DE3537673A1

DE3537673A1 - Verfahren zur erfassung, speicherung und sicherung von messdaten, die in bohrloechern mit hoher umgebungstemperatur gewonnen werden

Info

Publication number: DE3537673A1
Application number: DE19853537673
Authority: DE
Inventors: Peter Hofmann; Herbert Bareiss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-23
Filing date: 1985-10-23
Publication date: 1987-04-23
Also published as: DE3537673C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung, Speicherung und Sicherung von Meßdaten, die in Bohrlöchern mit hoher Umgebungstemperatur gewonnen werden, mit einer am unteren Ende des Bohrloches befindlichen Sonde, die einen Mikroprozessor aufweist, an dessen Eingänge Meßdaten von in der Sonde angeordneten Sensoren gelegt sind.

Die Erfassung und Sicherung von Meßdaten, die in Bohrlöchern mit hoher Umgebungstemperatur gewonnen und aufgezeichnet werden müssen, ist äußerst schwierig. Die in den Bohrlöchern herrschende unter Umständen sehr hohe Umgebungstemperatur verbietet den Einsatz von elektronischen Bauelementen, die sehr wärmeempfindlich sind, bei denen deshalb unter Einwirkung von Infrarotstrahlung Verfälschungen der Meßdaten auftreten können. Andererseits ist es oft notwendig, in Bohrlöchern eine Vielzahl von Daten und Meßwerten zu erfassen, wobei die elektrische Umsetzung und Speicherung derartiger Meßdaten angestrebt wird, um derartige Meßdaten elektrisch zu verarbeiten und auszuwerten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erfassung, Speicherung und Sicherung von Meßdaten, die am unteren Ende von Bohrlöchern mit hoher Umgebungstemperatur gewonnen werden, zu schaffen, mit dem eine sichere Erfassung und Speicherung der Meßdaten möglich ist, ohne daß durch die Temperatureinwirkungen Verfälschungen oder ein Verlust von Meßdaten auftreten können.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Mikroprozessor aus dem elektrisch ausgeschalteten Zustand kurzzeitig zur Erfassung der anliegenden Meßdaten der Sensoren eingeschaltet wird und die erhaltenen und eventuellen umgesetzten Meßdaten nicht flüchtig in einen UV-löschbaren Speicher einschreibt und danach wieder elektrisch inaktiv bzw. ausgeschaltet wird bis zum Beginn eines neuen Meß- und Schreibzyklusses. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den hervorstechenden Vorteil, daß auch eine hohe Umgebungstemperatur die Erfassung und Speicherung der Meßdaten nicht negativ beeinflußt. Dadurch, daß der Mikroprozessor nur kurzzeitig zum Erfassen und Schreiben der anliegenden Meßdaten elektrisch eingeschaltet, gewissermaßen geweckt, danach sofort wieder elektrisch ausgeschaltet und inaktiv gemacht wird, findet eine Erwärmung des Mikroprozessors über seine Umgebungstemperatur hinaus praktisch nicht statt. Die Verlustleistung des Mikroprozessors wird dadurch derart gering gehalten, daß eine Eigenerwärmung praktisch unterbunden wird und der Mikroprozessor nur die Umgebungstemperatur annimmt. Gleichzeitig werden während eines Meßzyklusses die Meßdaten aus dem Mikroprozessor nicht flüchtig in einen UV-löschbaren Speicher eingeschrieben, wodurch die Meßdaten nicht flüchtig bzw. dauerhaft gespeichert sind, da die vorhandene Infrarotstrahlung den Speicherinhalt der UV-löschbaren Speicher nicht beeinflußt, andererseits UV-Licht in einem Bohrloch normalerweise nicht vorhanden ist.

Zur Geringhaltung der Verlustleistung des UV-löschbaren Speichers wird auch dieser nur während des Schreibzyklusses elektrisch eingeschaltet, danach wieder elektrisch ausgeschaltet, was vorzugsweise über den Mikroprozessor geschieht.

Nach Heben der Sonde und Entnahme des UV-löschbaren Speichers können die eingeschriebenen Meßdaten aus demselben ausgelesen und geeignet weiterverarbeitet werden.

Das Blockschaltbild zeigt einen schematischen Aufbau einer elektrischen Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine elektrische Schaltung verwendet, die innerhalb einer Sonde angeordnet ist und mit dieser in das Bohrloch abgesenkt wird. Die elektrische Schaltung besitzt einen Mikroprozessor 1 (CPU), der über ein Zeitglied 2 oder einen Taktgenerator ansteuerbar ist. Als Taktgenerator ist ein solcher gewählt, der nur eine höchst geringe Verlustleistung besitzt. An Eingänge des Mikroprozessors 1 sind beispielsweise über einen A/D-Wandler 3 Meßdaten in Form von Spannungspegeln gelegt, die beispielsweise von peripheren Sensoren stammen, die geeignet in oder an der Sonde angeordnet sind. Ausgänge des Mikroprozessors 1 sind über eine Verbindungsleitung 8 auf einen UV-löschbaren Speicher 4 gelegt, wobei über die Verbindungsleitung 8 zwischen dem Mikroprozessor 1 und dem Speicher 4 die vom Mikroprozessor 1 erhaltenen und eventuell umgesetzten Meßdaten aus dem A/D-Wandler 3 gesandt und in den Speicher 4 nicht flüchtig eingeschrieben werden.

Eine Spannungsversorgung 7, die vorzugsweise eine Batterie oder ein Akkumulator ist, versorgt gleichermaßen den Mikroprozessor 1 wie den Taktgenerator 2. Über Versorgungsleitungen 9, 10 und 13 wird die Versorgungsspannung je über ein Relais 5 bzw. 6 an den Speicher 4 bzw. den A/D-Wandler 3 gelegt. Die Relais 5, 6 werden über gemeinsame Leitungen 11, 12 durch den Mikroprozessor 1 angesteuert.

Normalerweise sind der Mikroprozessor 1, der A/D-Wandler 3 und der Speicher 4 elektrisch abgeschaltet und inaktiv (sleep-mode). Sendet nun der Taktgenerator 2 einen Steuerimpuls (Weckimpuls) an den Mikroprozessor 1, so wird dieser dadurch elektrisch eingeschaltet (geweckt).

Über die Leitung 12 steuert sodann der Mikroprozessor 1 das Relais 6 an, wodurch dieses erregt und die Versorgungsspannung aus der Strom-Spannungsversorgung 7 über die Leitungen 10, 13 an den A/D-Wandler 3 gelegt wird. Nunmehr fragt der Mikroprozessor 1 die Meßdaten des A/D-Wandlers 3 ab, wobei diese Meßdaten gegebenenfalls überprüft und in geeigneter Weise umgesetzt werden können. Nach dieser Aufnahme der Meßdaten aus dem A/D-Wandler 3 kann nunmehr das Relais 6 wieder abfallen, wodurch der A/D-Wandler 3 wieder stromlos wird.

Sollen die abgefragten Meßdaten gespeichert werden, so steuert der Mikroprozessor 1 über eine Leitung 11 das Relais 5 an, wodurch beim Ansprechen des Relais 5 die Versorgungsleitung 9 zum Speicher 4 geschlossen und die Versorgungsspannung an den Speicher gelegt wird. Nunmehr werden aus dem Mikroprozessor 1 über die Leitung 8 die Meßdaten in den Speicher 4 nicht flüchtig eingeschrieben. Nach Beendigung des Weckimpulses bzw. nach Beendigung des Schreibzyklusses in den Speicher 4 wird der Mikroprozessor 1 nun wieder inaktiv; ebenso fällt nach Inaktivierung der Leitung 11 das Relais 5 wieder ab, wodurch die Versorgungsspannung für den Speicher 4 unterbrochen wird. Bis zum Auftreten des nächsten Weckimpulses aus dem Taktgenerator 2 ist somit die Schaltung, mit Ausnahme des Zeitgenerators 2, elektrisch inaktiv ausgeschaltet.

Auf diese Weise wird erreicht, daß der Mikroprozessor 1 und gegebenenfalls auch der A/D-Wandler 3 sowie der Speicher 4 praktisch keine Verlustleistung haben und somit auch keine zusätzliche Temperaturerhöhung der genannten Bauelemente durch Eigenerwärmung auftritt. Sondern die Bauelemente nehmen über einen langen Zeitraum gesehen nur die Umgebungstemperatur der Sonde innerhalb des Bohrloches an.

Der Meß-Schreibzyklus kann natürlich individuell den Erfordernissen angepaßt werden, beispielsweise kann jede Millisekunde oder jede Minute ein Meß-Schreibzyklus erfolgen. Nach Herausziehen der Sonde aus dem Bohrloch können die im Speicher 4 nicht flüchtig gespeicherten Meßdaten elektrisch abgerufen und geeignet weiterverarbeitet und ausgewertet werden.

Claims

1. Verfahren zur Erfassung, Speicherung und Sicherung von Meßdaten, die in Bohrlöchern mit hoher Umgebungstemperatur gewonnen werden, mit einer am unteren Ende des Bohrloches befindlichen Sonde, die einen Mikroprozessor aufweist, an dessen Eingänge Meßdaten von in der Sonde angeordneten Sensoren gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (1) aus dem elektrisch ausgeschalteten Zustand kurzzeitig zur Erfassung der anliegenden Meßdaten der Sensoren eingeschaltet wird und die erhaltenen eventuell umgesetzten und überprüften Meßdaten nicht flüchtig in einen UV-löschbaren Speicher (4) einschreibt und danach wieder elektrisch inaktiv bzw. ausgeschaltet wird bis zum Beginn eines neuen Meß- und Schreibzyklusses.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (1) über ein Zeitglied (2) taktweise angesteuert und geweckt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch der UV-löschbare Speicher (4) nur während des Schreibzyklusses über den Mikroprozessor (1) elektrisch eingeschaltet und danach wieder elektrisch inaktiv bzw. ausgeschaltet wird.