DE1758619C

DE1758619C - Borehole measuring system for determining the density of soil formations and method for setting the measuring system

Info

Publication number: DE1758619C
Authority: DE
Inventors: Hermann W 2300 Kiel Holtenau Mooring James F Houston Tex Janssen (V St A )
Original assignee: Pan Geo Atlas Corp
Current assignee: Pan Geo Atlas Corp
Publication date: 1971-08-19

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrloch-Meß- Wie aus dem obengenannten Artikel außerdem system zum Bestimmen der Dichte der ein Bohrloch ersichtlich ist, sind die Querkennluuen gekrümmt umgebenden Bodcnformatloncn mit einer in das und weichen immer stUrker von einer geraden Linie Bohrloch cinfilhrbaren Bohrlochsonde, die eine ab, je größer die StUrke einer Schmutzscnicht wird. Gammastrahlcnquelle und in unterschiedlichem Ab- 5 Wenn also eine Korrektur auf der Annahme basiert, stand von dieser Gammastrahlenquelle zwei Gamma- daß die Querkennlinie geradlinig verlauft, kann der Strahlenfühler enthalt sowie mit einer Auswerteein- korrigierte Massendichle-Ablesewcrt in einsrn Berichtung über Tage, die zwei logarithmischc Verstär- reich, in welchem eine dicke Schmutzschicht im Bohrker, eine Zählvorrichtung, die an die Eingiinge der loch vorhanden ist, um einen beträchtlichen Betrag Vcrstilrker den Zählraten der Gammastrahlenfühler io vom echten Wert abweichen. Dies tritt insbesondere entsprechende Eingangssignal liefert, eine erste dort in Erscheinung, wo ein starker Kontrast auftritt, Summiervorrichtung, die aus unkorrigierte lineare d, h. dort, wo die echte Fonnationsdichte und die Funktionen der Bodenformationsdichte darstellenden Schmutzschichtdichte sehr stark verschieden sind.
Ausgangssignalen der Verstärker ein der Schmutz- Eine weitere Schwierigkeit, die sich beim ArbeitenThe invention relates to a borehole measuring system for determining the density of a borehole, as can also be seen from the above-mentioned article, the transverse characteristics are curved surrounding bodies of soil with a borehole probe which can be guided into the borehole more and more strongly from a straight line the greater the thickness of a dirt becomes. If a correction is based on the assumption, there were two gammas from this gamma ray source that the cross characteristic runs in a straight line, the radiation sensor can contain as well as an evaluation corrected mass dichle reading in one report over days, the two logarithmic amplification, in which a thick layer of dirt in the drill bit, a counting device attached to the inlets of the hole, reduces the counting rates of the gamma ray sensors deviating from the real value by a considerable amount. This occurs, in particular, supplies the corresponding input signal, a first in appearance where a strong contrast occurs, summing device, which consists of uncorrected linear d, h. where the real formation density and the functions of the soil formation density representing the dirt layer density are very different.
Output signals from the amplifier one of the dirt- Another difficulty that arises when working

schichtdicke im Bohrloch entsprechendes Korrektur- 15 mit Dichte-Meßgeräten von dem in dem vorstehend signal bildet, und eine zweite Summiervorrichtung genannten Zeitschriftenaktikel genannten Typ herausaufweist, die zur Bildung eines der wirklichen Boden- gestellt hat, ist die, daß ein Abheben des die Strahlenformationsdichte entsprechenden Ausgangssignals quelle tragenden Endes des Meßgerätes von der dieses Korrektursignal einem der Ausgangssignale Bohrlochwandung Fehler im Kompensationssystem der Verstärker hinzufügt. ao bewirkt, die wesentlich größer sind, als wenn das dielayer thickness in the borehole corresponding correction 15 with density measuring devices of the one in the above signal forms, and has a second summing device called journal articles called type, The one that has led to the formation of one of the real bottom lines is that of a lifting of the density of radiation formation corresponding output signal source carrying end of the measuring device from which this correction signal is one of the output signals borehole wall error in the compensation system the amplifier adds. ao causes that are much larger than when that the

Bei Bohrloch-Meßsystemen zum Bestimmen der Fühler tragende Ende der Meßvorrichtung von der Dichte von Bodenformationen bewirken Schmutz- Wandung abgehoben wird. Auch können normwidrige schichten an den Wänden des Bohrloches Meßfehler, Auswirkungen innerhalb des Kompensationssystems die das Meßergebnis erheblich beeinträchtigen kön- selbst infolge der hohen Umgebungstemperatur aufncn. Es ist somit für gewöhnlich erforderlich, diese 25 treten, welcher das Meßgerät beim Messen ausge-Fehler zu kompensieren. Bei bekannten Dichte-Meß- setzt ist.In borehole measuring systems to determine the sensor-carrying end of the measuring device from the Density of soil formations cause dirt walls to be lifted off. They can also be non-standard layers on the walls of the borehole. Measurement errors, effects within the compensation system which can considerably impair the measurement result, even as a result of the high ambient temperature. It is therefore usually necessary to kick this 25, which the measuring instrument off error during measurement to compensate. If the density measurement set is known.

systemen werden hierfür zwei Meßfühler verwendet, Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einsystems are used for this purpose, two sensors, the invention is now based on the task of a

die mit unterschiedlichen Abständen von einer Bohrloch-Mcßsystem der eingangs genannten Art zu Gammastrahlcnquellc angeordnet sind, und die Aus- schaffen, das in einfacher und dennoch genauer und »angssignale dieser beiden Detektoren zur Erzeugung 30 sicherer Weise eine Berücksichtigung der Fehler, die eines Korrekturfaktors benutzt, der dem Ausgangs- durch eine Verschmutzung und durch Unebenheiten signal des Fühlers mit dem großen Abstand hinzu- der Bohrlochwandung auftreten, ermöglicht, und gefügt wird, um eine korrigierte Massendichte- zwar auch bei Bohrlochsonden mit unvermeidlichen Ablesung zu erhalten. Eine solche Anordnung ist in Fertigungstoleranzen.at different distances from a borehole measuring system of the type mentioned Gamma ray sources are arranged, and the create that in a simple and yet more precise and »Angssignals of these two detectors to generate 30 a sure way of taking into account the errors that a correction factor is used, which is the starting point for pollution and unevenness signal of the sensor with the large distance to the borehole wall occur, allows, and is joined to a corrected mass density - even with borehole probes with unavoidable Get reading. Such an arrangement is within manufacturing tolerances.

einem Artikel unter dem Tilel »The Dual Spacing 35 Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Formation Density Log« von J. S. Wahl et al. in in der ersten Summiervorrichtung zur Bildung des der Dezemberausgabe 1964 der Fachzeitschrift Korrektursignals eine von der Amplitude des Korrek- »Journal of Petroleum Technology« beschrieben. tursignals abhängige Rückkopplung vorgesehen ist,an article under the title »The Dual Spacing 35 This is achieved according to the invention in that Formation Density Log "by J. S. Wahl et al. in in the first summing device to form the of the December 1964 issue of the specialist journal Korrektursignals one of the amplitude of the corrective "Journal of Petroleum Technology" described. feedback dependent on the door signal is provided,

In diesem Artikel ist auch ein sogenanntes »Rück- die so bemessen ist, daß das der wirklichen Bodengrat- und Rippen-Diagramm« dargestellt, aus wel- 40 formationsdichte entsprechende Ausgangssignal gegen ehern der Einfluß unterschiedlicher Schmutzschicht- ein Abweichen des Korrektursignals von einer linegewichtc und Schmutzschichtstärken auf den abge- aren Abhängigkeit von der Schmutzschichtdicke lesenen Dichtewert bestimmt werden kann. Aus die- kompensiert ist.In this article there is also a so-called »back- which is dimensioned in such a way that that of the real bottom ridge- and rib diagrams, from which the corresponding output signal is compared with the formation density The influence of different layers of dirt - a deviation of the correction signal from a line weight and dirt layer thickness on the other depending on the dirt layer thickness read density value can be determined. From the- is compensated.

sem Diagramm kann dann ein Korrekturwert abgc- Die ersie Siimmier\orrichtung kann dabei nachA correction value can then be derived from this diagram

leitet und dem vom Fühler mit der großen Entfernung 45 einer Ausgestaltung der Erfindung einen Summierermittelten Didüeablesewert hinzugefügt werden, um verstärker enthalten, dessen Ausgang über einen einen korrigierten Massedichtewert der Bodenforma- spannungsabhängigen Widerstand, insbesondere mit tion zu erhalten. positivem Spannungskoeffizienten, an dessen Eingangconducts and that of the sensor with the great distance 45 of an embodiment of the invention a summing means Educational value added to contain the output of an amplifier a corrected mass density value of the soil shape voltage-dependent resistance, in particular with tion. positive voltage coefficient at its input

Die Bezeichnung »Rückgrat- und Rippen-Dia- angeschlossen ist. Sie kann aber auch ein an den gramni- soll ein anschauliches Bild von diesen Kenn- 50 Ausgang eines tier logariihmischcn Verstärker angelinien ermitteln, die für jede verwendete Meßvorrich- schlossencs Potentiometer aulweisen, dessen Schleiftung charakteristisch sind. Nachstehend werden kontakt durch einen über einen mit dem Abgriff und jedoch die Kennlinien eines solchen Diagramms, wie dem Ausgang des anderen Verstärkers verbundenen es in Fig. 6 der Zeichnungen dargestellt ist, im Hilfsverstärker steuerbaren Servomotor bewegbar Hinblick auf ihre gegenseitige Lage kurz als »Längs- 55 ist, und es kann mit dem Schleifkontakt derjenige Kennlinien« und »Quei-Kennlinien« bezeichnet, wo- eines zweiten, das Korrektursignul liefernden Potenbei der Ausdruck »Längs-Kennlinie« an Stelle des tiometers bewegbar sein sowie das zweite Potcntio-Ausdrucks «Rückgrat-Kennlinie-· und der Ausdruck meter eine Anzahl von festen AbgrilTen aufweisen, »Üuer-Kennlinic« an Stelle des Ausdrucks »Rippen- die durch Widerstände übeibrüekt sind, deren Wider-Kennlinie« gesetzt ist. 60 standswert vom beweglichen Abgril! aus nach beidenThe designation »backbone and rib dia- is connected. But you can also send a to the gramni- is intended to provide a clear picture of these characteristics determine the potentiometer closed for each measuring device used, its looping are characteristic. Below are contact by one via one with the tap and however, the characteristics of such a diagram as connected to the output of the other amplifier it is shown in Fig. 6 of the drawings, movable in the servomotor controllable in the auxiliary amplifier With regard to their mutual position, it is short as »longitudinal 55, and it can be the one with the sliding contact Characteristic curves ”and“ Quei characteristic curves ”denote, with a second potential that provides the correction signal the term "longitudinal characteristic" can be moved in place of the tiometer, as well as the second potentio term «Backbone characteristic curve - and the expression meter have a number of fixed graphs, »Üuer-Kennlinic« instead of the expression »ribs which are bridged by resistances, their cons-characteristic« is set. 60 standing value of the movable Abgril! off after both

In tier Praxis hat sich nun gezeigt, daß auf Grund Seiten des Potentiometers hin sich veränderl, insbcvon Fertigiingstoleran/en, Schwankungen in der sondere zunimmt.In practice it has now been shown that the sides of the potentiometer change, in particular Manufacturing tolerances, fluctuations in the special increases.

Größe und der SpeklralempCmdlichkeit tier Fühler Das Meßsystem läßt sich nach einer anderen Aus-The size and sensitivity of the probes.

und anderen Faktoren es sehr schwierig ist, zwei gestaltung der Erfindung sehr einfach und damit Dichte-Meßwerkzeuge zu schallen, deren Längs- 65 bedienungsfehlerfrei verwenden, wenn an dem Aus-Qucrkennliniendiagramm den gleichen Längskenn- gang eines der logarithmischen Verstärker eine Einlinienwinkel und den gleichen Querkennlinienwinkcl Stellvorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe das aufweist. Korrektursignal beim Vorliegen einer vorgegebenenand other factors it is very difficult to make the invention very simple and with it To sound density measuring tools whose longitudinal 65 use error-free when on the off-cross characteristic diagram the same longitudinal characteristic of one of the logarithmic amplifiers has a single line angle and the same Querkennlinienwinkcl adjusting device is provided, with the help of which the having. Correction signal when a specified one is present

Uodenformutionsdlchte und beim Fehlen einer Schmutzschicht auf Null einstellbar ist, und wenn gegebenenfalls am Ausgang tier ersinn Summiervorrichtung eine Einstellvorrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Ausgangssignal für die wirkliche Boclenformutionsdiehte beim Vorliegen einer vorgegebenen Bodenl'ormutionsdichte unti einerSchmutzschicht vorgegebener Dicke auf eine vorgegebeno Abweichung von dem der vorgegebenen Bodenfornuitionsdichte entsprechenden Signal einstellbar ist.Uodenformutionsdlchte and is adjustable in the absence of a layer of dirt to zero, and if an adjustment is provided, if appropriate, at the output animal ersinn summing device by means of which the output signal of the real Boclenformutionsdiehte in the presence of a predetermined Bodenl'ormutionsdichte unti a dirt layer of predetermined thickness on a vorgegebeno deviation from the the signal corresponding to the given soil formation density can be set.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Bohrlochsonde ein Gehäuse und ein an die Bohrlochwandung anlegbares Anlageteil auf, das an einem Ende die Gammastrahlenquelle und gegen das andere Ende zu die beiden Gammastrahlenfühler enthält und über zwei federbclastete Arme gelenkig mit dem Gehäuse verbunden ist, und ferner ist zwischen dem Anlageteil und einem ihm gegenüber verschiebbaren Ende eines der Arme oder zwischen dem Anlageteil und dem Gehäuse ein Kraftspeicher vor- ao gesehen, der auf das die Gammastrahlenquelle enthaltende Ende des Anlageteüs eine auf die Bohrlochwandung gerichtete Kraft ausübt.According to a further embodiment of the invention, the borehole probe has a housing and a Borehole wall attachable plant part that has the gamma ray source at one end and against the the other end contains the two gamma ray sensors and is articulated via two spring loaded arms is connected to the housing, and further is between the plant part and a relative to it displaceable At the end of one of the arms or between the system part and the housing, an energy storage mechanism in front of ao seen, the one on the end of the plant part containing the gamma ray source on the borehole wall exerts directed force.

Die Kompensationsgenauigkeit des Meßsystems läßt sich noch dadurch weiter steigern, daß zwischen dem Gammastrahlenfühlcr mit geringerem Abstand von der Gammastrahlenquelle und der Bohrlochwandung ein Strahlenschirm angeordnet ist der vorzugsweise Gammastrahlen mit einem Energicgehalt von weniger als 200 keV absorbiert.The compensation accuracy of the measuring system can be further increased by the fact that between the gamma ray sensor at a closer distance from the gamma ray source and the borehole wall a radiation shield is arranged, which is preferably gamma rays with an energic content absorbed by less than 200 keV.

Die Erfindung wird nachstehend in ihrer besonderen Anwendung auf Dichte-Meßsysteme beschrieben, bei denen eine Gammastrahlenquelle verwendet wird und die zu messende gewünschte physikalische Größe die echte Formationsdichte ist. Die Kompensationeinrichtung gemäß der Erfindung kann auch beim Bestimmen des elektrischen Widerstandes der Bodenformationcn verwendet werden, wenn eine Stromquelle an Stelle der Gammastrahlenquelle und Elektroden an Stelle der Gammastrahlenfühler vorgesehen sind, oder beim Bestimmen der Porosität der Bodenformationen, wenn eine Neutronenquelle an Stelle der Gammastrahlenquelle und Neutronenfühler an Stelle der Gammastrahlenfühler vorhanden sind.The invention is described below in its particular application to density measuring systems, in which a gamma ray source is used and the desired physical quantity to be measured is the real formation density. The compensation device according to the invention can also be used in Determine the electrical resistance of the soil formations when using a power source provided in place of the gamma ray source and electrodes in place of the gamma ray probe or when determining the porosity of the soil formations when a neutron source is on Place the gamma ray source and neutron probe instead of the gamma ray probe.

Ein für das Bohrloch-Meßsystem nach der Erimdung besonders geeignetes Einstellverfahren besteht nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung darin, daß bei einer vorgegebenen ersten Bodenformationsdichte und beim Fehlen eiivM· Schmutzschicht das Ausgangssignal der logarithmischen Verstärker durch Einstellen von deren Eingangsempfindlichkeit auf Null gestellt wird, daß sodann bei einer vorgegebenen zweiten Bodenformationsdichte und beim Fehlen einer Schmutzschicht das Korrektursignal durch Verändern des Ausgangssignals eines der Verstärker auf Null gestellt wird und daß schließlich bei (.','n-hcr /weilen Bodenformationsdichte und beim Vorliegen einer Sehmutzschicht vorgegebener Dicke das Ausgangssignal für die wirkliehe Bodenformationsdichte durch Verändern des Ausgangssignals der ersten Summiervorrichtung um einen vorgegebenen Betrag verändert wird.One for the post-earth logging system A particularly suitable setting method is a further embodiment of the invention in that with a given first soil formation density and in the absence of a layer of dirt the output signal of the logarithmic amplifiers by adjusting their input sensitivity is set to zero that then at a predetermined second soil formation density and when In the absence of a layer of dirt, the correction signal is generated by changing the output signal of one of the amplifiers is set to zero and that finally at (. ',' n-hcr / are soil formation density and when present a protective layer of predetermined thickness is the output signal for the actual soil formation density by changing the output signal of the first summing device by a predetermined one Amount is changed.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.In the following, the invention will be described with reference to some exemplary embodiments shown in the drawings explained in more detail.

Es zeigtIt shows

F i g. 1 ein weitgehend schematisiertes Dichte-Meßsystem gemäß der Erfindung,F i g. 1 shows a largely schematic density measuring system according to the invention,

Fig, 2 einen Längsschnitt durch den Sender- und Empfängerkopf des unter Tage ungeordneten Teiles des in Fig. 1 dargestellten Systems,FIG. 2 shows a longitudinal section through the transmitter and receiver head of the part of the system shown in FIG. 1, which is disordered underground,

Fig, 3 ein sclicmatisches Schaltdiagrainm der im Über Tage angeordneten Teil des Systems verwendeten Reehnereinheit,Fig, 3 is a schematic circuit diagram of the im A part of the system that is located above the surface used a calculator unit,

Fig. 4 ein schematisches Schultdiagramm einer anderen Ausfilhrungsform eines Rechners, der in dem in F i g. 1 dargestellten System verwendet werden kann,Fig. 4 is a schematic school diagram of another embodiment of a computer shown in the one shown in FIG. 1 can be used,

F i g. 5 eine teilweise schematische Vorderansicht eines Feldeichgerilts, das in einem System nach Fig. 1 zur Einstellung der Reehnereinheit verwendet wird,F i g. FIG. 5 is a partially schematic front view of a field calibration device implemented in a system according to FIG Fig. 1 is used to adjust the calculator unit,

Fig. 6 ein Kennliniendiagramm des Dichtcmeßsystems der Fig. 1, aus welchem mögliche Änderungen von Längs- und Ouerkennlinien bei verschiedenen Abmessungen des Meßgeräts ersichtlich sind.Fig. 6 is a characteristic diagram of the density measuring system of Fig. 1, from which possible changes in the longitudinal and Ou characteristics at different Dimensions of the measuring device are visible.

In der Zeichnung ist die Erfindung in Verbindung mit einem Dichtmeßsystem dargestellt, in welchem der Untertageteil 10 der Einrichtung mit einem ausziehbaren Anlageteil versehen ist. Der Anlageteil.den man auch als Sende- und Empfangskopf bezeichnen könnte, ist allgemein mit der Bezugsziffer 12 bezeichnet und mit dem Hauptkörper des Untertageteils 10 mit Hilfe eines Paares von Armen 14 und 16 gelenkig verbunden. Eine Absatzplatte 18 ist ebenfalls mit dem Untertageteil 10 mittels Armen 20 und 22 gelenkig verbunden. Die Arme 16 und 20 weiden vorzugsweise durch Federdruck nach außen gedrückt, so daß der Anlageteil 12 und die Abstützplatte 18 während der Meßoperation gegen die Bohrlochwand gehalten werden. Die Arme 14, 16, 20 und 22 können jedoch auch so betätigt werden, daß der Anlageteil 12 und die Absatzplatte 18 in das Gehäuse des l'ntertageteils 10 zurückgezogen werden, damit sie, ohne an/.ustoßen, durch das Bohrloch befördert werden können.In the drawing, the invention is shown in connection with a density measuring system in which the underground part 10 of the facility is provided with an extractable plant part. The plant part one could also be referred to as a transmitting and receiving head, is generally designated by the reference number 12 and articulated to the main body of the downhole 10 by means of a pair of arms 14 and 16 connected. A heel plate 18 is also articulated to the underground part 10 by means of arms 20 and 22 connected. The arms 16 and 20 are preferably pressed outwardly by spring pressure, so that the contact part 12 and the support plate 18 held against the borehole wall during the measuring operation will. The arms 14, 16, 20 and 22 can, however, also be operated so that the plant part 12 and the heel plate 18 in the housing of the underground part 10 are withdrawn so that they can be conveyed through the borehole without hitting /.

In dem Anlageteil 12 ist eine Gammastrahlenquelle 24 nahe dem oberen Ende des Anlageteils angeordnet. Etwas unterhalb der Gammastrahlenquelle 24 ist ein erster relativ kurzer Fühler 26. und unterhalb des Fühlers 26 ist ein zweiter, längerer Fühler 28 angeordnet. Wie im einzelnen aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist die Strahlenquelle 24 im oberen Ende eines Abschirmglieds 30 angeordnet, das im oberen linde eines Gehäuses 32 befestigt ist. Das Fußende des Armes 14 ist mit dem Teil 12 mittels eines Bol/ens 34 gelenkig verbunden. Das Fußende des Armes 16 ist mit einem Flansch 36 des Gehäuses 32 über einen Bolzen 38 gelenkig verbunden, der in einem Vertikalschlitz 40 im Flansch 36 gleitet.In the plant part 12, a gamma ray source 24 is arranged near the upper end of the plant part. A little below the gamma ray source 24 is a first relatively short sensor 26 and below the Sensor 26, a second, longer sensor 28 is arranged. As in detail from FIG. 2 can be seen, the radiation source 24 is arranged in the upper end of a shielding member 30, which is in the upper linden tree a housing 32 is attached. The foot end of the arm 14 is connected to the part 12 by means of a bolt 34 articulated. The foot end of the arm 16 is with a flange 36 of the housing 32 via a Bolt 38 is articulated and slides in a vertical slot 40 in flange 36.

Der in kürzerem Abstand angeordnete Fühler 26 kann irgendeinen geeigneten Gummastrahlendetekior aufweisen und ist in einer Ausnehmung 42 innerhalb eines Hauptabschirmkörpers 44 angeordnet. In gleicher Weise h'>nn der in größerem Abstand angeordnete Fühler 28 aus einem beliebigen passenden Gammasirahlendeicktor bestehen und ist innerhalb einer Ausnehmung 46 im Abschirmkörper 44 angeordnet. Die für die Fühler 26 und 28 erforderlichen Schaltkreise sind in einer Hülse 48 am unteren Ende des Gehäuses 32 untergebracht, und die elektrischen Impulssignale, die von den Fühlern 26 und 28 entwickelt werden, werden auf ein Kabel 50 zur Übertragung auf den Übertragungsteil des Systems mit Hilfe einer geeigneten; in der Hülse 48 untergebrachten elektronischen Schaltung gebracht. Diese elektronische Schaltung kann beispielsweise einer Anord-The closer spaced probe 26 may be any suitable rubber beam detector and is arranged in a recess 42 within a main shielding body 44. In the same Way h '> nn the one arranged at a greater distance Probe 28 consist of any suitable gamma ray decoder and is within a recess 46 arranged in the shielding body 44. The ones required for sensors 26 and 28 Circuits are housed in a sleeve 48 at the lower end of the housing 32, and the electrical Pulse signals developed by sensors 26 and 28 are placed on cable 50 for transmission on the transmission part of the system with the help of a suitable; housed in the sleeve 48 electronic circuit brought. This electronic circuit can, for example, be an arrangement

i 758 619i 758 619

iHing entsprechen, die in den USA.-Patentschriften 3 309 657 und 3 465 239 beschrieben ist. soweit sie die Erzeugung geeigneter Impulssignale und deren Übertragung an die'Erdoberfläche belrilTt.iHing correspond to those in the U.S. Patents 3,309,657 and 3,465,239. insofar as they enable the generation of suitable pulse signals and their Transmission to the surface of the earth.

Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung ist der Aiilageteil 12 mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines /iisUlzlidien Drucks aul' this Spitzenende des" Anlageteils versehen, so daß das die Strahlenquelle enthaltende Ende dieser Einheit während des Mettvorganges fest gegen die Bohrlochwandung gehalten wird". Der Arm 16 ist durch Federkräfte in Auswärlsiichtung vorgespannt und bewirkt ein Andrücken des ganzen Anlageteils gegen die Bohrlochwandung. Da jedoch der Arm 10 seine Kraft ziemlich dicht bei der Mitte auf den Anlagcteil 12 überträgt und in dem Schiit/ 40 verschiebbar gelagert ist, kann das die Strahlenquelle 24 enthallende obere Ende des Anlageteils 12 unter bestimmten Bedingungen von der Bohrlochwandung weggeschoben weiden. Es hat sich herausgestellt, daß bei einem Wegbewegen des die Strahlenquelle enthaltenden Endes des Anlageteils 12 von der Bohrlochwandung wesentlich mehr Fehlersignale au!treten, die weniger gut kompensiert werden können .ils bei einer entsprechenden Wegbewegung des Fußteils oder Fühlerendes des Anlageleils 12. Deshalb ist eine Druckfeder 52 vorgesehen, um auf das obere Ende des Anlageteils 12 eine Übcrdruckraft auszuüben. Die Druckfeder 52 ist zwischen einem Block 54 und einem am Gehäuse 32 befestigten Anschlagglied 5(> eingespannt. Der Block 54 ist auf dem Bolzen 38 schwenkbar gelagert und kann sich damit innerhalb des Schlitzes 40 bewegen, wenn sich die Relativstellungen der Arme 14 und 16 ändern. Da der obere Arm 14 über den Bolzen 34 mit dem Gehäuse gelenkig verbunden ist. wird die von der Druckfeder 52 gelieferte Kraft in Richtung des Pfeiles 57 in F i g. 2 ausgeübt und bewirkt dadurch ein Andrücken des die Strahlenquelle enthaltenden Endes des Anlageteils 12 in dichtem Kontakt mit der Bohrlochwandung. An einem Ende des Blocks 54 ist eine Stange 58 befestigt, die sich durch eine FührungsölTnimg im Anschlagglied 56 hindurch erstreckt und die als Führung für die Druckfeder 52 dient, so daß sich deren Kraft gegen das Aiischlagglicd 56 richtet.According to an important feature of the invention, the assembly part 12 is provided with a device for generating a / iisUlzlidien pressure on this tip end of the "plant part provided so that the radiation source containing the end of this unit during the Mett process is held firmly against the borehole wall ". The arm 16 is by spring forces in Ausärlsiichtung pretensioned and causes a pressure of the entire plant part against the borehole wall. However, since the arm 10 uses its strength quite a bit transfers to the plant part 12 close to the middle and is slidably mounted in the schiit / 40 the upper end of the system part 12 containing the radiation source 24 under certain conditions of graze pushed away from the wall of the borehole. It has been found that when the the end of the plant part 12 containing the radiation source from the borehole wall substantially more Error signals occur that are less well compensated can be .ils with a corresponding movement away of the foot part or the sensor end of the contact part 12. A compression spring 52 is therefore provided in order to exert an overpressure force on the upper end of the contact part 12 exercise. The compression spring 52 is fastened between a block 54 and a block on the housing 32 Stop member 5 (> clamped. The block 54 is pivotably mounted on the bolt 38 and can thus move within the slot 40 when the relative positions of the arms 14 and 16 to change. Since the upper arm 14 is articulated to the housing via the bolt 34. will the from the force supplied to the compression spring 52 in the direction of the arrow 57 in FIG. 2 exercised and effected thereby pressing the end of the contact part 12 containing the radiation source into tight contact with the Borehole wall. A rod 58 is attached to one end of the block 54 and extends through a guide oil extends through the stop member 56 and which serves as a guide for the compression spring 52, so that their force is directed against the alliance 56.

Wie ersichtlich ist. übt die vorstehend beschriebene Übeidruckfedcr 52 eine Kraft auf das obere Ende des Anlageteils 12 aus. die sich nicht mit dem Bohrlochdurchmesser verändert. Dies ist besonders vorteilhaft, weil die Überdruckkraft somit bei verschiedenen Bohrlochbedingungen die Tendenz hat, konstant zu bleiben. Es können jedoch auch andere Anordnungen zur Erzielung einer Überdruckkraft vorgesehen werden. Eine solche Anordnung ist in F i g. 1 mit strichpunktierten Linien eingezeichnet. Sie weist ein Kabel 60 auf. das mit dem Gehäuse des Anlageteils 12 unterhalb des Verbindungspunktes mit dem Arm 16 befestigt ist. Das Kabel 60 ist über eine Rolle 62 des llntertagctcils 10 nach unten zum Fußende dieser Einheit geführt, wo eine Druckfeder 64 eine nach unten gerichtete Kraft auf das Kabel 60 ausübt. Eine solche Anordnung kann an Stelle einer Feder 52 verwendet werden, um eine nach auswärts gerichtete Kraft auf das obere Ende des Anlagcleils 12 auszuüben. F.s sind aber auch noch andere Anordnungen zur Erzielung der gewünschten Übcrhuckkrafl möglich.
Von den Fühlern 26 und 28 erccugtelmpulssignalc werden in passender Weise in der Schaltung verstärkt und umgeformt, die in der Hülse 48 enthalten ist. und weiden dann über das Kabel 50 zu dem Überlagetcil des Systems geleitet. Dieser Übertageteil weist geeignelc Verstärker und Impulstrcnnschaltungen auf, so daß am Ausgang des mit großem Abstand angeordneten Fühlers 28 auftretende Impulse von den Impulsen des in kurzem Abstand angeordnten Fühlers 26 getrennt werden können. Diese Impulstrennung ίο kann beispielsweise mit Hilfe einer Anordnung bewirkt werden, die in der bereits erwähnten I)SA.Patentschrift 3 309 657 beschrieben ist. Es kann aber auch irgendeine andere geeignete Schaltung zum Übertragen der von den Fühlern 26 und 28 erzeugten Signale auf den Übertageteil des Systems und zum Trennen derselben im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden.As can be seen. the above-described overpressure spring 52 exerts a force on the upper end of the contact part 12. which does not change with the borehole diameter. This is particularly advantageous because the overpressure force thus tends to remain constant over various downhole conditions. However, other arrangements for achieving an overpressure force can also be provided. Such an arrangement is shown in FIG. 1 drawn in with dash-dotted lines. It has a cable 60. which is attached to the housing of the plant part 12 below the connection point with the arm 16. The cable 60 is guided downwards via a roller 62 of the intermediate component 10 to the foot end of this unit, where a compression spring 64 exerts a downward force on the cable 60. Such an arrangement can be used in place of a spring 52 to exert an outward force on the upper end of the plant member 12. However, other arrangements are also possible to achieve the desired Übercrhuckkrafl.
Pulse pulse signals from the sensors 26 and 28 are appropriately amplified and transformed in the circuitry contained in the sleeve 48. and are then routed via cable 50 to the overlay part of the system. This above-ground part has suitable amplifiers and pulse tripping circuits so that pulses occurring at the output of the sensor 28 arranged at a great distance can be separated from the pulses from the sensor 26 arranged at a short distance. This pulse separation ίο can be brought about, for example, with the aid of an arrangement which is described in the already mentioned I) SA patent specification 3 309 657. However, any other suitable circuit for transmitting the signals generated by sensors 26 and 28 to and isolating the surface portion of the system may be used in connection with the present invention.

Nachdem die beiden Impulssätze getrennt worden sind, werden sie auf gesonderte Zählgeschwindigkeitsmesser gegeben, die Ausgangssignale erzeugen, die sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Auftretens der entsprechenden Impulse ändern. Dieser Abschnitt des Übertageteils des Systems ist in Fig. 1 durch den Schaltblock 70 dargestellt. Die Ausgangssignale der Zählgeschwindigkeitsmessci werden dann auf eine Rechnereinheit 72 gegeben, die ein korrigiertes Dichtesigna! in Abhängigkeit von dem Fühler 28 und ein Korrektursignal erzeugt, das sich mit der Stärke des Schmut/kuchens und der Dichte ändert. Die beiden Signale weiden dann in einer Registriervorrichtung 74 mit Mehrfachspuien aufgezeichnet, um eine Dichtemessung entsprechend der echten Formationsdichte p_lt und einer Korrekturmessung ±lp zu erhalten.After the two sets of pulses have been separated, they are placed on separate counting speedometers which produce output signals which vary as a function of the rate at which the respective pulses occur. This section of the surface part of the system is represented in FIG. 1 by the switching block 70. The output signals of the counting speed measurement are then sent to a computer unit 72, which generates a corrected density signal. as a function of the sensor 28 and generates a correction signal which changes with the thickness of the dirt / cake and the density. The two signals are then recorded in a recording device 74 with multiple spools in order to obtain a density measurement corresponding to the real formation density p _lt and a correction measurement ± lp.

In Fi g. 3 ist die Rechnereinheit 72 in Verbindung mit den Zählgeschwindigkcitsmessern dargestellt. Dei Zählgeschwindigkeitsmesser für den Fühler mit großem Abstand ist mit der BezugszilTer 80 bezeichnet, und der Zählgcschwindigkcitsmcsser für den FühlerIn Fi g. 3 shows the computer unit 72 in connection with the counting speed meters. Dei Counting speedometer for the sensor with a large distance is designated with the reference number 80, and the speed counter for the probe

mil kurzem Abstand ist mit der Bezugsziffer 82 bezeichnet. Die jedem Fühler entsprechenden Impulse die nach Amplitude und Länge standardisiert scir können, werden auf den Eingang eines jeden Zähl geschwindigkcHsmessers gegeben. Das Ausgangs-A short distance is denoted by the reference numeral 82. The pulses corresponding to each sensor which can scir standardized according to amplitude and length are sent to the input of each counter speed given. The initial

signal eines jeden Zählgeschwindigkcitsmcssers is keine lineare Funktion der Dichte, weil das Absorptionsgesetz für die Gammastrahlen einen Exponen tialverlauf hat. Dementsprechend wird das Ausgang·, signal eines jeden Zählgeschwindigkeitsmessers auThe signal of each counting speed meter is not a linear function of density because of the law of absorption has an exponential curve for the gamma rays. Accordingly, the output ·, signal of each counting speedometer au

einen logarithmischen Verstärker gegeben, in weI ehern das Zählgeschwindigkcitssignal auf den l.oga rithmus des Eingangssignals umgeformt wird. d. Ii auf ein Signal, das s'ch linear mit der augenschein liehen Formationsdichte ändert. Der Ausgang degiven a logarithmic amplifier, in white the counting speed signal is converted to the basic algorithm of the input signal. d. Ii to a signal that changes linearly with the apparent formation density. The exit de

Zählgcschwindigkcitsmessers 80 ist über ein Eich potentiometer 84 mit dem Eingang eines logatitli mischen Verstärkers 86 und der Ausgang des Zäh! geschwindigkeitsmessers 82 ist über ein Eichpotcntii meter 88 mit dem Eingang eines logarithmischeCounting speedometer 80 is via a calibration potentiometer 84 with the input of a logatitli mix amplifier 86 and the output of the counter! speedometer 82 is over a calibration potcntii meter 88 with the input of a logarithmic

Verstärkers 90 verbunden. Die Verstärker 86 und 9Amplifier 90 connected. The amplifiers 86 and 9

liefern also an ihren Ausgängen Signale, die dcithus deliver signals at their outputs that dci

Logarithmus der entsprechenden FUhler-ZhhLogarithm of the corresponding FUhler-Zhh

gcschwindigkciten proportional sind.speeds are proportional.

Wührcnd die logarithmischen Verstarker 86 unTouches the logarithmic amplifiers 86 and

yo einen beliebigen passenden Aufbau haben könnei ist es wichtig, daß diese Verstärker in hohem MaC lcmpcraturkompcnsicrt sind, weil bei Bohrlochmc sungen sehr starke Änderungen der Umgebungyo may have any suitable construction it is important that these amplifiers are high in MaC The temperature is compromised because there are very strong changes in the environment during borehole measurements

Ve
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rit,
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A \
rit,
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jc
dc
ktwi
jc
dc
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s F d Ps F. d P.

temperatur auftreten können. So hat sich herausgestellt, daß Verstärker, die einfache Gegentaktdioden oder einen einzigen Transistor im Rückkopplungspfad haben, im allgemeinen unbefriedigend sind. Ein logarithmischer Verstärker, der sich als ausreichend temperaturkornpensiert erwiesen hat, ist in der Druckschrift »Fairchild Semiconductor Application Bulletin No. APP-124« unter dem Titel »Designing with off the shelf linear microcircuits« von R. J. W i d 1 a r und J. N. G i 1 es beschrieben. Bei diesem logarithmischen Verstärker wird ein zusammengehöriges Transistorpaar in Verbindung mit zwei Funktionsverstärkern verwendet, um ein logarithmisches Ausgangssignal zu erzeugen, das hinsichtlich Temperaturänderungen hoch stabilisiert ist. In Verbindung mit einem solchen Verstärker können auch temperaturempfindliche Widerstände verwendet werden, falls eine weitere Temperaturkompensation erforderlich ist.temperature can occur. So it turned out that amplifiers are simple push-pull diodes or having a single transistor in the feedback path are generally unsatisfactory. A logarithmic amplifier that has been shown to be sufficiently temperature compensated is in the Publication »Fairchild Semiconductor Application Bulletin No. APP-124 «under the title» Designing with off the shelf linear microcircuits ”by R. J. W i d 1 a r and J. N. G i 1 es. With this one logarithmic amplifier is a matching pair of transistors in connection with two functional amplifiers used to generate a logarithmic output signal that is indicative of temperature changes is highly stabilized. In connection with such an amplifier can also be temperature-sensitive Resistors are used if further temperature compensation is required is.

Die Ausgangssignale der logarithmischen Verstärker 86 und 90 werden miteinander verglichen, um ein Korrektursignal zu erzeugen, das dann mit dem dem Fühler mit großem Abstand proportionalen logarithmischen Ausgangssignal summiert wird, um einen korrigierten Dichte-Ablesewert zu erhalten, welcher der wahren Massendichte entspricht. Außerdem sind in Übereinstimmung mit einem wichtigen Merkmal der Erfindung Einrichtungen vorgesehen, um sowohl den Längskennlinien- als auch den Querkennlinicnwinkel einzustellen, um damit den besonderen Abmessungen des Meßgeräts an besonderen Punkten des Längs-Querkcnnlinicndiagramms dieses Geräts zu entsprechen, so daß auch bei verschiedenen Geräteabmessungen eine Übereinstimmung der Wirkung dieser Geräte erzielt werden kann.The output signals of the logarithmic amplifiers 86 and 90 are compared with each other to determine to generate a correction signal, which is then proportional to that of the sensor with a large distance the logarithmic output signal is summed to obtain a corrected density reading, which corresponds to the true mass density. Also are in accordance with an important Feature of the invention Means are provided to both the longitudinal characteristic curve and the transverse characteristic curve angle set in order to allow the special dimensions of the measuring device at special points of the longitudinal-Querkcnnlinicndiagramm this Device to correspond, so that even with different device dimensions a match of the effect these devices can be achieved.

Im einzelnen ist der Ausgang des logarithmischen Verstärkers 86 über einen Isolationswiderstand 92 mit einem Verstärker 94 verbunden, der die Form eines Funktionsverstärkers mit dem Verstärkungsfaktor Eins hat und als Phasenumkehrstufe für das Ausgangssignal des Verstärkers 86 dient. Diese PoIaritäts- oder Phasenumkehr ist erforderlich, damit beim Zusammenzählen der Ausgangssignale der Verstärker 86 und 90 dasGcsaintausgangssignal bsi einer geeigneten Längskennlinien-Winkeleinstellung Null wird, wie nachstehend noch beschrieben wird. Wird jedoch vom Verstärker 86 das Ausgangssignal mit der richtigen Polarität verwendet, kann der Verstärker 94 eliminiert sein.In detail, the output of the logarithmic amplifier 86 is via an insulation resistor 92 connected to an amplifier 94 which is in the form of a functional amplifier with the gain Has one and serves as a phase inversion stage for the output signal of the amplifier 86. This polarity or phase reversal is necessary so when adding up the output signals of the amplifier 86 and 90 the Gcsaint output signal to one suitable longitudinal characteristic angle setting becomes zero, as will be described below. Will however, using the output signal with the correct polarity from amplifier 86, the amplifier can 94 be eliminated.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 94 wird über einen Widerstand 96 auf den Eingang eines Summenverstärkers 98 gegeben, der auch eine beliebige passende Form eines Funktionsverstärkers. zur Erzielung eines Verstärkungsgrades Eins haben kann. Der Ausgnng des logarithmischen Verstärkers ¹JO ist über ein Potentiometer 100 zur Einstellung des Längskcnnlinicnwinkels mit dem Eingang des Verstärkers 98 verbunden. Es ist klar, daß zwischen den Verbindungspunkten des Widerstandes 96 mit dem Potentiometer 100 und Erde (oder Masse) im Eingang des Verstürkers 98 ein nicht dargestellter Eingangswiderstand angeordnet ist. Der Widerstand 96 und das Potentiometer 100 wirken so als Spannungsteiler auf den Eingang des Verstürkers 98. Das Summenausgangssignal des Vcrstörkcrs 98 wird dann auf ein Potentiometer 102 zur Einstellung des Qucrkennlinicnwinkcls und auf einen in Reihe mit Erde verbundenen Widerstand 104 gegeben, und die am Widerstand 104 auftretende Spannung wird als Dichtekorrektursignal verwendet. Dieses Dichtekorrektursignal schwankt mit der Stärke und der Dichte des Schmutzkuchens sowie mit anderen Bohrwand-Umgebungsfaktoren und wird auf das Dichtekorrekturgalvanometer der Registriervorrichtung 74 gegeben. Der Ausgang des Verstärkers 86 ist über einen Widerstand 107 auch mit dem Eingang eines Verstärkers 106 verbunden, und das am Widersland 104 gewonnene Dichtekorrektursignal wird über den Widerstand 105 auch auf den Eingang des Verstärkers 106 gegeben. Das Ausgangssignal des Verstärkers 106 wird am Widerstand 108 erzeugt und wird auf das korrigierte Massedichte-Galvanometer in der Registriervorrichtung 74 gegeben.The output of amplifier 94 is applied through a resistor 96 to the input of a summing amplifier 98, which can also be any suitable form of functional amplifier. to achieve a gain of one can have. The output of the logarithmic amplifier ¹ JO is connected to the input of the amplifier 98 via a potentiometer 100 for setting the longitudinal angle. It is clear that an input resistor (not shown) is arranged between the connection points of the resistor 96 with the potentiometer 100 and earth (or ground) in the input of the amplifier 98. The resistor 96 and the potentiometer 100 thus act as a voltage divider on the input of the amplifier 98. The sum output signal of the amplifier 98 is then fed to a potentiometer 102 for setting the cross-characteristic angle and to a resistor 104 connected in series to earth, and that at resistor 104 occurring voltage is used as density correction signal. This density correction signal will vary with the thickness and density of the dirt cake, as well as with other well wall environmental factors, and is applied to the density correction galvanometer of the recorder 74. The output of the amplifier 86 is also connected to the input of an amplifier 106 via a resistor 107 , and the density correction signal obtained at the contradiction 104 is also applied to the input of the amplifier 106 via the resistor 105. The output of amplifier 106 is generated at resistor 108 and is applied to the corrected mass density galvanometer in recorder 74.

Im Zusammenhang mit Fig. 5 wird nachfolgend die Art und Weise beschrieben, auf welche die in Fig. 3 dargestellte Rechnercinheit zur Anpassung an unterschiedliche Kcnnlinienwinkel von Dichtcmcßgeräten mit unterschiedlichen Abmessungen eingestellt werden kann. Fi g. 5 zeigt in Diagrammform eine Feldcichschablonenanordnung, die zum Eichen der Rechnereinheit eines bestimmten Meßgeräts verwendet wird. Diese FeldeichschabionenanordnungIn connection with FIG. 5, the manner in which the in Fig. 3 shown computer unit for adaptation to different angles of line angles set by Dichtcmcßgeräte with different dimensions can be. Fi g. Fig. 5 shows in diagram form a field template arrangement which is used for calibration the computer unit of a certain measuring device is used. This field dike pattern

weist eine allgemein mit der BczugszilTer 110 bezeichnete Einheit auf, die an der Seite des Gehäuses 32 (F i g. 2) so angeordnet ist, daß ein Paar von Gammastrahlenquellcn 112 und 1Ί4 über dem Fühler 26 und dem Fühler 28 angeordnet sind. Während des Eichvorganges wird die GammastrahlenqucUe 24 entfernt. Die Quellen 112 und 114 sind beide in der Mitte der wirksamen Länge der entsprechenden Fühler 26 und 28 angeordnet, um eine sehr genaue Eichung zu erzielen. Wenn nur eine ein/.ige Slrahlen-has one designated generally by reference number 110 Unit on which is arranged on the side of the housing 32 (Fig. 2) so that a pair of Gamma ray sources 112 and 14 above the feeler 26 and the sensor 28 are arranged. During the calibration process, the gamma ray frequency 24 removed. Sources 112 and 114 are both midway through the effective length of the respective probes 26 and 28 arranged in order to achieve a very precise calibration. If only a single beam

quelle zum Eichen beider Fühler verwendet wird, beeinflussen sehr geringe Änderungen der Anordnung beide Fühler und ergeben eine ungenaue Eichung. Auf der Einheit 110 ist ein verstellbarer Einschubtei 116 mit einem Paar von öffnungen 118 und 120 vorgesehen, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der dem Abstand der Strahlenquellen 112 und 114 entspricht. Der Einschublcil 116 kann aus der Einheit 110 so weit herausgezogen werden, daß die öffnungen 118 und 120 in den Vcrbindungs-source is used to calibrate both sensors very small changes in the arrangement of both sensors and result in an inaccurate calibration. On the unit 110 there is an adjustable slide-in part 116 with a pair of openings 118 and 120 provided, which are arranged at a distance from one another, the distance between the radiation sources 112 and 114 corresponds. The insert 116 can be pulled out of the unit 110 so far that that openings 118 and 120 in the connecting

weg zwischen den Oucllcn 112. 114 und den Fühlern 26 und 28 zu liegen kommen. In der Einheit 110 ist auch ein zweites Eichelcment 122 verschiebbar gelagert u'nd wird beim Beginn der Eichung zunächst in die in Fig. 5 mit strichpunktierten Linien dar gestellte Lage 122« herausgeschoben. Dementsprechend werden dann beim Beginn der Eichung beide Einschubteile 116 und 122 in ihre nach Fig. 5 link«. Stellung bewegt. In dieser Lage wird zwischen du Quellen 112 und 114 und die Fühler 26 und 28 cir erstes Paar von Absorptionskörpern 124 und 126 an geordnet. Auf beiden Seiten der Absorptionskörpci 126 ist ein Paar von Leitschildcn 113 und 115 an· geordnet, und gegenüber der Fühlcrseitc der Einhci 110 sind Lcitschilde 117, 119 und 121 angeordnetcome to rest away between the oucllcn 112, 114 and the antennae 26 and 28. A second glans element 122 is also displaceably mounted in the unit 110 and, at the beginning of the calibration, is first pushed out into the position 122 shown in FIG. 5 with dash-dotted lines. Accordingly, at the beginning of the calibration, both insert parts 116 and 122 are "left" in their "link" according to FIG. Position moved. In this situation, between you sources 112 and 114 and the sensors 26 and 28 cir first pair of absorbent bodies 124 and 126 is arranged. On both sides of a pair of Absorptionskörpci 126 Leitschildcn 113 and 115 is arranged to ·, and opposite the Fühlcrseitc the Einhci 110 Lcitschilde 117, 119 and 121 are arranged

um eine RahmenölTnung für die Gammastrahlen de Quelle 114 mitten auf der wirksamen Länge des FUIv lers 28 zu bilden. Auf diese Weise wird eine gegen seitige Beeinflussung der Quellen 112 und 114 um der Detektoren 26 und 28 vermieden und die Gea frame oiling for the gamma rays de source 114 in the middle of the effective length of the FUIv lers 28 to form. In this way, interference between the sources 112 and 114 becomes µm of detectors 26 and 28 avoided and the Ge

nnutgkeit der Eichung erhöht.. Die Absorptionskörpe 124 und 126 sind gut geerdet, so daß die von dei Fühlern 26 und 28 cr/cuglcn Zühlgcschwindigkcitci genau die gleichen sind, wie wenn dieses besonderIncreased usability of the calibration .. The absorption body 124 and 126 are well grounded so that those of sensors 26 and 28 are slow in cooling are exactly the same as when this particular one

9 109 10

Meßgerät in einer homogenen Gesteinsformation mit der F i g. 6 erläutern. Gemäß F i g. 6 kann ein besoneiner Dichte von 2,1 zu der Zeit der Erstellung deres Meßinstrument einen Längskennlinienwinkel seines Längs-Querkennliniendiagramms angeordnet von 70° haben, der die mit einer ausgezogenen Linie worden wäre. In diesem Zusammenhang sei darauf dargestellte Längskennlinie 140 ergibt. Andere Inhingewiesen, daß auch irgendein anderer gewünschter 5 strumente können jedoch Längskennlinienwinkel ha-Punkt auf dem Kennliniendiagramm als Eichpunkt ben, die zwischen fi5°, entsprechend der mit gestriverwendet werden kann, soweit es das Verfahren ge- dielten Linien dargestellten Längskennlinie 141, und maß der vorliegenden Erfindung betrifft. 75°, entsprechend der ebenfalls mit gestricheltenMeasuring device in a homogeneous rock formation with the fig. 6 explain. According to FIG. 6 can be a special one Density of 2.1 at the time of making its measuring instrument has a longitudinal characteristic angle of its longitudinal transverse characteristic curve diagram arranged from 70 °, the one with a solid line would have been. In this context, the longitudinal characteristic curve 140 shown thereon results. Other notices that any other desired 5 instruments can, however, longitudinal characteristic angle ha point on the characteristic diagram as the calibration point, which is between fi5 °, corresponding to the one used with gestrivered can be, insofar as the method is shown in the longitudinal characteristic lines 141, and related to the present invention. 75 °, corresponding to the one also with dashed lines

Das korrigierte Massendichtegalvanometer in der Linien dargestellten Längskennlinie 142, liegen. Registriervorrichtung 74 wird zuerst mechanisch auf 10 Diese drei Kennlinien sind in F i g. 6 so dargestellt, den Ablesewert 2,1 auf seiner zugeordneten Dichte- daß sie durch den gleichen Drehpunkt 144 auf der skala eingestellt, wenn kein Ausgangssignal der Ge- Längskennlinie verlaufen, der einer Ablesung einer schwindigkeitsmesser 80 und 82 auftritt. Die Feld- Dichte von 2,i entspricht; einfach, weil alle die Meßeicheinheit 110, die dem geeichten besonderen Gerät instrumente auf den gleichen Drehpunkt bei dem entspricht, wird dann über das Gehäuse 32 (bei ent- 15 beschriebenen Eichverfahren geeicht worden sind, fernter Strahlenquelle 24) so gesetzt, daß die Strah- Es kann aber jeder beliebige andere passende Drehlenquellen 112 und 114 über der Mitte der wirk- punkt entlang der Längskennlinie verwendet werden, samen Länge der Fühler 26 und 28 stehen und nur Wenn das geeichte Instrument einen Längskenndie Absorptionskörper 124 und 126 an ihrem Platz linienwinkel von 70° aufweist, wenn die Absorptionsangeordnet sind. Die logarithmischen Verstärker 86 20 körper 130 und 132 in Winkelstellung sind, müßte und 90 können nun auf die Standardzählgeschwindig- eine dem Punkt 2,6 auf der Längskennlinie entsprekeiten eingestellt werden. Genauer gesagt, wenn die chende Dichteablesung erhalten werden, d. h. der genaue Zahl von Gammastrahlen vom Fühler 26 für mit 146 in F i g. 6 bezeichnete Punkt. Wenn jedoch den Dichtepunkt 2,1 auf der Längskennlinie empfan- der Längskennlinienwinkel nicht genau eingestellt ist, gen wird, wird das Potentiometer 84 so eingestellt, 25 wird der erzielte Ablesepunkt bei eingesetzten Abdaß der Eingang auf den Verstärker 86 vom Ge- Sorptionskörpern 130 und 132 nicht auf der Kennschwindigkeitsmesser 80 durch eine innere Vorspan- linie, sondern in einem gewissen Abstand davon lienung innerhalb des Verstärkers 86 genau ausge- gen, wie dies durch den Punkt 148 in Fig. 6 angeglichen ist und das Ausgangssignal des Verstärkers deutet ist. Jeder Punkt außerhalb der Kennlinie stellt 86 Null ist. Auf gleiche Weise wird der Verstärker 90 30 aber eine nicht homogene Formation dar und sollte auf eine Standardzählgeschwindigkeit durch eine ein Korrektursignal erzeugen. Oder anders ausge-Verstellung des Potentiometers 88 eingestellt, bis das drückt, wenn das Korrektursignal auf Mull eingestellt Ausgangssignal des Verstärkers 90 Null ist. Da durch ist, kann die Bedienungsperson sicher sein, daß der die Verstärker 86 und 90 die Spannung Null erzeugt Dichtepunkt 2,6 aul der Längskennlinie liegt. Zu diewird, wird auch eine Spannung Null am Massedichte- 35 ^scm Zweck wird nun das Längskennlinienwinkelgalvanometerwirksam, das dann den Ablescwert 2,1 Potentiometer 100 verstellt, bis am Widerstand 104 anzeigt, da es auf diesen Wert mechanisch eingestellt eine Nullausgangsspannung auftritt und damit eine worden ist. Dies heißt, daß das Instrument nun auf Nullspannung auf das Korreklursignalgalvanometer den Dichtepunkt 2,1 dos Kennlinicndiagramms dieses in der Registriervorrichtung 74 geliefert wird. Diese besonderen Instruments geeicht ist. 40 Spannung ist Null, wenn das Verhältnis der WerteThe corrected mass density galvanometer in the longitudinal characteristic curve 142 shown in the lines lie. Registration device 74 is first mechanically set to 10. These three characteristic curves are shown in FIG. 6, the reading 2.1 on its associated density is set by the same pivot point 144 on the scale when there is no longitudinal characteristic output from a reading of a speedometer 80 and 82. The field density of 2, i corresponds to; simply because all the measuring calibration unit 110, which corresponds to the calibrated special device instruments at the same pivot point, is then set via the housing 32 (remote radiation source 24 in the case of the calibration procedure described above) so that the beam However, any other suitable rotary sources 112 and 114 can be used above the center of the point of action along the longitudinal characteristic, with the length of the feelers 26 and 28 and only if the calibrated instrument has a longitudinal characteristic, the absorption bodies 124 and 126 in their place line angle of 70 ° when the absorbers are arranged. The logarithmic amplifiers 86 20 bodies 130 and 132 are in an angular position, should and 90 can now be set to the standard counting speed one corresponds to point 2.6 on the longitudinal characteristic. Specifically, when the appropriate density reading is obtained, that is, the exact number of gamma rays from the probe 26 for 146 in FIG. 6 designated point. If, however, the density point 2, 1 on the longitudinal characteristic angle received on the longitudinal characteristic curve is not set precisely, the potentiometer 84 is set so that the reading point obtained becomes the input to the amplifier 86 of the sorption bodies 130 and 132 when the Abdaß is used not on the speedometer 80 by an inner preload line, but at a certain distance therefrom, the line within the amplifier 86 is precisely adjusted, as is adjusted by the point 148 in FIG. 6 and the output signal of the amplifier is indicated. Every point outside the characteristic curve represents 86 is zero. In the same way, however, the amplifier 90 30 will be a non-homogeneous formation and should generate a correction signal at a standard counting rate. Or set another off-adjustment of the potentiometer 88 until it pushes when the correction signal is set to Mull, the output signal of the amplifier 90 is zero. Since it is through, the operator can be sure that the voltage zero generated by the amplifiers 86 and 90, the density point 2.6 lies on the longitudinal characteristic. To this, a voltage of zero at the mass density also ^{becomes effective, the longitudinal characteristic angle galvanometer} is now effective, which then adjusts the reading 2.1 potentiometer 100 until the resistor 104 shows that a zero output voltage occurs mechanically set to this value and has thus become one is. This means that the instrument is now supplied with zero voltage to the correction signal galvanometer, the density point 2.1 dos characteristic line diagram of this in the recording device 74. This particular instrument is calibrated. 40 voltage is zero when the ratio of the values

Dieser Nullpunkt wird nun als ein Drehpunkt zur des Widerstands 96 und des Längskennlinienwinkel-Einstellung des richtigen Längskcnnlinienwinkels ver- Potentiometers 100 gleich dem Tangens des Längswendet. Genauer gesagt, der Einschubteil 116 wird Kennlinienwinkels Alpha ist.This zero point is now used as a pivot point for setting the resistor 96 and the longitudinal characteristic angle potentiometer 100 equal to the tangent of the longitudinal turn. More precisely, the insertion part 116 will be characteristic angle alpha.

nun so einwärts geschoben, daß er ein zweites Ab- Wenn das Längskennlinienwinkel-Potentiomctcinow pushed inwards so that there is a second down If the longitudinal characteristic angle potentiomctci

sorplionskörpcipaar 130 und 132 zwischen die Strah- 45 100 auf eine Nullspanmmg am Widerstand 104 ein-sorplionskkörpercipaar 130 and 132 between the beam 45 100 to a zero voltage at the resistor 104 a

lcnc|ucllen 112, 114 und die Fühler 26 und 28 bringt. gestellt ist, ist das Ausgangssigna! des Verstärkers 90.lcnc | ucllen 112, 114 and the feelers 26 and 28 brings. is set, is the output signal! of amplifier 90.

Die Absorptiorskörpcr 130 und 132 sind so gewählt, wie es am Eingang des Verstärkers 98 auftritt, elek-The absorber bodies 130 and 132 are chosen as it occurs at the input of the amplifier 98, elec-

daß sie eine ausreichende zusätzliche Absorption gc- trisch gleich eingestellt wie das Ausgangssignal desthat they have a sufficient additional absorption gc- trically set the same as the output signal of the

währen, um einer Dichteablesung von 2,6 aus dem Verstärkers 86. der elektrisch äquivalent einem Win·to obtain a density reading of 2.6 from amplifier 86. which is electrically equivalent to a Win

Kcnnlinicndiagramm dieses besonderen Gerätes zu 50 kel von 45' ist. Durch eine einfache Einstellung desThe linear diagram of this particular device is 50 kel by 45 '. By simply setting the

ent'prechcn, das vorher bei Bohrlochmessungen mit Potentiometers 100 auf einen solchen Wert, daß einecorresponding to a value that was previously set in borehole measurements with potentiometer 100 such that a

diesem Gerät in einer homogenen Gesteinsformation Null-Ausgangsspannung auf das Korrektursignal·this device in a homogeneous rock formation zero output voltage on the correction signal

von jener Dichte ermittelt worden ist. Wenn der Ein- galvanometer geliefert wird, kann sich also die Bc-from that density has been determined. When the galvanometer is delivered, the Bc-

schuhteil 116 einwärts bewegt wird, wird am Wider- dicnungspcrson vergewissern, daß der Dichtepunkishoe part 116 is moved inwards, will make sure that the density point

stand 108 eine Spannung erzeugt und auf das korri- 55 2,6 in den in_Fig. 6 dargestellten Punkt 146 auf deistood 108 a voltage generated and to the correct 55 2.6 in the in_Fig. 6 point 146 shown on the dei

gierte Massedichtegalvanometer gelicferl. Diese Span- Längskennünic fällt. Da aber nun eine definierteyawed mass density galvanometer gelicferl. This span length characteristic falls. But now there is a defined

nung sollte dem Punkt 2,6 auf der Kennlinie ent- Spannung auf den Widerstand 108 geliefert wird, dkVoltage should be released to point 2,6 on the characteristic curve. Voltage is supplied to resistor 108, dk

sprechen. Die durch die Absorplionskürper 130 und dem Dichtcwcchsel vom Punkt 2,1 auf den Punkt 2,(to speak. The through the absorption body 130 and the sealing change from point 2.1 to point 2, (

132 bewirkte zusätzliche Slnihlenabsorption läßt je- entspricht, ergibt das MasscndichtegalvanometciThe additional cavity absorption caused by 132 corresponds to each, results in the mass density equalvanometci

doch keinen Punkt auf der I.ängskcnnlinie des Dia- 60 einen bestimmten Ablescwert in der Nühe von 2,6but no point on the longitudinal line of the slide has a definite reading close to 2.6

grumms des besonderen Gerätes erreichen, solange Die Empfindlichkeit dieses Galvanometers wird danrgrumble of the particular device, as long as the sensitivity of this galvanometer is danr

nicht dus Uingskcnnlinienwinkcl-Potcntiometer 100 elektrisch eingestellt, so dnß es eine genaue AnzeigiThe linear angle potentiometer 100 is not electrically adjusted so that it gives an accurate display

richtig eingestellt ist. In diesem Zusammenhang sei des Punktes 2,6 ergibt, wenn die Absorptionskörpeiis set correctly. In this context, the point 2.6 results if the absorption body

darauf hingewiesen, dulA infolge von Fcrtigungstolc- 13ft und 132 in ihre Wcikstcllung gebracht sind uncpointed out that they are brought into their condition as a result of production testing

runzun, Abweichungen bei der Zusammensetzung 63 nachdem dns Lllngskcnnlinicnwinkcl-PotentiometeRunzun, deviations in the composition 63 according to the linear angle potentiometer

von Teilen und anderen Faktoren keine zwei Meß- 100 eingestellt worden ist.no two measurements have been set for parts and other factors.

gerUtc genau den gleichen Lilngskennlinicnwinkcl ha-. Um auf eine Qucrkunnlinienwinkclkorrektur zigerUtc has exactly the same lenght characteristic angle. In order to apply a cross-line angle correction zi

ben werden. Dieser Gesichtspunkt lllßt sich an Hand eichen, wird der Binschuhtcil 122, der vorher link:be practiced. This point of view can be calibrated with the help of the binschuhtcil 122, which was previously linked:

1212th

¹¹ . ■ _t Aus F i ε 6 ergibt sich, daß die Querkennlinie 152 ^11th ■ _t From F i ε 6 it follows that the transverse characteristic curve 152

vom Absorptionskörper 124 .angeordnet ^»-orden,* ^Jj_{n V}J_IC ₁₅₄, die einem Ouerkennhn.en-from the absorption body 124. arranged ^ »- order, * ^ Jj _{n V} J _IC ₁₅₄ , which an Ouerkennhn.en-

wmmmmmmmwmmmmmmm

auf dYr Querkennlinie 152 liegt, die in F J ™t ,inienverlauf kompensiert. Genauer gesagt, «t delies on the transverse characteristic curve 152 , which is compensated for in FIG. More precisely, «t de

|1 Wcrl 2,5, sondern »rgcuu^^ ^ _{das Querkenn}. werK luv ^|—,_; ' _O,,crkennlinienform ent-| 1 Wcrl 2.5, but »rgcuu ^^ ^ _{the cross-identifier} . werK luv ^ | -, _; ' _O ,, cr characteristic shape corresponds to

Ablcscwert kann oder der An«jdm^ _potenti^_{eteranortlnunBVC} Able value can or the name of sb ^ _potenti ^ _{eteranortlnunBVC}

S£5 ÄH^S £ 5 ER ^

ta sine Nulbtellum κ' "«,^_lvuimmel«· eta»· ""«*'* _{des loB}„_rilhmiKhcn Vmlitkm ^d(im^BCwc'™' am l5Ä V""⁰""='" tat mi düS LUngskonnlinicn-Polcmiomccr 170 undta sine Nulbtellum κ '"«, ^ _lvuim mel «· eta» · ""«*' * _{des loB} " _rilhmiK hcn Vmlitkm ^{d (i} m ^BC wc '™' am 15Ä V "" ⁰ "" = '"tat mi düS LUngskonnlinicn-Polcmiomccr 170 and

EissiS«¹ '»^tlntl· EissiS « ¹ '» ^tlntl ·

elektrisches EingonBssiS«¹ '»^tlntl·electrical input « ¹ '» ^tlntl ·

13 1413 14

der Ausgang des logarilhmischen Verstärkers 90 ist klemmen 193 und 194 gegeben wird. Zusätzlich wird mit einem Potentiometer 172 verbunden. Die beweg- die zwischen dem MittelabgrifT 190 und dem Arm 180 liehen Arme der Potentiometer 170 und 172 sind erzeugte Korrekturspannung in Reihe mit dem Awmit den zwei entgegengesetzten polarisierten Ein- gangssignal des Verstürkers 86 für den langen Fühler giingen eines l-lill'sverstiirkcrs 174 verbunden, der 5 auf die Klemmen 193 und 196 für die korrigierte zum Antrieb eines Servomotors 176 angeordnet ist, Massedichte gegeben. Wenn die durch den Einsehub-Der Servomotor 176 ist mechanisch mit dem Arm teil 122 bewirkte Änderung keine Ablesung eines 178 des Potentiometers 172 zum Antrieb dieses Wertes 2,5 auf der Llingskennlinie ergibt, wird das Armes verbunden und kann außerdem den beweg- Rippenwinkelpolentiometer 186 verstellt, bis der geliehen Arm IHO eines Potentiometers 182 verstellen. io wünschte Wert 2,5 genau erreicht ist. Das Polenio-Die Slromlielerimg auf das in Reihe mit einem ver- meter 186 verändert den durch das Potentiometer stellbaren Querkcnnlinienwinkcl - Potentiometer 186 182 fließenden Strom und damit die über einem begeschaltete Potentiometer 182 erfolgt aus einer liebigen Teil dieses Potentiometers erzeugte Span-Gleichspaniuingsquelle 184. nung, also auch die Spannung zwischen dem Mittel-the output of the logarithmic amplifier 90 is terminals 193 and 194 is given. In addition, it is connected to a potentiometer 172 . The moving arms of the potentiometers 170 and 172 , lent between the center tap 190 and the arm 180, are the generated correction voltage in series with the Aw with the two oppositely polarized input signals of the amplifier 86 for the long sensor went to a linear amplifier 174 connected, the 5 is arranged on the terminals 193 and 196 for the corrected to drive a servo motor 176 , given mass density. If the change caused by the Einsehub-the servomotor 176 is mechanically with the arm part 122 does not result in a reading of a 178 of the potentiometer 172 for driving this value 2.5 on the Llingskennlinie, the arm is connected and can also move the rib angle polentiometer 186 adjusted Adjust until the borrowed arm IHO of a potentiometer 182. io desired value 2.5 is reached exactly. The Polenio-Die Slromlielerimg on the in series with a meter 186 changes the cross-contour angle potentiometer 186 182 adjustable by the potentiometer and thus the span DC voltage source 184 generated by a connected potentiometer 182 from any part of this potentiometer , thus also the tension between the middle

Damit der Hili'sversiiirker 174 den Arm 178 für »5 abgriff 190 und dem Arm 180.So that the operator 174 would pick up arm 178 for 190 and arm 180.

positive und negalise Korrekturen entsprechend den Um eine Kompensation der Krümmung der Qucr-Schnnilzkuchen \on unterschiedlicher Dichte im Ver- kennlinien zu erreichen, ist das Potentiometer 182 gleich zu der Dichte der Bodenformalion einstellen mit einer Reihe von über seine Länge verteilten Abkann, wird der Mittelpunkt des Potentiometers 172 griffen 182a versehen. Beispielsweise kann das Poten-,als Betriebspunkt für den Arm 178 gewählt. Der «o liomeler 182 \vi·; auch das Potentiometer 172 zehn Arm des Liingskeunlinien-Polentiometers 170 wird Windungen aufweisen, und die Abgriffe 182a können dann so eingestellt, daß die Recheneinheit dem be- an jeder Windung an voneinander entfernten Stellen stimmten Längskennlinienwinkel des geeichten Ge- angeordnet sein. Die durch die Abgriffe gebildeten Teile räts angepaßt ist. Wenn dies erfolgt ist, ist das zwi- des Potentiometers sind mittels einer Reihe von zehn sehen Masse und dem Arm 178 des Potentiometers as Widersländen 200 bis 209 zur Kompensation der 172 auftretende Eingangssignal gleich Querkennlinienkrümmung überbrückt. Die Werte derpositive and negative corrections according to the order to compensate for the curvature of the Qucr Schnnilzkuchen The potentiometer 182 is used to achieve different densities in the characteristic curve set equal to the density of the soil formalion with a series of channels distributed over its length, the center of the potentiometer 172 is gripped 182a provided. For example, the potential, as Operating point selected for arm 178. The «o liomeler 182 \ vi ·; also the potentiometer 172 ten The arm of the long line polentiometer 170 will have turns and the taps 182a may then set in such a way that the arithmetic unit starts at each turn at points which are distant from one another be arranged at the correct longitudinal characteristic angle of the calibrated. The parts formed by the taps räts is adapted. When this is done, that is between the potentiometers are means of a series of ten see mass and arm 178 of the potentiometer as opposed to 200 to 209 to compensate for the 172 occurring input signal equal to the cross-characteristic curvature bridged. The values of the

Widerstände 200 bis 209 werden so gewählt, daßResistors 200 to 209 are chosen so that

Hopfs . eine zusätzliche Kompensation der Querkennlinicn-Hopfs. an additional compensation of the cross characteristic

2 ' krümmung erzielt wird, wenn die Amplitude des2 'curvature is achieved when the amplitude of the

30 Korrektursignals sich mit steigender Schmutzkuchen-30 Correction signal increases with increasing dirt cake

und das Eingangssignal zwischen Masse und dem stärke vergrößert. So weisen die Widerstände 204 undand increases the input signal between ground and strength. Thus, resistors 204 and

Arm des Potentiometers 170 ist gleich 205 in der Nähe des Mittelabgriffs des PotentiometersArm of potentiometer 170 is equal to 205 near the center tap of the potentiometer

182 kleinere Werte auf als die Widerstände 200 und182 has smaller values than the resistors 200 and

f l»g C₁ 209, so daß in der Nähe des Mittelpunktes des Poten-fl »g C ₁ 209, so that near the center of the potential

2 tan λ ' 35 tiometcrs 182 eine geringere Kompensation bewirkt2 tan λ '35 tiometcrs 182 causes a lower compensation

wird als an den Enden des Potentiometers. Die Werteis considered to be at the ends of the potentiometer. The values

wobei Alpha der Längskennlinienwinkel des beson- der Widerstände 200 bis 209 werden natürlich so ge-where alpha is the longitudinal characteristic angle of the special resistors 200 to 209 are of course so

deren geeichten Geräts ist !■ ' C_s und C, die Zähl- wählt, daß sie die gewünschte durchschnittliche Kom-whose calibrated device is! ■ 'C _s and C, the count- selects that they have the desired average com-

geschwindigkeiten des kur/uii und die Ziihlgeschwin- pensation der Querkcnnlinienkrümmung für die Ab-speeds of the curve and the counting speed of the transverse curve curvature for the

digkeit des langen Fühlers bedeuten. 40 messungen eines besonderen Meßgeräts ergeben, wiethe long feeler. 40 measurements of a special measuring device show how

Die Rechnereinheit der Fig. 4 wird beim Eich- sie durch das Lüngs-Querkennliniendiagramni des bevorgang in der gleichen Weise eingestellt, wie im sonderen Instruments gegeben ist. Auch sei darauf Zusammenhang mit der Fig. 3 beschrieben worden hingewiesen, daß bei der Anordnung nach F i g. 4 die ist. Wenn also die logarithmischen Verstärker 86 und Gleiehspannungsquclle 184, die zur Erzeugung des 90 auf Slandardzaiilgeschwindigkeiten eingestellt 45 Korrektursignals verwendet wird, von den Eingangsworden sind, wird der Einschubteil 116 einwärts ge- Signalen entkoppelt und von ihnen unabhängig ist, schoben, um die Absorptionskörper 130 und 132 die von den Geschwindigkeitsmessern 80 und 82 gezwischen die betreffenden Strahlenquellen und die liefert werden. Entsprechend kann das Korrektur-Fühler zu bringen. Das Potentiometer 170 wird dann signal gegenüber Temperaturänderungen sehr stabil verstellt, bis das Galvanometer für Ap ein Null-Aus- 50 sein, einschließlich der Abwandlung des Signals zur gangssignal ergibt, das anzeigt, daß der gewünschte Kompensation der Krümmung der Querkennlinie. Dichtepunkt 2,6 auf der Längskcnnlinie erreicht ist. Auch ist dieses Korrektursignal unbeeinflußt durch Dann wird das korrigierte Massedichtegalvanometer Geräuschsignale und andere unerwünschte Störungen elektrisch auf einen Ablesewert von 2,6 eingestellt. auf den Eingangssignalen.The computer unit of FIG. 4 is set during calibration by the Lüngs cross-characteristic diagram of the process in the same way as is given in the special instrument. It should also be pointed out in connection with FIG. 3 that in the arrangement according to FIG. 4 which is. Thus, when the logarithmic amplifier 86 and DC voltage source 184, which is used to generate the 90 correction signal set at standard speeds, 45 correction signal have been removed from the inputs, the insert part 116 is decoupled inwards and is independent of them, pushed around the absorption bodies 130 and 132 which are interposed between the relevant radiation sources and which are supplied by the speedometers 80 and 82. Correspondingly, the correction sensor can be brought. The potentiometer 170 is then adjusted in a very stable signal with respect to temperature changes until the galvanometer for Ap results in a zero output, including the modification of the signal to the output signal, which indicates that the desired compensation for the curvature of the transverse characteristic curve. Density point 2.6 on the longitudinal contour line is reached. This correction signal is also unaffected by the corrected mass density galvanometer noise signals and other undesired disturbances are then electrically adjusted to a reading of 2.6. on the input signals.

Wenn der Einschubteil 122 in seine Stellung ge- 55 In Übereinstimmung mit einem weiteren MerkmalWhen the slide-in part 122 is in position, 55 In accordance with a further feature

bracht wird, wird ein Wechsel in der Zählgeschwin- der Erfindung ist zwischen dem kurzen Fühler 26 undis brought, there is a change in the counting speed between the short sensor 26 and

digkeit des kurzen Fühlers bewirkt, die einem Masse- dem Gehäuse 32 ein Bleischikl 43 angeordnet, detThe short sensor leads to a ground- the housing 32 a lead schikl 43 arranged, det

dichtcänderungswert von —0,1 auf der Längskenn- eine Dicke von etwa 1,6 bis etwa 3,2 mm habendensity change value of -0.1 on the longitudinal characteristic- have a thickness of about 1.6 to about 3.2 mm

linie gleichwertig ist, und das Eingangssignal am kann. Der Schild 43 bewirkt eine bevorzugte Absorp-line is equivalent, and the input signal can be. The shield 43 causes a preferred absorption

Servovcrstärkcr 174 ist nicht mehr Null. Der Arm 60 tion von Gammastrahlen, deren Energiegehalt unte.iServo strength 174 is no longer zero. The arm 60 tion of gamma rays, the energy content of which below

178 des Potentiometers 172 wird dann durch den etwa 150 bis 200 keV liegt. Da die Gammastrahlen178 of the potentiometer 172 is then through which approximately 150 to 200 keV lies. Because the gamma rays

Servomotor 176 verstellt, bis der Eingang des Hilfs- die über einen längeren Weg ausgesandt werdenServomotor 176 is adjusted until the input of the auxiliary which is sent out over a longer distance

Verstärkers 174 wieder auf Null ist. Dies heißt, daß einen geringeren Energiegehalt haben als diejenigenAmplifier 174 is back to zero. This means that they have a lower energy content than those

der Arm 180 des Potentiometers 182 ebenfalls aus die über einen kurzen" Weg ausgesandt werden, be-the arm 180 of the potentiometer 182 also from which are sent over a short "path, loading

seiner Mittelstellung verstellt wird und damit eine 65 wirkt der Schild 43 eine Verminderung der Ermitt-its center position is adjusted and thus a 65, the shield 43 acts a reduction in the determination

Korrckturspannung, die der zwischen dem Arm 180 lungsstärke des kurzen Fühlers und eine Vergröße-Correction voltage, which is the strength of the short feeler between arm 180 and an enlargement

und dem MittelabgrifT 190 des Potentiometers 182 rung des Prozentsatzes der Wirkung, die durch derand the center tap 190 of potentiometer 182 calculates the percentage of the effect caused by the

auftretenden Spannung entspricht, auf die Korrektur- Schmutzkuchen oder die Zone beigesteuert wird, dieoccurring voltage corresponds to the correction dirt cake or the zone is contributed which

dem Anlageteil 12 um nächsten liegt. Es hat sich herausgestellt, daß durch db Verwendung des Schildes nur zur Abdeckung des kurzen Fühlers 26 der Winkel zwischen der Ulngskennlinie und der Querkennlinie eines gegebenen Geräts vergrößert wird, wodurch sich eine verbesserte Kompensa(ionsgenauigkeit ergibt, da Änderungen infolge statistischer Schwankungen geringere DichteUnderungcn darstellen.the plant part 12 is next to. It turned out that by db use of the shield only to cover the short sensor 26 of the The angle between the elongation characteristic and the transverse characteristic of a given device is increased, which results in an improved compensation accuracy, since changes as a result of statistical Fluctuations represent lower density changes.

Claims

Patent claims:

1. Borehole logging system for determining the density of soil formations surrounding a borehole with a borehole probe which can be introduced into the borehole and which is a gamma ray source and two gamma-ray sensors at different distances from this gamma-ray source contains, as well as an evaluation device above ground, the two logarithmic amplifiers, a counting device which, at the inputs of the amplifiers, counts the counting rates of the gamma ray sensors supplies corresponding input signals, a first summing device, which consists of uncorrected as Output signals of the amplifiers representing linear functions of the soil formation density a correction signal corresponding to the dirt layer thickness in the borehole forms and a second Having summing device, which corresponds to the formation of the real soil formation density Output signal this correction signal adds to one of the output signals of the amplifier, as indicated by that!

In the first summing device (98; 172 to 178) for the formation of the correction signal a feedback (109; 182, 200 to 209) dependent on the amplitude of the correction signal is provided, which is dimensioned so that the output signal corresponding to the actual soil formation density prevents deviation of the correction signal is compensated for by a linear dependence on the thickness of the dirt layer.

2. Measuring system according to claim 1, characterized in that the first summing device contains a summing amplifier (98), the output of which is connected to its input via a voltage-dependent resistor (109), in particular with a positive voltage coefficient.

3. Measuring system according to claim 1, characterized in that the first summing device has a potentiometer (172) connected to the output of one (90) of the logarithmic amplifier (86, 90) , the sliding contact (178) of which is connected to a tap ( 178) and the output of the other amplifier (86) connected auxiliary amplifier ( 174) controllable servomotor (176) is movable that with the sliding contact (178) that (180) of a second potentiometer (182) delivering the correction signal is movable and that the second potentiometer (182) has a number of fixed taps (182 ”) which are bridged by resistors (200 to 2 (19), the resistance of which changes from the movable tap (180) to both sides of the potentiometer (182) , in particular increases.

4. Measuring system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that an adjusting device (100) is provided at the dpm output of one (90) of the logarithmic amplifier (8 <?, 90) , with the aid of which the correction signal is provided when a predetermined one is present Soil formation density and in the absence of a layer of dirt is adjustable to zero.

5. Measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that an adjusting device (102,186) is provided at the output of the first summing device (98, 182) , with the aid of which the output signal for the real soil formation density when a predetermined soil formation density and a dirt layer of predetermined thickness are present can be adjusted to a predetermined deviation from the signal corresponding to the predetermined soil formation density.

6. Measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that the Borehole probe has a housing (10) and a contact part (12) that can be placed against the borehole wall, that at one end to the gamma ray source (24) and at the other end to the contains two radiation sensors (26, 28) and is articulated via two spring-loaded arms (14, 16) is connected to the housing (10), and that between the plant part (12) and one opposite it displaceable end (54) of one (16) of the arms (14, 16) or between the contact part (12) and the housing (10) is provided with an energy store (52, 64) which is directed to the source of the gamma rays (24) containing the end of the plant part (12) directed towards the borehole wall Exerts force.

7. Measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that between the gamma ray sensor (26) closer to the gamma ray source (24) and the borehole wall a radiation shield (43) is arranged, which preferably Gamma rays with an energy content of less than 200 keV are absorbed.

8. Measuring system according to one of the preceding claims for determining the electrical Resistance of the soil formations, characterized by a power source in place of the Gamma ray source (24) and electrodes in place of the gamma ray sensors (26, 28).

9. Measuring system according to one of claims 1 to 7 for determining the porosity of the soil formations, characterized by a neutron source instead of the gamma ray source (24) and neutron sensor instead of the gamma ray sensor (26, 28).

10. A method for setting a measuring system according to one of the preceding claims, characterized in that at a given first soil formation density and in the absence the output signal of the logarithmic amplifier by adjusting a layer of dirt whose input sensitivity is set to zero, that then at a predetermined second Soil formation density and in the absence of a protective layer, the correction signal by Wr change the output signal of one of the wrestlers to zero uestelll and that finally be

this second soil formation density and given a layer of dirt Thickness is the output signal for the real ground information density by changing the output signal of the first summing device by s a predetermined amount is changed.

1 sheet of drawings