Конфигурация Гальперина

Конфигурация Гальперина — это особая конфигурация чувствительных элементов, встречающаяся в классе сейсмических приборов, измеряющих движение грунта , и названная в честь советского сейсмолога Евсея Иосифовича Гальперина . ^{[ 1 ]} который ввел его в 1955 году для разведки нефти. ^{[ 2 ]}

Описание

Обычные трехосные сейсмометры выдают выходные сигналы по трем ортогональным осям, ориентированным в направлении восток-запад (E), север-юг (N) и вверх-вниз (Z), т.е. в декартовой системе координат . Напротив, конфигурация Гальперина состоит из трех ортогональных осей (U, V, W), ориентированных точно под одинаковым углом по отношению к горизонтальной плоскости (α=35,26°). Проекции всех трех осей на горизонтальную плоскость разделены на 120 °, что приводит к «симметричной трехосной» конструкции. Записи, полученные с помощью конфигурации Гальперина, переводятся в декартову систему координат путем следующего преобразования координат, где β=30°:

${\begin{bmatrix}E\\N\\Z\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}-\cos \alpha &\cos \alpha \sin \beta &\cos \alpha \sin \beta \\0&\cos \alpha \cos \beta &-\cos \alpha \cos \beta \\\sin \alpha &\sin \alpha &\sin \alpha \end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}U\\V\\W\end{bmatrix}}$

Основное преимущество конфигурации Гальперина состоит в том, что все три приемника имеют одинаковую ориентацию относительно вертикальной оси и, следовательно, имеют идентичные отклики приборов. Еще одним преимуществом является возможность создавать меньшие по размеру пакеты (т. е. инструменты) по сравнению с декартовой ориентацией. ^{[ 1 ]} что делает конфигурацию Гальперина особенно применимой для скважинных установок. Другие преимущества конфигурации Гальперина включают более легкое различие между внешними и внутренними источниками шума. ^{[ 1 ]} и тот факт, что конфигурация не чувствительна к вращению вокруг вертикальной оси. ^{[ 2 ]} Однако основным недостатком конфигурации является то, что все входные векторы связаны матрицей вращения, что приводит к выходу из строя всей системы при неисправности одного из трех датчиков. Например, в декартовой конфигурации оба горизонтальных компонента по-прежнему предоставляют полезные данные в случае сбоя вертикального (Z) компонента.

Конфигурация Гальперина нашла широкое применение при проектировании сейсмометров, включая модели для скважинных, донных и сводовых установок. Конфигурацию Гальперина можно также применять на стороне источника для моделирования трехкомпонентных сейсмических источников. ^{[ 3 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Таунсенд, Брюс (2014), «Симметричные трехосные сейсмометры» , в Бире, Майкл; Кугиумцоглу, Иоаннис А.; Пателли, Эдоардо; Ау, Иван Сиу-Куи (ред.), Энциклопедия сейсмической инженерии , Берлин, Гейдельберг: Springer, стр. 1–19, doi : 10.1007/978-3-642-36197-5_194-1 , ISBN 978-3-642-36197-5 , получено 27 июня 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Грейзер, В. (1 мая 2009 г.). «Реакция сейсмометров с конфигурацией датчика Гальперина на сложные движения грунта» . Бюллетень Сейсмологического общества Америки . 99 (2Б): 1366–1377. Бибкод : 2009BuSSA..99.1366G . дои : 10.1785/0120080174 . ISSN 0037-1106 .
^ Хойслер, Мауро; Шмельцбах, Седрик; Соллбергер, Дэвид (01 ноября 2018 г.). «Источник Гальперина: новый эффективный многокомпонентный сейсмический источник» . Геофизика . 83 (6): С19–С27. Бибкод : 2018Geop...83P..19H . дои : 10.1190/geo2018-0020.1 . ISSN 0016-8033 . S2CID 134127795 .

[:1-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Таунсенд, Брюс (2014), «Симметричные трехосные сейсмометры» , в Бире, Майкл; Кугиумцоглу, Иоаннис А.; Пателли, Эдоардо; Ау, Иван Сиу-Куи (ред.), Энциклопедия сейсмической инженерии , Берлин, Гейдельберг: Springer, стр. 1–19, doi : 10.1007/978-3-642-36197-5_194-1 , ISBN 978-3-642-36197-5 , получено 27 июня 2020 г.

[:2-2] Перейти обратно: ^а ^б Грейзер, В. (1 мая 2009 г.). «Реакция сейсмометров с конфигурацией датчика Гальперина на сложные движения грунта» . Бюллетень Сейсмологического общества Америки . 99 (2Б): 1366–1377. Бибкод : 2009BuSSA..99.1366G . дои : 10.1785/0120080174 . ISSN 0037-1106 .

[3] Хойслер, Мауро; Шмельцбах, Седрик; Соллбергер, Дэвид (01 ноября 2018 г.). «Источник Гальперина: новый эффективный многокомпонентный сейсмический источник» . Геофизика . 83 (6): С19–С27. Бибкод : 2018Geop...83P..19H . дои : 10.1190/geo2018-0020.1 . ISSN 0016-8033 . S2CID 134127795 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]