DE871733C

DE871733C - Inclinometer for steeply inclined and horizontal boreholes

Info

Publication number: DE871733C
Application number: DEG522D
Authority: DE
Inventors: Oscar Dr Martienssen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-11-29
Filing date: 1941-11-29
Publication date: 1953-03-26

Description

Neigungsmesser für stark geneigte und horizontale Bohrlöcher Zur Feststellung ides Ortes einer angenähert vertikalen Bohrung in den verschiedenen Teufen relativ zum Böhrlochmund hat sich eine auf Wahrscheinlichkeitsrechnung beruhende Meßmethode bewährt, z. B. :gemäß dem Patent 2-86 830 und der Beschreibung in der Elektrotechnischen Zeitschrift Jahrgang 192o, Heft 22 (Der Kreiselko.mpaß im Schachtbau, von O. Martienssen).Inclinometer for steeply inclined and horizontal boreholes. B.: According to the patent 2-86 830 and the description in the electrical engineering journal, year 192o, issue 22 (Der Kreiselko.mpaß im Schachtbau, by O. Martienssen).

Bei .dieser Meßmethode wird .die Neigung des Bohrloches gegen .die Vertikale, in zwei Komponenten zerlegt, in festen Abständen gemessen. Aus der Neigung und .dem Abstand zweier aufeinanderfolgender Meßpunkte ergibt sich die horizontale Versetzung des Böhrloches auf -der Strecke zwischen diesen zwei Meßpunkten. Die Neigungskomponenten können genommen werden in zwei fest orientierten vertikalen Ebenen, z. B. in Richtung -des geographischen Meridians und senkrecht dazu mit Hilfe eines Kreiselkompasses, oder auch in Richtung des magnetischen Meridians und senkrecht dazu mit Hilfe eines Magnetkompasses. Die Summe der Versetzungen, die bei den einzelnen Meßstrecken bestimmt worden sind in der Nord-Süd-Richtung, ergibt die Gesamtversetzung des Bohrloches in dieser Richtung; die Summe der Teilversetzungen in .der Ost-West-Richtung ergibt die Ost-West-Versetzung des Bohrloches.With this measuring method, the inclination of the borehole against the Vertical, broken down into two components, measured at fixed intervals. From the inclination and .the distance between two successive measuring points results in the horizontal one Displacement of the borehole on the line between these two measuring points. the Slope components can be taken in two firmly oriented verticals Levels, e.g. B. in the direction of the geographical meridian and perpendicular to it with the help a gyro compass, or in the direction of the magnetic meridian and perpendicular to do this with the help of a magnetic compass. The sum of the dislocations that occur in each Measurement sections have been determined in the north-south direction, results in the total offset of the borehole in this direction; the sum of the partial dislocations in the east-west direction gives the east-west offset of the borehole.

Es wird demnach das Endresultat gewonnen durch eine Summe aus einer großen Zahl von Einzelmessungen. Werden alle Einzelmessungen unter"gleicMn Bedingungen mit@dem gleichen Gerät ausgeführt, so ist die Fehlerwahrscheinlichkeit für alle diese Messungen die gleiche und der wahrscheinliche prozentuale Fehler der -Summe der Meßresultate wesentlich kleiner als der prozentuale Fehler jeder Einzelmessung. Bei Messungen z. B. mit (dem in öbengenannter Zeitschrift beschriebenen Gerät in Abständen von je 8 m hat sich bei einem Bo'hrloclh von 5oo m Teufe ergeben, daß ein Fehler von höchstens o,5 m gegenüber dem wahren Ort des Bohrloches garantiert werden kann, obgleich durch ungenaue Lage.des Apparates im Bohrloch; Reibung der Pendel in ihren Lagern, nicht genauen Papiertransport, Ablesefehler usw. bei den einzelnen Meßstreeken Fehler bis zu 3 cm vorkommen können. Wenn diese Fehler sich -addierten, würde demnach bei zweiundsechzig Messungen auf- einer Länge von 496 m ein Fehler von 186 cm -herauskommen.So the end result is obtained by a sum of one large number of individual measurements. Are all individual measurements under "same Conditions executed with @ the same device, the probability of error is for all these measurements the same and the probable percentage error the sum of the measurement results is much smaller than the percentage error of each Single measurement. For measurements z. B. with (the one described in the aforementioned journal Device at intervals of 8 m each resulted from a drill hole of 500 m depth, that guarantees an error of no more than 0.5 m compared to the true location of the borehole can be, although due to inaccurate position of the apparatus in the borehole; Friction of the Pendulum in their bearings, inaccurate paper transport, reading errors, etc. in the individual measuring lines errors of up to 3 cm can occur. When these errors turn up -added, would therefore with sixty-two measurements over a length of 496 m an error of 186 cm.

Der Vorteil der Meßmethode ist, daß der zu erwartende absolute Fehler mit der Bohrlochlänge nicht proportional zunimmt wegen (der gleichzeitigen Zunahme der Zahl der Meßpunkte. Tatsächlich ergibt sich aus praktischen Ergebnissen-, .daß die Zunahme der höchstens zu erwartenden Meßfehler bei Bohrlöchern mittlerer Teufe nur 5 cm auf roö m Bohrlöchlänge ist, also o,5 °/oo der Bohrlochlänge; während sie bei der Einzelmessung etwa 4%0 der Bohrlochlänge ist.The advantage of the measurement method is that the absolute error to be expected does not increase proportionally with the borehole length because of (the simultaneous increase the number of measuring points. In fact, from practical results, .that the increase in the maximum measurement errors to be expected in boreholes of medium depth is only 5 cm on the length of the borehole, i.e. 0.5% of the length of the borehole; while they is about 4% 0 of the borehole length for the individual measurement.

Bei Horizontalbohrungen oder Bohrungen mit Neigungen über 45° gegenüber der Vertikalen ist die obengenannte Komponentenzerlegung nicht zulässig. Es muß @demnach bei solchen Bohrungen unter Beibehaltung .des Grundprinzips der Ortbestimmun'g aus der Summe von einzelnen Neigungsmessungen eine andere Komponentenzerlegung vorgenommen werden.For horizontal bores or bores with inclinations of more than 45 ° opposite The above-mentioned component breakdown is not permitted on the vertical. It must @ Accordingly, with such boreholes while maintaining the basic principle of location determination a different component breakdown is made from the sum of individual inclination measurements will.

In idenZeichnungen ist die-Meßmethode beispielsweise schematisch dargestellt.The measurement method is shown schematically, for example, in the same drawings.

In Fig. r ist .die Einrichtung für die Neigungsmessungen gegen die Horizontale gezeichnet. Das Metallrohr z liegt in Richtung .des Bohrloches im Apparat und ist mit Quecksilber :2 oder einer anderen elektrisch gut leitenden Flüssigkeit bis zur Hälfte gefüllt. Liegt das Rohr horizontal und demnach auch das Bohrloch an der Stelle des Apparates, so steht das Quecksilber an beiden Enden des Rohres gleich hoch; ist. das Rohr aber gegen die Horizontale geneigt, .so steht .das Quecksilber auf der tiefer liegenden Seite des Rohres höher. Durch einen Elektromotor 3 wird das Rohr über die in 4 untergebrachten Zbersetzungsräder etwa einmal pro Minute um #seine Achse gedreht. Isoliert in das Metallrohr eingesetzt ist der Kontaktstift 5. Ein Verbindungsidraht geht -von diesem über einen Schleifring 6, den Summer-7, eine übertragungswicklung $, einen kelaisköntakt 9 und die Relaiszunge zo, zu einer Trockenbatterie z z, welche mit ihrem zweiten Pol mit (dem Gehäuse des Instrumentes Verbindung hat. Die Sekundärwicklung des Übertragers. 811 ist evtl. unter Zwischenschaltung eines Verstärkers .mit dem Telefon 12 außerhalb !des Bohrloches verbunden. Wird-,das mit Quecksilber gefüllte Rohr gedreht,: so taucht der Kontaktstift 5 in- .das Quecksilber ein- und-- aus=; - liegt -das Rohr :horizontal, so sind die Zeiten der Ein- und Austauchung gleich, falls das Rohr genau halb gefüllt ist. Liegt .das Rohr geneigt, so ist die Eintauchzeit größer als die Aüstauchzeit an dem tiefer liegenden Ende des Rohres. Es kann demnach bei genau konstanter Tourenzahl des Rohres aus der Eintauchzeit auf die Neigung des Bohrloches geschlossen werden oder, wenn die Tourenzahl nicht bekannt ist; aus dem Verhältnis der Eintauchzeit zu der Austauchzeit. Die Zeiten werden durch das Ansprechen des Summers 7 bzw. Schweigen desselben kenntlich gemacht und können mittels einer Stoppuhr über Tage an dem Telefon 1.2 abgehört werden: Wird z. B. eine solche Neigungsmessung alle 8 m vorgenommen und soll der Ort des Bohrloches in 240 m Abstand vom Bohrlochmund bestimmt werden, so sind hierfür dreißig Messungen nötig. Werden die dreißig gemessenen Winkel addiert und ihre .Summe durch 3o .dividiert, also ihr Mittelwert genommen, so gibt dieser den Neigungswinkel an, unter welchem das Bohrloch in ä4o m Abstand vom Bohrloehmund liegt.In Fig. R. The device for the inclination measurements against the horizontal is drawn. The metal tube z lies in the direction of the borehole in the apparatus and is half filled with mercury: 2 or another liquid with good electrical conductivity. If the pipe is horizontal and therefore also the borehole is at the point of the apparatus, the mercury is at the same level at both ends of the pipe; is. but the tube is inclined to the horizontal, so the mercury is higher on the lower-lying side of the tube. By means of an electric motor 3, the tube is rotated about its axis about once per minute via the decomposition wheels housed in FIG. The contact pin 5 is insulated and inserted into the metal tube. A connecting wire goes from this via a slip ring 6, the buzzer 7, a transmission winding $, a kelaiskontakt 9 and the relay tongue zo, to a dry battery zz, which has its second pole with ( The secondary winding of the transformer 811 is possibly connected to the telephone 12 outside the borehole with the interposition of an amplifier. the mercury in and - out =; - lies - the tube: horizontal, the times of immersion and immersion are the same if the tube is exactly half full. If the tube is inclined, the immersion time is greater than that Diving time at the lower end of the pipe. If the number of revolutions of the pipe is exactly constant, the inclination of the borehole can be deduced from the immersion time or if the number of revolutions is not known nt is; from the ratio of the immersion time to the immersion time. The times are identified by the buzzer 7 being addressed or the buzzer is silent and can be monitored over days on the telephone 1.2 by means of a stopwatch. B. such an inclination measurement is carried out every 8 m and the location of the borehole is to be determined at a distance of 240 m from the borehole mouth, thirty measurements are necessary for this. If the thirty measured angles are added and their sum divided by 3o, i.e. their mean value is taken, this indicates the angle of inclination at which the borehole lies at a distance of -40 m from the mouth of the borehole.

Statt eines Elektromotors kann auch ein Uhrwerk zur Drehung des Quecksilberrohres benutzt werden, um eine konstante und bekannte Tourenzahl des Meßrohres zu bekommen.Instead of an electric motor, a clockwork can also be used to rotate the mercury tube can be used to get a constant and known number of revolutions of the measuring tube.

Die Drahtverbindung nach dem Telefon über Tage kann auch fortgelassen werden: Ist der Summer genügend stark, so kann man die tönende Zeit durch Anlegen des Ohres an das Gestänge, an welchem der Apparat im Bohrloch sitzt, abhören. Es kann aber auch die Batterie an eine im Apparat isolierte Elektrode abgeschlossen werden, welche im Bohrloch mit (dem Bohrkochstoß evtl. über die Spülflüssigkeit Verbindung bekommt. Das Telefon z2 über Tage ist dann einerseits :durch eine Elektrode reit der Erde, andererseits mit dem Gestänge zu verbinden, welches leitende Verbindung mit dem Gerät hat, evtl. unter Zwischenschaltung eines Verstärkers.The wire connection to the telephone above days can also be omitted be: If the buzzer is strong enough, the sounding time can be set by applying of the ear to the rod on which the device is located in the borehole. It however, the battery can also be connected to an electrode isolated in the device which in the borehole with (the boil surge, possibly via the flushing liquid Connection gets. The telephone z2 above days is then on the one hand: through an electrode ride the earth, on the other hand to connect with the linkage, which conductive connection with the device, possibly with the interposition of an amplifier.

Die Einrichtung zur Azimutbestdmmung ist in den Fig. 3 und 4 schematisch dargestellt: Ein Rohr 13 ist mittels der Zapfen 14 im Apparat drehbar gelagert. In diesem Rohr hängt .drehbar um die Querzapfen 15 das Gehäuse 16. Das Rohr 13 und das Gehäuse 16 sind durchUntergewichtebeschwert, so daß das Gehäuse 16 stets senkrecht hängenbleibt, gleichgültig, wie auch der Apparat beim Gebrauch um seine Achse gedreht wird, oder in seiner Längsachse geneigt wird. In Odem somit kardanisch aufgehängten Gehäuse 16 (Fig. 4) ist eine Stoppuhr 17 gelagert. Die Uhrenachse z$ trägt einen Querbalken rg und-.dieser wieder einen feinen Vertikaldraht 2o. Dieser hat also über das Uhrwerk und das Gehäuse z-6 Körperverbindung. Der Quertalken zg dient als Uhrzeiger und macht z. B. in 3 Minuten eine volle Umdrehung, bewegt sich also in z Sekunde um 2°.The device for azimuth determination is shown schematically in FIGS. 3 and 4: A tube 13 is rotatably mounted in the apparatus by means of the pin 14. The housing 16 hangs in this tube so that it can rotate about the transverse pin 15. The tube 13 and the housing 16 are weighed down by underweights, so that the housing 16 always hangs vertically, regardless of how the apparatus is rotated about its axis during use or in its own Longitudinal axis is inclined. A stopwatch 17 is mounted in the gimbal-mounted housing 16 (FIG. 4). The clock axis z $ carries a cross bar rg and -this again a fine vertical wire 2o. This means that it is connected to the body via the movement and the housing z-6. The Quertalken zg serves as a clock hand and makes z. B. a full turn in 3 minutes, so moves in z seconds by 2 °.

Zentrisch unter --dem Uhrzeiger ist auf einer isoliert angeordneten Stahlpinne einte Magnetnadel 2,1 angeordnet, welche sich in die Richtung des magnetischen Meridians einstellt. In der Ruhestellung möge z. B. .der Uhrzeiger in Richtung der Längsachse :des Apparates und demnach in Richtung des Bohrloches am Orte des Apparates stehen. Durch Erregen der Wicklung 22 eines Elektromagneten 2i a und Anziehen des Ankers 24 wird der bei 26 drehbar gelagerte Arm 25 gedreht und durch diesen der Druckknopf 23 der Uhr niedergedrückt. Dadurch wird die Uhr in Gang gebrac"_it und gleichzeitig der Stromkreis eines Summers 27 (s. Fig. 3 und 5) eingeschaltet, welcher einen höheren Ton gibt als der Summer 7 des Neigungsanzeigers, so daß das Ansprechen der beiden Summer nicht verwechselt werden kann.Centric under - the clock hand is arranged on an isolated Stahlpinne arranged a magnetic needle 2.1, which is in the direction of the magnetic Meridians adjusts. In the rest position may z. B. the clock hand in the direction of the longitudinal axis: of the apparatus and therefore in the direction of the borehole stand at the location of the apparatus. By energizing the winding 22 of an electromagnet 2i a and tightening of the armature 24, the arm 25 rotatably mounted at 26 is rotated and by this the push button 23 of the watch is depressed. This will make the clock in motion used and at the same time the circuit of a buzzer 27 (see Fig. 3 and 5) switched on, which gives a higher tone than the buzzer 7 of the inclination indicator, so that the response of the two buzzers cannot be confused.

Die Uhr läuft so lange, biss der Vertikaldraht 2o mit der Magnetnadel :2i Kontakt bekommt. In diesem Moment wird durch die weiter unten beschriebene Einrichtung der Strom des Summers 27 unterbrochen, der Elektromagnet 2i a wieder ausgeschaltet und der Uhrzeiger springt in seine Anfangslage zurück, während gleichzeitig der Stromkreis für die Neigungsmesser wieder eingeschaltet wird.The clock runs so long that the vertical wire bit 2o with the magnetic needle : 2i gets contact. At this moment, it is through the facility described below the current of the buzzer 27 interrupted, the electromagnet 2i a switched off again and the clock hand jumps back to its starting position, while at the same time the The circuit for the inclinometer is switched on again.

Die tönende Zeit dieses zweiten Summers 27 ist ein Meß für den Winkel, um welchen der Uhrzeiger sich drehen mußte, um die Richtung der Magnetnadel zu erreichen. War z. B. diese Zeit an einem Punkt des Bohrloches 2o Sekunden, dagegen 2o,5 Sekunden, nachdem der Apparat im Bohrloch um 8 m vorgeschoben war, so besagt dies, daß während dieser 8 m das Bohrloch um i ° nach Osten abgewichen ist, da ja ein Unterschied von o,5 Sekunden einer Drehung von i° entspricht.The sounding time of this second buzzer 27 is a measurement of the angle, around which the clock hand had to turn to reach the direction of the magnetic needle. Was z. B. this time at one point of the borehole 2o seconds, on the other hand 2o, 5 seconds, after the apparatus was advanced in the borehole by 8 m, so this says that during this 8 m the borehole deviated by i ° to the east, because there was a difference of 0.5 seconds corresponds to a rotation of i °.

Nimmt man den Mittelwert aller gemessenen Zeiten für,die Endpunkte aller gleichen Abschnitte des Bohrloches 'bis zu der Stelle des Bohrloches, für welche man den Ort bestimmen will, und zieht von diesem Mittelwert die gemessene Zeit für die Anfangsrichtung des Bohrloches ab, so braucht man nur diese-Zeitdifferenz gemäß der Umlaufzeit der Uhr umzurechnen in Winkelgraden, um die Richtungsdifferenz des Bohrloches an seinem Anfang und seinem Ende zu bekommen. Der Ort des Bohrloches relativ zum Bohrlochmund ergibt sich dann aus dieser Richtungsdifferenz und der Bohrlochlänge.If one takes the mean of all measured times for, the end points all the same sections of the borehole 'up to the point of the borehole for which one wants to determine the location, and draws the measured value from this mean Time for the initial direction of the borehole, you only need this time difference according to the orbital time of the clock to be converted into angular degrees to determine the difference in direction of the borehole at its beginning and its end. The location of the borehole relative to the borehole mouth then results from this difference in direction and the Borehole length.

Ist allerdings das Bohrloch sehr krumm, so daß die Länge des Bohrloches nicht mehr gleich der Entfernung des gesuchten Ortes vom Bohrlochmund zu setzen ist, so muß man nach einer ersten angenäherten Rechnung für einige Punkte des Bohrlochverlaufs den kleinen Unterschied der Länge des Bohrloches gegenüber der Entfernung feststellen und dann mit .dieser so korrigierten Bohrlochlänge rechnen.However, if the borehole is very crooked, so that the length of the borehole no longer to be set equal to the distance of the searched location from the borehole mouth is, one has to do a first approximate calculation for some points of the borehole course determine the small difference in the length of the borehole versus the distance and then calculate with this corrected borehole length.

Die im vorigen Abschnitt erwähnte Umstellung von der Neigungs- zur Azimutmessung und umgelehrt erfolgt in folgender Weise: Im Instrument ist ein Kipprelais 28 (Fig. i) vorgesehen, mit einer Relaiszunge io, die entweder an dem Kontakt 9 oder an dem Kontakt 29 anliegt. Die Relaiszunge ist.zwischen Federn gespannt und die Feder 30 ist etwas gekrümmt und unter Spannung gehalten, so daß durch die Spannung dieser Feder die Relaiszunge an dem -einen oder anderen Kontakt angedrückt wird, ohne eine Zwischenstellung einnehmen zu können. Wird für einen Moment die Relaiswicklung 31 mit Strom beschickt, so legt sich die Relaiszunge an den Kontakt 9 an. Fließt dagegen ein Strom durch die Relaiswicklung 32, so schnellt die Relaiszunge zu dem Kontakt 29 über; ohne Strom bleibt die Relaiszunge an ihrem Kontakt liegen, bis ein neuer Stromstoß sie evtl. zu dem anderen Kontakt hinüberwirft.The change from inclination to azimuth measurement and vice versa mentioned in the previous section takes place in the following way: A toggle relay 28 (FIG. The relay tongue is tensioned between springs and the spring 30 is slightly curved and kept under tension, so that the tension of this spring presses the relay tongue against one or the other contact without being able to assume an intermediate position. If the relay winding 31 is charged with current for a moment, the relay tongue rests against the contact 9. If, on the other hand, a current flows through the relay winding 32, the relay tongue snaps over to the contact 29; without power, the relay tongue remains on its contact until a new current surge throws it over to the other contact.

Ein Rad 33 aus Isolationsmaterial ist mit dem Schaltrohr i bei einem Übersetzungsverhältnis von I : 4 gekoppelt, und auf diesem Rade befindet sich eine leitende Lamelle 34, die mit dem Körper des Instruments verbunden ist. Auf .dem Rad schleift eine Schleifbürste 35. Von dieser Schleifbürste geht der Strom zur Relaiswicklung 32, sobald die Lamelle 34 mit ihrer Schleifbürste 35 Kontakt bekommt, also stets nach vier Umdrehungen der Quecksilberröhre, schaltet das Kipprelais auf dem Azimutapparat um. Wenn aber der Uhrzeiger i9 mit der Magnetnadel 21 Kontakt bekommt, geht ein Stromstoß durch die Relaiswicklung 31, und die Relaiszunge stellt wieder Verbindung mit dem Kontakt 9 her, und der Neigungsmesser ist wieder eingeschaltet.A wheel 33 made of insulation material is with the switching tube i at a Gear ratio of I: 4 coupled, and there is one on this wheel conductive blade 34 connected to the body of the instrument. On the Wheel grinds a grinding brush 35. From this grinding brush the current goes to Relay winding 32 as soon as the lamella 34 comes into contact with its grinding brush 35, so always after four revolutions of the mercury tube, the toggle relay switches on the azimuth apparatus. But if the clock hand i9 makes contact with the magnetic needle 21 gets, a current surge goes through the relay winding 31, and the relay tongue is Reconnect to contact 9 and the inclinometer is switched on again.

In Fig.6 ist der vollständige Apparat in beispielsweiser Ausführung dargestellt, ohne nähere Einzeichnungen der Einzelgeräte. (Der Länge wegen ist die Fig. 6 in zwei Teilen gezeichnet.) An dem Bohrgestänge 36 ist das Drehstück 37 des Apparates angeschraubt und an -diesen das starke Schutzrohr 38, in welchem sich der eigentliche Apparat befindet. Umgeben ist dieses Schutzrohr von einem zweiten Rohr 39. Die Spülflüssigkeit, welche durch das Bohrgestänge 36 in den Apparat eindringt, umfließt über die Öffnungen 4o das innere Schutzgehäuse und wird über die Öffnungen 41 und der zentralen Bohrung 42 dem Meißel zugeführt, der bei dem Gewinde 43 am Apparat angeschraubt wird.In FIG. 6 the complete apparatus is shown by way of example shown, without detailed drawings of the individual devices. (Because of the length, the Fig. 6 drawn in two parts.) On the drill rod 36 is the rotating piece 37 of the Apparatus and attached to the strong protective tube 38, in which the actual apparatus is located. This protective tube is surrounded by a second one Pipe 39. The flushing fluid which penetrates the apparatus through the drill pipe 36, flows around the inner protective housing via the openings 4o and is via the openings 41 and the central bore 42 supplied to the chisel, which is at the thread 43 on Device is screwed on.

44 ist ein Rohrstück, welches durch das Glimmerrohr 45 und die isolierenden Einsatzstücke 46 isoliert auf dem Gußstück 47 ruht. Diese Elektrode hat über den Stift48 Verbindung mit der Sekundärwicklung 8 a des Übertragers. Am Anfang des Apparates liegt ein Druckschalter 49 zum Einschalten der Batterie im Apparat. Dieser ist in Fig: 2 schematisch vergrößert gezeichnet. Wird die Spülpumpe, welche die Spülflüssigkeit durch das Bohrrohr dem Meißel zuführt, eingeschaltet, so drückt diese Spülflüssigkeit gegen die Gummimembran 5o und biegt diese durch, bis sie sich an die !konische Ausdrehung des Metallstückes 51 anlegt. An dieser Gummimembran befindet sich eine Druckstange 52, die den Schalter betätigt. Will man daher nach einer Bohrzeit eine Messung ausführen, so braucht man nur die Spülpumpe ab- und wieder anzustellen und dann wieder abzustellen. Beim Einschalten oder Spülpumpe übt die Flüssigkeit einen Druck auf die Membran 5o aus, diese biegt sich durch und der Schalter 49 schaltet die Trockenelementenbatterie i i des Apparates ein. Abwechselnd ertönt jetzt der eine oder der andere Summer; und aus diesen tönenden Zeiten ergibt sich Neigung und Azimut ödes Bohrloches. Wird dann erneut die Spülpumpe angeworfen, so trifft erneut ein Druckstoß den Schalter und dieser schaltet die Batterie zi aus, und es kann weitergebohrt werden.44 is a piece of pipe which passes through the mica pipe 45 and the insulating Insert pieces 46 rests on the casting 47 in an isolated manner. This electrode has over the Pin 48 connection with the secondary winding 8 a of the transformer. At the beginning of the apparatus there is a push button switch 49 for switching on the battery in the apparatus. This is in Fig: 2 drawn schematically enlarged. Is the rinsing pump, which the rinsing liquid feeds through the drill pipe to the bit, switched on, so this flushing fluid presses against the rubber membrane 5o and bends it until it touches the conical recess of the metal piece 51 applies. There is a push rod on this rubber membrane 52 operating the switch. If you want to carry out a measurement after a drilling time, you only need to turn the flushing pump off and on again and then turn it off again. When switching on or the flushing pump, the liquid exerts pressure on the membrane 5o off, this bends and the switch 49 switches the dry cell battery i i of the device. One or the other now sounds alternately other buzzer; and from these sounding times the inclination and azimuth are desolate Borehole. If the flushing pump is then started again, another pressure surge occurs the switch and this turns the battery off, and you can continue drilling will.

Inder Zeichnung Fig. 6 ist die Läge des Quecksilberroteres z mit seinem Motor 3 und Getriebe q. im Apparat zu erkennen, ebenso und daran anschließend :das für den Umschaltemechanismu.s dienende Rad 33. Dahinter liegen die beiden Summer 7 und 27 und dahinter oder Übertrager mit der Wicklung 8;- die vom Summer 7 kommt, sowie der Wicklung 8 b, die vom Summer 27 kommt, sowie der Sekundärwicklung 8 a, welche mit einem Pol am Körper liegt, mit dem anderen Pol mit der isoliert aufgesetzten Elektrode 44 verbunden ist. Nach dem Übertrager folgt die kleine Trockenelementenbatterie i i von 6 V und dann das -drehbare Rohr 13 mit dem Elektromagneten 21 a der Stoppuhr 17 und der Magnetnadel 2i. Diese ganzen inneren Teile sind innerhalb des Messingrohres 53 gelagert. Über Tage liegt das Telefon 12, mit welchem (die Tätigkeit der Summer angehört wird, einerseits über einem Verstärker 54 mit dem Bohrgestänge, andererseits durch eine. Endungsstange mit der Erde verbunden. Durch das Tönen der Summer wird in der Wicklung 8 ca ein Wechselstrom erzeugt, und dieser überträgt sich mit Hilfe der Elektrode qq. auf das umliegende Erdreich. Da nun in einem allseitig ausgebreiteten leitenden Medium der Widerstand unabhängig von (der Länge .des Leiters ist; kann dieser Strom von der Elektrode 55: trotz der Entfernung dieser Elektrode vom Apparat wieder aufgenommen und dem Telefon zugeführt werden.In the drawing Fig. 6 is the length of the mercury red z with its Motor 3 and gearbox q. to recognize in the apparatus, likewise and afterwards: that for the switching mechanism serving wheel 33. Behind it are the two buzzers 7 and 27 and behind or transformer with winding 8; - coming from buzzer 7, as well as the winding 8 b, which comes from the buzzer 27, and the secondary winding 8 a, which is with one pole on the body, with the other pole with the isolated one Electrode 44 is connected. The small dry cell battery follows the transformer i i of 6 V and then the rotating tube 13 with the electromagnet 21 a of the stopwatch 17 and the magnetic needle 2i. All these inner parts are inside the brass tube 53 stored. The telephone 12 is above ground, with which (the activity of the buzzer is listened to, on the one hand via an amplifier 54 with the drill pipe, on the other hand by a. Extension rod connected to the earth. The sound of the buzzer will an alternating current is generated in the winding 8, and this is transmitted with the aid of the electrode qq. on the surrounding soil. Since now in a spread out on all sides conductive medium the resistance is independent of (the length of the conductor; can this current from electrode 55: despite the removal of this electrode from the apparatus resumed and fed to the phone.

Das vollständige Schaltungsschema des Apparates isst in Fig. 5 gegeben. Durch den Druckschalter 49 wird die Stromquelle ii an Körper gelegt. Der zweite Pol der Batterie ist zunächst mit dem Motor 3 verbunden, so daßdieser nach Betätigung des Druckschalters 49 anläuft und die Quecksilberröhre in Umdrehung versetzt. In Verbindung mit demselben Pol der Batterie stehen außerdem die Rela;isszunge zo und die beiden Wicklungen des Kipprelais 31 und 32. Liegt die Relaiszunge am Kontakt 9 n, so geltet ein Strom durch die Primarwicklung 8 -des Übertragers zum. Summer 7, von hier aus zur Bürste '6 und zum Kontaktstift 5. Solange dieser in das Quecksilber eintaucht, ist die Verbindung mit Odem Körper durch Idas Quecksilber hergestellt.. Durch die Wicklung 31 kann zunächst kein Strom fließen, weil die Verbindungsleitung über den Schleifring 56 zu der isolierten Pinne und über .diese zur Kompaßnadel2,i führt, welche isoliert gelagert ist, also' keine Verbindung mit Körper hat.The complete circuit diagram of the apparatus is given in FIG. The power source ii is connected to the body by means of the pressure switch 49. The second Pole of the battery is initially connected to the motor 3, so that this after actuation of the pressure switch 49 starts up and sets the mercury tube in rotation. In The relay tongues zo and are also connected to the same pole of the battery the two windings of the toggle relay 31 and 32. If the relay tongue is on the contact 9 n, a current applies through the primary winding 8 of the transformer to the. Buzzer 7, from here to the brush 6 and to the contact pin 5. As long as this is in the mercury immersed, the connection with the breath of the body is made by Ida's mercury. No current can initially flow through the winding 31 because the connecting line via the slip ring 56 to the isolated tiller and via .dese to the compass needle 2, i leads, which is stored in isolation, so 'has no connection with the body.

Nach vier Umdrehungen des Quecksilberrohres fließt der Strom der Batterie über die Wicklung 32 und oder Kontaktlamelle 34 zur Erde. Die Relaiszunge io springt zu dem Kontaktstift 29 über, damit sind die- Teile, die am Kontaktstift 9 lagen, abgeschaltet. Vom Kontaktstift 29 geht der Strom einmal über den Summer 27 und -die Wicklung des Übertragers 8 b und zweitens über den Schleifring 57 u der Wicklung 22 des Elektromagneten 21 a und von diesem zur Erde. Die Stoppuhr wird hierdurch eingeschaltet und läuft so lange, bis der Stift 2o durch Berührung mit der Magnetnadelzi diese an Körper legt. Dadurch ist für einen Moment die Wicklung 31 des Kipprelais unter Strom gelegt und die Relaiszunge io springt wieder zum Kontakt 9 über, womit sich der Vorgang wiederholt.After four revolutions of the mercury tube, the current of the battery flows via the winding 32 and / or contact lamella 34 to earth. The relay tongue io jumps to the contact pin 29 over, so that the parts that were on the contact pin 9, switched off. From the contact pin 29, the current goes once through the buzzer 27 and -die Winding of the transformer 8 b and secondly via the slip ring 57 u of the winding 22 of the electromagnet 21 a and from this to the earth. This will make the stopwatch switched on and runs until the pin 2o comes into contact with the magnetic needle attaches this to the body. As a result, the winding 31 of the trigger relay is for a moment put under power and the relay tongue io jumps back to contact 9, with which the process repeats itself.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Method of determining the location of horizontal or steeply inclined boreholes at a given depth by averaging a continuous series of measurements at equal levels from the mouth of the borehole to the destination, characterized in that automatically alternating (the Inclination of the borehole towards the horizon and the azimuth of the borehole inclination displayed over days.

2: Procedure for measuring inclination and azimuth a horizontal or steeply inclined borehole, characterized in that the angle measurements are traced back to time measurements.

3. Apparatus for execution of the method according to claim i, wherein the duration of the activation .the electrical Current from a current source located in the apparatus of the size of the one to be measured Angle is dependent. q ..

Apparatus according to claim 3, wherein the electrical current a buzzer, ratchet, bell or the like. puts into operation.

5. Apparatus according to claim 3 and q., In which the response of the buzzer, the ratchet or the like. Acoustically or electrically wirelessly transmitted to a listening device above ground.

6. Apparatus for the measurement or inclination of the borehole relative to the horizontal make a claim i and 2, characterized in that one half with mercury or one another highly conductive liquid-filled tube rotatably mounted about its longitudinal axis and a contact pin penetrating the pipe wall in an insulated manner is provided, which during the rotation of the tube is temporarily immersed in the liquid, so that the immersion time depends on the height of the liquid level in the pipe at the location of the Measurement and thereby of the inclination of the pipe and therefore of the unidirectional borehole intercepts.

7. The inclinometer of claim 6, wherein the ratio of time of the immersion at the time of non-immersion for each complete revolution of the Pipe is used as a measure of the inclination. B.

Apparatus for determining the azimuth the borehole direction according to claims i and 2, characterized in that the time measured being a m-it constant speed horizontally revolving pointer needs from a fixed starting position until it reaches an im Space has reached a firmly oriented pointer and gets in contact with it. G.

Apparatus according to claim 8, wherein a magnetic needle is said to be fixedly oriented in space Pointer is used. ok

Apparatus according to claim 8, wherein, the axis of a gyrocompass or an axis controlled by a gyro compass as a fixed pointer is used. i i.

Apparatus according to claim 8, wherein the axis of an azimuth gyro or an axis controlled by this is used as a fixed pointer.

12. Apparatus according to claim 8, wherein a stop watch for rotating the orbiting Pointer is used, which is turned on by an electromagnet and by the Contact between the pointer and the firmly oriented pointer is switched off again, while simultaneously turning the clockwise back to its zero position.

13. Apparatus for measurements according to claims i and 2, in which the switchover from inclination measurement to the azimuth measurement and from the azimuth measurement to .the inclination measurement .by a toggle relay happens, the relay tongue of which lies between two contact pins and pressed by a spring either against one or the other contact pin without being able to take an intermediate position.

14. Apparatus according to claim 13, in which after two, four or the like. Revolutions of the inclinometer tube the one Winding .of the toggle relay receives power for a moment and the relay tongue on (the Contact that turns on the power for the azimuth apparatus, the second winding on the other hand, electricity gets through the contact of the moving pointer: with the firmly oriented one The pointer in the azimuth apparatus and thereby the relay tongue flips over and the power supply for @the inclination measurement initiated with simultaneous deactivation of the stopwatch.

15. Remote switch for switching on the power source for devices according to claim i to 14, characterized in that a pressure switch of the usual type on the head of the device is attached, in which a membrane is connected to the switch button, wherein .This membrane removes the rinsing liquid from the space in which the device is located which flows through the drill pipe to the bit. The switch will then actuated by increasing the pressure (of the flushing liquid or by turning on the Flushing pressure pump above days.