CH633372A5 - Seismic measurement method and detector for carrying it out - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein seismisches Messverfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen Detektor zur Durchführung dieses sowie von Ausführungsformen dieses Verfahrens gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 6. The invention relates to a seismic measuring method according to the preamble of patent claim 1 and to a detector for carrying out this as well as embodiments of this method according to the preamble of patent claim 6.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung seismischer Messungen mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten Detektoren, die für ihre Funktion keine bestimmte Orientierung benötigen und insbesondere geeignet sind zum Schleppen mit einem flexiblen Zugorgan über die Erdoberfläche. The invention relates to a method for carrying out seismic measurements with the aid of liquid-filled detectors, which do not require a specific orientation for their function and are particularly suitable for towing with a flexible traction element over the earth's surface.

Bei seismischen Reflexions-Untersuchungen werden die reflektierten seismischen Signale mit Hilfe von Detektoren, wie etwa Geophonen oder Hydrophonen, abgetastet. Geophone werden üblicherweise auf dem Land und Hydrophone auf See verwendet. Geophone werden mit der Erde verbunden und sprechen auf deren Bewegungen an. Ein Hydrophon wird unter Wasser eingesetzt und spricht auf Druckänderungen im Wasser aufgrund von Erdbewegungen an. Beide Geräte können in flachen Gewässern verwendet werden und liegen am Boden des Gewässers. Was nachstehend für Geophone im vorliegenden Zusammenhang ausgesagt wird, gilt auch für seismische Geräte (Hydrophone), die auf dem oder im Wasser eingesetzt werden. Die' meisten gegenwärtig in der Praxis verwendeten Detektoren weisen eine elektromagnetische Schaltung auf, die eine Spule und einen Magneten umfasst, die in Bezug aufeinander beweglich sind. Ein herkömmlicher Detektor spricht im wesentlichen nur auf Erdbewegungen mit einer Kraftkomponente in Richtung der Detektorachse an und liefert ein elektrisches Ausgangssignal mit einer Polarität, die von der Richtung dieser Kraft abhängt. In seismic reflection investigations, the reflected seismic signals are scanned using detectors, such as geophones or hydrophones. Geophones are commonly used on land and hydrophones are used at sea. Geophones are connected to the earth and respond to their movements. A hydrophone is used under water and responds to pressure changes in the water due to earth movements. Both devices can be used in shallow water and lie on the bottom of the water. What is stated below for geophones in the present context also applies to seismic devices (hydrophones) which are used on or in the water. Most detectors currently in use have an electromagnetic circuit which includes a coil and a magnet which are movable with respect to each other. A conventional detector essentially only responds to earth movements with a force component in the direction of the detector axis and delivers an electrical output signal with a polarity which depends on the direction of this force.

Bei üblichen seismischen Untersuchungen werden Detektoren von Hand aufrecht auf die Erdoberfläche gestellt, wobei ihre Achsen im wesentlichen mit der Vertikalen ausgerichtet sind. Wenn ein Geophon unbeabsichtigt auf der Erdoberfläche eine andere Position einnimmt, bei der seine Achse wesentlich gegenüber der Vertikalen geneigt ist, oder wenn ein Detektor vollständig auf der Seite liegt, wird es in der Praxis funktionsunfähig. Wenn ein Detektor auf dem Kopf steht, erzeugt es ein Signal mit einer Polarität, die der Polarität des in der richtigen Orientierung stehenden Detektors entgegengesetzt ist. In jedem Falle führt das Ausfallen eines elektrischen Signals oder die Erzeugung eines Signals mit entgegengesetzter Polarität zu einer Beeinträchtigung der Aufzeichnungen, die bei der seismischen Untersuchung festgehalten werden. In conventional seismic surveys, detectors are placed upright by hand on the surface of the earth, their axes being essentially aligned with the vertical. In practice, if a geophone unintentionally assumes a different position on the earth's surface with its axis tilted substantially from the vertical, or if a detector is completely on its side, it will become inoperable. When a detector is upside down, it generates a signal with a polarity that is opposite to the polarity of the detector in the correct orientation. In any case, the failure of an electrical signal or the generation of a signal with the opposite polarity leads to an impairment of the recordings that are recorded during the seismic investigation.

Zur Überwindung dieses Problems können Detektoren, deren vertikale Aufstellung in der Praxis nicht möglich ist, in einer Halterung aufgehängt werden, die den Detektor ständig in die vertikale Position bringt. Eine derartige Halterung ist beispielsweise eine Kardan-Aufhängung. In letzter Zeit ist versucht worden, Detektoren an einem flachen, flexiblen, förder- To overcome this problem, detectors, the vertical placement of which is not possible in practice, can be suspended in a holder which constantly brings the detector into the vertical position. Such a bracket is, for example, a cardan suspension. Recently, attempts have been made to mount detectors on a flat, flexible,

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

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bandähnlichen Band aufzuhängen, das durch ein Fahrzeug Die Messwandler erzeugen Ausgangssignale, die dem gezogen wird. Das Band trägt dazu bei, die Detektoren im Druck entsprechen, der auf die Messwandler durch Zusammenwesentlichen aufrecht zu halten. Beim Schleppen derartiger wirken der Fluidmasse und der Messwandler aufgrund von Bänder haben sich vielfach die erwarteten Ergebnisse nicht ein- Schwingungen der Erdoberfläche bei der Reflexion seismi-gestellt, so dass die Messmannschaften in der Praxis nach wie 5 scher Signale ausgeübt wird. Insbesondere spricht das Geo-vor die Detektoren von Hand in aufrechter Position verteilen. phon in erster Linie auf Beschleunigungen der Erdoberfläche Dies ist jedoch zeitraubend und sehr kostspielig. an. Der artige Beschleunigungen oder Schwingungen liegen to hang tape-like tape by a vehicle The transducers generate output signals that are pulled. The tape helps to match the detectors in pressure, which is maintained on the transducers by essentials. When towing such a fluid mass and the transducer due to tapes, the expected results have often not seismic vibrations of the earth's surface during reflection, so that in practice the measuring teams continue to exercise 5 signals. In particular, the Geo-vor speaks hand out the detectors in an upright position. phon primarily on accelerations of the earth's surface. However, this is time consuming and very costly. at. The like accelerations or vibrations lie

Da die Suche nach Kohlenwasserstoffen (Erdöl, Erdgas) üblicherweise im Bereich von 10 bis 1000 Hertz und in der ständig auf verhältnismässig schlecht zugängliche Gelände aus- Grössenordnung von weniger als 3% der Erdbeschleunigung, gedehnt wird, stellt die Notwendigkeit, Detektoren aufrecht 10 Diese Schwingungen der Erdoberfläche, auf die das Gerät auf der Erdoberfläche aufzustellen oder in speziellen Halterun- anspricht, haben üblicherweise vertikale und waagrechte Königen aufzuhängen, eine beträchtliche Belastung für die Messar- ponenten. Die Empfindlichkeit eines jeden Geophons in Bezug beiten dar. Mit dieser Belastung befassen sich die Messgeräte- auf vertikale und waagrechte Schwingungskomponenten kann Hersteller seit Jahren, obgleich ständig versucht worden ist, beeinflusst werden durch die Art, in der die Ausgangssignale Detektoren zu schaffen, die geschleppt werden können und 15 der einzelnen Messwandler paarweise einander überlagert keine aufrechte Position auf der Erdoberfläche benötigen. werden. Since the search for hydrocarbons (petroleum, natural gas) is usually extended in the range from 10 to 1000 hertz and in the constantly difficult to access area, on the order of less than 3% of the acceleration due to gravity, the need to maintain detectors 10 upholds these vibrations The surface of the earth to which the device is placed on the surface of the earth or responds in special brackets usually has to hang up vertical and horizontal kings, which places a considerable strain on the measuring components. The sensitivity of each geophone in relation to it. With this load, the gauges deal with vertical and horizontal vibration components, although manufacturers have been trying for years to influence the way in which the output signals create detectors that are being dragged can and 15 of the individual transducers superimposed in pairs do not need an upright position on the earth's surface. will.

Im Rahmen umfangreicher Vorarbeiten, die zu der vorlie- Die Geophone können so ausgelegt werden, dass sie vor genden Erfindung geführt haben, ist ein flüssigkeitsgefüllter allem auf vertikale Schwingungskomponenten ansprechen, The geophones can be designed so that they have led to the present invention, a liquid-filled is to respond to vertical vibration components,

Detektor entstanden, der in wirksamer Weise anstelle von her- indem die einzelnen Messwandler-Ausgangssignale addiert kömmlichen Geophonen, insbesondere elektromagnetischen 20 werden. Die Polarität der Summe zeigt sodann die Richtung Detector emerged, which in an effective manner instead of using conventional measuring transducer output signals adds conventional geophones, in particular electromagnetic ones. The polarity of the sum then shows the direction

Geophonen verwendet werden kann. der vertikalen Komponente unabhängig von der Orientierung Geophones can be used. the vertical component regardless of orientation

Beschleunigungsmesser, für die Flüssigkeiten verwendet des Geophons in Bezug auf die Vertikale an. Diese positive werden, sind in den US-PS 3 270 565 und 3 555 543 und in der Polarität kann dazu verwendet werden, vertikale Komponen- Accelerometer, for the liquids used by the geophone in relation to the vertical. These are positive, are in U.S. Patents 3,270,565 and 3,555,543 and the polarity can be used to vertical components

sowjetischen Patentschrift (Urheberschein) 171 676 beschrie- ten in Richtung des Erdmittelpunktes anzuzeigen, während ben. Derartige flüssigkeitsgefüllte Geräte erzeugen jedoch ein 25 eine negative Polarität auf vertikale Komponenten hinweist, Soviet patent specification (copyright certificate) 171 676 described in the direction of the center of the earth, while ben. Such liquid-filled devices, however, produce a 25 indicating negative polarity to vertical components,

Signal derselben Polarität bei allen Schwingungen, unabhängig die vom Erdmittelpunkt abgewandt sind. Wenn die Abmessun- Signal of the same polarity for all vibrations, regardless of which face away from the center of the earth. If the dimensions

von der Schwingungsrichtung, oder sie sind nicht geeignet für gen der Kammer und die Proportionen des mit Flüssigkeit die besonderen Anforderungen, die bei seismischen Messungen "gefüllten Bereichs der Kammer sorgfältig ausgewählt werden, of the direction of vibration, or they are not suitable for the conditions of the chamber and the proportions of the liquid with the special requirements, which are carefully selected during seismic measurements "area of the chamber,

gestellt werden. kann die Amplitude der Summe bei einer gegebenen senkrech- be put. the amplitude of the sum for a given vertical

Die Erfindung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil 30 ten Komponente konstant sein, und zwar unabhängig von der des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 6. Orientierung des Gehäuses. Die Komponenten des Ausgangs- The invention results from the characterizing part 30 th component to be constant, regardless of that of claim 1 and claim 6. Orientation of the housing. The components of the output

Der erfindungsgemässe Detektor ist verhältnismässig signais der einzelnen Messwandler, die durch waagrechte leicht, billig herzustellen und verschleissfest und benötigt insbe- Schwingungen erzeugt werden, weisen einander entgegenge- The detector according to the invention is relatively signais of the individual transducers, which are easy, inexpensive to manufacture and wear-resistant due to the horizontal ones and, in particular, generate vibrations, point mutually

sondere keine Aufstellung in einer bestimmten Orientierung setzte Polaritäten und gleiche Beträge auf. Sie heben sich daher auf der Erdoberfläche. Der erfindungsgemässe Detektor erfor- 35 gegenseitig auf, wenn sie addiert werden. In particular, no set-up in a particular orientation set polarities and equal amounts. They therefore rise to the surface of the earth. The detector according to the invention interacts with one another when they are added.

dert deshalb auch keine Halterung oder Aufhängung zur Auf der anderen Seite können die Ausgangssignale der Therefore no holder or suspension on the other hand, the output signals of the

Selbstausrichtung. Derartige Halterungen sind teuer und den Messwandler auch durch Subtraktion überlagert werden. Self-alignment. Such mounts are expensive and the transducer can also be overlaid by subtraction.

harten Einsatzbedingungen u.U. nicht immer gewachsen. Die Wenn die Geophone im wesentlichen auf der Seite liegen, so ist harsh operating conditions not always grown. If the geophones are essentially on their side, then that is

Polarität des erzeugten Ausgangssignals kann unabhängig von das durch Subtraktion gebildete Signal proportional zu den der Neigung der Achse des Detektors in Bezug auf die Verti- 40 waagrechten Schwingungskomponenten. Alle Signale, die ver- The polarity of the output signal generated can be proportional to that of the inclination of the axis of the detector with respect to the vertical vibration components, independently of the signal formed by subtraction. All signals that

kale sein. Bei aufwärts und abwärts gerichteten Bewegungen tikale Bewegungen wiedergeben, werden durch Subtraktion der Erde kann dieser Detektor elektrische Signale mit entge- aufgehoben, da in dieser Lage die Ausgangssignale der Mess- be kale. In the case of upward and downward movements reproducing tical movements, subtraction of the earth can also cancel electrical signals, since in this position the output signals of the measurement

gengesetzter Polarität erzeugen, wie es bei seismischen wandler, die aufgrund vertikaler Schwingungskomponenten generate opposite polarity, as is the case with seismic transducers, due to vertical vibration components

Untersuchungen notwendig ist. erzeugt werden, im Betrag gleich sind und gleiche Polarität Investigations is necessary. are generated, the amount is the same and the same polarity

Bei einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung . 45 haben. In a simplified embodiment of the invention. Have 45.

umfasst der Detektor, nachstehend Geophon genannt, ein höh- Es ist daher insbesondere zweckmässig, Detektoren, z.B. the detector, hereinafter referred to as geophone, comprises a high level. It is therefore particularly expedient to use detectors, e.g.

les, zylindrisches Gehäuse, das im Inneren eine Kammer bildet. Geophone, im wesentlichen auf die Seite zu legen und die Aus- les, cylindrical housing that forms a chamber inside. Geophones, essentially to put aside and the ex

Eine geeignete Flüssigkeit, vorzugsweise eine Flüssigkeit mit gangssignale aller Messwandler paarweise getrennt aufzu- A suitable liquid, preferably a liquid with the output signals of all transducers to be separated in pairs

hoher Dichte, füllt die Kammer im wesentlichen aus. Die Kam- zeichnen. Die Signale können anschliessend durch Addition mer weist eine flexible Bodenplatte auf, die einen Kraft- oder 50 oder Subtraktion überlagert werden, so dass sie sowohl waag- high density, essentially fills the chamber. The cam- lines. The signals can then be added by adding a flexible base plate that is superimposed on a force or 50 or subtraction, so that they are both horizontal

Druck-Messwandler bildet. Der Messwandler erzeugt ein elek- rechte als auch vertikale Schwingungskomponenten wiederge- Pressure transducer forms. The transducer generates an electrical as well as a vertical vibration component.

trisches Signal mit einer Amplitude und Polarität, die der ben, ohne dass die Geophone in eine andere Orientierung trical signal with an amplitude and polarity that the ben, without the geophones in a different orientation

Grösse und Richtung seiner Verbiegung entsprechen. Bei einer gebracht werden müssen. Size and direction of its bending correspond. Must be brought to one.

bevorzugten Ausführungsform des Geophons weist die Kam- Weitere Paare gegenüberliegend angeordneter flexibler mer zusätzlich zu der flexiblen Bodenplatte einen flexiblen obe- 55 Messwandler können zur Vergrösserung der Genauigkeit und ren Messwandler auf. Wenn die Achse des Geophons im der Amplitude der Ausgangssignale verwendet werden, preferred embodiment of the geophone, the cam has a flexible top, in addition to the flexible base plate, a flexible top measuring transducer can be used to increase the accuracy and measuring transducers. If the axis of the geophone are used in the amplitude of the output signals,

wesentlichen senkrecht verläuft und dieses aufrecht steht, Die Ausgangssignale der Messwandler jedes Messwandler- runs essentially vertically and stands upright, The output signals of the transducers of each transducer

berührt die Flüssigkeit nur den unteren Messwandler, während Paares können durch Addition und/oder Subtraktion parallel bei den meisten geneigten Stellungen des Geophons die Flüs- oder in Reihe überlagert werden, und die Signale anderer Mess- The liquid only touches the lower transducer, while pairs can be added and / or subtracted in parallel at most inclined positions of the geophone, the flux or in series, and the signals of other measuring

sigkeit beide Messwandler berührt. Wenn das Geophon auf 60 wandler können getrennt je nach Bedarf übertragen werden, liquid touches both transducers. If the geophone on 60 transducers can be transferred separately as needed,

dem Kopf steht, berührt die Flüssigkeit nur den oberen Mess- im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der wandler. Das Geophon liefert an seinen Ausgangsklemmen Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, is upside down, the liquid only touches the upper measurement - preferred embodiments of the transducers are described below. The geophone provides invention at its output terminals with reference to the accompanying drawing,

elektrische Signale, die den Ausgangssignalen der beiden Mess- Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform eines wandler entsprechen. Geophons; 1 is a section through an embodiment of a transducer. Geophones;

In jedem Falle ist es vorzuziehen, dass die grösste Empfind- 65 Fig. 2 veranschaulicht die Arbeitsweise des Geophons bei lichkeit in Richtung einer Verbindungslinie der beiden Mess- verschiedenen Neigungen zwischen der aufrechten und der wandler auftritt. Weisen die Wandler parallele Flächen auf, so umgekehrten Position bei aufwärtsgerichteten Erdbewegun- In any case, it is preferable that the greatest sensation occurs when the geophone operates in the direction of a connecting line between the two measuring different inclinations between the upright and the transducer. If the transducers have parallel surfaces, the reverse position with upward earth movements

ist die grösste Empfindlichkeit senkrecht zu diesen Flächen. gen ; is the greatest sensitivity perpendicular to these surfaces. gene;

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4 4th

Fig. 3 entspricht Fig. 2, bezieht sich jedoch auf abwärts gerichtete Erdbewegungen; Fig. 3 corresponds to Fig. 2, but relates to downward earth movements;

Fig. 4 veranschaulicht die Anordnung der Geophone an einem gezogenen seismischen Kabel; Fig. 4 illustrates the arrangement of the geophones on a drawn seismic cable;

Fig. 5 veranschaulicht das Verfahren zur seismischen Messung; 5 illustrates the method for seismic measurement;

Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses für das Geophon; 6 is a perspective view of a housing for the geophone;

Fig. 7 zeigt die Anbringung des Geophon-Gehäuses der Fig. 6 an einem seismischen Verteilerkabel und die Verwendung des Kabels für Messungen gemäss Fig. 5; FIG. 7 shows the attachment of the geophone housing of FIG. 6 to a seismic distribution cable and the use of the cable for measurements according to FIG. 5;

Fig. 8 ist ein Schnitt durch ein Geophon mit rechteckigem Querschnitt; Figure 8 is a section through a rectangular cross-section geophone;

Fig. 9 ist ein Schnitt durch ein Geophon mit elliptischem Querschnitt. 9 is a section through a geophone with an elliptical cross section.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Flüssigkeits-Geo-phons 10 umfasst ein Gehäuse 12 aus Metall mit kreisförmigem Querschnitt (Fig. 1). Das Gehäuse 12 kann ebenfalls einen rechteckigen Querschnitt (Fig. 8), einen elliptischen Querschnitt (Fig. 9) oder einen gegenüber diesen Formen abgewandelten Querschnitt aufweisen, und zwar in Abhängigkeit von der gewünschten Empfindlichkeit des Ansprechverhaltens. A preferred embodiment of a liquid geophone 10 comprises a housing 12 made of metal with a circular cross section (FIG. 1). The housing 12 can also have a rectangular cross-section (FIG. 8), an elliptical cross-section (FIG. 9) or a cross-section modified compared to these shapes, depending on the desired sensitivity of the response.

Gemäss Fig. 1 weist das Gehäuse 12 obere und untere Dek-kel 14 und 16 auf, die einen inneren zylindrischen Hohlraum 18 hermetisch abdichten. Ein geschlitzter Ring 20 liegt auf dem unteren Deckel 14 und bildet eine Abstützung für eine kreisförmige leitende Platte 22, mit deren unterer Oberfläche ein Quarz bzw. Kristall 24 verbunden ist, der eine Silberelektrode 26 aufweist. Entsprechende Teile oben sind jeweils mit gleichen Bezugsziffern unter Hinzufügung eines Striches bezeichnet. Ein geschlitzter Ring 20' liegt auf dem oberen Deckel 16 und bildet eine Abstützung für eine kreisförmige, leitende Platte 22', auf deren oberer Oberfläche ein Quarz oder Kristall 24' mit einer Silberelektrode 26' befestigt ist. Das Gehäuse ist mit einer rohrförmigen Kunststoff-Auskleidung 30 versehen (Fig. 1,8,9), die sich zwischen den Deckeln 14,16 erstreckt. Die Platten 22, 22' liegen gegen O-Ringe 32,32' an, die sich ihrerseits auf Schultern 33,33' der Auskleidung 30 abstützen. Die Platten 22, 22' sind auf den Schultern 33,33' mit Hilfe der Ringe 20,20' festgelegt. Die Platten 22,22' sind flexibel, und ihre Verlegungen werden durch die Kristalle 24,24' abgetastet. Auf diese Weise bietet jede Platte mit dem auf dieser befestigten Kristall einen herkömmlichen Kraft- oder Druck-Messwandler. Die Messwandler sind insgesamt mit 27,27' bezeichnet. 1, the housing 12 has upper and lower covers 14 and 16, which hermetically seal an inner cylindrical cavity 18. A slotted ring 20 lies on the lower cover 14 and forms a support for a circular conductive plate 22, to the lower surface of which a quartz or crystal 24 is connected, which has a silver electrode 26. Corresponding parts above are each identified by the same reference numbers with the addition of a dash. A slotted ring 20 'lies on the upper cover 16 and forms a support for a circular, conductive plate 22', on the upper surface of which a quartz or crystal 24 'is attached with a silver electrode 26'. The housing is provided with a tubular plastic lining 30 (Fig. 1,8,9), which extends between the covers 14,16. The plates 22, 22 'lie against O-rings 32,32', which in turn are supported on shoulders 33,33 'of the lining 30. The plates 22, 22 'are fixed on the shoulders 33, 33' by means of the rings 20, 20 '. The plates 22, 22 'are flexible and their displacements are scanned by the crystals 24, 24'. In this way, each plate with the crystal attached to it offers a conventional force or pressure transducer. The transducers are labeled 27.27 'in total.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung soll davon ausgegangen werden, dass die Messwandler 27,27' so montiert sind, dass sie Signale derselben Polarität erzeugen, wenn eine Kraft oder ein Druck eine Ausbiegung aus der Richtung der Flüssigkeit 36 hervorruft. Es können zwei zusätzliche, entgegengesetzt montierte, flexible, nicht gezeigte Messwandler vorgesehen sein, die die Genauigkeit und die Amplitude der Ausgangssignale vergrössern. In connection with the present description, it should be assumed that the transducers 27, 27 'are mounted in such a way that they generate signals of the same polarity when a force or a pressure causes a deflection from the direction of the liquid 36. Two additional, oppositely mounted, flexible measuring transducers, not shown, can be provided, which increase the accuracy and the amplitude of the output signals.

Das Gehäuse kann auch aus einem anderen Material als Metall bestehen, wie etwa Kunststoff, so dass die Auskleidung 30 entfallen kann. Die Platten 22,22' müssen nicht aus leitendem Material bestehen, ausgenommen in dem Ausmass, dass eine elektrische Verbindung mit den Kristallen 24,24' hergestellt ist. The housing can also be made of a material other than metal, such as plastic, so that the lining 30 can be omitted. The plates 22, 22 'need not be made of conductive material, except to the extent that an electrical connection is made with the crystals 24, 24'.

Die Ausgangssignale des Druck-Messwandlers 27 werden durch zwei Anschlussdrähte 51,52 abgeführt und die Ausgangssignale des Druck-Messwandlers 27' werden durch zwei Anschlussdrähte 51 ', 52' aufgenommen. Die Anschlussdrähte 51,52 gehen durch einen Schlitz 53 in dem Ring 20, eine Längsnut 54 in der Wand der Auskleidung 30 und einen Schlitz 53' in dem Ring 20' hindurch. Die Ausgangssignale der Anschlussdrähte 51,52 und 51 ', 52' können addiert werden, und zwar entweder in Reihe oder parallel, und sie gelangen an zwei Ausgangsklemmen 56,58, die sich durch den oberen Deckel 16 The output signals of the pressure transducer 27 are discharged through two connecting wires 51, 52 and the output signals of the pressure transducer 27 'are received through two connecting wires 51', 52 '. The lead wires 51, 52 pass through a slot 53 in the ring 20, a longitudinal groove 54 in the wall of the liner 30 and a slot 53 'in the ring 20'. The output signals of the connecting wires 51, 52 and 51 ', 52' can be added, either in series or in parallel, and they arrive at two output terminals 56, 58, which extend through the upper cover 16

erstrecken. Andernfalls können die Anschlussdrähte 51,52,51 ', 52' mit vier nicht gezeigten Ausgangsklemmen verbunden sein. extend. Otherwise, the connecting wires 51, 52, 51 ', 52' can be connected to four output terminals, not shown.

Wenn die Leitungsdrähte mit vier Ausgangsklemmen verbunden sind, können die Ausgangssignale jedes Messwandlers s getrennt aufgezeichnet oder in anderer Weise verwendet werden. Eine Addition oder Subtraktion kann während der Aufzeichnung oder danach erfolgen. Als weitere Alternative können die Ausgangssignale der Anschlussdrähte 51,52 und 51 ', 52' in Reihe oder parallel an den Ausgangsklemmen 56 subtra-io hiert werden. When the lead wires are connected to four output terminals, the outputs of each transducer s can be recorded separately or otherwise used. An addition or subtraction can take place during or after the recording. As a further alternative, the output signals of the connecting wires 51, 52 and 51 ', 52' can be subtracted in series or in parallel at the output terminals 56.

Der Innenraum zwischen den Messwandlern und der Innenwand der Auskleidung 30 ist als Kammer 34 ausgebildet, die im wesentlichen, jedoch nicht vollständig rrit der Flüssigkeit 36 gefüllt ist, die als träge Masse des Geophons 10 dient. Es ist 15 daher wünschenswert, dass die Flüssigkeit 36 eine hohe Dichte aufweist. Eine geeignete Flüssigkeit ist beispielsweise Quecksilber. Bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform nimmt die Flüssigkeit 36 etwa 90% der Kammer 34 ein, so dass deren Volumen zu etwa 10% für Ausdehnungen der Flüssigkeit 20 aufgrund von Temperaturänderungen innerhalb des Betriebsbereiches des Gerätes zur Verfügung stehen. The interior between the transducers and the inner wall of the lining 30 is designed as a chamber 34 which is essentially, but not completely, filled with the liquid 36, which serves as the inert mass of the geophone 10. It is therefore desirable that the liquid 36 have a high density. A suitable liquid is, for example, mercury. In the preferred embodiment described, the liquid 36 occupies approximately 90% of the chamber 34, so that approximately 10% of its volume is available for expansion of the liquid 20 due to temperature changes within the operating range of the device.

Der Ausdruck «mehr als 50%» gefüllt in Bezug auf die Flüssigkeit in der Kammer schliesst alle Füllungsgrade ein, bei denen der obere Messwandler wenigstens teilweise von der 25 Flüssigkeit getrennt wird, wenn das Geophon in aufrechter Stellung steht. Als Flüssigkeit kommen hier auch andere Fluide, wie etwa pulverförmige Metalle in Betracht, die als träge Masse in Geophonen der beschriebenen Art verwendet werden können. The expression “more than 50% filled with respect to the liquid in the chamber includes all levels of filling in which the upper transducer is at least partially separated from the liquid when the geophone is in an upright position. Other fluids, such as powdered metals, which can be used as an inert mass in geophones of the type described are also suitable as liquids.

30 Anschliessend soll anhand von Fig. 2 und 3 die Wirkung der trägen Flüssigkeit 36 auf die Messwandler 27,27' beschrieben werden. In Fig. 2 und 3 sind nur die funktionell wesentlichen Teile des Geophons gezeigt, d.h. die Auskleidung 30 und der untere und obere Messwandler 27,27'. Die durchgezogenen 35 Linien veranschaulichen die Positionen der flexiblen Platten 22, 22' in der Ruhestellung der Messwandler, und die gestrichelten Linien beziehen sich auf die ausgebogenen Stellungen, die durch den Druck der trägen Flüssigkeit erzeugt werden, die auf die Erdbewegung reagiert. 30 The effect of the inert liquid 36 on the measuring transducers 27, 27 'will then be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 and 3 only the functionally essential parts of the geophone are shown, i.e. the liner 30 and the lower and upper transducers 27, 27 '. The solid 35 lines illustrate the positions of the flexible plates 22, 22 'in the rest position of the transducers, and the dashed lines refer to the extended positions created by the pressure of the inert liquid which reacts to the earth's movement.

40 In Fig. 2 ist das Geophon 10 oberhalb der Erdoberfläche 40 in verschiedenen Winkeln zwischen der aufrechten Position A und der bezüglich der Position A umgekehrten Position E gezeigt. Es soll angenommen werden, dass die Erde Aufwärtsbewegungen entsprechend den Pfeilen 42 ausgesetzt ist, die auf 45 die träge Flüssigkeit 36 übertragen werden, die ihrerseits eine Kraft oder einen Druck nach aussen in Bezug auf die Achse der Auskleidung 30 erzeugt. Daher wird in der Position A der Messwandler 27 nach aussen in Richtung des Deckels 14 gebogen, während der Messwandler 27' nach keiner Seite verbogen so wird, da er von der trägen Flüssigkeit 36 getrennt ist. In der Position B bei einer Neigung von 45° gegenüber der Vertikalen wird der Messwandler 27 nach aussen in Richtung des Deckels 14 und der Messwandler 27' nach aussen in Richtung des Dek-kels 16 gebogen. Das gleiche gilt für die Position C, also für eine 55 Neigung von 90°, in der das Geophon vollständig auf der Seite liegt, und für die Positionen D, also für eine Neigung von 135°. Bei der vollständig umgekehrten Stellung E oder einer Neigung von 180° wird der Messwandler 27' nach aussen in Richtung des Deckels 16 gebogen, während der Messwandler 27 nicht 60 gebogen wird, da er in dieser Position von der Flüssigkeit 36 getrennt ist. 40 In FIG. 2 geophone 10 is shown above surface 40 at different angles between upright position A and position E reversed from position A. It is believed that the earth is subject to upward movements, as indicated by arrows 42, which are transmitted to 45 the inert liquid 36, which in turn creates an outward force or pressure with respect to the axis of the liner 30. Therefore, in position A, the measuring transducer 27 is bent outwards in the direction of the cover 14, while the measuring transducer 27 'is not bent on either side, since it is separated from the inert liquid 36. In position B at an inclination of 45 ° with respect to the vertical, the measuring transducer 27 is bent outwards in the direction of the cover 14 and the measuring transducer 27 'is bent outwards in the direction of the cover 16. The same applies for position C, i.e. for a 55 inclination of 90 °, in which the geophone lies completely on the side, and for position D, i.e. for an inclination of 135 °. In the completely inverted position E or an inclination of 180 °, the transducer 27 'is bent outwards in the direction of the cover 16, while the transducer 27 is not bent 60 since it is separated from the liquid 36 in this position.

Daher werden bei allen Positionen zwischen 0 und 180° in Bezug auf die aufrechte Position A eine oder beide Messwandler 27,27' nach aussen verformt. Die Messwandler 27,27' 65 erzeugen daher elektrische Signale 43 derselben Polarität für alle Verbiegungen nach aussen. Therefore, at all positions between 0 and 180 ° with respect to the upright position A, one or both transducers 27, 27 'are deformed outwards. The transducers 27, 27 '65 therefore generate electrical signals 43 of the same polarity for all outward bends.

Wenn der Füllungsgrad der Flüssigkeit 36 in der Kammer 34 vergrössert wird, stellt sich ein weiterer Effekt ein. Bei aus- If the degree of filling of the liquid 36 in the chamber 34 is increased, a further effect arises. When

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reichend hoher Füllung kommt der obere Messwandler in Amplituden der Ausgangssignale der Messwandler 27 und 27' of sufficient filling, the upper transducer comes in amplitudes of the output signals of the transducers 27 and 27 '

aufrechten Position nicht mehr vollständig von der Flüssigkeit etwa gleich sind. Da diese Signale eine entgegengesetzte Pola-36 frei, obgleich diese den Messwandler nicht vollständig rität aufweisen, heben sie sich auf, wenn die Ausgangssignale berührt. Daher kann der Messwandler 27 ' in der Position A der Messwandler 27 und 27 ' zu dem Signal 43 addiert werden, ebenso wie der Messwandler 27 in der Position E nach innen 5 Auf diese Weise kann das Geophon 10 so eingestellt werden, verformt werden, wenn sich die Erde entsprechend den Pfeilen dass es nur auf vertikale und nicht auf waagrechte Beschleuni-42 nach oben bewegt. In diesem Fall liefert der obere Mess- gungskomponenten anspricht. Daher verbleibt die Abtastachse wandler ein Ausgangssignal entgegengesetzter Polarität. Die des Geophons 10 automatisch in der vertikalen Stellung, unab-Amplitude dieses Signals mit entgegengesetzter Polarität ist in hängig von der tatsächlichen Orientierung des Geräts. upright position are no longer completely the same from the liquid. Since these signals have an opposite Pola-36 free, although they do not have the full sense of the transducer, they cancel each other out when the output signals touch. Therefore, transducer 27 'in position A of transducers 27 and 27' can be added to signal 43, as well as transducer 27 in position E inward 5. In this way, geophone 10 can be set to deform when the earth moves according to the arrows that it only moves upwards on vertical and not on horizontal acceleration-42. In this case, the upper measurement component responds. Therefore, the scan axis converter remains an output signal of opposite polarity. That of the geophone 10 automatically in the vertical position, regardless of the amplitude of this signal with opposite polarity, is dependent on the actual orientation of the device.

jedem Falle nicht grösser als die Amplitude des Ausgangssig- io Wie oben angegeben wurde, sind die Amplituden der Aus-nals des unteren Messwandlers. Das Ausgangssignal 43, das die gangssignale aufgrund waagrechter Beschleunigungskompo-Summe der Ausgangssignale der Messwandler 27,27' darstellt, nenten in der Position C gleich, jedoch in der Polarität entge-weist daher stets dieselbe Polarität bei allen vertikalen Kompo- gengesetzt. Wenn diese Signale durch Subtraktion überlagert nenten in derselben Richtung unabhängig von der Orientierung werden, werden sie nicht aufgehoben, sondern verstärken ein-des Geophons in Bezug auf die Vertikale auf. 15 ander. Das Signal 43, das auf diese Weise gebildet wird, ist in any case not greater than the amplitude of the output signal. As stated above, the amplitudes of the outputs of the lower transducer are. The output signal 43, which represents the output signals on the basis of the horizontal acceleration compo sum of the output signals of the measuring transducers 27, 27 ', has the same position C, however, the polarity always shows the same polarity for all vertical comps. When these signals are superimposed by subtraction in the same direction regardless of orientation, they are not canceled, but amplify one geophone with respect to the vertical. 15 others The signal 43 that is formed in this way is

Der Füllungsgrad der Kammer 34 hat einen unterschiedli- daher proportional zu der Wirkung der waagrechten Kompo-chen Einfluss auf die Amplitude des Ausgangssignals 43 in der nenten. Ausserdem sind die Ausgangssignale aufgrund vertika-Position A oder E einerseits und in den Positionen B, C oder D 1er Beschleunigungskomponenten, die durch die Messwandler andererseits. Die Änderung der Amplitude des Signals 43 bei 27 und 27' in der Position C erzeugt werden, gleich und mit glei-denselben Beschleunigungen in verschiedenen Orientierungen- 20 eher Polarität versehen. Eine Überlagerung (Superposition) des Geophons kann daher in gewissem Umfange gesteuert durch Subtraktion führt daher zur Aufhebung. Wenn die Auswerden durch Änderung des Füllungsgrades der Kammer 34. gangssignale der Messwandler 27 und 27' in der Position C Die Amplitude des Ausgangssignals eines Messwandlers im durch Subtraktion überlagert werden, geht das Ausgangssignal Verhältnis zu einer bestimmten Erregungsamplitude wird in 43 auf den Einfluss waagrechter, nicht jedoch vertikaler Kom-erster Linie gesteuert durch die Höhe der Flüssigkeit oberhalb 25 ponenten zurück. Wenn die Orientierung des Geophons aus des Messwandlers in der bestimmten Orientierung. der Position C in die Position B oder D geändert wird, wird die The degree of filling of the chamber 34 has a different proportion to the effect of the horizontal compo chen on the amplitude of the output signal 43 in the nenten. In addition, the output signals are due to vertika position A or E on the one hand and in positions B, C or D 1s acceleration components by the transducers on the other. The change in the amplitude of the signal 43 at 27 and 27 'in the position C are generated the same and with the same accelerations in different orientations - rather polarity. An overlay (superposition) of the geophone can therefore be controlled to a certain extent by subtraction and therefore leads to cancellation. If the outputs are superimposed by changing the degree of filling of the chamber 34. not however vertical com-controlled primarily by the height of the liquid above 25 components. If the orientation of the geophone from the transducer in the particular orientation. position C is changed to position B or D, the

Die teilweise Trennung eines Messwandlers von der Flüs- Amplitude des Ausgangssignals 43, das durch Subtraktion ent-sigkeit in bestimmten Orientierungen kann dazu verwendet steht, als Funktion des Kosinus des Orientierungswinkels in werden, ein Geophon zu bilden, bei dem die Empfindlichkeit, bezug auf die Waagrechte geändert. Wenn die Position A oder d.h. das Verhältnis von Amplitude des Ausgangssignals zu der 30 E erreicht sind, ist das Ausgangssignal 43 nicht mehr repräsen-Amplitude der abgetasteten Bewegungskomponente nicht tativ für waagrechte Beschleunigungskomponenten. The partial separation of a transducer from the flux amplitude of the output signal 43, which by subtraction in certain orientations can be used as a function of the cosine of the orientation angle, to form a geophone in which the sensitivity with respect to the Horizontal changed. If position A or i.e. the ratio of the amplitude of the output signal to the 30 E are reached, the output signal 43 is no longer representative-amplitude of the sensed movement component is not operative for horizontal acceleration components.

durch die Orientierung des Geophons in Bezug auf die Verti- Es ist daher insbesondere zweckmässig, eine Anzahl von kale beeinflusst wird. Geophonen 10 in im wesentlichen waagrechter Stellung zur by the orientation of the geophone in relation to the verti- It is therefore particularly expedient to influence a number of kale. Geophones 10 in a substantially horizontal position

Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist das Abtastung reflektierter seismischer Signale zu verwenden. Die Verhältnis des Durchmessers zu der Höhe der eingeschlosse- 35 Ausgangssignale der einzelnen Messwandler 27 und 27' können Flüssigkeitssäule 36 so gewählt, dass die Amplitude der nen sodann getrennt zu einer Verarbeitungseinrichtung überSignale 43 im wesentlichen bei allen Positionen A bis E, d.h. von tragen werden, durch die sie durch Addition und Subtraktion der aufrechten Position bis zu der umgekehrten Position gleich- überlagert oder aufgezeichnet und anschliessend überlagert bleibt. werden, so dass sowohl vertikale als auch waagrechte Kompo- In the preferred embodiment shown, the scanning of reflected seismic signals is to be used. The ratio of the diameter to the height of the included output signals of the individual measuring transducers 27 and 27 'can be selected so that the amplitude of the then separated to a processing device via signals 43 essentially at all positions A to E, i.e. by which it is superimposed or recorded and then superimposed by adding and subtracting the upright position to the reverse position. so that both vertical and horizontal components

Das Geophon 10 kann daher bei geophysikalischen 40 nenten für dieselbe Position der Erdoberfläche durch ein Geo- The geophone 10 can therefore geophysical 40 for the same position of the earth's surface by a geo-

Untersuchungen zur Abtastung seismischer Reflexionen ohne phon ohne Änderung der Orientierung festgestellt werden kön-sorgfältige Aurichtung verwendet werden. Eine Anzahl von nen. Investigations for the detection of seismic reflections without phon can be determined without changing the orientation-careful direction can be used. A number of NEN.

Geophonen kann in beliebiger Orientierung eingesetzt werden Fig. 3 entspricht weitgehend Fig. 2, ausgenommen dass die und erzeugt Ausgangssignale mit korrekten Amplituden und Erdbewegung, die durch die Pfeile 42' wiedergegeben ist, nach Polaritäten zur Wiedergabe der vertikalen Beschleunigungs- 45 unten gerichtet ist, so dass eine Einwärtsverbiegung aufgrund komponenten der Erdoberfläche. eines Nachlassens des statischen Druckes der trägen Flüssig- Geophones can be used in any orientation. FIG. 3 largely corresponds to FIG. 2, except that it generates and generates output signals with correct amplitudes and earth movement, which is represented by the arrows 42 ', according to polarities for reproducing the vertical acceleration 45 below, causing an inward bend due to components of the earth's surface. a decrease in the static pressure of the inert liquid

Das Geophon 10 kann so ausgelegt werden, dass es nur auf keit und der Federwirkung der flexiblen Platten 22,22' eintritt, vertikale Komponenten anspricht. Dies beruht darauf, dass Wie in Fig. 3 gezeigt ist, biegen sich die Messwandler 27,27' The geophone 10 can be designed in such a way that it only responds to components and the vertical action of the flexible plates 22, 22 '. This is due to the fact that, as shown in FIG. 3, the transducers 27, 27 'bend

waagrechte Komponenten die Messwandler 27 und 27' in einer in allen Positionen A bis E des Geophons 10 nach innen, d.h. Weise ansprechen lassen, bei der sich die Wirkung durch Addi- 50 fort von ihren jeweiligen Deckeln 14,16. Die Messwandler 27, tion der Ausgangssignale bei der Bildung des Signals 43 aufhe- 27 ' erzeugen daher elektrische Signale 43 ' mit einer Polarität, ben. die der Polarität der elektrischen Signale 43 der Messwandler horizontal components the transducers 27 and 27 'in one in all positions A to E of the geophone 10, i.e. Can be addressed in such a way that the effect can be removed from their respective covers 14, 16 by Addi. The transducers 27, tion of the output signals when the signal 43 is formed 27 ′ therefore generate electrical signals 43 ′ with a polarity. the polarity of the electrical signals 43 of the transducers

Der Einfluss einer waagrechten Komponente soll am Bei- 27,27 ' bei einer Aufwärtsbewegung der Erde gemäss Fig. 2 ent-spiel einer Beschleunigung von links nach rechts erläutert wer- gegengesetzt gerichtet ist. The influence of a horizontal component is to be explained in opposite directions on the example 27.27 'when the earth moves upward according to FIG. 2, for example an acceleration from left to right.

den. Daraus ergibt sich zugleich die Wirkungsweise einer 55 Die Konstruktion des Geophons 10 ermöglicht auf verhält-waagrechten Komponente in beliebiger Richtung. In der Posi- nismässig einfache Weise eine Aufrechterhaltung des tion A haben waagrechte Komponenten keinen Einfluss auf gewünschten Verhältnisses zwischen der Masse der trägen beide Messwandler, da die Beschleunigung parallel zu der Flüssigkeit 36 und der Masse der übrigen Komponenten des the. This also results in the mode of operation of a 55. The construction of the geophone 10 allows on a relatively horizontal component in any direction. In the positionally simple way of maintaining the ion A, horizontal components have no influence on the desired ratio between the mass of the inert both transducers, since the acceleration parallel to the liquid 36 and the mass of the other components of the

Oberfläche der Messwandler erfolgt. In der Position B wird der Geophons einschliesslich des Gehäuses 12 bei einem Wert über Messwandler 27' nach innen und der Messwandler 27 nach aus- 601. Ein derartiges Verhältnis ist für seismische Untersuchungen sen verformt. Dasselbe gilt für die Positionen C und D. In der zweckmässig, wie aus der US-PS 3 067 404 hervorgeht. Bei den Position E tritt wiederum keine Wirkung ein. In der Position C bekannten Geophonen mit Einrichtungen zur selbsttätigen ist das Ausmass der Verbiegung und damit die Amplitude der Ausrichtung, wie etwa kardanischen Aufhängungen zur Orien-Ausgangssignale der Messwandler 27 und 27 ' gleich. In der tierung des Geophons, kann das gewüschte Verhältnis aufPosition B und D kann das Verhältnis zwischen Durchmesser 6s grund des Gewichtes dieser Aufhängung in der Praxis nicht und Höhe der eingeschlossenen Flüssigkeitssäule, bezogen auf erreicht werden. Surface of the transducers is done. In position B, the geophone, including the housing 12, is moved inward at a value via the measuring transducer 27 ′ and the measuring transducer 27 outwards. Such a ratio is deformed for seismic investigations. The same applies to positions C and D. In the expedient, as is apparent from US Pat. No. 3,067,404. In the E position there is again no effect. In position C known geophones with devices for automatic, the extent of the deflection and thus the amplitude of the alignment, such as gimbals for the orien output signals of the transducers 27 and 27 ', are the same. In the orientation of the geophone, the desired ratio to position B and D, the ratio between diameter 6s cannot be achieved in practice due to the weight of this suspension and the height of the enclosed liquid column, based on.

die Position A, gewählt werden, und der Füllungsgrad der Kam- Das Geophon 10 kann in einem geeigneten Gehäuse 60 mer 34 mit Flüssigkeit 36 kann so eingestellt werden, dass die (Fig. 4) untergebracht werden, das durch eine elastische Hülse the position A, can be selected, and the degree of filling of the cam- The geophone 10 can be placed in a suitable housing 60 mer 34 with liquid 36 so that the (Fig. 4) can be accommodated by an elastic sleeve

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geschützt ist, deren Enden in geeigneter Weise mit Hilfe eines Bandes 65 mit der Aussenhülse eines schleppbaren seismischen Kabels 62 verbunden ist. Zwei Leitungsdrähte 66,67 verbinden die Ausgangsklemmen des Geophons mit zwei Leitern in dem seismischen Kabel 62. Wenn eine Empfindlichkeit in Bezug auf vertikale und waagrechte Beschleunigungskomponenten erwünscht ist, können zwei zusätzliche, nicht gezeigte Leitungsdrähte das Geophon mit zwei weiteren nicht gezeigten Leitern in dem seismischen Kabel 62 verbinden. is protected, the ends of which are connected in a suitable manner by means of a band 65 to the outer sleeve of a towable seismic cable 62. Two lead wires 66, 67 connect the geophone's output terminals to two conductors in the seismic cable 62. If sensitivity to vertical and horizontal acceleration components is desired, two additional lead wires, not shown, can connect the geophone to two other conductors, not shown, in the seismic Connect cable 62.

In dem seismischen Kabel 62 können eine Anzahl von in geeigneten Abständen liegenden und miteinander verbundenen Geophonen vorgesehen sein. Entsprechend einem wichtigen Gesichtspunkt kann jedes der Geophone auf der Seite liegen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, und trotzdem vollständig funktionsfähig sein, wie aus Fig. 2C, 3C und 7C hervorgeht, und nach oben oder nach unten gerichtete Erdbewegungen entsprechend den Pfeilen 42 und 42' abtasten. A number of geophones located at suitable intervals and connected to one another can be provided in the seismic cable 62. In one important aspect, each of the geophones can lie on its side as shown in Fig. 4 and still be fully functional as shown in Figs. 2C, 3C and 7C, and upward or downward earth movements according to the arrows Scan 42 and 42 '.

Entsprechend einer Ausführungsform des erfindungsge-mässen Verfahrens (siehe Fig. 5) wird das seismische Kabel 62 zusammen mit den eingeschlossenen Geophonen mit Hilfe eines seismischen Schleppwagens 72, der eine Verarbeitungseinrichtung, wie etwa eine Aufzeichnungseinrichtung 73 zur Aufnahme der Signale des Kabels 62 aufweist, gezogen. Das Kabel 62 kann von einer Trommel 70 abgewickelt oder auf diese aufgewickelt werden, und die Energie zur Durchführung 5 der seismischen Untersuchungen kann durch eine geeignete Energiequelle geliefert werden. According to one embodiment of the method according to the invention (see FIG. 5), the seismic cable 62 is pulled together with the enclosed geophones by means of a seismic towing vehicle 72, which has a processing device, such as a recording device 73, for recording the signals of the cable 62 . The cable 62 can be unwound from or wound on a drum 70 and the energy for performing the seismic surveys 5 can be provided by a suitable energy source.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist jedes Geophon 10 in einem Gehäuse 90 (Fig. 6) untergebracht, und die Ausgangsklemmen der Geophone sind mit io einem kurzen Zuleitungskabel 91 verbunden, das von einem Verteilerkabel 93 ausgeht. Die Messmannschaft legt das Verteilerkabel 93 auf die Erdoberfläche, wobei die Gehäuse 90 in beliebiger Stellung liegen können, bei der es auf die Beziehung zur senkrechten Richtung nicht ankommt. Wenn die Gehäuse 15 90 jedoch Geophone 10' enthalten, sollten sie auf der Erdoberfläche 40 nicht umgekehrt stehen, so dass verhindert wird, dass die träge Flüssigkeit 36 die Platte 22 des einzigen Messwandlers 27 gemäss Fig. 7E freigibt. In a modified embodiment of the invention, each geophone 10 is housed in a housing 90 (FIG. 6), and the output terminals of the geophones are connected to a short supply cable 91, which starts from a distribution cable 93. The measurement team places the distribution cable 93 on the surface of the earth, and the housings 90 can be in any position in which the relationship to the vertical direction is irrelevant. However, if the housings 15 90 contain geophones 10 ', they should not be upside down on the earth's surface 40, so that the inert liquid 36 is prevented from releasing the plate 22 of the single transducer 27 according to FIG. 7E.

Anstelle der Kristall-Drucksensoren 24,24', die übiicher-20 weise aus piezo-keramischem Material bestehen, können ebenfalls andere Drucksensoren verwendet werden. Instead of the crystal pressure sensors 24, 24 ', which usually consist of piezo-ceramic material, other pressure sensors can also be used.

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims (15)

633372 PATENTANSPRÜCHE633372 PATENT CLAIMS 1. Seismisches Messverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Anzahl von seismischen Detektoren, die mehr als 50% mit einem Fluid oder pulverförmigen Metallen gefüllt sind, in zufälliger Orientierung auf der festen Erdoberfläche anbringt, dass man die durch das Fluid oder die pulverförmigen Metalle als Ergebnis von Schwingungen aufgrund reflektierter seismischer Signale erzeugten Drücke mit Detektoren misst, die zwei einander gegenüberliegend angeordnete Druck-Messwandler aufweisen, und dass man die Ausgangssignale der beiden Messwandler eines Detektors miteinander verknüpft. 1. Seismic measuring method, characterized in that a number of seismic detectors, which are more than 50% filled with a fluid or powdered metals, are arranged in a random orientation on the solid surface of the earth, that one by the fluid or the powdered metals as The result of vibrations generated by reflected seismic signals is measured with detectors which have two pressure transducers arranged opposite one another and that the output signals of the two transducers of a detector are linked to one another. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ausgangssignale der Messwandler zur Bestimmung ausschliesslich vertikaler Schwingungskomponenten addiert. 2. The method according to claim 1, characterized in that the output signals of the transducers are added to determine exclusively vertical vibration components. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den Füllungsgrad des Detektors so einstellt, dass die Empfindlichkeit des Detektors auf vertikale Schwingungskomponenten in allen Orientierungen des Detektors gleich ist. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the degree of filling of the detector is set such that the sensitivity of the detector to vertical vibration components is the same in all orientations of the detector. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Detektoren in waagrechter Lage anordnet und die Ausgangssignaie durch Subtraktion zur Bestimmung ausschliesslich waagrechter Schwingungskomponenten miteinander verknüpft. 4. The method according to claim 1, characterized in that the detectors are arranged in a horizontal position and the output signals are linked to one another by subtraction to determine only horizontal vibration components. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangssignale durch Addition und Subtraktion zur getrennten Bestimmung der vertikalen und waagrechten Schwingungskomponenten miteinander verknüpft werden. 5. The method according to claim 1, characterized in that the output signals are combined by addition and subtraction for separate determination of the vertical and horizontal vibration components. 6. Seismischer Detektor zur Durchführung des Verfahrens gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Gehäuse, das im Inneren eine Kammer sowie zwei Druck-Messwandler und ein Fluid oder pulverförmige Metalle innerhalb der Kammer umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (36) oder die pulverförmigen Metalle die Kammer (34) zu mehr als 50%, jedoch nur bis zu einem bestimmten Anteil ausfüllt, und dass die Messwandler (27,27') einander gegenüberliegend derart angeordnet sind, dass einer der Messwandler (27') bei bestimmten Orientierungen des Detektors wenigstens teilweise von dem Fluid oder den pulverförmigen Metallen getrennt ist. 6. Seismic detector for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a housing which comprises a chamber and two pressure transducers and a fluid or powdery metals inside the chamber, characterized in that the fluid (36) or the Powdery metals fills the chamber (34) to more than 50%, but only to a certain extent, and that the transducers (27, 27 ') are arranged opposite one another in such a way that one of the transducers (27') with certain orientations of the Detector is at least partially separated from the fluid or the powdered metals. 7. Detektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte (51,52,51 ', 52') der Messwandler so miteinander verbunden sind, dass sich die Ausgangssignale der Messwandler (27,27') addieren. 7. Detector according to claim 6, characterized in that the connecting wires (51, 52, 51 ', 52') of the measuring transducers are connected to one another in such a way that the output signals of the measuring transducers (27, 27 ') add up. 8. Detektor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des mit dem Fluid oder den pulverförmigen Metallen gefüllten Bereiches der Kammer (34) so gewählt sind, dass der Detektor auf vertikale Schwingungskomponenten unabhängig von der Orientierung des Gehäuses (12) anspricht. 8. A detector according to claim 6 or 7, characterized in that the dimensions of the area of the chamber (34) filled with the fluid or the powdery metals are selected such that the detector responds to vertical vibration components regardless of the orientation of the housing (12) . 9. Detektor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllungsgrad der Kammer (34) so gewählt ist, dass die Amplitude der Summe der Ausgangssignale der Messwandler (27,27') bei vertikalen Schwingungskomponenten im wesentlichen gleich ist, unabhängig von der Orientierung des Gehäuses. 9. Detector according to one of claims 6 to 8, characterized in that the degree of filling of the chamber (34) is selected so that the amplitude of the sum of the output signals of the transducers (27, 27 ') is substantially the same for vertical vibration components, independently from the orientation of the housing. 10. Detektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte (51,52,51 ', 52') der Messwandler so miteinander verbunden sind, dass sich die Ausgangssignale der Messwandler (27,27') zur Messung waagrechter Schwingungskomponenten bei im wesentlichen waagrechter Abstandsstrecke zwischen den Messwandlern subtrahieren. 10. Detector according to claim 6, characterized in that the connecting wires (51, 52, 51 ', 52') of the transducers are connected to one another in such a way that the output signals of the transducers (27, 27 ') are used to measure horizontal vibration components at substantially Subtract the horizontal distance between the transducers. 11. Detektor nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er am empfindlichsten ist auf Schwingungen in Richtung einer Verbindungslinie zwischen den beiden Messwandlern (27,27'). 11. Detector according to one of claims 6 to 10, characterized in that it is most sensitive to vibrations in the direction of a connecting line between the two transducers (27, 27 '). 12. Detektor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wandler parallele Flächen aufweisen und dass die Empfindlichkeit senkrecht zu diesen Flächen am grössten ist. 12. Detector according to claim 11, characterized in that the two transducers have parallel surfaces and that the sensitivity perpendicular to these surfaces is greatest. 13. Detektor nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Messwandler (27,27') eine flexible Platte (22,22'), die die Kammer (34) begrenzt, und eine Einrichtung (24,24') zur Abtastung einer Verbiegung der flexiblen Platte umfasst. 13. Detector according to one of claims 6 to 12, characterized in that each transducer (27, 27 ') has a flexible plate (22, 22') which delimits the chamber (34) and a device (24, 24 ') for sensing a flexure of the flexible plate. 14. Detektor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung ein piezo-elektrischer Kristall (24, 24') ist. 14. Detector according to claim 13, characterized in that the scanning device is a piezoelectric crystal (24, 24 '). 15. Detektor nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (34) die Form eines geraden Kreiszylinders aufweist und dass die flexiblen Platten (22) kreisförmige Stirnflächen dieses Zylinders bilden. 15. Detector according to claim 13 or 14, characterized in that the chamber (34) has the shape of a straight circular cylinder and that the flexible plates (22) form circular end faces of this cylinder.