Technischer Bereich der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft allgemein Vorrichtungen zum
Übertragen seismischer Vibrationssignale auf die Erde. Insbesondere,
jedoch nicht in einschränkender Weise, betrifft diese
Erfindung eine verbesserte Vorrichtung zum Übertragen seismischer
Vibrationssignale entlang eines ausgewählten Vektorpfades auf
die Erde.
Hintergrund der Erfindung
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Unlängst entstandene Fortschritte bei der Leistungsfähigkeit
von Einrichtungen zur seismischen Datenerfassung und -verarbei
tung, um große Datenmengen zu handhaben, haben ein größeres
Interesse an der Entwicklung von vielseitigen seismischen
Hochleistungsquellen hervorgerufen, die angepaßt sind, um
sowohl Kompressions- als auch scherwellen zu erzeugen. Es ist
das Ziel bei der Entwicklung von "mehrkomponentigen"
seismischen Quellen, den Anwender in die Lage zu versetzen,
Eigenschaften von Zwischenschichtformationen, wie zum Beispiel
Porosität, Bruchorientierung, Flüssigkeitsporentyp oder
Gesteinstyp, zu messen. Es ist bekannt, daß sich P-, SH- und
SV-Wellen mit ihren eigenen unterschiedlichen
Geschwindigkeiten fortbewegen, wenn sie durch eine bestimmte geologische
Formation hindurchgehen. Folglich können Änderungen in den
Formationseigenschaften, wie zum Beispiel Felsentyp,
Porosität und dergleichen, durch Änderungen in dem gesamten
Wellenfeld detektiert werden (zum Beispiel den P-, SV- und
SH-Wellengeschwindigkeiten). Eine strenge Korrelation, die
zwischen lateralen Änderungen in dem Kompressions- zu
Scherwellengeschwindigkeitsverhältnis (Vp/Vs) mit bekannten
Änderungen der geologischen Formation deuten an, daß diese
Veränderungen verwendet werden könnten, um Änderungen des
Gesteins, der Porosität oder des Flüssigkeitsgehalts der Poren
einer Zwischenschichtformation abzuleiten. Indem die gesamte
Wellenform einer seismischen Welle einschließlich der P-, der
SH- und der SV-Wellen aufgezeichnet wird, kann man weit mehr
detaillierte Informationen erhalten, die die Eigenschaften
von Gesteinen in Tiefen, als sie anders möglich wären,
betreffen.
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Es gibt zwei Haupttypen von seismischen Oberflächenquellen,
die gegenwärtig verfügbar sind, die für die Erzeugung von
kombinierten P- und S-Wellen angepaßt sind. Eine ist die
Impulstyp-Quelle, bei der eine schwere Masse in einem einzigen nach
unten gerichteten Impuls vorwärts getrieben wird, um ein auf
dem Erdboden aufliegendes Target zu beaufschlagen. Der andere
ist der hin- und herbewegliche Übertrager vom Vibrationstyp,
welcher ein gesteuertes, variierendes Frequenzsignal in die
Erde überträgt, wie es durch die seismische Hin- und
Herbewegungs-Vibrationsquelle Vibroseis (ein eingetragenes
Warenzeichen der Conoco, Inc.) veranschaulicht wird. Es ist
der letztere Typ der seismischen Quellen, die durch die zu
beschreibende Erfindung besonders betroffen ist.
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Das allgemeine Konzept der gleichzeitigen Übertragung sowohl
von Kompressions- als auch Scherwellen-Vibrationsenergie mit
seismischen Untersuchungsvorrichtungen auf die Erde wird in
dem U.S. Patent Nr. 4 321 981 gelehrt, das für K. H. Waters
am 30. März 1982 unter dem Titel "Combination Shear Wave and
Compressional Wave Seismic Energy Vibrator" erteilt wurde. In
Übereinstimmung mit dem oben bezeichneten Patent kann eine
Kombination von zwei oder mehr vibrierenden Massen entlang
zweier gegenüberliegender nicht-vertikaler Vibrationsachsen
betrieben werden, die in einem festgelegten Winkel zueinander
in parallelen Ebenen orientiert sind. Die Durchlaufzeiten der
Massen durch einen gemeinsamen zentralen Punkt können, wenn
sie entlang ihrer jeweiligen Achsen vibrieren, gesteuert
werden, um eine Phasenbeziehung zwischen den zwei
Vibrationsbewegungen einzurichten. Durch Variieren der zugeordneten
Phasen der zwei Massen kann man die gewünschten Eingangswerte
der Kompressions- und der Scherwellen gleichzeitig
bewerkstelligen.
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Das Bezug genommene Patent von Waters lehrt, daß die
parallelen Ebenen, in welchen die jeweiligen Vibrationsachsen der
zwei Massen liegen, entweder transversal zu der Linie der
seismischen Vermessung, zum Beispiel der Linie zwischen dem
Ort der seismischen Quelle und der aufzeichnenden Geophone,
oder entlang solcher Vermessungslinien orientiert werden
müssen. Mit genauem Phasenabgleich versetzt einen die oben
genannte transversale axiale Orientierung der vibrierenden
Massen in die Lage, gleichzeitig P-Wellen und SH-Scherwellen zu
erzeugen und aufzuzeichnen. Andererseits kann man, wenn die
Vibrationsachsen mit der Vermessungslinie ausgerichtet sind,
gleichzeitig P-Wellen und SV-Scherwellen erzeugen und
aufzeichnen. In beiden Fällen erzeugt die vertikale
Bewegungskomponente sogenannte "übertragene" SV-scherwellen und SV-
Scherwellen, jedoch können derartige Wellen mit üblichen
seismischen Verfahren nicht verarbeitet und ausgewertet werden.
Folglich lehrt Waters im Ergebnis, daß man die patentierte
Vorrichtung nur nacheinander in diesen beiden Moden betreiben
kann, um an einem einzigen entfernten Ort sämtliche Arten von
seismischen Wellen, einschließlich P-, SH- und 5V-Wellen, in
einer eine übliche Verarbeitung ermöglichenden Weise zu
erzeugen und aufzuzeichnen.
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In dem heutzutage üblichen Bereich der seismischen Forschung
sind Einrichtungen zur Datenerfassung und -verarbeitung
entwickelt worden, um große Datenmengen zu handhaben, die durch
Vorrichtungen erzeugt werden, die sowohl zur Erzeugung von
Kompressions- als auch Scherwellen konstruiert sind.
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Zu den Patenten, die seismische
Gesamtwellen-Vibrationsfeldquellen beschreiben, gehören das U.S. Patent Nr. 4 662 473,
erteilt am 5. Mai 1987 an Robert M. Beth; das U.S. Patent Nr.
4 655 314, erteilt am 7. April 1987 an Tom P. Airhart; das
U.S. Patent Nr. 4 660 675, erteilt am 28. April 1987 an Tom
P. Airhart; und das U.S. Patent Nr. 4 719 607, erteilt am 12.
Januar 1988 an Tom P. Airhart. Jedes dieser Patente stellt
Vorrichtungen dar, die dazu in der Lage sind, seismische
Vibrationswellen in verschiedenen Neigungen und Azimuthen zu
erzeugen, ohne die mit dem Untergrund in Verbindung
befindliche Grundplatte der Vorrichtungen zu repositionieren oder
ohne das Fahrzeug, das zum Transport einer solchen
Vorrichtung verwendet wird, zu repositionieren.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Vibrationsvorrichtung zum Übertragen seismischer Vibrationssignale entlang
eines ausgewählten Vektorpfades in die Erde, wobei die
Vorrichtung eingerichtet ist, um auf einem Fahrzeugrahmen
montiert zu werden und eine Grundplatte zur Verbindung mit dem
Untergrund, eine Hebeeinrichtung zur Verbindung mit dem
Rahmen und verbunden mit der Grundplatte, wobei die
Grundplatte aus einer Transportposition, außer Auflage mit dem
Untergrund, in eine Betriebsposition, in Auflage mit dem
Untergrund, bewegt werden kann, eine Vibrationsvorrichtung, um
Vibrationssignale zu erzeugen, die ein erstes Ende, ein
zweites Ende und eine axiale Zentrallinie aufweisen, wobei das
erste Ende beweglich auf der Grundplatte montiert ist, und
eine Steuereinrichtung um die Vibrationseinrichtung in
gewünschten Neigungen und gewünschten Azimuthen zu
positionieren, wobei die Steuereinrichtung erste und zweite variable
Streckeinrichtungen und Mittel zur ausgewählten und
unabhängigen Änderung der Länge jeder variablen Streckeinrichtung
aufweist, um die Vibrationseinrichtungen in einer gewünschten
Neigung und einem gewünschten Azimuth zu positionieren. Auf
eine solche Vorrichtung ist im folgenden als "Vorrichtung der
bekannten Art" Bezug genommen.
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Die vorliegende, im folgenden beschriebene Erfindung ist
eine Fortentwickung einer Vorrichtung der bekannten Art. Wenn
die seismische Untersuchung eines interessierenden Bereiches
durchgeführt wird, ist es im allgemeinen notwendig, daß die
seismische Vibrationsquelle an eine große Anzahl von Orten
bewegt wird. Folglich ist eine derartige Vorrichtung
üblicherweise auf ein Fahrzeug montiert. Derartige Fahrzeuge müssen
Einrichtungen enthalten, um die in den Untergrund
eingreifende Grundplatte und die Vibrationsquelle anzuheben und
abzusenken. Diese Fahrzeuge enthalten üblicherweise
Einrichtungen zum Antreiben der Vibrationsquelle. Ein Beispiel für
eine auf einem Fahrzeug montierte seismische Quelle ist in dem
U.S. Patent Nr. 4 660 674 dargestellt, das am 28. April 1987
an Tom P. Airhart erteilt wurde. Es ist zur Kenntnis zu
nehmen, daß die seismische Quelle in dem Patent keine seismische
Vibrationsquelle ist, sondern eher eine schwere Masse
verwendet, die nach unten gegen die Oberfläche der Grundplatte
vorangetrieben wird, um darauf eine plötzliche schwere
Schockwelle zu erzeugen. Trotz des Unterschiedes im Typ der
dargestellten seismischen Quelle stellt das Patent die Montage
einer Quelle auf einem Fahrzeug dar, so wie sie durch diese
Erfindung vorgeschlagen wird.
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Aus den aufgeführten Patenten kann ersehen werden, daß
mehrere Bemühungen unternommen wurden, um die Neigung und den
Azimuth der Vibrationsquelle relativ zu der Grundplatte zu
steuern. Während die vorstehenden Systeme zufriedenstellend
arbeiten, wäre es äußerst wünschenswert, die Neigung und den
Azimuth der seismischen Quelle genauer und in einer
stoßisolierten Anordnung zu steuern. Folglich ist es eine Aufgabe
dieser Erfindung, eine verbesserte, in ihrer Neigung
einstellbare seismische Vibrationsvorrichtung zur Verfügung zu
stellen, die stoßisoliert werden kann, um seismische
Vibrationssignale unter genauen Neigungen und Azimuthen in die Erde
einleiten zu können.
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Die vorliegende Erfindung besteht aus einer
Vibrationsvorrichtung von der bekannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist,
daß die variablen Streckeinrichtungen in im wesentlichen
rechten Winkeln zu der axialen Mittellinie der
Vibrationseinrichtungen angeordnet sind, wenn diese axiale Mittellinie im
wesentlichen in rechten Winkeln zu der Grundplatte ist und die
Steuereinrichtung das zweite Ende der Vibrationseinrichtung
mit der Hebeeinrichtung verbindet und ferner eine
betriebsmäßig mit den variablen Streckeinrichtungen verbundene
Vergleichereinrichtung enthält, die signalerzeugende Mittel zur
Übertragung von Signalen aufweist, um die variablen
Streckeinrichtungen zur Änderung der Länge zu veranlassen, um die
Vibrationseinrichtung in einer ausgewählten Neigung und einem
Azimuth zu positionieren, indem die Längen der variablen
Streckeinrichtungen mit deren erforderlichen Längen
verglichen werden, wenn die Vibrationseinrichtung in der
ausgewählten Neigung und dem Azimuth ist, und Signale in Reaktion auf
die Differenz dazwischen erzeugt werden, um die variablen
Streckeinrichtungen dazu zu veranlassen, die
Vibrationseinrichtung in die gewünschte Neigung und den gewünschten
Azimuth zu bewegen.
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Zweckmäßigerweise enthalten die variablen
Streckungseinrichtungen einen ersten hydraulisch betätigten doppeltwirkenden
Zylinder und einen zweiten hydraulisch betätigten,
doppeltwirkenden Zylinder, der gemeinsam in der gleichen horizontalen
Ebene wie der erste Zylinder und in einem rechten Winkel
relativ dazu angeordnet ist, wenn die Vibrationseinrichtung in
einer Position ist, in welcher ihre axiale Mittellinie im
wesentlichen senkrecht zu der Grundplatte ist.
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Vorteilhafterweise sind vibrationsdämpfende Mittel zwischen
dem ersten und dem zweiten hydraulischen Zylinder und der
Vibrationseinrichtung zwischengeschaltet.
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Ferner sind zwischen der Vibrationseinrichtung und der
Steuereinrichtung vibrationsdämpfende Mittel zwischengeschaltet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die vorstehenden und weitere Aufgaben und Vorteile der
Erfindung werden ersichtlicher, wenn die nachfolgende detaillierte
Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren
gelesen wird, worin in sämtlichen Ansichten gleiche Bezugsteile
auf gleiche Teile hinweisen und worin:
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Figur 1 eine etwas schematische Draufsicht zeigt, die eine
seismische Vibrationsvorrichtung darstellt, die gemäß der
Erfindung konstruiert ist.
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Figur 2 eine Ansicht in einem Teilaufriß sowie einem
Teilquerschnitt der Vorrichtung gemäß Figur 1 zeigt, die gemeinsam
entlang der Linien 2-2 von Figur 1 angelegt sind.
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Figur 3 ein schematisches Diagramm zeigt, das einen typischen
Schaltkreis darstellt, der zur Steuerung der Neigung und des
Azimuth für eine Vibrationsvorrichtung verwendet wird, die in
Übereinstimmung mit der Erfindung konstruiert ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Bezugnehmend auf die Zeichnung und insbesondere auf die
Figuren 1 und 2 ist darin eine Vorrichtung zur Herstellung
seismischer Vibrationssignale gezeigt und insgesamt durch das
Bezugszeichen 10 benannt. Wie gezeigt, ist die Vorrichtung 10
auf einem Schienenrahmen 12 eines Fahrzeugs aufgebaut. Es ist
erwünscht, daß die Vorrichtung 10 auf einem Fahrzeug
angeordnet ist, da es gewünscht wird, während des Verlaufs von
geophysikalischen oder seismischen Forschungen auf einem Areal an
einer großen Anzahl von Orten Vibrationssignale zu erzeugen.
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Wie am offensichtlichsten in Figur 2 gezeigt ist, erstrecken
sich mehrere Hebezylinder 14 von den Schienen 12 abwärts. Die
Zylinder 14 sind vorzugsweise von einem doppeltwirkenden
hydraulischen Typ und jeder enthält eine Kolbenstange 16, die
sich davon in eine Verbindung mit einem unteren Heberahmen 18
erstreckt. Die Anordnung ist derart, daß der Heberahmen 18
durch Betätigung der Hebezylinder 14 wie gewünscht angehoben
oder abgesenkt werden kann.
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Bei der bevorzugten Form gemäß der Erfindung werden mehrere
Führungsteile 24 vorgesehen, die mit dem unteren Rahmen 18
verbunden sind und sich durch Hülsen 25 hindurch erstrecken,
die auf dem Fahrzeugrahmen 12 aufgebaut sind. Die Hülsen 25
sind starr aufgebaut, um bei der Verhinderung lateraler
Bewegungen des Heberahmens 18 relativ zu dem Fahrzeugrahmen 12
behilflich zu sein und folglich die Hebezylinder 14 zu schützen.
Dieser Schutz ist insbesondere wünschenswert, wenn die
Vorrichtung auf Böschungen oder dergleichen verwendet wird.
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Der Heberahmen 18 ist im allgemeinen in seiner Konstruktion
rechtwinklig und ist über mehrere beabstandete
stoßabsorbierende Teile 32 mit einer auf dem Untergrund aufliegenden
Grundplatte 30 verbunden. Die Teile 32 sind aus einem
elastischen Material konstruiert, das dazu in der Lage ist, das
Gewicht der Grundplatte 30 abzustützen, so daß die
Grundplatte 30 mit dem Heberahmen 18 angehoben und abgesenkt wird.
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Mehrere Zugglieder 34 sind um den Heberahmen 18 und die
Grundplatte 30 herum beabstandet und dazwischen erstreckt
dargestellt. Die Zugglieder 34 sind nicht erforderlich, sind
jedoch wünschenswert, damit das Gewicht der Grundplatte von
ihnen in dem Fall eines Zugversagens eines oder mehrerer der
stoßabsorbierenden Teile 32 getragen werden kann und um beim
Verhindern derartiger Versagen behilflich zu sein.
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Ein Vibrator 36 ist mit seinem unteren Ende für relative
Bewegungen zu der Grundplatte 30 mit Mitteln wie
beispielsweise einem Doppeljoch oder einer U-Verbindung 38 aufgebaut.
Die U-Verbindung 38 ist so vorgesehen, daß der Vibrator 36
über einer Vielzahl von Positionen über einen Bereich von
Neigungen und Azimuthen bewegt werden kann.
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Das obere Ende des Vibrators 36 ist mit einer Kupplung 40 zur
Adsorption von Vibrationen versehen, um das obere Ende des
Vibrators 36 mit einem Kolben 42 eines doppeltwirkenden
hydraulischen Zylinders 44 und eines Kolbens 46 eines
doppeltwirkenden hydraulischen Zylinders 48 zu verbinden. Die
Kupplung 40 zur Absorption von Vibrationen kann von jeder
zweckmäßigen Art sein, um die Zylinder 44 und 48 von den während
der Betätigung des Vibrators 36 erzeugten Vibrationen zu
isolieren. Die Kolben 42 und 46 sind jeweils mit der Kupplung
40 über Joche oder U-Verbindungen 50 und 52 verbunden, um
zwischen den Kolben 42 und 46 und dem Vibrator 36 während
des Positionierens eine Bewegungsfreiheit des Vibrators 36
zur Verfügung zu stellen.
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Die Zylinder 44 und 48 sind über Universalgelenke 54 und 56
mit einem oberen Heberahmen 57 verbunden. Der obere
Heberahmen 57 ist mit den oberen Enden der Führungsteile 24
oberhalb des Rahmens 12 verbunden.
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Ein Sensor 58 ist auf dem Zylinder 44 aufgebaut und ein
Sensor 60 ist auf dem Zylinder 48 aufgebaut. Die Zuordnung und
die Anordnung der Sensoren 58 und 60 sind nur
veranschaulichend, da die genaue Zuordnung von dem verwendeten Sensortyp
abhängt. Jedoch sind die Sensoren 58 und 60 von einem Typ,
der die Positionen der Kolben 42 und 46 relativ zu den
Zylindern 44 und 48 mißt und derartigen Positionen entsprechende
Signale durch die Leiter 62 und 64 überträgt.
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Für die Zwecke des Ausfahrens und des Zurückbewgens des
Kolbens 42 ist der Zylinder 44 mit Leitungen 66 und 68 versehen.
Gleichermaßen ist der Zylinder 48 mit Leitungen 70 und 72
versehen, um die Position des Kolbens 44 zu steuern. Die
Neigung des Vibrators 36 ist vorzugsweise über einen Winkel von
ungefähr 25º zu jeder Seite der Vertikalen steuerbar, mit
anderen Worten, relativ zu einer Linie senkrecht zu der oberen
Oberfläche der Grundplatte 30. Eine derartige Winkelbewegung
ist in Figur 2 gezeigt. In Figur 1 deutet der in einer
Strichlinie gezeigte Kreis an, daß mit dem Vibrator 36 Azimuthe über
360º erreicht werden können.
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Die Figur 3 stellt schematisch eine Steuereinrichtung dar,
die zum Zwecke der Positionierung des Vibrators 36 verwendet
werden kann. Wie darin dargestellt, sind die Leitungen 66 und
68 mit einem Steuerventil 74 verbunden, welches über eine
Leitung 76 mit einer Pumpe 78 verbunden ist. Die Pumpe 78 ist
folglich angeordnet, um Hydraulikflüssigkeit von einem
Speicher 80 abzuziehen. Eine Rückführleitung 82 erstreckt sich
ebenfalls von dem Steuerventil 74 in den Speicher 80 hinein.
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Auf gleiche Weise ist der Hydraulikzylinder 48 über die
Leitungen 70 und 72 mit einem Steuerventil 84 verbunden, das über
eine Leitung 86 mit der hydraulischen Pumpe 78 verbunden ist.
Die Rückführleitung 88 erstreckt sich von dem Steuerventil 84
zu dem Speicher 80. Die Steuerventile 74 und 84 sind von einem
vorbekannten Typ und sind angeordnet, um, nachdem sie ein
geeignetes Signal erhalten haben, in eine Position verschoben zu
werden, in der eine der Leitungen, die mit den Zylindern 44
und 48 verbunden ist, zu einer Einspeisungsleitung wird und
die andere zu einer Rückführleitung wird, so daß die Kolben
dazu veranlaßt werden können, entweder in ihre jeweiligen
Zylinder hineinbewegt oder herausbewegt zu werden.
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Um ein Signal zur Betätigung der Steuerventile 74 und 78 zur
Verfügung zu stellen, ist ein Signalgenerator 90, wie
beispielsweise eine Vergleichereinrichtung oder eine ähnliche
elektronische Einrichtung, vorgesehen. Der Vergleicher 90 ist
über einen Leiter 92 mit dem Steuerventil 74 und über einen
Leiter 94 mit dem Steuerventil 84 verbunden. Es ist ebenfalls
zu beachten, daß die Leiter 62 und 64, die sich von den
Sensoren 58 und 60 erstrecken, mit dem Vergleicher 90 verbunden
sind.
Funktionsweise der bevorzugten Ausführungsform
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Wenn die Vorrichtung 10 auf einem Fahrzeug aufgebaut werden
soll, wird das Fahrzeug (nicht gezeigt) so positioniert, daß
die axiale Mittellinie des Vibrators 36 über dem genauen
Punkt positioniert ist, wo es erwünscht ist, ein seismisches
Vibrationssignal in die Erde zu übertragen. Zweckmäßige
Steuerungen (nicht gezeigt) werden betätigt, um die Kolben 16 aus
den Hebezylindern auszufahren, bis die Grundplatte 30 mit
dem Untergrund verbunden ist. Wenn dieses auftritt, ist eine
weitere Bewegung der Kolben 16 gehemmt, jedoch heben die
Zylinder 14 den Rahmen 12 hoch, bis das ganze oder ein Teil
des Gewichtes des Fahrzeuges auf der Grundplatte 30 liegt.
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Der Vibrator 36 wird anschließend in Übereinstimmung mit dem
gewünschten Winkel zur Einleitung für ein Vibrationssignal
über der Grundplatte 30 positioniert. Um einen anderen Weg
aufzuzeigen, wird ein Signal 100 (siehe Figur 3) entweder
manuell oder elektronisch in den Vergleicher 90 eingespeist.
Nachdem dieses Signal empfangen worden ist, überträgt der
Vergleicher 90 über die Leiter 92 und 94 ein Signal an die
Steuerventile 74 und 84. Die Steuerventile werden anschließend
in Übereinstimmung mit dem empfangenen Signal positioniert.
Wenn sich die Steuerventile in ihre richtigen Positionen
bewegen, wird Hydraulikflüssigkeit über die entsprechenden
Leitungen in die Zylinder 44 und 48 eingeleitet. Die Flüssigkeit
bewegt die Kolben 42 und 46, um den Vibrator 36 in dem
gewünschten Neigungswinkel relativ zu der Grundplatte 30 und in
dem gewünschten Azimuth zu positionieren.
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Während der Bewegung der Kolben 42 und 46 werden in den
Sensoren 58 und 60 Signale erzeugt. Diese Signale werden über
die Leiter 62 und 64 zu dem Vergleicher 90 übertragen. Wenn
die durch die Sensoren 58 und 60 erzeugten Signale in dem
Vergleicher 90 kombiniert und mit einem Eingangssignal 100,
welches in Übereinstimmung mit der gewünschten Position des
Vibrators 36 ist, verglichen worden sind, wird durch den
Vergleicher 90 ein Signal erzeugt. In Reaktion auf ein
derartiges Signal wird die Bewegung des Vibrators 36 fortgesetzt,
bis die verglichenen Signale gleich sind. Wenn dieses
geschehen ist, wird die Bewegung unterbrochen und der Vibrator 36
ist in einer gewünschten Position, um die Vibrationsimpulse
in die Erde zu übertragen.
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Obwohl keine Steuerungen oder Vorrichtungen gezeigt sind, um
den Vibrator 36 zum Oszillieren zu veranlassen, ist es klar,
daß es im Stand der Technik vorbekannt ist, wie derartige
Vibrationen zu bewerkstelligen sind. Ein informatives Buch über
seismische Vibratoren hat den Titel Reflection Seismology - A
Tool for Energy Resource Exploration. Der Autor ist Kenneth H.
Waters und das Buch wurde durch Wiley & Sons veröffentlicht.
Die dritte Auflage wurde 1987 veröffentlicht.
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Die durch den Vibrator 36 veranlaßten Vibrationen weisen eine
sehr große Wucht auf und es ist folglich äußerst
wünschenswert, den Vibrator 36 von der gesamten Vorrichtung mit
Ausnahme der Grundplatte 30 zu isolieren. Folglich isoliert die
Stoßisolationseinrichtung 32, die zwischen der Grundplatte
30 und dem Heberahmen 18 angeordnet ist, die Hebeeinrichtung,
welche den Heberahmen und die Zylinder 14 enthält, und
folglich den Fahrzeugrahmen 12 von den Vibrationen der
Grundplatte 30. An dem oberen Ende des Vibrators 36 ist eine Kupplung
40 zur Isolation von Vibrationen vorgesehen, die die
Übertragung der Vibrationen über die Zylinder 44 und 48 auf den
Fahrzeugrahmen 12 verhindert.
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Es kann ersehen werden, daß auch wenn durch den Vibrator 36
veranlaßte Vibrationen eine sehr große Wucht mit sich
bringen, derartige Vibrationen wirksam von dem Fahrzeug isoliert
werden. Auch werden derartige Vibrationen von dem Steuersystem
isoliert und das Steuersystem kann folglich wirksamer und
genauer bei seiner Steuerung und Positionierung des Vibrators
36 sein.
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Die dargestellte Anordnung der Zylinder 44 und 48, um die
Position des Vibrators 36 zu steuern, ermöglicht die Verwendung
der Sensoren 58 und 60 in einem Programm, in dem es möglich
ist, die Länge der Steuerungen leicht und genau zu verändern,
indem die Kolben eingezogen oder ausgefahren werden, um die
Position des Vibrators 36 in der gewünschten Neigung und dem
gewünschten Azimuth festzulegen.
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Während die Zylinder 44 und 48 in einem bevorzugten
Verhältnis von ungefähr 90º zueinander gezeigt sind, wenn die axiale
Mittellinie des Vibrators 36 senkrecht zu der oberen
Oberfläche der Grundplatte 30 ist, ist es klar, daß sie in anderen
Winkeln relativ zueinander angeordnet werden können.
Derartige andere Anordnungen werden geeignete Änderungen des
Steuerprogramms erfordern.
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Während jedoch eine einzelne Ausführungsform nach der
Erfindung beschrieben wurde, wird es klar, daß viele Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den
Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.