线性位置传感器确保复制深冰取芯系统的正确定位

Miniature LVDT linear position sensors are part of a steering actuator control system that regulates the tilt of a new Replicate Ice Coring System designed for a U.S. Deep Ice Coring Project currently being conducted in one of the snowiest regions of the West Antarctica Ice Sheet (WAIS) for studies of climate, ice sheet history and cryobiology. The multi-year WAIS Divide project is examining approximately the last 100,000 years of the Earth’s climate history by drilling and recovering a deep ice core from the ice divide in central West Antarctica.

虽然在2011年12月在冰盖内3045米处发现了一个冰核，但复制冰芯系统将重新进入现有的钻孔，以提取与科学兴趣领域相关的额外冰。科学家们希望利用这种机电钻孔系统，提取250米深的新冰核，深入约4000米，分析冰核的不同性质。

复制冰核系统的钻井使用了两个转向致动器部分，使其在母井中以目标轨迹倾斜。该驱动器位于钻头的轴上，向钻孔侧面施加侧向压力，以改变钻头的方向。驱动器倾斜并引导钻头进入采集冰样本的复制井眼。

“复制冰取心系统是其首次与在使用现有的钻孔有针对性的深度获取冰芯的额外样本的意图可操纵钻设计的，”克里斯·吉布森，首席机械工程师，冰钻设计和运行（说IDDO）空间科学与工程中心的威斯康星大学麦迪逊分校的谁是工程钻系统团队中的一员。

6个宏传感器CD系列微型LVDT线性位置传感器作为复制执行器模块的一部分，将钻头按目标轨迹推出原井眼。交流操作的LVDT线性位置传感器作为闭环系统的一部分，提供对钻头方向的反馈，由板载IC控制，由操作员提供设定点。

While the small compact 3/8 in. diameter size of miniature sensors suits the small space of the actuator system, the sensor’s resistance to pressures up to 20 kpsi proves essential to withstand extreme forces present as the drill travels two miles deep into the ice at temperatures below -30°C. To accommodate the high pressure, the LVDT sensor case is vented to equalize pressure inside and outside the LVDT linear position sensor. The drill is designed to operate at depths of 4000 m (5000 psi) in fluid filled bore hole.

复制冰取芯系统的首次生产部署计划于12月进行，并在今年夏天进行了完整的系统测试，模拟的条件尽可能接近现场条件。还进行了压力和温度下的模块水平测试。