CN100335915C - 改进的传感器组合件及包括它的数据检测和记录装置 - Google Patents

改进的传感器组合件及包括它的数据检测和记录装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100335915C
CN100335915C CNB2004800049756A CN200480004975A CN100335915C CN 100335915 C CN100335915 C CN 100335915C CN B2004800049756 A CNB2004800049756 A CN B2004800049756A CN 200480004975 A CN200480004975 A CN 200480004975A CN 100335915 C CN100335915 C CN 100335915C
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
seismoreceiver
connector
main body
recorder unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004800049756A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1754104A (zh
Inventor
F·鲁克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sercel Australia Pty Ltd
Original Assignee
Sercel Australia Pty Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sercel Australia Pty Ltd filed Critical Sercel Australia Pty Ltd
Publication of CN1754104A publication Critical patent/CN1754104A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100335915C publication Critical patent/CN100335915C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16—Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • G01V1/20—Arrangements of receiving elements, e.g. geophone pattern
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

装置(40)具有一借助于固定的界面连杆(79)而设置在细长形连接器(43)的第一端(42)的传感器(41)。一记录器单元(44)设置在该连接器(43)的与第一端(42)相对的第二端(45)。该连接器(43)在一预定的曲率范围内是可弯曲的。当装置(40)配置到海洋时，其适合于穿过水体而自由下落并且着陆在海底以便传感器(41)与记录器单元(44)相间隔。连接器(43)的长度在一预定的范围内是动态可变的，以便根除或最小化记录器单元(44)接合到传感器(41)的任何振动。传感器(41)和记录器单元(44)的物理分离，与连接器(43)的机械特性一起，确保了传感器(41)与记录器单元(44)基本上振动地分离。换句话说，记录器单元(44)的质量不会妨碍传感器(41)响应地震波，并且记录器单元(44)的任何振动(例如由于可能在记录器单元(44)的附近流动的任何水流)基本上不会传递到传感器(41)。于是，在最大的分隔距离范围内，但非地震或流动感应的振动范围内，连接器(43)在传感器(41)和记录器单元(44)之间建立起了刚性的机械连接。

Description

改进的传感器组合件及包括它的数据检测和记录装置
技术领域
本发明涉及改进的传感器组合件，还涉及包括该传感器组合件的数据检测和装置。本发明被开发主要地用于通过检测海底的地震信号来获取地震资料，并且在下文中将参照这种应用被描述。但是，应该理解，本发明并不限定于该特定的领域。
背景技术
对贯穿说明书的现有技术的任何论述决不应被认为是承认这样一种事实，即这种现有技术已广为人知或构成了本领域公知常识的一部分。
用于在海底记录地震数据的仪器已经被使用了很多年。这种仪器最初被开发用于地震监测而随后被改进用于其它应用例如地球物理学和油层开发研究。它们通常指的是海底地震检波器(Ocean BottomSeismometers)并且可被配置到深达6000米的水中。
海底地震检波器典型地包括电子仪器例如数据记录器，精确的时钟和电池。这种现有技术单元也可以包括回收装置例如重力释放机构。传感器典型地使用地震检波器和/或水下地震检波器。
本专利申请的申请人已经认识到了一些现有技术的海底地震检波器展现出了至少下面一些性能特征：
·由于传感器/记录器单元的质量引起的低频率响应；
·由于地震振动从海底到传感器的不完全传递而引起的低频率响应；
·过重而且复杂，特别地，这与那些需要垂直地着陆到海底而使用相对重的底盘的现有技术有关，并且在这之后一传感器通过一机械释放机构下降到海底；
·过度的配置复杂性；
·传感器的不稳定性，特别是当配置到不规则的海底时；
·受外部冲击的过度易损性；以及
·由于传感器缺乏对称性而引起的地震波检测的不均匀，特别地，这与现有技术中传感器被密封在球形外壳中并且那些传感器具有细长的圆柱形主体有关，传感器一旦被配置，其可能以垂直于圆柱形轴的方向而自由滚动。
本发明的一个目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或者提供一种有用的替换。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种传感器组合件，包括：
一主体，其适合于容纳传感器电子仪器；和
多个底座，其设置在所述主体之上或附近，每一所述底座限定了一突起，该突起适合于增强传感器与水体底面的机械接合。
优选地，传感器相对于所述记录器单元可独立地旋转。
在一优选实施例中，预定的曲率范围是这样的，以致于在最大曲率处，该连接器的总的弯曲不超过90°，以便当着陆到海底时防止传感器和记录器着陆在彼此的顶部。
优选地，该传感器限定了第一基座和与所述第一基座相对的第二基座，借此传感器适合于这样的配置，以致于第一基座或者第二基座临近海底。
优选地，在上述传感器组合体中：
所述主体适合于以第一方向配置，并且以相对于第一方向反向的第二方向配置；和
多个全向的地震检波器，每一地震检波器具有一灵敏度轴；
所述地震检波器具有根据每一地震检波器的灵敏度轴相对于局部重力场的倾斜角而变化的灵敏度；
其中每一所述地震检波器被设置在所述主体内，如此这样，当被配置时，每一灵敏度轴基本上以相对于所述局部重力场倾斜相同的角度而被设置，从而允许全部所述地震检波器不论主体是否处于第一或第二方向都展现出相同或相似的灵敏度。
优选地，每一所述全向的地震检波器相互垂直。
根据本发明的另一方面，提供了一种传感器，包括：
一主体，其适合于以第一方向配置，并且以相对于第一方向反向的第二方向配置；
一对水平类型的地震检波器，它们相对于彼此水平地以及垂直地设置而适合于检测水平的地震运动；和
第一和第二垂直类型的地震检波器，它们垂直的设置并且适合于检测垂直的地震运动，每一垂直类型的地震检波器具有一起作用的方向和一不灵敏的方向，第一垂直类型的地震检波器被这样设置，以致于它的起作用的方向相对于第二垂直类型的地震检波器的起作用的方向是反向的，
如此这样，当所述主体处于第一方向时，第一垂直类型的地震检波器起作用而第二垂直类型的地震检波器是不灵敏的，并且当所述主体处于第二方向时，第二垂直类型的地震检波器起作用而第一垂直类型的地震检波器是不灵敏的。
优选地，垂直类型的地震检波器串连或并联电连接，或者它们的输出在电子前置放大器中被电求和，或者合适的地震检波器的输出通过倾斜开关来选择。
按照本发明的第二方面，提供一种数据检测和记录装置，用于配置到限定一海底的水体中，所述装置包括：
一如本发明第一方面的传感器组合件，其设置在一细长的连接器的第一端；和
一记录器单元，其设置在与所述第一端相对的所述连接器的第二端，
所述连接器在一预定曲率范围内可弯曲，并且借此所述连接器在所述预定曲率范围以外能抵抗进一步弯曲，
并且借此所述装置适合于穿过水体自由下落并且着陆在海底，以便传感器与记录器单元相间隔开并且传感器与记录器单元振动地分离。
附图说明
现在将参照附图描述优选实施例，其中附图为：
图1是根据本发明的数据检测和记录装置优选实施例的透视图；
图2是根据本发明的传感器优选实施例的透视图；
图3是示于图1的装置的端部视图；
图4是沿图3中4-4线的装置的断面图；
图5是传感器另一实施例的分解示意图；
图6是示于图5的传感器的顶视图；
图7是沿图6中A-A线的传感器的断面图；
图8是沿图6中B-B线的传感器的断面图；
图9是沿图6中C-C线的传感器的断面图；
图10是沿图6中D-D线的传感器的断面图；
图11是沿图6中E-E线的传感器的断面图；
图12是沿图6中F-F线的传感器的断面图；
图13是根据本发明一优选实施例的记录器单元的侧视图；
图14是沿图13中的线14-14的记录器单元的断面图；
图15是示于图14的部分的透视图；
图16是记录器单元的透视图；
图17是记录器单元的端部视图，其中端部罩被移除了；
图18是根据本发明一优选实施例的连接器的透视图；
图19是示于图18的连接器的平面图；
图20是沿图19的线20-20的连接器的断面图；
图21是记录器单元的端部视图，其中端部罩和内部电子仪器被移除了；
图22是与图14相对应的断面图，但是内部电子仪器被移出了；
图23是与图15相对应的断面图，但是内部电子仪器被移出了；
图24是连接器和记录器单元的端部罩的端部视图；
图25是沿图24中线A-A的连接器和记录器单元的端部罩的断面图；
图26是连接器和记录器单元的端部罩的透视图；
图27是图25中标记为“A”的区域的断面图；
图28示出了用于将电缆终止在记录器端部罩的电缆；
图29是传感器的另一优选实施例的底视图；
图30是示于图29的传感器的分解示意图；
图31是示于图29的传感器的顶视图；
图32是沿图31的线A-A的传感器的断面图；
图33是沿图29的线B-B的传感器的断面图；
图34是沿图31的线C-C的传感器的断面图；
图35是沿图29的线D-D的传感器的断面图。
具体实施方式
参照附图，优选的数据检测和记录装置40被设计以便配置到水体例如公海中，以用于获取地震资料。在典型的寻找地震资料的考察中，大量相同的检测和记录装置40被配置到海底以便探测跨越海底传播的地震波。典型的地震横波在海底沉积物中以大约50ms-1的速度运行，具有高达约80Hz的频率并且其1/4波长为约16cm。
所示出的优选实施例被设计以用于深达约2000米的深度，但是其它实施例也可被设计以用于其它深度。
装置40具有一借助于固定的界面连杆79而设置在细长形连接器43的第一端42的传感器41。一记录器单元44设置在连接器43的与第一端42相对的第二端45。连接器43在一预定的曲率范围内是可弯曲的。优选的，当连接器43处于直线配置时，其可在所有方向自由弯曲。但是，连接器43可超过一预定的曲率范围而抵抗进一步的弯曲。即，连接器43可被弯曲到曲率的最大程度，在这之后，连接器43不能弯曲以确保承担更紧的曲率半径。但是，连接器43总是自由的弯曲以便承担更直的配置。可替代的连接器43公开于法国专利文献No.FR2817941和欧洲专利文献No.EP1213522中，其名称为“用于限制电缆，特别是用于水下电缆的曲率的装置”，Coupeaud C，Suppa V.，它的内容在此被全部合并以作为参考。优选地，连接器43由高强度等级的铝或钛或添加有高强度塑料的纤维制造。
连接器43的预定曲率范围是这样的，以致在最大曲率处，该连接器的总的弯曲不超过90°。当装置40配置到海洋时，其适合于穿过水体而自由下落并且着陆在海底以便传感器41与记录器单元44相间隔。换句话说，记录器单元44不能直接着陆在传感器41的顶部，反之亦然。相反地，当装置40着陆于海底时，不管其定向(即记录器单元44在最下，或传感器41在最下)，连接器43的不超过90°的弯曲将导致该装置失去平衡，所以记录器单元44应着陆在海底与传感器41相间隔的位置处。
连接器43足够的长以便允许传感器41在记录器单元也位于海底上时定位于海底。连接器43的长度在一预定的范围内是动态可变的，以便根除或最小化记录器单元44接合到传感器41的任何振动。于是，记录器单元44沿平行于连接器43的延长尺寸的任何振动可与传感器41相隔离。在该优选实施例中，连接器43的可允许的长度变化的预定范围等于或小于该连接器总长度的4％。这可通过在连接器43的部件的详细设计中允许较小程度的机械间隙来获得。
传感器41和记录器单元44的物理分离，与连接器43的机械特性一起，确保了传感器41与记录器单元44基本上振动地分离。换句话说，记录器单元44的质量不会妨碍传感器41响应地震波，记录器单元44的任何振动(例如由于可能在记录器单元44的附近流动的任何水流)不会传递到传感器41。换句话说，在最大的分隔距离范围内，但非地震或流动感应的振动范围内，连接器43在传感器41和记录器单元44之间建立起了刚性的机械连接。
该连接器由多个短管73形成，每一短管具有稍微带角度的端部74。该相同的短管73头尾相接地设置，以便稍微带角度的端部74引起了间隙75，其提供了连接器43弯曲的间隙。连杆76连接相邻的管73并在它们之间提供了枢轴点。管73相互连接，以便间隙75相对于临近的间隙交替90°。这提供给了连接器43全部的自由以便沿所有方向弯曲，直到但是不超过预定的曲率范围。当连接器43的两个管73相对于彼此弯曲较小的足以关闭它们之间的间隙75的程度时，该一对管可抵抗沿那一方向作进一步的弯曲。
连接器43容纳通信电缆48，该通信电缆在第一端42处电连接到设置在传感器41内的电子仪器50，并且在第二端45处电连接到设置在记录器单元44内的电子仪器51。连接器43还保护电缆48不受损坏。细长的管76设置在连接器43长度的大约一半处。它由两个半壳体片77和78形成。这是帮助通信电缆48连接的组件。
通过连接器43将传感器41连接到记录器单元44允许了传感器41和记录器单元44之间一定程度的相对旋转。这是必需的，因为传感器41要么以第一方向，要么以相对于第一方向反向的第二方向使所有的三个底座46都接合到海底。如果传感器41以主体47的延长尺寸与海底成一角度地着陆在海底，传感器41能独立于记录器单元44旋转，以便允许传感器41将所有三个底座46都安全地接合到海底。但是，需要限制传感器41相对于记录器单元44的可允许的总旋转量，否则，连接器43内部的电缆48可能由于过度的扭力而受到损坏。于是，转动的连杆49允许传感器41相对于记录器单元44在预定的角度范围内独立地旋转，在该优选实施例中，允许的总的相对旋转为180°。当然，其它实施例允许更大的或更小的相对旋转的角度范围，例如在一实施例中，该角度范围等于或小于约+180°和-180°，而在另一实施例中，该角度范围等于或小于约+90°和-90°。转动连杆49内的机械止动机构定义了相对旋转的限制。弹性的偏压，例如回位弹簧被用来将转动连杆49向中立位置偏压。如图25更好的示出了转动连杆49与记录器单元44上的可移动的端盖67直接连接。该转动连杆还阻止了在记录器单元44和传感器41之间的振动扭力偶。
传感器41可以是现有技术中的圆柱形四元件地震洋底电缆传感器，例如地球空间海洋阵列(Geospace Sea Array)4，但是优选地使用公开于下面的传感器41。
传感器41包括一适合于容纳传感器电子仪器50的主体47，并且具有多个设置在临近主体47的底座46。附图示出了传感器41的两个实施例。第一实施例在图2和5-11中更好的示出了，第二实施例在图30-35中更好的示出了。该两个实施例之间的一个技术差别与将底座46安装到主体52有关。在传感器41的第一实施例中，底座46通过支架83来安装，而在第二传感器实施例中，底座46直接安装到主体47。该两个实施例之间的另一技术差别在于地震检波器53的配置，这将在下文作更详细的描述。
地震检波器的主要功能是探测地震运动，例如横波穿过海底传播，并且地震检波器通常沿灵敏度的单一轴线这样工作。地震检波器53通常有三种类型：
类型1)适合于运用在沿水平方向检测地震运动的地震检波器
类型2)适合于运用在沿垂直方向检测地震运动的地震检波器，但是其通常仅在一个方向上作用，而在相反的方向不起作用；以及
类型3)“全向的”地震检波器，其适合于沿任何方向检测地震运动，但是与前面两个类型相比，它们的灵敏度通常较低，并且灵敏度随倾角稍微地变化。
本发明的不同实施例使用各种类型的地震检波器来解决这种技术问题，该技术问题与传感器41以两个可能的方向中的一个着陆在海底相联系，其中一个方向相对于另一个方向是反向的。第一传感器实施例41的电子仪器50包括两个水平的相互垂直定位的类型-1地震检波器和两个垂直定位的类型-2地震检波器，其中一个相对于另一个是反向的，并且它们串联连接，或者平行，或者它们的电输出在前置放大器中被求和，或者合适的地震检波器的输出通过倾斜开关来选择。假设传感器41着陆的海底是水平的，在典型地10度以内，传感器41可落在第一或第二底座55或56上，并且一个垂直的地震检波器53将是灵敏的并被正确地定位，而另一个将是不灵敏的，具有少量的输出或没有输出。由于电的或电子的总和，由此引起的从单个正确定位的或开关选择的类型-2的地震检波器得出，信号损失与电噪声之比大约是3dB，这是可接受的。
第二传感器实施例的电子仪器50包括三个类型-3的地震检波器53，其容纳在主体47中，并且在一水平平面内被定位成三轴对称。这些全向地震检波器53中的每一个相对于其它检波器是垂直的，并且每一个相对于水平方向呈约58°的角。假设传感器41落在标称地水平海底上，所有地震检波器的定向相对于重力场是相似的，并且因此所有地震检波器具有相似的灵敏度。
提供在两个方向起作用的地震检波器，其中一个相对于另一个是反向的，来解决该问题的另一方案由共同待处理的澳大利亚临时专利申请No.PS2256，以Thales Underwater Systems Pty Limited的名义申请的名称为“改进的地震传感器”提供，其全部内容在此被合并而作为参考。相似地，也是以Thales Underwater Systems Pty Limited的名义申请的PCT申请No.PCT/AU03/00562的内容(国际公开号No.WO03/096071)，其全部内容也在此被合并而作为参考。根据PS2256和/或PCT/AU03/00562的地震检波器53被用于本发明的一替换实施例。将地震检波器安装到万向接头上也是可能的。
在第一和第二实施例中，水下地震检波器61设置在主体47的中心内，并临近多个地震检波器53。该水下地震检波器设置在充满液体的空腔80中，在该空腔80的两端具有传音的软窗口81和82，从而允许探测“P”波。传音的软窗口81和82由弹性膜制造以便使海底附近的水流所产生的流动噪声最小。优选地，水下地震检波器61是在军事牵引阵列中通常使用的压电管类型。
每一个底座46限定了一个突起54，其适合于增强传感器41与海底的机械接合。突起54设置有锐利的圆形边缘，其由设置在底座46的外表面57上的圆锥面的终止表面所限定。优选地，总计三个底座46规则设置在传感器主体47的周围。考虑到传感器41在不平的海底表面上的摇动，多于三个底座将是不合乎需要的。每一底座46的高度等于或大于主体47直径的十分之一，由于这与所观察到的典型的海底凹凸不平的高度和长度比相匹配。
典型地，提倡传感器41为对称设计是合乎需要的，以便帮助确保该传感器对于来自各种方向的地震扰动具有相同灵敏度的反应。于是，该三个底座关于沿着所述传感器主体的中心设置的第一对称线为对称地设置。每一底座46与相邻底座46分隔的角度为120°。
优选地，传感器41的密度相等于或稍大于海底沉积物的平均密度以便使传递功的损失最小。传感器41的主体47是一短圆柱体，以便促进对称并提供较低的剖面。此外，主体47的细长尺寸帮助限定了第一基座55和与第一基座55相对的第二基座56。当配置到海底时，传感器41适合于着陆到海底而基座55或56向下地定位。在第一基座55或第二基座56临近海底时，传感器41适合于在任意一方向起作用。每一底座46包括一具有这样的几何尺寸的外表面57，以致于如果传感器41着陆到外表面57上的底板，传感器41将倾斜以便落在第一或第二基座55或56上。底座46的外表面57是由主体47外伸的圆锥面形成的。
传感器41具有一关于所述第一和第二基座中间的一对称线基本上成对称的外表面。正如先前提及的，这种对称有助于相对于各个方向的地震波具有一致的灵敏度。
一振动器58设置在传感器41内部或该传感器附近以用于振动传感器41从而促进传感器41与底板的接合。在示出的优选实施例中，主体47是圆柱形的并且振动器58设置在主体47内部。振动器58包括一用于旋转地驱动偏心块60的马达59。马达59的旋转轴平行于主体47的圆柱形轴。于是，一旦传感器41被配置到海底，振动器58可被用于向传感器41施加一圆形的往复运动。海底通常是软沉积物或硬的岩石。在软海底表面上，通过底座46的锐利边缘54有效地插入沉积物中，该振动将加速使底座46部分的埋于海底中。在硬海底表面上，振动器58产生振动以便确保该底座设置在稳定的位置。振动器58的附加优点在于，在振动过程中由地震检波器53检测的信号可给出对传感器41与海底接合的质量的理解。一旦已达到合适的接合，振动器58断开以使地震测量启动。
记录器单元44容纳有主要由数据记录器62和电池组63组成的电子仪器51，它们都滑落在腔70中。数据记录器提供大量用于地震检波器53和水下地震检波器61检测的数据的存储容量。支柱69为数据记录器62提供额外的减震。侧面固定件71将数据记录器62紧固到其支架并提供进一步的震动保护。电池组63向数据记录器62和传感器41提供电源。
腔壁72优选地由高强度等级的铝或钛制造。在制造压力外壳例如用于潜入深水的圆柱体的领域中已知的技术可被用于制造腔壁72。
由弹性材料形成的突起64，例如作为振动子(vibrathane)的两部分聚氨酯被设置在主记录器单元44的任意一端，以便在运输，甲板搬运，和配置过程中提供震动保护。把手65可形成到某些突起64中以便帮助搬运记录器单元44。侧面突起68提供进一步的震动保护并且还作为记录器单元44的底座以便在其配置时提供稳定性。额外的把手通过六个金属支撑件66来提供，它们均匀地设置在侧面突起68中间的记录器单元44的圆周边。
一可移动的盖67设置在记录器单元44的一个端部以允许通向电子仪器51，以便在配置之间执行例如下载存储在数据记录器62中的数据和对电池组63进行再充电的功能。该可移动的盖67通过锁销84被保持在其位置处并且两个O-形密封被用于形成高压力水密封。
该优选实施例可根据若干不同方法学配置到海底。一示例性方法与共同待处理的澳大利亚临时专利申请No.PS2255，以ThalesUnderwater Systems Pty Limited的名义申请的名称为“用于配置海底设备的方法”相一致，其全部内容在此被合并而作为参考。相似地，申请号为No.PCT/AU03/00561的PCT申请的全部内容也在此被合并而作为参考。
装置40的回收优选地通过使用回收装置例如连接到浮体或表面容器的绳子来实现。可替代地，可使用具有重量释放机构的浮体。这种回收装置优选地连接到记录器单元44，但是也可被栓到设置有足够振动隔离的传感器41上。
一些优选实施例提供了一个或多个下列优点：
·轻质的，紧凑的，灵敏的以及可靠的传感器41和不需要笨重底盘的记录器单元44；
·当传感器41着陆到海底时，由于其自定位特性，和这样的事实，即传感器41可在两个方向起作用，其中一个方向相对于另一个是反向的，装置40允许相对简单的配置，而不需要复杂的释放机构；
·有效地接合到海底的传感器41；
·防止受到外部的机械冲击；以及
·由于传感器的高度对称而带来的检测的良好均匀性。
尽管已经参照特定的例子对本发明进行了描述，但是本领域技术人员将会理解到本发明可通过许多其它形式被具体化。

Claims (27)

1、一种传感器组合件，包括：
一主体，其适合于容纳传感器电子仪器；和
多个底座，其设置在所述主体之上或附近，每一所述底座限定了一突起，该突起适合于增强传感器与水体底面的机械接合。
2、根据权利要求1所述的传感器组合件，其中总计三个所述底座规则地设置在所述传感器主体的周围。
3、根据权利要求2所述的传感器组合件，其中所述三个底座关于沿所述传感器主体的中心设置的第一对称线为对称地设置。
4、根据权利要求1所述的传感器组合件，其中所述传感器限定了第一基座和与所述第一基座相对的第二基座，借此传感器适合于这样配置，以致于第一基座或第二基座临近海底。
5、根据权利要求4所述的传感器组合件，其中所述传感器的外表面关于所述第一和第二海底接合表面中间的对称线是对称的。
6、根据权利要求1所述的传感器组合件，其中一个或多个所述底座包括一具有这样的几何尺寸的外表面，以致于如果所述传感器着陆到所述外表面上的底板，传感器将倾斜以便落在第一或第二基座上。
7、根据权利要求6所述的传感器组合件，其中所述一个或多个底座的所述外表面是向所述主体外部突出的圆锥面。
8、根据权利要求7所述的传感器组合件，其中所述突起是由所述圆锥面的终止边缘所限定的锐利的圆形边缘。
9、根据权利要求1所述的传感器组合件，进一步包括一设置在所述传感器内或临近的用于振动该传感器的振动器，以便促进传感器与所述海底的接合。
10、根据权利要求9所述的传感器组合件，其中所述主体是圆柱形的并且所述振动器包括一用于可旋转地驱动一偏心块的马达，所述马达的旋转轴平行于圆柱形主体的轴。
11、根据权利要求1所述的传感器组合件，其中所述主体是圆柱形的并且每一底座的高度等于或大于主体直径的十分之一。
12、根据权利要求1所述的传感器组合件，其中多个地震检波器容纳在所述主体内。
13、根据权利要求12所述的传感器组合件，其中一水下地震检波器设置在所述主体内并且临近所述多个地震检波器。
14、根据权利要求1所述的传感器组合件，其中：
所述主体适合于以第一方向配置，并且以相对于第一方向反向的第二方向配置；所述传感器还包括：
多个全向的地震检波器，每一地震检波器具有一灵敏度轴；
所述地震检波器具有根据每一地震检波器的灵敏度轴相对于局部重力场的倾斜角而变化的灵敏度；
其中每一所述地震检波器被设置在所述主体内，如此这样，当被配置时，每一灵敏度轴以相对于所述局部重力场倾斜相同的角度被设置，从而允许全部所述地震检波器不论主体是否处于第一或第二方向都展现出相同或相似的灵敏度。
15、根据权利要求14所述的传感器组合件，其中每一所述全向的地震检波器被这样设置，以便它们的灵敏度轴相互垂直。
16、根据权利要求14或15所述的传感器组合件，其中一旦所述传感器被配置时，每一所述全向的地震检波器具有一相对于水平倾斜58°的灵敏度轴。
17、根据权利要求1所述的传感器组合件，其中：
所述主体适合于以第一方向配置，并且以相对于第一方向反向的第二方向配置；所述传感器还包括：
一对水平类型的地震检波器，它们相对于彼此水平地以及垂直地设置而适合于检测水平的地震运动；和
第一和第二垂直类型的地震检波器，它们垂直的设置并且适合于检测垂直的地震运动，每一垂直类型的地震检波器具有一起作用的方向和一不灵敏的方向，第一垂直类型的地震检波器被这样设置，以致于它的起作用的方向相对于第二垂直类型的地震检波器的起作用的方向是反向的，
如此这样，当所述主体处于第一方向时，第一垂直类型的地震检波器起作用而第二垂直类型的地震检波器是不灵敏的，并且当所述主体处于第二方向时，第二垂直类型的地震检波器起作用而第一垂直类型的地震检波器是不灵敏的。
18、根据权利要求17所述的传感器组合件，其中所述垂直类型的地震检波器串联或并联电连接，或者它们的输出在电子前置放大器中被电求和，或者合适的地震检波器的输出通过倾斜开关来选择。
19、一种数据检测和记录装置，用于配置到限定一海底的水体中，所述装置包括：
一如权利要求1所述的传感器组合件，其设置在一细长的连接器的第一端；和
一记录器单元，其设置在与所述第一端相对的所述连接器的第二端，
所述连接器在一预定曲率范围内可弯曲，并且借此所述连接器在所述预定曲率范围以外能抵抗进一步弯曲，
并且借此所述装置适合于穿过水体自由下落并且着陆在海底，以便传感器与记录器单元相间隔开并且传感器与记录器单元振动地分离。
20、根据权利要求19所述的数据检测和记录装置，其中所述传感器相对于所述记录器单元可独立地旋转。
21、根据权利要求19所述的数据检测和记录装置，其中所述传感器相对于所述记录器单元可在一预定的角度范围内独立地旋转。
22、根据权利要求21所述的数据检测和记录装置，其中所述角度范围等于或小于+180°和-180°。
23、根据权利要求21所述的数据检测和记录装置，其中所述角度范围等于或小于约+90°和-90°。
24、根据权利要求19所述的数据检测和记录装置，其中所述连接器适合于容纳一通信电缆，该通信电缆在所述第一端电连接到设置在所述传感器内的电子仪器，并且在所述第二端电连接到设置在所述记录器单元内的电子仪器。
25、根据权利要求19所述的数据检测和记录装置，其中所述预定的曲率范围是这样的，以致在最大曲率处，该连接器的总的弯曲等于或小于90°，以便当着陆到海底时防止传感器和记录器着陆在彼此的顶部。
26、根据权利要求19所述的数据检测和记录装置，其中所述连接器的长度在一预定范围内动态可变，以便根除或最小化记录器单元配合到传感器的任何振动。
27、根据权利要求26所述的数据检测和记录装置，其中所述预定的范围等于或小于连接器总长度的4％。
CNB2004800049756A 2003-01-20 2004-01-20 改进的传感器组合件及包括它的数据检测和记录装置 Expired - Fee Related CN100335915C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2003900280 2003-01-20
AU2003900280A AU2003900280A0 (en) 2003-01-20 2003-01-20 Improved sensors and an improved data sensing and recording apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1754104A CN1754104A (zh) 2006-03-29
CN100335915C true CN100335915C (zh) 2007-09-05

Family

ID=30004985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800049756A Expired - Fee Related CN100335915C (zh) 2003-01-20 2004-01-20 改进的传感器组合件及包括它的数据检测和记录装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7586809B2 (zh)
EP (1) EP1590691A1 (zh)
CN (1) CN100335915C (zh)
AU (1) AU2003900280A0 (zh)
CA (1) CA2513569A1 (zh)
NO (1) NO20053907L (zh)
WO (1) WO2004065988A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7310287B2 (en) 2003-05-30 2007-12-18 Fairfield Industries Incorporated Method and apparatus for seismic data acquisition
US20060209633A1 (en) * 2005-03-17 2006-09-21 George Nicholas C Ocean bottom seismic sensor cable system including torque-relieving swivel
US7379386B2 (en) * 2006-07-12 2008-05-27 Westerngeco L.L.C. Workflow for processing streamer seismic data
US8437979B2 (en) * 2007-01-20 2013-05-07 Kcf Technologies, Inc. Smart tether system for underwater navigation and cable shape measurement
US8543342B1 (en) * 2010-09-30 2013-09-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Towed array flow noise test apparatus
EP2549246A1 (en) * 2011-07-21 2013-01-23 Vetco Gray Controls Limited An electronics module for use subsea
US8924109B2 (en) * 2012-06-07 2014-12-30 GM Global Technology Operations LLC Vibration detection and mitigation in a vehicle
US9383471B2 (en) * 2012-09-14 2016-07-05 Cgg Services Sa Method and underwater node for seismic survey
CN106970428B (zh) * 2017-05-02 2018-05-01 成都理工大学 海底探管
CN108802823A (zh) * 2018-09-04 2018-11-13 南方科技大学 一种自埋式海底地震仪
CN110346832B (zh) * 2019-08-20 2024-03-26 中国地震局地震预测研究所 一种级联装置及井下测量仪器
CN113552634B (zh) * 2021-07-07 2022-07-19 自然资源部第二海洋研究所 一种链式海底地震监测装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4703135A (en) * 1985-12-20 1987-10-27 Societa' Cavi Pirelli S.P.A. Articulated cable bend limiting apparatus
US5189642A (en) * 1991-09-10 1993-02-23 Chevron Research And Technology Company Seafloor seismic recorder
US5738464A (en) * 1995-09-27 1998-04-14 Elf Aquitaine Production Curvature limiter for a pipe running in a marine environment
DE19747251C1 (de) * 1997-10-25 1998-11-19 Geomar Technologie Gmbh Auf dem Meeresboden abzusetzender Meßgeräteträger
EP1213522A1 (fr) * 2000-12-08 2002-06-12 Thales Limiteur de courbure notamment pour cable sous-marin

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2930083A (en) 1957-08-30 1960-03-29 Gen Electric Extrusion of cross-linked polyethylene and process of coating wire thereby
FR2353866A1 (fr) * 1976-06-04 1977-12-30 Nal Expl Des Oceans Centre Capteur de signaux, tel qu'un sismographe, utilisable au fond de la mer
US4300220A (en) * 1980-05-16 1981-11-10 Phillips Petroleum Co. Three component detector and housing for same
US4951264A (en) * 1986-05-16 1990-08-21 University Of Miami Method of measuring the shear modulus profile of a seabed
NO168611C (no) * 1989-10-26 1992-03-11 Norske Stats Oljeselskap Seismisk kabelanordning
NO178358C (no) 1993-02-25 1996-03-06 Statoil As Fremgangsmåte for gjennomföring av marine, seismiske målinger, samt seismisk sjöbunnkabel for gjennomföring av denne fremgangsmåten
GB9619699D0 (en) * 1996-09-20 1996-11-06 Geco Prakla Uk Ltd Seismic sensor units
US6657921B1 (en) * 2000-05-31 2003-12-02 Westerngeco Llc Marine seismic sensor deployment system including reconfigurable sensor housings
US6951138B1 (en) * 2000-11-01 2005-10-04 Westerngeco L.L.C. Method and apparatus for an ocean bottom seismic acquisition technique
WO2003009072A1 (en) 2001-07-19 2003-01-30 Invensys Systems, Inc. Systems and methods for isobutyl alcohol (iba) recovery
US6975560B2 (en) * 2002-03-27 2005-12-13 Bp Corporation North America Inc. Geophysical method and apparatus
CA2485470A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-20 Thales Underwater Systems Pty Limited Method for deploying seafloor equipment
FR2843805B1 (fr) * 2002-08-22 2004-12-17 Inst Francais Du Petrole Methode et dispositif d'acquisition pour l'exploration sismique d'une formation geologique par des recepteurs permanents implantes au fond de la mer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4703135A (en) * 1985-12-20 1987-10-27 Societa' Cavi Pirelli S.P.A. Articulated cable bend limiting apparatus
US5189642A (en) * 1991-09-10 1993-02-23 Chevron Research And Technology Company Seafloor seismic recorder
US5738464A (en) * 1995-09-27 1998-04-14 Elf Aquitaine Production Curvature limiter for a pipe running in a marine environment
DE19747251C1 (de) * 1997-10-25 1998-11-19 Geomar Technologie Gmbh Auf dem Meeresboden abzusetzender Meßgeräteträger
EP1213522A1 (fr) * 2000-12-08 2002-06-12 Thales Limiteur de courbure notamment pour cable sous-marin

Also Published As

Publication number Publication date
US7586809B2 (en) 2009-09-08
AU2003900280A0 (en) 2003-02-06
CN1754104A (zh) 2006-03-29
WO2004065988A1 (en) 2004-08-05
NO20053907D0 (no) 2005-08-22
NO20053907L (no) 2005-10-20
US20050249040A1 (en) 2005-11-10
EP1590691A1 (en) 2005-11-02
CA2513569A1 (en) 2004-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100335915C (zh) 改进的传感器组合件及包括它的数据检测和记录装置
JP3114876B2 (ja) 地震ケーブル
EP0686269B1 (en) Method for carrying out marine seismic measurements and seismic cable
CN107064996B (zh) 一种分体组合式宽带海底地震仪
CN101057160A (zh) 用于地震数据采集的方法和设备
MXPA04006380A (es) Arreglo de sensor para ondas sismicas.
CN1914519A (zh) 海洋地震数据采集系统
WO1991006879A1 (en) Seismic cable device
CN1659449A (zh) 海底设备的敷设方法
CN210258754U (zh) 一种用于座底式潜标回收的姿态控制装置
JP4230110B2 (ja) 高分解能地震データ収集装置
US10823865B2 (en) Multi component sensor device for point measurements on the seabed during seismic surveys
US10139513B2 (en) Distributed seismic source array
CN110208857B (zh) 一种海底沉积层区域地震计信号振幅测量方法
KR101849144B1 (ko) 해저착저식 음향 3d 스캐너
AU2004205941B2 (en) Improved sensors and an improved data sensing and recording apparatus
CN1056238C (zh) 氢－氧声波测井装置
CN112461926B (zh) 大流速排水管道缺陷检测设备及方法
US20220120927A1 (en) Neutrally buoyant particle velocity sensor
CN205400717U (zh) 声波成像与电阻率成像一体式设备
US11992860B2 (en) Air layer for improved performance of transducer at low frequencies
JP7245145B2 (ja) 海底地殻変動観測装置
JP2006105632A (ja) 感震器
JP6788353B2 (ja) 地震探査法、地震探査装置、及びハイドロフォン組立体
CN113639852A (zh) 一种扭转型非惯性式矢量水听器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070905

Termination date: 20160120

EXPY Termination of patent right or utility model