167281. lajstromszámú szabadalom • Felszíni mérőberendezés fúrólyukat kitöltő közeg hőmérsékletének mérésére

167281 3 4 az ideálishoz közelálló lezárások a leírt és ismert szokásos eljárásnál nem realizálhatók. A leírt, ismert eljárás esetében további hibát okoz az a tény, hogy a páncélkábel rézellenállása és nagy érkapacitása feszültségosztót alkot, amelynek osztási aránya a hőmérséklettel erősen változik. Magából a nagy érkapacitás jelenlétéből is következik, hogy még ideális lezárás esetén is jelentkezne hiba, hiszen a kapacitás söntölné a jelgenárátort, illetve a mérőszonda kimenetét. Végeredményben az így előálló mérési hibák jelentősen csökkentik az előzőekben leírt ismert hőmérsékletszelvényezési eljárás során elérhető pontosságot. A felsorolt hiányosságok kiküszöbölését célozza a találmány szerinti megoldás, amely aktív áramkörök felhasználásával a felszínen biztosítja a mérőszonda közel ideális áramgenerátorral való meghajtását, valamint a mérőszonda kimenetének szakadással való lezárását. A találmány alapja az a felismerés, hogy létezik egy — és csakis egy — olyan frekvencia, amelynél a kábelen át a hőérzékelőmérőhídba folyó áram (így a hőérzékélő árama is) fázisban megegyezik az áramgenerátor áramának fázisával. Ezen a frekvencián biztosítható, hogy — függetlenül a tápkörben levő impedanciáktól — a hídba folyó áramot tartja az áramgenerátor szigorúan állandó értéken. A találmány alapjául szolgáló további felismerés, hogy a mérőszonda kimenetének kellően nagy ellenállással való lezárása szintén egy — és csakis egy — diszkrét frekvenciaérték esetén valósítható meg. Felismertük azt, hogy ezen két kedvező diszkrét frekvenciaérték a használatos kábeleknél azonossá is tehető, így ezen a diszkrét frekvencián működő áramgenerátor biztosítja a generátor és mórőoldal ideális lezárásának lehetőségét. Más frekvencián az ideális lezárás lehetősége a kábelérellenállások, és az igen nagy kábelérkapaeitások miatt nem teljesülhet. Az elmondottakból látható, hogy szinuszos áramot előállító generátort kell alkalmazni az eljárás folyamán, továbbá látható az is, hogy a pulzátor igen sok felharmonikust tartalmazó árama ebből a szempontból is kedvezőtlen. A találmány szerinti megoldásban a jelgenerátor az egyik végükön a mérőszonda transzformátoraival lezárt kábelerek parazita ellenállásaiból és kapacitásaiból, valamint a transzformátorok rézellenállásaiból és induktivitásából képzett párhuzamos rezgőkörök rezonanciafrekvenciájával azonos frekvenciájú generátor. A jelgenerátor szinuszos kimenőáramú áramgenerátor, a mérőműszer pedig a terhelt rezgőkörök rezonanaciaellenállásánál nagyságrenddel nagyobb bemenőellenállású feszültségmérő műszer. A felszíni mérőberendezésnek parazita ellenállásait és kapacitásait, valamint a transzformátorok rózellenállásait és induktivitásait a jelgenerátor frekvenciájára hangolt párhuzamos rezgőkörré kiegészítő kondenzátorai lehetnek, amelyek a kábelerekkel párhuzamosan vannak kapcsolva. Célszerűen a mérőműszernek szinkron egyenirányítója van, amelynek szinkronizáló bemenete a jelgenerátorra van kapcsolva. A találmány lényegét az alábbiakban foganatosítási példára vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük. Az ábra mérőszondával összekapcsolt mérőberendezést ismertet. 5 A fúrólyukba bevezetett, a felszíni mérőberendezéssel 11 kábelereken át összekapcsolt 9 mérőszonda bemeneti 7 transzformátorból, 10 érzékelőt tartalmazó mérőhídból és kimeneti 8 transzformátorból áll, ahol a 7 és 8 transzformátorok induktivi-10 tása egyforma. A kábelereknek jelentős ellenállása és jelentős kapacitása van. A 9 mérőszondából és a kábelből álló mérőkör illesztése a felszínen, a kábelerek közé beiktatott 3,4 kondenzátorokkal történik. 15 A mérőberendezés elektronikus 1 áramgenerátora állítja elő a mérőszondában elhelyezkedő 10 hőérzékelőt tartalmazó kiegyenlítetlen híd részére a tápáramot, éspedig olyan fm

frekvencián, hogy a híd árama és az áramgenerátor árama között fázis-20 azonosság legyen, azaz olyan fm

frekvencián, ahol a mérőszonda 7 transzformátorának induktivitása, a 11 kábelerek kapacitása és a 3 kondenzátorok változtatható kapacitása párhuzamos rezgőkört képez, amelynek igen nagy az ellenállása. Ennek ered-25 menyeképpen a jelgenerátorra kapcsolt kábelérellenállások megléte és melegedés okozta változása, valamint a kábelkapacitás hatása, továbbá a transzformátor-rézellenállások léte és melegedése okozta változása elhanyagolhatóvá válik a mérés lefoly-30 tatása szempontjából. Ekkor a mérőszonda kimenetére kötött 11 kábelerek kapacitása ós a 4 kondenzátorok 3 kondenzátorok kapacitásával megegyező, és vele egyszerre változó kapacitása a 8 transzformátor — 7 transz-35 formátoréval megegyező — induktivitásával szintén párhuzamos rezgőkört fog képezni, és ezért a nagy bemenőellenállású 5 erősítő azfr az UM feszültséget képes mérni, amely a 9 mérőszonda kimenetén megjelenik. Ugyanis a mérőszonda bemenetével 40 kapcsolatban tárgyaltakhoz hasonlóan — a parazita ellenállások és kapacitások hatása elhanyagolhatóvá válik a mérés lefolytatása szempontjából, hiszen eredőjükben egy igen nagy értékű párhuzamos rezonancia ellenállásként jelentkeznek. 45 A felerősített UM feszültség 6 szinkronegyenirá-* nyitóra kerül, amelyet a 2 ellenálláson eső feszültség kapuz, így a rendszer fázisszelektívvó tehető. A szinkronegyenirányító kimenetén megjelenő egyenfeszültség regisztrálható. 50 Mivel különböző hosszúságú páncélkábeleket alkalmazhatnak mérésre — különböző kábelkapacitásokkal — ezért a 3,4 kapacitások változtatásával mindenkor beállítható (fm

frekvencián) a rezonancia. A rezonancia elérését a regisztrálásra kerülő fe-55 szültség maximuma jelzi. A beállítás végrehajtása után a találmány szerinti eljárás a pulzátorral való mérési eljárás leírt hibáit kiküszöbölve jóval pontosabb és érzékenyebb x mérést tesz lehetővé. 60 Szabadalmi igény-pontok 1. Felszíni mérőberendezés geofizikai fúrólyukat kitöltő közeg hőmérsékletének mérésére, többerű 65 kábellel a fúrólyukba vezetett, bemeneti transzfor-2