IEC 61874:1998

Nuclear instrumentation - Geophysical borehole instrumentation to determine rock density ('density logging')

Specifies design requirements and performance characteristics of nuclear instrumentation used in boreholes to determine bulk rock density in situ.

Instrumentation nucléaire - Instrumentation géophysique pour déterminer la densité de la roche dans les forages ('diagraphie de la densité')

Spécifie les prescriptions de conception et les caractéristiques fonctionnelles de l'instrumentation nucléaire utilisée au niveau des trous de forage pour déterminer la densité de la roche brute in situ.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 29-Oct-1998
• ICS: 17.240 - Radiation measurements
• Technical Committee: TC 45 - Nuclear instrumentation
• Drafting Committee: WG 14 - TC 45/WG 14
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 30-Oct-1998
• Completion Date: 30-Nov-1998

Relations

• Revised: IEC 61874:2025 - Nuclear instrumentation - Geophysical borehole instrumentation to determine rock density ('density logging')
• Effective Date: 12-Jan-2024

Standards Content (Sample)

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-10
Instrumentation nucléaire –
Instrumentation géophysique pour déterminer
la densité de la roche dans les forages
(«diagraphie de la densité»)
Nuclear instrumentation –
Geophysical borehole instrumentation
to determine rock density (“density logging”)
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61874:1998
Numéros des publications Numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60 000. issued with a designation in the 60 000 series.
Publications consolidées Consolidated publications
Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,
Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et porating amendment 1 and the base publication
la publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept under
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état constant review by the IEC, thus ensuring that the
actuel de la technique. content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de re- Information relating to the date of the reconfirmation of
confirmation de la publication sont disponibles dans the publication is available in the IEC catalogue.
le Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical com-
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des mittee which has prepared this publication, as well as
publications établies, se trouvent dans les documents the list of publications issued, is to be found at the
ci-dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
(Catalogue en ligne)* (On-line catalogue)*
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé as a printed periodical
Terminologie, symboles graphiques Terminology, graphical and letter
et littéraux symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- IEC 60 050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI). (IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-10
Instrumentation nucléaire –
Instrumentation géophysique pour déterminer
la densité de la roche dans les forages
(«diagraphie de la densité»)
Nuclear instrumentation –
Geophysical borehole instrumentation
to determine rock density (“density logging”)
 IEC 1998 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun any form or by any means, electronic or mechanical,
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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE N
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 61874  CEI:1998
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
Articles
1 Domaine d'application et objet. 6
2 Références normatives. 6
3 Définitions. 8
4 Matériel.12
5 Prescriptions générales . 14
6 Prescriptions de caractéristiques mécaniques et environnementales. 16
7 Erreurs de mesure . 20
8 Prescriptions relatives à la durée de fonctionnement . 20
9 Prescriptions d'alimentation. 20
10 Etalonnage. 20
11 Prescriptions de sécurité . 22
12 Caractéristiques à spécifier dans la documentation d'exploitation et de maintenance
ou le certificat du matériel . 22
Annexe A – Bibliographie. 26

61874  IEC:1998 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
Clause
1 Scope and object . 7
2 Normative references . 7
3 Definitions. 9
4 Equipment. 13
5 General requirements. 15
6 Mechanical and environmental performance requirements . 17
7 Measurement errors . 21
8 Operating time requirements . 21
9 Power supply requirements . 21
10 Calibration . 21
11 Safety requirements . 23
12 Characteristics to be specified in the operation and maintenance documentation
or certificate of the equipment . 23
Annex A – Bibliography. 27

– 4 – 61874  CEI:1998
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
INSTRUMENTATION NUCLÉAIRE –
INSTRUMENTATION GÉOPHYSIQUE POUR DÉTERMINER
LA DENSITÉ DE LA ROCHE DANS LES FORAGES
(«DIAGRAPHIE DE LA DENSITÉ»)
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61874 a été établie par le comité d'études 45 de la CEI:
Instrumentation nucléaire.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
45/442/FDIS 45/449/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
L'annexe A est donnée uniquement à titre d'information.

61874  IEC:1998 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
NUCLEAR INSTRUMENTATION –
GEOPHYSICAL BOREHOLE INSTRUMENTATION TO DETERMINE
ROCK DENSITY ("DENSITY LOGGING")
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61874 has been prepared by IEC technical committee 45: Nuclear
instrumentation.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
45/442/FDIS 45/449/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
Annex A is for information only.

– 6 – 61874  CEI:1998
INSTRUMENTATION NUCLÉAIRE –
INSTRUMENTATION GÉOPHYSIQUE POUR DÉTERMINER
LA DENSITÉ DE LA ROCHE DANS LES FORAGES
(«DIAGRAPHIE DE LA DENSITÉ»)
1 Domaine d'application et objet
La présente Norme internationale s'applique au matériel comprenant
– une sonde de diagraphie équipée d'une source (gamma) radio-isotopique collimatée
(uniquement pendant les mesures réelles) et d'une unité de détection pour mesurer le
rayonnement gamma diffusé;
– un câble coaxial avec une commande de treuil et de profondeur;
– d' autres instruments et dispositifs (alimentation, convertisseur/amplificateur d'impulsions,
ictomètre, enregistreur, processeurs de signaux et dispositifs indicateurs).
Cette norme définit la terminologie, spécifie les types d'appareil, de conception et les
prescriptions techniques générales, les caractéristiques de rayonnement spécifiques, les
prescriptions relatives aux caractéristiques électriques, mécaniques et environnementales. Elle
définit également les procédures d'essai et d'étalonnage et couvre les questions de sécurité
électrique et de protection contre le rayonnement. En outre, elle fournit des recommandations
concernant les éléments qu'il convient d'inclure dans la documentation d'exploitation et de
maintenance du fabricant (ou le certificat).
La présente norme a pour objet de spécifier les prescriptions de conception et les
caractéristiques fonctionnelles de l'instrumentation nucléaire utilisée au niveau des trous de
forage pour déterminer la densité de la roche brute in situ. A l'aide de diagrammes de réponse
adaptés, il est possible de faire correspondre les mesures avec la lithologie et la porosité.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tous les documents
normatifs sont soumis à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus
récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO
possèdent le registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60050(393):1996, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 393:
Instrumentation nucléaire: Phénomènes physiques et notions fondamentales
CEI 60050(394):1995, Vocabulaire Electrotechnique International (VEI) – Chapitre 394:
Instrumentation nucléaire: Instruments
CEI 60359:1987, Expression des qualités de fonctionnement des équipements de mesure
électriques et électroniques
CEI 60405:1972, Appareils nucléaires: Prescriptions de construction pour la protection
individuelle contre les rayonnements ionisants

61874  IEC:1998 – 7 –
NUCLEAR INSTRUMENTATION –
GEOPHYSICAL BOREHOLE INSTRUMENTATION TO DETERMINE
ROCK DENSITY ("DENSITY LOGGING")
1 Scope and object
This International Standard applies to equipment consisting of
– borehole logging probe equipped with a collimated radioisotope (gamma) source (during the
actual measurements only) and a detector unit to measure scattered gamma radiation;
– coaxial cable with winch and depth control;
– other instruments and devices (power supply, pulse converter/amplifier, ratemeter,
recorder, signal processing and readout units).
This standard defines the terminology, specifies the types of apparatus, design and general
technical requirements, specific radiation performance, electrical, mechanical and environ-
mental performance requirements. It also defines test and calibration procedures and covers
electrical safety and radiation protection issues. Further, it gives recommendations about items
that should be included in the manufacturer's operation and maintenance documentation (or
certificate).
The purpose of this standard is to specify design requirements and performance characteristics
of nuclear instrumentation used in boreholes to determine bulk rock density in situ. With
suitable response charts the measurements can be equated to rock lithology and porosity.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this International Standard. At the time of publication, the editions
indicated were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to
agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. Members of
IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
IEC 60050(393):1996, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 393: Nuclear
instrumentation: Physical phenomena and basic concepts
IEC 60050(394):1995, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Chapter 394: Nuclear
instrumentation: Instruments
IEC 60359:1987, Expression of the performance of electrical and electronic measuring
equipment
IEC 60405:1972, Nuclear instruments: Constructional requirements to afford personal
protection against ionizing radiation

– 8 – 61874  CEI:1998
3 Définitions
A l'exception des définitions données ci-dessous, tous les termes techniques sont définis dans
la CEI 60050, particulièrement dans la CEI 60050(393) et la CEI 60050(394), ainsi que dans la
CEI 60359. Les définitions suivantes s'appliquent pour les besoins de la présente norme.
3.1
diagraphie de densité
irradiation des formations rocheuses entourant le trou de forage par un flux constant de rayons
gamma d'énergie moyenne provenant d'une source radio-isotopique scellée et comptage des
rayons gamma diffusés atteignant un détecteur positionné à une certaine distance. Les
mesures sont réalisées en déplaçant l'ensemble détecteur/source (sonde de diagraphie) le
long de la paroi du trou de forage.
3.2
plage de fonctionnement
gamme de densités en vrac des roches, sur laquelle les mesures sont réalisées avec une
précision spécifiée
3.3
conditions de fonctionnement assignées
ensemble de caractéristiques sur une plage de fonctionnement pour toutes les grandeurs
d'influence pour lesquelles les erreurs spécifiées de l'instrumentation sont maintenues
3.4
plage de fonctionnement assignée
totalité des plages de fonctionnement correspondant aux grandeurs à mesurer pour lesquelles
les caractéristiques fonctionnelles de l'appareil sont spécifiées
3.5
erreur fondamentale
erreur déterminée dans les conditions d'essai
3.6
conditions d'essai
ensemble des valeurs et paramètres des grandeurs d'influence présentant des limites de
variation spécifiées pour lesquelles l'étalonnage est réalisé
3.7
erreur de fonctionnement
erreur au niveau d'une caractéristique fonctionnelle obtenue en un point quelconque selon les
conditions de fonctionnement assignées
3.8
erreur intrinsèque
erreur d'un instrument de mesure utilisé dans les conditions de référence
3.9
conditions de référence
ensemble approprié de grandeurs d'influence et de caractéristiques fonctionnelles, avec des
valeurs de référence ainsi que leurs tolérances et plages de référence, pour lesquelles l'erreur
intrinsèque est spécifiée
61874  IEC:1998 – 9 –
3 Definitions
Except as defined below, all technical terms are defined in IEC 60050, particularly
IEC 60050(393) and IEC 60050(394), and IEC 60359. For the purpose of this standard the
following definitions apply.
3.1
density logging
irradiation of the rock formations surrounding the borehole with a constant flux of medium
energy gamma rays from a sealed radioisotope source and counting the number of scattered
gamma rays that reach a detector positioned at some distance. The measurements are carried
out by moving the source-detector assembly (=logging probe) along the borehole wall.
3.2
working range
the range of bulk density of rocks in which the measurements are carried out with specified
accuracy
3.3
rated operating conditions
a set of working range operating characteristics for all influence quantities within which the
instrument specified errors are maintained
3.4
rated operating range
the whole of working ranges for quantities to be measured within which the performance of the
apparatus is specified
3.5
basic error
the error determined under test conditions
3.6
test conditions
the set of influence quantity values and parameters with specified variation limits at which the
calibration is carried out
3.7
operating error
the error of a performance characteristic which is obtained at any point within the rated
operating conditions
3.8
intrinsic error
the error of a measuring instrument when used under reference conditions
3.9
reference conditions
the appropriate set of influence quantities and performance characteristics, with reference
values with their tolerances and reference ranges, with respect to which the intrinsic error is
specified
– 10 – 61874  CEI:1998
3.10
conditions de stockage et de transport
conditions extrêmes qu'un instrument de mesure qui n' est pas en fonction peut supporter sans
qu'un endommagement ou une dégradation de ses caractéristiques métrologiques se produise
lors de sa remise en fonction dans ses conditions de fonctionnement assignées
3.11
sensibilité
pour une valeur donnée de la grandeur mesurée, rapport entre la variation de la variable
observée et la variation correspondante de la grandeur mesurée
3.12
coefficient de variation
rapport entre l'écart type σ et la valeur absolue de la moyenne arithmétique d'un ensemble n
de mesures x donné par la formule suivante:
i
n
xx−
()
σ 1
 
i
v== ×
 
∑
  −
xx n 1
()
où
ème
x est la i indication donnée par l'instrument (i = 1, 2, 3., n);
i
x est la moyenne arithmétique des n indications prises en considération.
Pour les mesures du taux de comptage (C), le coefficient de variation v dépend de la
C
constante de temps (τ):
v =
C
2 C×τ
3.13
perte de comptage
réduction du taux de comptage observé du fait du temps de résolution ou des pertes
occasionnées par des phénomènes tels que l'empilement des impulsions
3.14
temps de résolution
plus petit intervalle de temps nécessaire pour séparer l'occurence de deux impulsions ou
événements ionisants consécutifs et permettant cependant de les identifier en tant
qu'impulsions ou événements distincts
3.15
correction du temps de résolution (temps mort)
correction à appliquer pour tenir compte de la perte des impulsions due au temps de résolution
3.16
constante de temps et durée de réponse (t )
R
temps nécessaire pour atteindre 90 % du taux de comptage C. Il dépend de la constante de
temps τ :
t ≈ 2τ
R
61874  IEC:1998 – 11 –
3.10
storage and transport conditions
the extreme conditions which a non-operating measuring instrument can withstand without
damage and without degradation of its metrological characteristics when it is subsequently
operated under its rated operating conditions
3.11
sensitivity
for a given value of the measured quantity, the ratio of the variation of the observed variable to
the corresponding variation of the measured quantity
3.12
coefficient of variation
the ratio between the standard deviation σ and the absolute value of the arithmetic mean of a
set of n of measurements x given by the following formula:
i
n
xx−
()
σ 1
i
v== ×
 
∑
xx  n−1
()
where
th
x is the i indication given by the instrument (i = 1, 2, 3., n);
i
x is the arithmetic mean of the n indications taken into consideration.
For count-rate (C) measurements, the coefficient of variation v depends on the time constant (τ):
C
v =
C
×τ
2 C
3.13
counting loss
a reduction of the observed counting rate due to the resolving time or to losses caused by
phenomena such as pulse pile-up
3.14
resolving time
the smallest time interval which must elapse between the occurrence of two consecutive pulses
or ionizing events and still be recognized as separate pulses or events
3.15
resolving time (dead time) correction
correction to be applied to account for the loss of pulses lost due to the resolving time
3.16
time constant and response time (t )
R
the time needed to reach 90 % of the count-rate C. It depends on the time constant τ :
t ≈ 2τ
R
– 12 – 61874  CEI:1998
3.17
vitesse de diagraphie
vitesse à laquelle l'outil se déplace dans le
...