NO832814L - Borehull-oppmaalingsinstrument - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et instrument for oppmåling av borehull med en forbedret anordning til å bestemme den rotasjonsmessige orientering av borehulls-sonden etterhvert som den beveges gjennom et vertikalt borehull, og en forbedret fremgangsmåte for å bestemme et borehulls azimuth.

Søknaden er beslektet med U.S. patentsøknad nr. 200.096, inngitt 23. oktober 1980 og U.S. patentsøknad nr. 224.789, inngitt 13. januar 1981, og disse søknader utgjør en del av bak-grunnen for foreliggende søknad.

Et vanlig oppmålingsinstrument for et borehull har et sonde-hus som er opphengt i en kabel og som beveges gjennom borehullet. Et inklinometer, f.eks. en ortogonal gruppe på 3 aksellerometere, måler vinkelen mellom den lokale vertikal og sonden. Sonden kan fritt rotere om sin langsgående akse etterhvert som den beveger seg gjennom borehullet. Det er nødvendig å måle sondeorienteringen for å tilveiebringe en referanse for inklinometer-målingene slik at borehullets azimuth kan bestemmes. Det er kjent å måle orientering med et gyroskop eller et magnetometer. Begge har operasjonsbegrensninger som svekker deres pålitelighet, forringer nøyaktigheten og bidrar til høyere omkostninger.

De ovennevnte U.S. patentsøknader beskriver oppmålings-instrumenter for borehull som bruker sonder med flere seksjoner sammen med anordninger for å bestemme de inkrementale azimuth-forandringer når sonden beveges gjennom borehullet. Disse instru-mentene eliminerer gyroskopet eller magnetometeret, men de har andre ulemper som f.eks. en lang sondedimensjon og en akkumu-lering av målefeil som reduserer målingenes nøyaktighet.

Det foreliggende instrument måler sondens orientering dir-ekte ved å bruke polarisert elektromagnetisk stråling og over-fører et orienterings-signal til overflaten gjennom en leder som opprettholder signalets polarisasjons-akse. Instrumentet er spesielt nyttig når det gjelder å frembringe et mål på sondens orientering når sonden gjennomløper en vertikal borehulls-strekning hvor orienteringen ikke kan måles med et inklinometer.

Et trekk ved oppfinnelsen er at borehull-oppmålingsinstru-mentet har en forbedret anordning til å bestemme sondeorientering, omfattende en polarisert lyskilde i sonden som genererer en stråle med polarisert lys som har en polarisasjonsakse på tvers av sondens langsgående akse og i fast forhold til sonden, sammen med en optisk lysfiberleder for å lede det polariserte lyset til overflaten og en anordning for å detektere polarisasjonsplanet for det lys som mottas fra lederen. Mer spesielt er lyskilden og et polariseringsfilter festet til sonden, og den optiske lyslederen er en del av sondens opphengningskabel.

Et annet trekk ved oppfinnelsen er at anordningen for å detektere polarisasjonsplanet til det mottatte lys omfatter en lysføler, et polariseringsfilter som er innskutt mellom den optiske fiberlederen og lysføleren, en anordning til å dreie filteret for å modulere det lys som faller inn på føleren og en anordning for å bestemme sondeorienteringen fra fasevinkelen til det modulerte lyset i forhold til dreiningen av det annet pola-riseringsf ilter .

Et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er en forbedret og forenklet fremgangsmåte for å bestemme et borehulls azimuth fra påfølgende inklinometermålinger.

Ytterligere et annet trekk ved oppfinnelsen er at systemet for oppmåling av et borehull omfatter en sonde som kan beveges gjennom borehullet, en inklinasjonsføler i sonden, en anordning for å utlede et første mål på borehullets azimuth med en høy grad av nøyaktighet i et vertikalt borehull, og med redusert nøyaktighet i et horisontalt sondeborehull, en anordning for å utlede et annet mål på borehullets azimuth med en høy grad av nøyaktighet i et horisontalt borehull og en redusert nøyaktighet i et vertikalt borehull og en anordning for å kombinere det før-ste og det annet mål på borehullets azimuth i samsvar med borehullets inklinihasjon.

Nok et trekk ved oppfinnelsen er at aksellerometer-signalene og andre signaler blir overført fra sonden til overflaten ved hjelp av amplitydemodulasjon av den polariserte lysstråle.

Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå klart av den følgende beskrivelse og fra tegningen, der: Figur 1 er en skisse av et apparat som inneholder oppfinnelsen, innbefattet et snitt gjennom borehullet som viser sonden? Figur 2 er en skjematisk illustrasjon av sonden som viser den polariserte lyskilde og inklinometer; Figurene 3 og 4 er skjematiske illustrasjoner av detek-sjonen av sondens vinkelorientering; Figurene 5 - 7 er geometriske skjemaer som brukes for å beskrive bestemmelsen av borehullets azimuth; Figur 8 er et skjema over et apparat for borehullsoppmåling med en anordning for å utlede og kombinere to mål på borehullets azimuth; og Figur 9 er et blokkskjema over et system for overføring av følerinformasjonen til overflaten ved hjelp av amplitydemodulasjon av den polariserte lysstråle.

I oppmålingssystemet på figur 1 er en sonde 20 opphengt i en kabel 21 for bevegelse gjennom et borehull 22. Sonden 20 er sentrert i borehullet ved hjelp av passende avstandsorganer 23 slik at sondens langsgående akse er sentrert i borehullet og kan ansees å falle sammen med borehullsaksen. Sonden 20 kan fritt rotere når den beveges gjennom borehullet. Kabelen 21 passerer over et roterende hjul som tilveiebringer et mål 1 på sondens avstand nede i hullet. En kabelheise-mekanisme for å senke og heve sonden 20 er ikke vist for ikke å komplisere tegningene.

Sonden 20 omfatter en anordning for å måle inklinasjonen

av borehullet i forhold til vertikalen eller gravitasjonsvekto-ren ved påfølgende punkter langs borehullet. Denne målingen tilveiebringer, som det vil fremgå av det følgende, tilstrekkelig informasjon i et skrånende borehull til å bestemme forandringen i borehullets azimuth fra punkt til punkt. Mange borehull har en vertikal strekning, spesielt den første strekning under overflaten. Sondens orientering i et vertikalt borehull blir målt ved å bruke de polariserte lys-systemer som er beskrevet neden-for. Signaler som representerer inklinasjon og orientering av sonden, blir overført til overflaten gjennom kabelen 21 og koblet til en detektor 25. Utgangen fra detektoren blir igjen koblet til en dataprosessor 26 som er forbundet med et tastatur og en anvisningsanordning 27 som brukes til å mate data til og utlede informasjon fra systemet.

De elementer i sonden som er relevante for oppfinnelsen,

er illustrert skjematisk på figur 2. Sonden har et hus 30 i hvilket er anbragt et inklinometer 31 som fortrinnsvis er sammensatt av en ortogonal gruppe på 3 aksellerometere 32, 33, 34 med deres følsomme akser betegnet henholdsvis X, Y, Z. Z-aksen er vist sammenfallende med sondens langsgående akse. X- og Y-aksene definerer et plan i rett vinkel til Z-aksen. Aksellerometerne

som måler den lokale gravitasjonsvektor, er fortrinnsvis servo-regulerte innretninger. Signaler fra aksellerometerne definerer inklinasjonsvinkelen av borehullet fra vertikalen, og i et skrånende borehull sondens rotasjonsvinkel i forhold til et vertikalplan gjennom sondeaksen. To aksellerometere eller andre vinkelforhold kan brukes, men det illustrerte inklinometer blir foretrukket.

En lyskilde 3 5 slik som en lysemmiterende diode, er plassert ved den øvre ende av sonden 20. Et polariseringsfilter 36 er festet i huset 30 for å polarisere lyset fra kilden 35 langs en akse som går på tvers av sondens langsgående akse. En optisk lysfiberleder 37 mottar polarisert lys fra filteret 36 og leder det til overflaten. Den optiske fiberlederen 37 kan være innbefattet i heisekabelen 21. Enden 37a av den optiske fiberlederen er fortrinnsvis festet til enden av sondehuset 30. Hvis imidlertid dreining av sonden 20 når den beveges gjennom borehullet, for-årsaker for stor vridning av kabelen 21, kan kabelen og den optiske fiberlederen 37 være koblet til sondehuset 37 gjennom et svivel-ledd (ikke vist).

Når sonden 20 roterer omkring sin akse, roterer polarisasjonsplanet til lyset fra den lysemmiterende dioden 35 med sonden. Polarisasjonsplanet som etableres ved hjelp av filteret 36, blir ikke vesentlig modifisert verken ved refleksjon av lyset når det passerer gjennom den optiske fiberlederen 37 eller ved vridning av kabelen 21 og lyslederen. Polarisasjons-aksen til det lys som detekteres ved overflaten representerer følgelig orienteringen av sonden omkring dens langsgående akse.

Det polariserte lys som mottas på overflaten gjennom den optiske fiberlederen 37, blir dirigert til en lysføler 40 som er forbundet med detektoren 25. Et annet polariserings-filter 41 er innskutt mellom den optiske fiberlederen og føleren 40, og dette filteret blir dreiet av en motor 42.

Bestemmelsen av sondeorienteringen fra det polariserte lys, er illustrert på figurene 3 og 4. Når filteret 41 roterer, har lyset som mottas av føleren 40, et maksimum når polarisasjons-aksene til filterne faller sammen og et minimum når aksene er 90° forskjøvet. Kurvene på figurene 3 og 4 viser det mottatte lys eller signalamplityden fra føleren som en funksjon av filterets 41 vinkelstilling. På figur 3 er filterets 36 polarisa sjonsakse innrettet med polarisasjonsaksen til filteret 41 ved stillingen 0°. Signalmaksima opptrer ved 0° og 180°. Signal-minima opptrer med filter 41 ved 90° og 270°. På figur 4 er sonden 20 forskjøvet 90° fra dens rotasjonsstilling på figur 3. Med filterskiven 41 ved stillingen 0°, er signalamplityden minimum og denne tilstand gjentas med filterskiven ved 180°. Signalmaksima opptrer ved 90° og 270°.

Ved undersøkelse eller oppmåling i et borehull blir sonden 20 orientert til en kjent azimuth-referanse ved toppen av borehullet 22. Vinkelforholdet mellom utgangen fra føleren 40 og det roterende filteret 41 blir notert. Etterhvert som sonden beveges gjennom borehullet, blir sondens rotasjonsmessige orientering korrulert med sondens avstand 1 langs borehullet. Det er bare nødvendig at vinkelhastigheten til det roterende filteret 41 er meget større enn vinkelhastigheten til sonden 20.

Signaler som representerer utgangen fra føleren 40 og vin-kelstillingen til filterskiven 41, blir koblet til detektor 25 som måler signalets fasevinkel i forhold til filterets 41 vinkelstilling og bestemmer sondens 20 rotasjonsstilling. Den relative differanse mellom signaltoppene og signal-null-punktene kan variere med systembetingelsene, men fasevinkelen varierer ikke. Signalet er hovedsakelig en halvbølge-likerettet sinus-kurve med en likestrøms-forspenning. Detektoren 2 5 kan f.eks. innbefatte en dataprosessor som utfører en Fourier-kurve-til-pasning til detektorsignalet. Signalets fundamentale frekvens-komponent er to ganger frekvensen av hjulrotasjonen. Variable uttrykk i Fourier-representasjonen av signalet kan oversees. Signalets fasevinkel identifiserer entydig sondeorienteringen.

Bestemmelsen av sondens stilling nede i borehullet fra de signaler som representerer sondens orientering omkring dens langsgående akse, avstanden nede i hullet og sondens orientering i forhold til gravitasjonen fra inklinometer 31, vil bli beskrevet i forbindelse med figurene 5, 6 og 7. På figur 5 er borehullet 22 skissert slik det strekker seg ned fra jordoverflaten. Et tredimensjonalt koordinatsystem, N (nord), E (øst), G (gravi-tasjon) har sitt origo ved skjæringen mellom borehullet og overflaten. Det lokale overflateområde kan ansees å være plant.

Med sonden 20 anbragt ved et punkt i måler inklinometeret 31 vinkelen f mellom sondens tverrgående referanseakse, dvs. pola risasjonsaksen til filteret 36, og vertikalplanet 45 som inneholder sondens langsgående akse. Vinkelen V er indikert mellom filterets 36 polarisasjonsakse (noen ganger kalt sondens tverrgående referanseakse) og en linje 46 som står normalt på sondens langsgående akse og ligger i vertikal-planet 45. Inklinasjonsvinkelen I for sonden og borehullet ved punkt i er vist som vinkelen mellom en forlengelse av sondens langsgående akse 47 og vertikal-linjen 48 i planet 45.

Vertikalplanets 45 skjæring med jordoverflaten definerer en linje 49 hvis orientering er borehullets azimuth ved punkt i. Azimuth-vinkelen A blir målt med urviseren fra nord når man ser ned på jordoverflaten.

Inklinasjonsvinkelen I blir beregnet fra aksellerometer-signalene fra inklinometeret 31. Ved ethvert punkt hvor borehullsaksen ikke er vertikal, blir likeledes vinkelen P regnet fra aksellerometer-signalene. Der hvor imidlertid borehullsaksen er vertikal, er der ikke noe entydig vertikalplan og vinkelen f er ikke definert. Et typisk borehull har en vertikal strekning til å begynne med og det er ved gjennomløpning av en slik vertikal strekning at den polariserte lysdetektoren for ro-tas jonsmessig orientering blir brukt. Som beskrevet ovenfor blir ved begynnelsen av en oppmålingsoperasjon, sondens orientering og fasevinkelen til det polariserte lyssignalet notert. Forandringer i sondens rotasjonsorientering etterhvert som den senkes gjennom en vertikal borehulls-strekning, blir registrert. Når sonden forlater den vertikale borehulls-strekning, er dens orientering kjent og tilveiebringer grunnlaget for ytterligere bestemmelse av borehullets azimuth.

Det ble påpekt ovenfor at vinkélen V blir bestemt ut fra aksellerometer-signalene. I den førstnevnte U.S. patentsøknaden som er angitt foran, er det angitt at vinkéåen f og borehullets azimuth har et visst forhold til hverandre. Forholdet er impli-cit involvert i én rekke matriseoperasjoner der det ifølge søk-naden utledes en representasjon av borehullets bane. Et ekspli-cit uttrykk for forholdet er grunnlaget for fremgangsmåten til å bestemme borehullets azimuth ifølge den foreliggende oppfinnelse .

På figur 7 er vist to påfølgende borehullspunkter. i og i+1, og det antas at borehullsavsnittet mellom de to punktene er en plan kurve. Dette er ikke alltid tilfelle i et borehull, men det er en rimelig tilnærmelse og kan foretas så nøyaktig man ønsker ved å velge meget små avstander mellom punktene. Planet P^er et vertikalplan som inneholder sondens langsgående akse ved punktet i. Planet P^ har en azimuth-vinkel A^ og sondens inklinasjon ved punkt i er 1^. Planet er et vertikalplan som inneholder sondens langsgående akse ved punkt i+1. Planet R inneholder den plane borehullskurve fra punkt i til punkt i+1.

Vektoren ~ j er en enhetsvektor i sonde-koordinatsystemet som til å begynne med er innrettet med E-aksen i det globale koordinatsystem. Ved å bruke metoden med Euler-vinkler kan det vises at komponentene til enhetsvektoren3i det globale koordinatsystem er: Pa figur 7 er enhetsvektoren j vist ved begge punktene i og i+1, dreiet gjennom en vinkel 8 fra de respektive vertikalplan Pi og Pi+1sl:*-k at vektorene er perpendikulære til planet for borehullskurven ved begge punkter. De to enhetsvektorene vil da ha samme retning og dermed de samme komponenter i NEG-koordinatsystemet. Derfor

Forandringen av azimuth-vinkelen fra punkt i til i+1 kan uttrykkes som:

Ved hjelp av linjær kombinasjon av N- og E-ligningene, kan det utledes to nye ligninger uttrykt ved A^,

En vinkel Y- er definert som

'i

Ligningene ovenfor kan kombineres med ligningen for G-komponentene for enhetsvektoren,

Ved å løse disse ligningene for sinA^og cos/L og dividere den ene med den andre for å få tanA_^, blir følgende forhold ut-ledet :

Forandringen i azimuth-vinkelen mellom påfølgende punkter i borehullet kan således bestemmes fra inklinometermålinger ved de to punkter.

Som påpekt ovenfor blir orienteringen av sonden 20 målt di-rekte ved jordoverflaten. Sonden blir så senket gjennom borehullet. Så lenge borehullsaksen er vertikal, blir sondeorienteringen omkring dens langsgående akse målt ved å benytte det polariserte lyssystem. Ved det punkt hvor borehullet avviker fra vertikalen, blir forandringer i'azimuth bestemt ved hjelp av påfølgende beregninger av og azimuth-vinkelen ved hvert punkt bestemt ved å addere azimuth-vinkel-inkrementene. Skulle sonden støte på en annen vertikal borehullsstrekning, blir orienteringen av sonden omkring dens langsgående akse etterhvert som den passerer gjennom den vertikale strekning, overvåket ved hjelp av.dét polariserte lyssystem.

Hvis det foretas en ytterligere antagelse om at borehullskurven mellom punkter er glatt og hvis punktene blir valgt slik at de ligger meget nær hverandre slik at er en li-ten vinkel, og

Dette forholdet er nyttig når det gjelder å anskueliggjøre opp-målingssystemets oppførsel og er tilstrekkélig nøyaktig for virke-lig oppmåling ved enkelte anvendelser.

Det apparat som er blitt beskrevet er enklere enn det som angis i førstnevnte U.S.-patentsøknad ved at det benytter bare ett inklinometer i stedet for to, og sonden er et enkelt kompakt hus i stedet for to hus som er sammenføyet ved hjelp av en flek-sibel forbindelse slik at det kan bøyes langs borehullets akse, men som motstår rotasjon mellom husene omkring borehullsaksen. Fra et mekanisk synspunkt er det betydelige forskjeller. En mer viktig forskjell ved instrumentet og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, gjelder imidlertid beskaffenheten av ut-ledningen av borehullets azimuth. I de foran nevnte U.S.-patent-søknader er målefeilene kummulative slik at målingenes nøyaktig-het avtar etterhvert som flere målinger foretas. I det foreliggende system er det en kansellering av feil slik at feilene i enhver azimuth-måling er en funksjon av differansen mellom den opprinnelige azimuth og det endelige mål. Titusener av målinger kan foretas ved undersøkelse av et borehull slik at differansen i nøyaktighet mellom de to systemer er betydelig.

En annen viktig forskjell er at nøyaktigheten ved system-ene ifølge de to foran nevnte patentsøknader, avtar i vertikale eller nesten vertikale borehull. Ved det foreliggende system kan de første azimuth-målinger foretas ganske nøyaktig og det polariserte lys-system for måling av sonderotasjonen minimali-serer feil innført mens sonden gjennomløper et vertikalt borehull.

Nøyaktigheten av det foreliggende system avtar imidlertid når borehullet nærmer seg horisontalen hvor cosi går til null. Hvis et borehull med en horisontal strekning skal undersøkes,

så blir instrumentet på figur 1 kombinert med instrumentet i-følge U.S. patentsøknad nr. 224.789, som vist på figur 8. Her er sonden 55 opphengt i kabelen 56 i borehullet 57. Sonden 55 har to seksjoner 58,59 som er forbundet ved hjelp av et flek-sibelt ledd 60 av den type som er beskrevet i U.S. patentsøknad nr. 224.789. Den øvre sondeseksjon 58 rommer et inklinometer og en polarisert lyskilde som på figur 2. Det fleksible ledd 60 er forsynt med en anordning for å generere signaler som representerer vinkelen mellom de to sondeseksjoner. De forskjellige signaler blir overført til overflaten gjennom kabelen 56 og til-kobles mottager, detektor og prosessor i blokk 62. Signalene fra det polariserte lys-systemet og inklinometeret blir behandlet for å tilveiebringe et første mål på azimuth A som har en høy grad av nøyaktighet i et vertikalt borehull. Signaler fra inklinometeret og fra leddet 60 blir behandlet for å tilveiebringe et annet mål på azimuth A' som har en høy grad av nøyaktighet i et horisontalt borehull og en mindre grad av nøyaktighet i et vertikalt borehull. Azimuth-signalene A og A' blir kombinert i en middelverdikrets 63 i samsvar med sondeinklinasjonen i for å

frembringe et sammensatt azimuth-signal A hvor

ave

Signaler fra de forskjellige følere i sonden blir fortrinnsvis overført til overflaten i digital form ved amplityde-modula-sjon av den polariserte lysstråle. Systemet for utførelse av dette er illustrert i blokkform på figur 9. De forskjellige følere, f.eks. aksellerometeret 32, 33 og 34 og vinkelfølerne i leddet 60, figur 8, er representert ved blokk 65. Utgangene fra følerne blir valgt enkeltvis ved hjelp av en multiplekser og omformet fra analog til digital form ved blokk 66. De digi tale seriesignaler blir koblet til lampe 35 og modulerer inten-siteten av lysstrålen. Signalet fra lysføleren 40 har den bølge-form som er illustrert ved 67, selv om mottagelseshastigheten for de digitale signaler i praksis kan være mange ganger det som er illustrert. Signalet fra lysføleren 40 er forbundet med både sondevinkeldetektoren 68 og en digital signaldetektor 69. Utgangene fra detektorene blir tilført prosessoren 70. Hvis de relative amplityder av den likerettede sinusbølge og de digitale pulser er slik at de digitale signaler blir tapt ved 0 for det analoge signal, kan de digitale data bare leses ved sinusbølg-enes topper.. I dette tilfelle kan de digitale signaler som representerer hver følgerutgang, gjentas for å unngå tap av følerinformasjon.

Claims (11)

1. Instrument for borehullsoppmåling med en sonde som er opphengt i en kabel for å gjennomløpe et borehull, idet sonden har en langsgående akse og kan dreies om den langsgående akse etterhvert som den gjennomløper borehullet, og med en anordning for å bestemme sondens orientering omkring dens langsgående akse, karakterisert ved en kilde for polarisert elékr tromagnetisk stråling i sonden som genererer et polarisert signal med en polarisasjonsakse på tvers av sondens langsgående akse og i fast forhold til sonden, en signal-leder for å lede det polariserte signal til overflaten, og en anordning for å detektere polarisasjonsplanet til signalet som mottas fra lederen .

2. Instrument ifølge krav 1, karakterisert ved at den polariserte signalkilden omfatter en lyskilde og et pola-riseringsf ilter festet til sonden.

3. Instrument ifølge krav 1, karakterisert ved at signal-lederen er en del av sondens opphengingskabel.

4. Instrument ifølge krav 2, karakterisert ved at anordningen for å detektere polarisasjonsplanet for det mottatte lys omfatter en lysføler, et polariseringsfilter som er innskutt mellom enden av signal-lederen og lysføleren, en anordning for å dreie filteret for å modulere det lys som faller på føleren og en anordning for å bestemme sondens orientering fra fasevinkelen til det moduelrte lys i forhold til rotasjonen av det sistnevnte polariseringsfilter.

5. Sonde for borehullsoppmåling, karakterisert ved et hus innrettet til å gjennomløpe borehullet, idet huset har en langsgående akse og kan rotere tilfeldig omkring den langsgående akse etterhvert som huset gjennomløper borehullet, et inklinometer i huset, og en kilde for polarisert elektromagnetisk stråling som er festet til huset og genererer et polarisert signal med en polarisasjonsakse som er ortogonal til husets langsgående akse, idet signalets polarisasjonsakse tilveiebringer et mål på orienteringen av huset som en referanse for inklinometeret.

6. Sonde ifølge krav 5, karakterisert ved en anordning for å overføre det polariserte signal til overflaten mens dets polarisasjonsakse opprettholdes.

7. Sonde ifølge krav 6, karakterisert ved at kilden for polarisert elektromagnetisk stråling omfatter en lyskilde og et polariseringsfilter som er festet til huset, og ved at signaloverførings-anordningen er en optisk fiberleder.

8. Instrument ifølge krav 1, karakterisert ved minst en føler i sonden som har et utgangssignal som representerer en avfølt tilstand, en anordning for å modulere intensi-teten av lysstrålen i samsvar med følerutgangs-signalet, og en anordning for å detektere intensitetsmodulasjonen av lysstrålen som mottas fra lyslederen.

9. Instrument ifølge krav 8, karakterisert ved at utgangssignalet fra føleren er et analogt signal, at instrumentet omfatter en analog/digital-omsetter som reagerer på det analoge signal og en anordning for å amplitydemodulere lysstrålens intensitet i samsvar med det digitale følersignal.

10. Instrument ifølge krav 8, karakterisert ved flere følere og en multiplekser for å modulere lysstrålens intensitet i samsvar med i rekkefølge valgte følerutgangssignaler.

11. Instrument ifølge krav 10, karakterisert ved at utgangssignalene fra følerne er analoge signaler, at instrumentet omfatter en analog/digital-omsetter som reagerer på analoge følerutgangs-signaler som er valgt i rekkefølge ved hjelp av multiplekseren.