167016. lajstromszámú szabadalom • Szerelési egység áramköri elemek hűtőrésének növelésére, fúrólyukvizsgáló műszerekhez

3 167016 4 szolgáló — találmányi javaslatunk szerint a szerkezeti elrendezés alapgondolata az alábbiakban összegezhető: A szerkezeti elrendezés a védeni kívánt fél- 5 vezető áramköri elemek körül, hengerszimmetrikus szerelési egységbe foglalva tartalmaz hőszigetelő, tükröző és hőelvonó szerkezeti elemeket, azoknak optimalizált geometriai ill. termikus arányai mellett. 10 A találmány szerinti szerkezeti elrendezés a fenti alapgondolatnak megfelelően az alábbiakban, ill. a csatolt ábrák kapcsán kerül részletes ismertetésre: A szerkezeti elemeknek elvi felépítését 15 az la ábra szemlélteti. A lyukelektronika áramköri egységei olyan szerelési egységekbe (3) elkülönítve, melyeknek hődisszipációja az 1 Watt nagyságrendet nem 20 haladja meg, porózus műgyanta tömbben, mint egy áramköri egységet magába foglaló szerelési egységben kerülnek kiöntésre. Az így áramköri egységekre bontott és porózus műgyantába ágyazott szerelési egységek — mint négypólusok — egymással 25 csatlakoztatva hozzák létre a lyukelektronika komplett, hővédett szerelési alaprendszerét. A műgyantában foglalt szerelési egységek kör- 30 nyezetét, ill. pórusterét megfelelően megválasztott olvadáspontú és nagy olvadáshőjű telítővel pl. parafinnal, vagy más (eutektikum, stb.) telítjük. Többkomponensű telítő alkalmazásával megfelelő olvadási hőintervallum fogható át. A hőszigetelő 35 egységből folyamatosan áthatoló Q2 hő maradék részét, ill. 3 áramkörből érkező Q2 hőt ez a hőelnyelő szerelési elem veszi fel. A hőelnyelő rendszer tehát nagy fajhőjű és olvadáshőjű szerves anyag, fém, fémötvözet, vagy só ill. eutektikum 40 (pl. HTS-só eutektikum, stb.). A hő tűrő rendszerbe behatoló Qj hő nagy részét a hőelnyelő szerelési egység előtt elhelyezett hőszigetelő és tükröző szerelési elem 45 tükrözi vissza, ill.szigeteli (X=0,01-0,02 kcal/mhC0 hőszigetelési, ül. • e = 0,012—0,04 tükrözési paraméterekkel). Ehhez alkalmas gázok (levegő vagy nemes gázok, stb.) megfelelőek, ill. a szigetelés hatása a hőelvonó térben is érvényesülhet azáltal, hogy a mű- 50 gyantatest pórusterét is a felülete környezetében kolloid szemcsenagyságú tükröző fémmel, ül. semleges hőszigetelő gázzal (levegő, nemes gázok) telítjük. 55 Elméleti hőtani számítások révén és kisérletüeg is bizonyítottuk, hogy az 1 hőszigetelő és 2 hőelnyelő rendszerek térfogatainak aránya a legkedvezőbb hőkésleltetés szempontjából optimalizálható, azaz szélsőérték probléma jelenik meg a 60 két geometriai rendszer között. Optimális hővédelmet biztosít, ha a belső hőelvonő rendszer sugara a külső hőszigetelő rendszer sugarának 50—70%-os értékintervallumában van megválasztva — a szonda külső hőmérséklettől függően. 65 "Az lb. ábra hőtűrésnövelő szerkezeti elrendezés a berendezés elvi felépítését a lyukműszer több négypólusra bontott áramköri kialakítása mellett mutatja be: A 2. henger, ül. a hengeres porózus műgyantatömb d átmérőjű, 1 magasságú szerelési elemet foglal magában, melyen belül félvezető, integrált és áramköri kapcsolási elemek helyezkednek el a 4 bemenő és 5 kimenő csatlakozási pontokkal. Ezen áramköri elemek olyan négy pólust alkotnak, melynek üzemi disszipációja 1 W alatti. A henger, ill. a műgyantatömb pórusterének térfogata fel van töltve olyan telítővel, melynek olvadáspontja a kritikus üzemi hőmérséklethatár alatt van megválasztva hőelvonása az előírt 3-4 óra üzemidő alatt egyensúlyt tart a hozzávezetett és disszipált hőmennyiséggel. A 2. ábra a hőtűrésnövelő szerkezeti elrendezés egy konkrét szondatechnikai alkalmazását mutatja be, indukciós tekercsrendszer és beépített előerősítő hővédelméhez. Az ábra jelölései az előző ábra szerintiek. Az indukciós tekercsrendszer 7 mérőtekercseit és a 8 gerjesztő tekercset 6 nyomásvédő fém, vagy kis hővezetésű üvegszövet-műgyanta tekercselés borítja. A 3 félvezető előerősítő egyetlen szerelési tömbben, a szondafej alatt kerül beágyazásra. Hasonlóképpen biztosítható az irányított áramterű, valamint hőérzékeny radioaktív szerelési elemek hővédelme és egyéb áramköri elemek lyukműszeres kialakítása is, anélkül, hogy a fentiekben ismertetett - találmány szerinti - szerkezeti elrendezési elvektől, a szerelési elemek kialakításától érdemben eltérnénk. A találmány szerinti hőtűrésnövelő lyukműszerszerelési elemek alkalmazása nagymértékben növeli a rendszer hőküszöbét, ezáltal számos karottázs vizsgálat alkalmazási körét terjeszti ki a nagymélységű fúrások területére. Lehetővé teszi a szokásos De war palackok max. 40-50 C° hőkésleltetésével szemben a 100-140 C° hőkésleltetést is a mérés 3—4 órájára számítva. Szabadalmi igénypontok: 1. Geofizikai karotázs szondák áramköreinek hővédelmére szolgáló szerkezeti elrendezés, amely nyomásálló acél, vagy műgyanta szondatokon belül hengeres kialakítású térben nyer elhelyezést, azzal jellemezve, hogy a hengergyűrűs térkiáakítású hőszigetelő-tükröző szerelési elemet (1), ennek belsejében foglalt, hengergyűrűs térkialakítású, nagy fajhőjű és olvadáshőjű anyaggal feltöltött többnyire porózus műgyanta alapanyagú hőelnyelő szerelési elemet (2), ezen belül elhelyezkedő, hengeres kialakítású, a hőelnyelő anyaggal feltöltött igen porózus műgyanta tömbbe ágyazott, hőszigetelt elektromos hozzávezetésekkel ellátott (4), (5) áramköri szerelési egységet (3) ül. négypólusokra bontott egységeket tartalmaz. 2