PRAKLA-SEISMOS Report 1 / 1972  
 
Eine neue Meßsonde für das ECHO-LOG
 
Schematische Darstellung der Echomeßsonden Schematische Darstellung der Echomeßsonden  

Eine neue Meßsonde
für das ECHO-LOG

Kompaßgerät - Compass device
    Kompaßgerätdummy Compass device
 
Im vergangenen Jahr ist eine neue Echomeßsonde für Hohlraummessungen entwickelt und in Betrieb genommen worden, über die wir kurz berichten.

Die offizielle Bezeichnung der Sonde lautet BSM. Das B steht für Bohrlochsonde. Das S ist der Codebuchstabe für alle Echomeßgeräte (von SONAR, das ist die amerikanische Bezeichnung für das akustische Äquivalent des RADAR). Der dritte Buchstabe soll die Sonde charakterisieren. Wir wählten M wie Mini, denn im Hinblick auf ihren Durchmesser von nur 65 mm kann man sie schon eine Minisonde nennen.

Der geringe Durchmesser war auch die grundlegende Forderung, die zur Entwicklung dieser Sonde führte. Die bisher für das ECHO-LOG gebauten Sonden hatten einen Durchmesser von 88 mm. Da man jedoch bei Salzkavernen künftig mit geringerem Bohr-bzw. Verrohrungsdurchmesser als bisher üblich arbeiten wird, schien es uns ratsam, schon beizeiten eine Sonde mit geeignetem Durchmesser zu entwickeln. Weitere erwähnenswerte Konstruktionsmerkmale der BSM sind eine neue Elektronik, die auch noch bei Umgebungstemperaturen von ca. 110° C leistungsstarke Sendeimpulse erzeugt und empfangene Echosignale störungsfrei verstärkt sowie ein fotoelektrisches Kompaßsystem von so kleinen Abmessungen, daß es mit in den Meßkopf der Sonde eingebaut werden konnte.

Das Kippteil mit den Ultraschallwandlern erhielt eine Kugelrastkupplung, die dann in Aktion tritt, wenn Gesteinsbrocken auf den ausgekippten Meßkopf fallen (was schon einige Male passiert ist) oder wenn man versehentlich versuchen sollte, die Sonde mit dem ausgekippten Meßkopf aus dem Hohlraum in die Verrohrung einzufahren.

Außer der Sonde BSM wurde die Sonde BSMV entwickelt, deren Durchmesser ebenfalls 65 mm beträgt. Das V steht hier für den Begriff "Vorsonde", womit gemeint ist, daß man mit dieser Sondenversion vor der Hohlraumvermessung den Hohlraum befährt und dabei vorfühlt, ob der Weg nach unten frei ist, welcher Schallgeschwindigkeits-und Temperaturverlauf im Aussolungshohlraum besteht und in welcher Tiefe unterhalb der Sonde der Boden des Hohlraumes liegt. Zu diesem Zweck ist die Sonde mit einem vertikal gerichteten Ultraschallwandler, einer Reflektorstrecke und zwei Temperaturfühlern ausgerüstet.

Falls die Sonde BSM bzw. BSMV durch eine Druckschleuse eingefahren werden muß, reicht das Eigengewicht der Sonde (75 kg) zum Absinken nur selten aus. Um das Sinkgewicht erhöhen zu können, wurden halbschalenförmige Zusatzgewichte mit einer Füllung aus Blei und Wolfram angefertigt, die paarweise unmittelbar über der Sonde auf das Bohrlochkabel geklemmt werden. Jedes Paar hat eine Länge von 70 cm und wiegt ca. 23 kg. Insgesamt können 115 kg an zusätzlichem Gewicht aufgebracht werden.

  A new subsurface tool
for the ECHO-LOG

We are reporting brieflyon the new echo-tool for cavity surveys which has been developed and put into use during the past year.

The official name for the echo-tool is BSM. The B is for "Bohrlochsonde" (logging tool). The S is the code letter for all echo survey instruments and comes from SONAR, the American word for the acoustic equivalent of radar. The third letter distinguishes the tool itself -we have chosen M for "mini", as with a diameter of only 65 mm it must surely be a mini-tool.

The sm all diameter was also the basic requirement which led to the development of this tool. The tools so far constructed for ECHO-LOG have had diameters of 88 mm. However, as future work in salt caverns will normally be carried out using small drilling and casing diameters it seemed advisable to develop a tool with a·smaller diameter in good time.

Further constructional features of BSM worth mentioning are the new electronic part which also. produces effective impulses at an environmental temperature of approx. 110° C, and also amplifies received echos without interference; and a photoelectric compass system with such small dimensions that it can be built into the head of the echo-tool.

The tiltable device with the ultrasonic transducers contains a clutch with balls and springs which comes into play when rock fragments fall onto the tilted measuring head (which has already occurred several times), or when one tries by mistake to pull the tool fram the cavity into the casing with the head tilted.

As weil as the BSM, a BSMV tool has been developed; it also has a diameter of 65 mm. The V here stands for "Vorsonde" (reconnaissance tool), which means that this type of tool is to be run into the cavity to be surveyed, to find out in advance whether the passage downwards is open; what sound velocity and temperature changes occur in the cavity; and at what depth below the Ioggis' bottom of the cavity iso For these purposes ihe Jogger is equipped with a vertically directed ultrasonic transducer a reflector section, and two temperature sensors.

When the BSM or BSMV tools have to be run in through a lubricator against high weil head pressure, the weight of the tool itself (75 kg) is generally insufficient to lowec it. In order to increase the weight for lowering, half-bowI shaped additional weights filled with lead and tungsten have been prepared, and can be attached to the weil cable in pairs directly above the tool. Each pair has a length of 70 cm and weighs about 23 kg. A total extra weight of 115 kg can be used.