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.
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.
| 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 |
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.
| 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 |
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.
| 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: |
|
| RCU: |
|
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.
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 (aufblasbarer Packer) mit der Bohrlochwand verbunden. Die Ausrichtung der Quelle wird von der Oberfläche aus durch einen verwindungssteifen Schlauch gesteuert.
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Generated wave types |
SH/P |
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Signal frequencies: |
Up to 4 kHz (depending on geology and borehole distance) |
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Operational depth: |
Up to 100 m |
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Source length: |
880 mm |
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Source diameter: |
65 mm |
|
Source weight: |
8.5 kg |
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Cable weight per metre: |
665 g |
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Borehole diameter: |
75 - 100 mm (or larger if spacers are used) |
|
Clamping system: |
Inflatable bladder |
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Orientation: |
Torsionally stiff hose |
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Depth indicator: |
Cable marking every 2 m |
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Connector: |
To Impulse Generator IPG5000 |
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Storage: |
On drum |
Die Bohrlochquelle BIS-SV erzeugt vertikal polarisierte Scherwellen (SV) in trockenen oder wassergefüllten Bohrlöchern. Die BIS-SV Quelle kann mit den Impulsgenerator IPG5000 verwendet werden. Die Ankopplung an die Bohrlochwand wird durch ein pneumatisches Klemmsystem (aufblasbarer Packer) gewährleistet. Die Quelle ist für seismische Crosshole-Anwendungen konzipiert. Eine spezielle Ausrichtung der Quelle im Bohrloch ist nicht erforderlich. Ein Schaltkasten zur Auswahl einer der beiden SV-Schussrichtungen "UP" und "Down" verbessert die Praxistauglichkeit der S-Wellenquelle.
In Kombination mit der P-Wellen-Sparkerquelle (SBS42) und der SH-Welle Quelle (BIS-SH) können P-, SH- und SV-Wellen gemessen, die für eine umfassende Charakterisierung der bodenmechanischen Parameter verwendet werden können. Dabei kann der Spannungsverlauf im Boden durch Verwendung die SV- und SH- Geschwindigkeiten analysiert werden. Durch die gemeinsame Inversion von P- und SV- Geschwindigkeiten können die anisotropen Eigenschaften von Böden bestimmt werden.
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Generated wave types |
SV |
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Signal frequencies: |
Up to 500 Hz (depending on geology and borehole distance) |
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Operational depth: |
Up to 100 m |
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Source length: |
1015 mm |
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Source weight: |
6 kg |
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Cable weight per metre: |
377 g |
|
Borehole diameter: |
75 - 100 mm (or larger if spacers are used) |
|
Clamping system: |
Inflatable bladder |
|
Depth indicator: |
Cable marking every 2 m |
|
Connector: |
To Impulse Generator IPG5000 |
|
Storage: |
on drum |
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Switch Box: |
Switch between two vertical shot directions |
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.
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Natural sensor frequency: |
10 Hz |
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Sensor arrangement: |
Tri-axial |
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Operational depth: |
Up to 100 m |
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Max. number of stations: |
10 |
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Station interval: |
1 or 2 m |
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Station length: |
735 mm |
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Station diameter: |
65 mm |
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Station weight: |
2.5 kg |
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Cable weight per metre: |
460 g |
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Borehole diameter: |
75 mm |
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Clamping system: |
Pneumatic cylinders |
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Orientation: |
Torsionally stiff hose |
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Depth indicator: |
Cable marking every 2 m |
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Storage: |
On drum and in |
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Design: |
Micromed |
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Power supply: |
PC USB interface |
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A/D conversion: |
24 bit |
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Sampling frequencies: |
256 to 32768 Hz |
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Trace length: |
Max. 4 s |
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Trigger: |
TTL, geophone |
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Software: |
Soilspy (Micromed) |
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.
| 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: |
|
| RCU: |
|