Messinstrumente für tomographische Messungen

P-Welle

Die P-Wellen-Tomographie ist eine Standardmethode zur hochauflösenden Erkundung geologischer Strukturen zwischen Bohrlöchern. Die P-Wellen werden in einem Bohrloch erzeugt und in das andere Bohrloch übertragen. P-Wellen-Tomographie-Messungen sind aufgrund der einfachen Erkennung der ersten ankommenden seismischen Wellen leicht zu analysieren.


 

Quellen

SBS42 | P-Wellen Quelle

Die Bohrlochquelle SBS42 erzeugt Kompressionswellen (P) in wassergefüllten Bohrlöchern. Die seismischen Signale sind in hohem Maße wiederholbar. Die vom IPG5000 freigesetzte Energie entlädt sich über ein Koaxialkabel, an dessen Ende sich zwei nebeneinander liegende Funkenelektroden befinden. Bei der Funkenentladung wird Wasser durch ein Hochdruckplasma verdampft. Dabei entstehen Dampfblasen, die sich ausdehnen und wieder in sich zusammenfallen und dabei hochfrequente seismische Wellen erzeugen.

sbs42

Generated wave types: P
Signal frequencies: Up to 5 kHz (depending on geology and borehole distance)
Operational depth: Up to 400 m
Source length: 645 mm
Source diameter: 45 mm
Source weight: 3.8 kg
Cable weight per metre: 206 g
Cable strength: 3400 N
Borehole diameter:  Min. 50 mm
Clamping system: Not required
Depth indicator: Cable marking every 2 m
Connector: To Impulse Generator IPG5000
Storage: On drum

 

Empfänger

BHC5 | Hydrophonkette

Die Hydrophonkette BHC5 wird für den Empfang von P-Wellen in wassergefüllten Bohrlöchern verwendet. Das BHC5 besteht aus einem Bohrlochkabel mit einer Kevlar-Spannschnur und einer Reihe von geformten Hydrophonen in vordefinierten Abständen. Jedes Hydrophon besteht aus einem Sensor mit einer Vorverstärkungsplatine. Die Elektronikplatinen werden von der Oberfläche aus mit wiederaufladbaren AA-Batterien versorgt. Die BHC5-Verstärkerplatinen sind mit einer internen Testfunktion ausgestattet, um jederzeit eine Qualitätsprüfung zu ermöglichen. Die Testfunktion gibt auf jedem Kanal ein synthetisches Signal aus, mit dem die Verstärkungsfaktoren bewertet werden können. Das Kabel ist mit einem Stecker an den Seismographen angeschlossen.

BHC5

Hydrophone sensor: SQ54 or AQ2000
Frequency response: Flat from 1 to 10.000 Hz
Pre-Amplification: 4 or 10 x
Test function: Internal test with synthetic signal
Power supply: AA cells (battery box on surface)
Operational depth: Up to 500 m
Number of hydrophones: 24 (others on request)
Hydrophone interval: 1 m (others on request)
Hydrophone diameter: 38 mm
Cable weight per metre: 200 g
Cable strength: 4700 N
Borehole diameter: Min. 50 mm
Depth indicator: Cable marking every 2 m
Connector: To any seismograph
Storage: On drum

 

Engergieversorgung

IPG5000 | Impulse Generator

Der Impulsgenerator IPG5000 (früher IPG1005) dient der Hochspannungsversorgung der seismischen Bohrlochquellen BIS-SH und SBS42. Die Energie wird in einer großen Kondensatorbank gespeichert, die sich über einen mechanischen Schalter entlädt.

Der IPG5000 wird über eine Fernsteuerungseinheit (RCU) gesteuert. Die RCU ermöglicht es dem Benutzer, die seismische Untersuchung durch einen einzelnen oder kontinuierlichen Schuss auszulösen. Die Wiederholrate ist im Dauerbetrieb frei wählbar. Die RCU wird an den Seismographen angeschlossen, um ein genaues Triggersignal zu senden.

ipg5000 2

Impulse voltage: 5000 V
Impulse energy: 1000 J
Power supply: 230 V/110 V
Shot release:  Single or continuous 
Repetition rate: 8 s (or freely selectable between 3 and 8 s)
Dimensions: 52 x 32 x 53 cm
Weight: 60 kg
Special features:
  • Impulse counter
  • Test trigger
  • Emergency OFF button
  • Intern/Extern operation
RCU:
  • Single or continuous shot release
  • Impulse counter
  • Test trigger
  • Trigger output
  • Emergency OFF button

S-Welle

Die S-Wellen-Tomographie verbindet hochauflösende Bohrlochgeophysik mit den dynamischen Eigenschaften des Bodens. S-Wellen müssen mit unterschiedlicher Polarisation erzeugt werden, um bei der Datenverarbeitung leicht erkannt werden zu können. Aufgrund ihrer kürzeren Wellenlänge im Vergleich zu P-Wellen bietet die S-Welle eine wesentlich höhere Auflösung.


 

Quelle

BIS-SH | S-Wellen Quelle

Die Bohrlochquelle BIS-SH erzeugt horizontal polarisierte Scherwellen (SH) und Kompressionswellen (P). Die seismischen Signale sind in hohem Maße wiederholbar. Die Quelle funktioniert in trockenen oder wassergefüllten Bohrlöchern und kann in vertikalen oder horizontalen Bohrlöchern eingesetzt werden.

Die vom IPG5000 freigesetzte Energie entlädt sich über ein System von elektromagnetischen Spulen, die an eine Kupferplatte angrenzen. Wenn die Platte zurückgewiesen wird, wird ein mechanischer Stoß an der Bohrlochwand erzeugt. Die Bohrlochquelle ist durch ein pneumatisches Klemmsystem (aufblasbare Blase) mit der Bohrlochwand verbunden. Die Ausrichtung der Quelle wird von der Oberfläche aus durch einen verwindungssteifen Schlauch gesteuert.

bis sh

Generated wave types

SH/P

Signal frequencies:

Up to 4 kHz (depending on geology and borehole distance)

Operational depth:

Up to 100 m

Source length:

880 mm

Source diameter:

65 mm

Source weight:

8.5 kg

Cable weight per metre:

665 g

Borehole diameter:

75 - 100 mm (or larger if spacers are used)

Clamping system:

Inflatable bladder

Orientation:

Torsionally stiff hose

Depth indicator:

Cable marking every 2 m

Connector:

To Impulse Generator IPG5000

Storage:

On drum

 

Empfänger

MBAS | Multistation Borehole Geophon

Das Digital Multistation Borehole Acquisition System (MBAS-D) ist eine digitale Drei-Komponenten-Geophonkette zum Empfang von P- und S-Wellen in trockenen oder wassergefüllten Bohrlöchern. Es können bis zu zehn Einzelstationen mit triaxialen Sensoren angeschlossen werden. Die Stationen werden so ausgerichtet, dass alle horizontalen Sensoren in die gleiche Richtung zeigen. Das System kann von der Oberfläche aus mit einem torsionssteifen Schlauch ausgerichtet werden. Jede Station wird mit zwei Pneumatikzylindern an der Bohrlochwand festgeklemmt. Ein externer Auslöser kann in die USB-Schnittstelle an der Oberfläche eingesteckt werden, die mit einem Laptop verbunden ist. Der Betrieb wird vollständig von der Erfassungssoftware gesteuert. Ein separater Seismograph ist nicht erforderlich.

mbas

Natural sensor frequency:

10 Hz

Sensor arrangement:

Tri-axial

Operational depth:

Up to 100 m

Max. number of stations:

10

Station interval:

1 or 2 m

Station length:

735 mm

Station diameter:

65 mm

Station weight:

2.5 kg

Cable weight per metre:

460 g

Borehole diameter:

75 mm

Clamping system:

Pneumatic cylinders

Orientation:

Torsionally stiff hose

Depth indicator:

Cable marking every 2 m

Storage:

On drum and in

Digitization

Design:

Micromed

Power supply:

PC USB interface

A/D conversion:

24 bit

Sampling frequencies:

256 to 32768 Hz

Trace length:

Max. 4 s

Trigger:

TTL, geophone

Software:

Soilspy (Micromed)

 

Energieversorgung

IPG5000 | Impulse Generator

Der Impulsgenerator IPG5000 (früher IPG1005) dient der Hochspannungsversorgung der seismischen Bohrlochquellen BIS-SH und SBS42. Die Energie wird in einer großen Kondensatorbank gespeichert, die sich über einen mechanischen Schalter entlädt.

Der IPG5000 wird über eine Fernsteuerungseinheit (RCU) gesteuert. Die RCU ermöglicht es dem Benutzer, die seismische Untersuchung durch einen einzelnen oder kontinuierlichen Schuss auszulösen. Die Wiederholrate ist im Dauerbetrieb frei wählbar. Die RCU wird an den Seismographen angeschlossen, um ein genaues Triggersignal zu senden.

ipg5000 2

Impulse voltage: 5000 V
Impulse energy: 1000 J
Power supply: 230 V/110 V
Shot release:  Single or continuous 
Repetition rate: 8 s (or freely selectable between 3 and 8 s)
Dimensions: 52 x 32 x 53 cm
Weight: 60 kg
Special features:
  • Impulse counter
  • Test trigger
  • Emergency OFF button
  • Intern/Extern operation
RCU:
  • Single or continuous shot release
  • Impulse counter
  • Test trigger
  • Trigger output
  • Emergency OFF button