DE862110C - Verfahren zur kontinuierlichen UEbertragung von Messwerten, insbesondere zum Fernmessen von Bohrlochsdaten aller Art - Google Patents

Description

• Verfahren zur kontinuierlichen Übertragung von Meßwerten, insbesondere zum Fernmessen von Bohrlochsdaten aller Art Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Fernmessen, insbesondere von Bohrlochsmeßwerten, wie Neigung und Richtung, Druck, Temperatur, Einfallen, Durchmesser u. a., und ist in Bohrlöchern beliebiger Neigung, also in Horizontal- wie auch in Vertikalbohrungen anwendbar.
• Die Mehrzahl der bekannten Geräte sind registrierende Geräte, wobei die Aufzeichnung im Innern des in das Bohrloch eingelassenen Gerätes erfolgt. Einfache Geräte ermöglichen während des Aufenthaltes im Bohrloch nur eine einzige Messung, während praktischere Ausführungen mehrere Messungen hintereinander erlauben. Diese Möglichkeit ist besonders bei Neigungsmessungen wichtig, da die Genauigkeit der Bestimmung des Bohrlochsverlaufes abhängig ist von der Vielzahl der hintereinander erfolgten Neigungsmessungen. Von Ein-und Mehrmalsmeßgeräten: haben also die letzteren zweifellos den Vorzug. Sollen die Messungen zeitlich hintereinander ausgeführt werden, so besitzen die bekannten Meßeinrichtungen ein Uhrwerk, welches die Registrierung der Meßwerte nach bestimmten Zeitintervallen veranlaßt. Die Zwischenzelten dienen zum Weitertransport der Meßsonde bis zum nächsten Meßpunkt. Der Meßvorgang bedingt also eine Vergleichsuhr bei der Bedienungsmannschaft. Eine Kontrolle des Meßvorganges und seiner einwandfreien Funktion kann erst nach Ausbau des Gerätes erfolgen. Besonders interessierende Stellen des Bohrloches werden als solche also erst nach Abschluß der Messung erkannt und machen dann oft eine nochmalige eingehendere Messung an diesen Stellen erforderlich. Das Ideal einer Bohrlochsmeßeinrichtung ist also ein fernanzeigendes Gerät, welches die augenblicklichen Meßwerte der Sonde über eine elektrische Leitung nach außen überträgt. Dadurch werden fortlaufende, zeitunabhängige Messungen in beliebiger Anzahl und eine dauernde Kontrolle der Funktionsbereitschaft des Gerätes ermöglicht. Es ist bereits vorgeschlagen worden, mit Hilfe von Photozellen die Meßwerte des Gerätes in photoelektrische Spannungen ümzuwandeln, deren -Größe vom Meßwert abhängig' ist und diese Spannungen über eine elektrischeLeitung nach außen zu übertragen und zu messen. Hierbei ist eine große Konstanz der Lichtquelle erforderlich, da Schwankungen, der Lichtstärke die photoelektrische Spannung ebenfalls beeinflussen. Technisch ist diese Bedingung nur bei entsprechendem Aufwand zu erfüllen. Soweit die bisher bekannten Verfahren und Einrichtungen.
• Die hier vorliegende Erfindung löst die Aufgabe der Fernübertragung von Meßwerten nach einem anderen Verfahren, wobei Strom- und Spannungsschwankungen keinen Einfluß haben, der Abgriff der Meß:werte aber ebenfalls photoelektrisch und damit ohne Rückwirkung auf die Meßeinrichtungen erfolgt.
• In dem in das Bohrloch einzuführenden Meßgerät befindet sich der Elektromotor i (Abb. i). Auf einem sich mit der Motorwelle drehenden Hebelarm ist die Photozelle :2 angeordnet, die während des Laufes des Motors somit eine Kreisbewegung ausführt. Über der Photozelle :2 befindet sich eine feststehende Scheibe 3, die auf der Kreisringfläche 4 lichtdurchlässig ist, so daß das von derLichtquelle9 ausgehende Licht. durch diese Ringfläche ¢ auf die ständig im Kreis bewegte Photozelle trifft.
• In dem außerhalb des Bohrloches befindlichen Anzeigegerät (Abb. 2) befindet sieh der Motor io, auf dessenDrehschenkelsich die trägheitsloseLichtquelle ii befindet. Über dem Motor io ist eine Mattscheibe angeordnet, die ringförmig eine Skaleneinteilung trägt und von Hand drehbar verstellt werden kann.
• Die Lichtquelle i i steht über einen Verstärker und eine elektrische Leitung mit der Photozelle ä in Verbindung, so daß die Lichtquelle i i im gleichen Rhythmus leuchtet, wie die - Photozelle 2 von Licht getroffen wird.
• Wird nun über der Scheibe 3 der Zeiger eines Meßwerkes angeordnet, dessen Drehachse mit der Motorachse zusammenfällt, und der über den lichtdurchlässigen Ring 4 hinwegragt, so wird die Photozelle: beim Drunterweggang unter den Zeiger von diesem beschattet und die Lichtquelle i i für diese Zeit zum Erlöschen gebracht. Wenn die beiden Motoren mit synchroner Drehzahl laufen, so wird die Lichtquelle i i stets an der gleichen Stelle des Kreisumfanges leuchten bzw. erlöschen. Bei genügend hoher Drehzahl, > 1b U/sek, erscheint dem Auge ein stehendes Bild, d. h. ein heller Kreis, der durch eine dunkle Stelle unterbrochen wird, die die Zeigerstellung markiert. Auf die gleiche Weise wird die Zeigernullstellung übertragen, indem der Kreisring 4 an dieser Stelle durch einen Strich abgedeckt ist.
• Zur Registrierung der Meßwerte dient eine Einrichtung nach Abb. 4. Der Motor io dreht in diesem Fall die das Registrierpapier tragende Scheibe 13. Der sich zwischen den Magnetpolen 14 befindliche Schreibstift wird wie die Zunge in einem Freischwingerlautsprecher hin und her bewegt, wenn die Wicklung 15 im Rhythmus der Bestrahlung der Photozelle 2 Spannungsschwankungen erfährt. Es können auf diese Art auch mehrere Zeiger gleichzeitig übertragen werden, so daß die Registrierung etwa, wie in Abb. 5 dargestellt, aussieht, wobei die breiter ausgebildete Marke 16 die Nullstellung und die Marken 17 und 18 die Augenblickswerte zweier Zeigerstellungen bedeuten können. Auf einen synchronen Lauf der Motoren i und 1o kann verzichtet werden, wenn die Registrierfläche nicht rotatorisch, sondern geradlinig bewegt wird, die Aufzeichnung also nicht in sich zurückkehrt. Die Wiederkehr der Nullmarke 16 würde die Gesamtlänge der Skala angeben, die dem Winkelweg 2 n des rotierenden Bildgebers entspricht. Somit ist dann bei beliebiger Länge der Gesamtskala der Wert der Zwischenmarken ig und 2o (Abb. 6) ablesbar.
• Als Beispiel ist in den Abb. i bis 3 die Fernübertragung der Meßwerte eines Bohrlochsneigungsmessers dargestellt. Die Kompaßnadel5 ragt mit einem Ende über den Kreisring 4 hinweg und gibt der Photozelle 2 den Impuls für die Nordrichtung. Eine darüber befindliche Pendelscheibe 8 entspricht im Durchmesser dem Innendurchmesser des- Kreisringes 4; so daß bei genau senkrechter Lage die Pendelscheibe 8 nichts von dem Kreisring 4 abdeckt. Wird jedoch das Gerät geneigt, so tritt die Pendelscheibe 8 in Richtung der Neigung über den Kreisring 4 hinweg. Wenn die Pendelscheibe B zudem noch Kreise trägt, die jeweils einem bestimmten Neigungsmaß entsprechen, so wird sie beim Passieren der Photozelle 2 eine entsprechende Anzahl von Impulsen erzeugen, die beim Anzeige- oder Registriergerät ein Bild, wie etwa in Abb. 3 dargestellt, erzeugen.

Claims (3)

1. PATENTA-NSP12ÜCIIE: i. Verfahren zur Fernübertragung von Meßwerten, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückgelegte Weg eines Meßwertanzeigers photoelektrisch mit konstanter Geschwindigkeit abgetastet wird, wobei der Zeiger selbst und ein anderer feststehender Punkt der Skala je einen Impuls auf das Tastorgan ausübt, so daß die zu messende Zeit zwischen diesen Impulsen ein Maß für die Zeigerstellung und den Meßwert ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Impulsen in Wegintervalle umgewandelt werden, indem die Impulse auf einer Registrierfläche aufgetragen -werden, die sich relativ zum Impuls- Schreiber mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die Zeitintervalle zwischen .den einzelnen Impulsen in Wegintervalle umgewandelt werden, indem die Impulse in Dunkelimpulse einer Lichtquelle verwandelt werden, wobei die Lichtquelle mit gleicher Drehgeschwindigkeit wie das Tastorgan auf der Geberseite im Kreis bewegt wird, so daß bei genügend hoher Drehzahl dem Auge ein stehendes Bild der Skala erscheint. Angezogene Druckschriften: W. S t äb l e i n : Die Technik der Fernwirkanlagen, 1934, S. 34 bis 3S.