterirdischer Güter dienen, zu schaffen, mit der der Bohrlochverlauf exakt ermittelt
werden kann.
In Lösung der gestellten Aufgabe ist ein Verfahren der vorgenannten
Gattung geschaffen worden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß kontinuierlich sowohl der sin 0 des Inklinationswinkels
als auch der cos θ des Azimutalwinkels der Bohrung gemessen wird, daß den so gemessenen Werten eine kontinuierlich
gemessene dritte Meßgröße -ä-r zugeordnet wird, die die
gemessene Fahrgeschwindigkeit der beiden Winkelmeßgeräte durch das Bohrloch darstellt und daß über ein Rechnerteil die
Koordinaten der Meßwerte ermittelt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierlich gemessenen Werte sin 0$
cos θ und 3x kontinuierlich verarbeitet werden,
dt
Nach einer anderen Weiterbildung ist die Erfindung durch die diskontinuierliche Verarbeitung der kontinuierlich gemessenen
Werte sin 0, cos θ und 3-^ gekennzeichnet.
409823/0449 ~5~
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde eine Vorrichtung geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
ein Meßteil zur Ermittlung der die Raumkoordinaten 'bestimmenden
Meßgrößen vorgesehen ist und daß ein Rechnerteil zur Auswertung der Meßdaten übertage angeordnet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere
erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Meßgerät zur Bestimmung des sin 0 des Neigungswinkels 0,
Fig. 2 ein Meßgerät zur Bestimmung des oos Q
des Azimutwinkels Θ,
Fig. 3 ein Meßgerät zur Bestimmung des Azimutalwinkels Θ,
Fig. 4 ein Blockschaltbild der Rechnerrelais, wobei als Eingangsgrößen die Fahrtgeschwindigkeit
Tr? und der sin 0 des Inklinationswinkel und
dt ■ r ι,
der.'-Azimutwinkel θ in das Rechnerteil gelangen,
Fig. 5 ein Blockschaltbild der Rechnerrelais, wobei als Eingangsgrößen die Fahrtgeschwindigkeit
l-i der sin 0 des Inklinationswinkels und der
dt
cos θ des Azimutwinkels in das Rechnerteil gelangen,
AO 9823/0 4 A 9 ~6~
fig. 6 ein modifizierter Rechneraufbau nach Figur 5,
Pig. 7+8 zusammengesetzte Relaisgruppen, mit denen der cos Θ, bzw. sin 0 errechnet werden können,
falls in der Sonde Heßgeräte verwendet werden, die nur den Azimutalwinkel Θ, bzw. Inklinationswinkel
0 messen.
In Pig. 1 ist ein Meßgerät 1a dargestellt, mit dem man die sin 0 Werte erhält. Das Meßgerät 1a weist eine Potentiometer-Spule
1 und ein Lot 2 mit Kontakt-Abgriff 3 auf. Die Potentiometer-Spule 1 kann frei um die Symmetrieachse 5 des Meßgerätes
10 schwingen. Die Windungen der Potentiometer-Spule 1 liegen parallel zur Symmetrieachse 5. Die Spule hängt sich aufgrund
ihres Eigengewichtes .ständig lotrecht. In der Symmetrieachse 5 fest mit der Potentiometer-Spule 1 verbunden ist der Aufhängepunkt
4 eines Lotes 2, wobei die Spitze des Lotes 2 das Potential an der Spule abgreift. In der Symmetrieachse 5 ist
das Potential null und steigt dann auf einen positiven Maximalwert + Ujvl an. Vom Meßgerät 10 werden damit stets Spannungswerte gemäß nachstehender Formel geliefert:
E sin 0 = + TLj . sin 0
Die Pig. 2 offenbart ein Meßgerät 16 zur Bestimmung des cos 0 des jeweiligen Azimutwinkels. Die Potentiometerspule 6 wird
durch eine Einrichtung, ähnlich wie sie zuvor beschrieben wurde, ständig in der Horizontalebene gehalten. Die Nordspitze
7 der Magnetnadel greift das Potential relativ zum Meßpunkt
409823/0449 _7_
1 ab. Das Potential des Meßpunktes 1 ist null. Das Potential
des Meßpunktes 2 hat den negativen Maximalwert -Ujyj· Das Potential
des Meßpunktes 3 hat den positiven Maximalwert +U^·
Damit wird am Potentiometer stets eine Spannung abgegriffen, die den cos θ direkt proportional ist.
E cos 0 = ÜM · COS 9
Da aus den cos-Meßwerten mit dem noch zu beschreibenden Rechner sin-I'Ießwerte über den gesamten Bereich 0 bis 360 erstellt
werden müssen, sind zwei Schalter SI und SII vorgesehen. Passiert der Magnetnadelgriff einen der Schalter SI oder SII,
so ändert sich damit das Vorzeichen der vom Rechner 20 (Fig.4) zu erstellenden Meßwerte. Befindet sich die Nordspitze 7 im
Bereich zwischen 0 und 180 , so sind beide Schalter SI und SII geöffnet, im Bereich zwischen 180 und 360° sind beide
Schalter geschlossen.
Der Azimutwinkel θ läßt sich mit dem in Fig.,3 dargestellten
Meßgerät Ib1 ermitteln. In der Symmetrieachse des Meßgerätes
Ib1 ist eine Welle 9 im Lager 12 gelagert. Diese Welle 9 kann
Drehbewegungen um die Symmetrieachse herum vollführen. Die Welle 9 ist über einen festen Bügel 10 mit einer Achse 11
verbunden. Die Achse 11 ist drehbar im Bügel 10 gelagert und starr mit einer Potentiometerspule 13 verbunden. Die Potentiometerspule
15 wird durch das Gewicht 14 ständig in einer Horizontalebene gehalten. Im Zentrum der Potentiometerspule
13 ist Magnetnadel 15 gelagert, die mit der nach Horden wei-
AO 9823/OA A 9 -8-
senden Spitze 16 an der Potentiometerspule 13 das elektrische
Potential abgreift und über nicht dargestellte elektrische Leitungen zum Empfangsseil im Meßgerät weiterleitet. Die
Potentiometerspule 13 ist so aufgebaut, daß das Potential bei 0° Null ist und im Gegenuhrzeigersinn bis 180° proportional
zum Azimutwinkel Ά auf einen positiven Maximalwert +E.qq
ansteigt. Bei 180 wechselt das Potential auf den negativen Bereich, Zwischen 180° und 360° wächst das Potential von Null
proportinal zur Winkeldifferenz (A, -180°) auf den negativen
Maximalwert -E180O an.
Teilt man den gesamten möglichen Azimutbereich zwischen 0 und 360° in die Teile 0° - 180° und 180° - 360° auf, so lassen
sich die cos-Werte, die mit dem Bohrlochrechner ermittelt werden, genauer berechnen. Noch genauer wird die cos-Berechnung
nach einer Nährungsformel, wenn der gesamte Azimutbereich in
4 gleiche Teile aufgeteilt wird. Eine prinzipielle Änderung zu dem jetzt beschriebenen Verfahren ergibt sich Jedoch
nicht.
Nach Fig. 3 werden proportimal zum Azimutwinkel θ zur Weiterverarbeitung
kontinuierlich Meßwerte, z.B. in Form einer Gleichspannung Eq, gemäß Formel geliefert.
κθ = + Κθ · θ für ° * θ <
180°
eq = - K9 . (Θ - 180) für 1800J? θ «C 360°
Der Proportionalitätsfaktor Kq hängt vom Widerstand der Po-
4098 2 3/0449 ~9~
tentiometerspule bezogen auf die Umfanglänge ab. Die Signale
Eq müssen mit der zusammengesetzten Relaisgruppe 60 in Signale
mit dem Wert cos θ umgewandelt werden. Eine analog^ zusammengesetzte
Relaisgruppe 70 ist in Fig. 8 dargestellt. Mit dieser Relaisgruppe kann ein Meßwert, z.B. in Form einer
Gleichspannung E 0, der proportional zum Inklinationswinkel .
0 ist, in den entsprechenden sin 0 umgerechnet werden. Durch Zwischenschaltung der Relaisgruppen 60, 70, gemäß Fig. 7 und
8, kann das erfindungsgemäße Rechnerteil auch bei bekannten Vorrichtungen verwendet werden, bei denen den gemessenen Winkeln
0 bzw. θ proportionale Signale ermittelt werden.
Die dem sin 0 und cos θ proportionalen elektrischen Signale
werden über ein Kabel zu einem außerhalb des Bohrlochs befindlichen Empfangsteil übertragen. Hierbei steht das Kabel
mit einem Meßgerät für seine Fahrgeschwindigkeit in" Verbindung, wobei der kontinuierlichen Verarbeitung die Fahrgeschwindigkeit
in ein elektrisches Signal -Hr umgewandelt wird
und zusammen mit den elektrischen Signalen, die -dem sin 0 und dem cos θ entsprechen, einem Rechnersystem zugeführt
werden, wo die elektrischen Signale kontinuierlich verarbeitet werden.
Die Fahrgeschwindigkeit des Kabels wird zweckmäßigerweise
über eine Mitnehmerrolle gemessen. Die Meßwert-Wandler sind zweckmäßig an sich bekannte Instrumente,, die die Meßwerte in
analoge proportionale Gleichströme umwandeln.
409823/0449 "10"
- ίο -
Jedoch sind auch digitale Geberausgänge möglich. Zu dem erfindungsgemäßen
Rechnersystem werden kontinuierlich die 3 elektrischen Meßwertsignale übertragen, wo sie kontinuierlich
in die kartesischen Koordinaten des jeweiligen Ortes der Meßsonde umgerechnet werden. Als Koordinatenursprung
des kartesischen Koordinatensystems wählt man beispielsweise das übertage befindliche Ende der Bohrung, von dem die positiven
Achsen für die drei Koordinaten T , An und Aq in die
vertikale Richtung nach unten, in die Nord- und Ostrichtung ausgehen.
Bezeichnet man mit -τ+· die elektrische Meßgröße für die gemessene
Fahrgeschwindigkeit des Kabels, mit sin 0 die elektrische Meßgröße für den sin des Neigungswinkels der Bohrlochachse
gegen die Vertikale, mit cos θ die elektrische Meßgröße für den cos des Azimutwinkels der Bohrlochachse, mit
t die vom Einfahrtsbeginn der Meßsonde 50 an· gemessene Zeit, dann sind die kartesischen Koordinaten des Ortes, an dem
sich die Meßsonde zur Zeit befindet folgende Punktionen der Meßwerte:
t
ο
ο
1 > TV = / ( M ' cos 0 ) dt
t dl
2) AjT = / ( ^Tt * sin ^ ' C0S 0^ d^
t ,,
3) A0 = / ( ^ . sin 0 . sin Q) dt
In Hechnerteil 30 (Fig. 5) werden die Eingangssignale sin 0
409823/0449
und cos θ über Quadrierrelais, Subtraktionsrelais und Radizierrelais
in zusätzliche Signale cos 0 und sin θ umgewandelt. Die sin θ-V/erte erhalten über das Schaltrelais SII und
das Negationsrelais nur dann ein negatives Vorzeichen, wenn einer der beiden Schalter SII oder SlII in Fig. 2 geschlossen
ist. Das wiederum ist der Fall, wenn der Kontaktabgriff Magnet Nord einen der beiden Schalter passiert hat. Über anschließende
Multiplikationsrelais gemäß Fig. 5 werden die Meßsignale dT„, dA„ und dAQ erzeugt, die in Integratoren
zu den gesuchten Größen T^, A„ und A0 verarbeitet werden.
Bei der diskontinuierlichen Verarbeitung ist dps Übertragungskabel
über einen Mitnehmer mit einem Impulsgeber verbunden, wobei der Impulsgeber proportional zur gefahrenen
Kabellänge Impulse an den zuvor erwähnten Empfangsteil gibt. Während der Impulsdauer werden die kontinuierlich am Empfangsteil
ankommenden elektrischen Meßwertsignale sin 0 und cos θ zu dem Rechner durchgelassen, wo sie zu den elektrischen
Ty, Α,.,und Aq verarbeitet werden.
Die Ergebnisse werden nach den folgenden Funktionen gebildet:
η
Tv = Σ' AT . cos 0
Tv = Σ' AT . cos 0
ΔΤ . sin 0 . cos θ
ΔΤ . sin 0 . sin θ
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"12~
Hierbei ist η die Impulszahl und T die Kabellänge, die zwischen 2 Impulsen auf- oder abgespult wird. Die insgesamt
nach η Impulsen abgefahrene Kabellänge T beträgt dann:
τ = ^ξ2 Δ τ
Das Rechnerteil 40 (Pig. 6) ist, wie vorher anhand der Fig. 5 beschrieben wurde, aufgebaut. Ein Unterschied besteht jedoch
darin, daß die Eingangssignale -rx, sin 0 und cos Θ, auf jeden
Fall das Signal ττ , diskontinuierlich zum Rechner durchgelassen
und dort verarbeitet werden. Außerdem ist das Eingangssignal -Tx konstant und nur während der Impulsdauer vorhanden,
in der übrigen Zeit ist das Signal Null. Damit wird erreicht, daß nur während der Impulsdauer das Signal -rx , das der Kabeilänge
ZlT entspricht, zu den Ausgängen dTy, dAN, dAQ
weitervera.rbeitet werden kann. Nur während der Impulsdauer liefern die Integratoren Veränderungen bei den Ausgängen Ty,
An und Aq. In der übrigen Zeit sind die Ausgänge dTy, dA„
und dAn NuIl^ und der Ausgang aus dem Integrator unverändert.
Zweckmäßigerweise wird den Integratoren ein Digitaldrucker nachgeschaltet, der die berechneten Ergebnisse Tv, Α,τ und
Aq in Tabellenform festhält.
Bei der diskontinuierlichen Verarbeitung kann bei Verwendung eines ochaltrelais S 3 (Fig. 6) die Relaiskette zur Berechnung
des cos 0 eingespart werden. Während der ersten Hälfte der Impulsdauer befindet sich das Relais S 3 in der darge-
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stellten Position. Das führt zur Berechnung der Signale cULr
und dAQ sowie zur Veränderung der Integratoren,, die die Werte
AjT und Aq liefern. Das Signal dT„ bleibt Null; außerdem
ändert sich der Integratorwert T„ nicht. Während der zweiten
Hälfte der Impulsdauer befindet sich das Relais S 3 in der
anderen Position, das Relais S 2 bleibt unverändert. Das führt zur Berechnung des Signals dT„ und zur Veränderung
des vom Integrator gelieferten Wertes T^. Die Signale dk™
und dAQ bleiben Null und die Integratorausgänge A^ und Aq ·
unverändert.
Ein Vergleichsrelais prüft das Vorzeichen des gemäß Fig. 3 gelieferten Wertes. Bei positivem Vorzeichen befinden sich
die Relais S Q , S 1 , S 2 in der dargestellten, bei negativem Vorzeichen in der umgekehrten Position«
Die Relais können vorzugsweise für elektrische Ein«- und Ausgangssignale,,
z, B « Gleichstrom, zwischen 4 bis 20 mA angelegt werden.
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Claims (16)
1.))Verfahren zur Ermittlung des räumlichen Bohrlochverlaufes,
insbesondere für Bohrungen, die der Gewinnung unterirdi*-
scher Güter dienen, dadurch gekennzeichnet,
daß kontinuierlich sowohl der sin 0 des Inklinationswinkels, als auch der cos θ des Azimutalwinkels der
Bohrung gemessen wird, daß den so gemessenen Werten eine kontinuierlich gemessene Meßgröße -jx zugeordnet wird,
die die gemessene Fahrgeschwindigkeit der beiden Winkelmeßgeräte durch das Bohrloch darstellt und daß über ein
Rechnerteil die Koordinaten der Meßwerte ermittelt werden.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
, daß die kontinuierlich gemessenen Werte sin 0, cos θ und ττ kontinuierlich verarbeitet
werden.
3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dai3 die kontinuierlich gemessenen
Werte sin 0, cos θ und -τχ diskontinuierlich verarbeitet
werden.
4.) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als
409823/0449 ~1
Koordinatenursprung ein Ende der Bohrung gewählt wird,
von dem die Achse T in die vertikale Richtung, A^ in
die Nordrichtung und AQ in eine um 90° aus der Nordrichtung
in horizontaler Ebene gedrehte Richtung sich erstreckt .,
5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinaten
nach folgenden Gleichungen bestimmt werden:
1 .) T,r = / ( §4 · cos 0 .) dt
V CL u
2·) Aw = / ( ti * sin ^ ' cos θ ^ dt
ο
3.) A0 = / ( t^· · sin 0 · sin θ ) dt
ο
6.) Verfahren nach einem der Anspruch .1 und 3 bis 4» da
durch gekennzeichnet, daß die Ko ordinaten nach folgenden Gleichungen bestimmt werden:
η
4.) Tv = Σ ΔΤ · cos 0
4.) Tv = Σ ΔΤ · cos 0
5.) Aw = >~!ΔΤ . sin 0 . cos Q
6·) Λπ = ΣϋΔτ . sin 0 . sin θ
υ 1
7.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
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1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Meßteil zur Ermittlung der die Raumkoordinaten bestimmenden Meßgrößen vorgesehen ist und daß ein Rechnerteil
zur Auswertung der Meßdaten übertage angeordnet ist.
8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet
, daß das Meßteil eine Einrichtung (1b) zur Ermittlung des cos θ des Azimutalwinkels θ
aufweist, daß eine Einrichtung (1a) zur unmittelbaren Ermittlung des sin 0 des Inklinationswinkels 0 vorgesehen
ist, und daß für die Ermittlung der Fahrgeschwin-
(50)
digkeit der Sonde, die den Heßteil der Vorrichtung aufnimmt, eine weitere Einrichtung vorgesehen ist.
9,) Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einrichtung (1a) zur
unmittelbaren Ermittlung des sin 0 des Inklinationswinkels 0 eine Potentiometer-Spule (1) aufweist, die um
ihre radiale Symmetrieachse (5) frei schwingend gelagert ist, daß die Symmetrieachse (5) einen Aufhängepunkt (4)
zur Lagerung eines Lotes (2) aufweist, wobei die Spitze des Lotes (2) das Potential an der Potentiometer-Spule
(1) abgreift und daß die Windungen der Spule parallel zur radialen Symmetrieachse (5) verlaufen.
10.) Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (1b) zur
Ermittlung des cos θ des Azimutalwinkel θ eine in der17
40982370449
Horizontalachse gehaltene Potentiometer-Spule (6) aufweist,
in der eine Magnetnadel (8) angeordnet ist, wobei die Magnetnadel (δ) einen negativen bzw. positiven
Spannungswert abgreift, sobald di.e Nadel aus der parallelen Anordnung zu den Windungen der Potentiometer-Spule
(6) abgelenkt wird und daß zur Bestimmung des jeweiligen Quadranten des Vollkreises, in dem sich die
Magnetnadel (8) bewegt, zwei um 180° versetzt zueinander angeordnete Schalter (SI, SII) vorgesehen sind.
11.) Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Ermittlung der Fahrgeschwindigkeit des Kabels eine Mit- '
nehmerrolle aufweist.
12.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rechnerteil (20, 30, 40) zur Umwandlung der Eingangssignale sin 0 und cos θ in zusätzliche Signale cos 0
und sin θ Quadrierrelais, Subtraktionsrelais und Reduzierrelais aufweist.
13.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch „gekennzeichnet, daß das
Rechnerteil (20, 30, 40) für die Umwandlung der eingehenden Eingangssignale in die Koordinaten Ty, A^ und
Aq außerdem noch Multiplikationsrelais, Schaltrelais,
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Vergleichsrelais, Integratoren und eine Konstantstromquelle
aufweist.
14.) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Meßteil eine Einrichtung
(Ib1) zur Ermittlung des Azimutalwinkels θ und daß
eine Einrichtung (1a) zur Ermittlung des sin 0 des Inklinationswinkels 0 vorgesehen ist. ·
15.) Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (Ib1) zur
Ermittlung des Azimutalwinkels θ eine in der Längsachse der Sonde (50) drehbar gelagerte Welle (9) aufweist,
daß die Welle (9) an ihrem einen Ende mit einem Bügelteil (10) verbunden ist, daß in den freien Bügelenden
eine Achse (11) drehbar gelagert ist, daß mit der Achse (11) eine Potentiometer-Spule (13) starr verbunden ist,
daß zur Lagefixierung der Potentiometer-Spule (13) in der Horizontalen ein Gewicht (14) vorgesehen ist, das unterhalb
der in den Bügelenden gelagerten Achse (11) angreift und daß im Zentrum der Potentiometer-Spule (13) eine
Hagnetnadel (15) gelagert ist, die mit der nach Norden weisenden Spitze (16) an der Potentiometer-Spule (13)
ein elektrisches Potential abgreift.
16.) Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet , daß im Rechnerteil eine
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zusammengesetzte Relaisgruppe (60) zur Umwandlung des gemessenen Azimutalwinkels θ in den cos θ vorgesehen
ist.
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DE2256648C3 DE2256648C3 (de) | 1976-02-19 |
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