Работы по деформации кабеля

Работы по деформации кабеля

В течение первого года работы опасность повреждения кабелей деформирующимся льдом была сравнительно мала. Однако уже через год некоторые шпуры начали быстро «заплывать». Этот процесс особенно был заметен у отверстий, пробуренных по краям помещения. Стало очевидным, что, если не принять надлежащих мер, лед зажмет кабели и, выпирая во внутреннюю часть помещения, либо сорвет с мест вибраторы, либо, что более вероятно, оторвет от них кабели. Чтобы избежать этого, на свободные концы кабелей надели отрезки полиэтиленовых труб длиной 1-2 м, которые затем вставили в шпуры около поверхности; в то же время кабели по возможности глубже продвинули в шпур, создавая таким образом «слабину» внутри шпура и исключая возможность натяжения при последующей деформации льда. Миллекамп пишет, что в его распоряжении имелся коаксиальный кабель, способный вытягиваться на 50% своей длины, однако, к сожалению, во время установки датчиков у нас такого кабеля не имелось.

У каждого вибратора перед установкой при помощи стальной рулетки измерялась длина кабеля. Насколько это возможно сделать вручную, кабели вытягивались, однако, к сожалению, растяжение их не измерялось, и в результате точная глубина расположения датчиков в разные моменты времени не была известна. В планах работ предусматривалось изучение направления перемещения шпуров, однако из-за недостатка времени эта работа не была выполнена.

Ультразвуковые измерения, В главном сечении деформация измерялась в 50 точках (считая и наблюдения на поверхности льда, где датчики устанавливались только временно). Теоретически это дает возможность проводить измерение в (п- 1)/2 = 1225 направлениях (между всеми датчиками). Однако количество комбинаций ограничивалось, во-первых, тем, что измерение расстояний между датчиками, установленными в разных направлениях от центра помещения (звуковая волна, двигаясь по прямой, должна была проходить через воздух), в расчет не принимались, и, кроме того, если вибраторы находились далеко друг от друга, то время прохождения импульса между ними было слишком велико и не могло быть измерено с помощью сонископа. Таким образом, из общего числа возможных направлений измерений половина выпадала, однако и оставшихся (около 600) было слишком .много для регулярных наблюдений; поэтому измерения проводились только на специально отобранных наиболее важных участках. Все датчики были разделены на две группы; в одну из них входили вибраторы, расположенные на небольшом углублении, в другую — установленные в ледяной толще на расстоянии 6 и 12 м от стен помещения. Постоянные наблюдения проводились для каждой из этих групп в отдельности, а для установления связи между деформацией льда в толще ледника и около пещеры время от времени делались дополнительные измерения между датчиками, расположенными в разных группах.

Чтобы определить деформацию, было бы удобнее иметь дело с небольшим количеством экспериментальных данных, измеренных на заранее выделенных наиболее интересных с этой точки зрения участках и с высокой точностью.

Однако приходилось учитывать, что с течением времени некоторые датчики сместятся и положение их будет сильно отличаться от первоначального, а, следовательно, на основании полученных с их помощью данных не удастся определить деформацию льда в интересующем нас участке с требуемой точностью. Поэтому было предусмотрено относительно большое количество комбинаций измеряемых расстояний между различными датчиками независимо от их перемещения в процессе эволюции ледяной толщи. Методика проведения измерений по мере накопления опыта претерпевала некоторые изменения, особенно это относится к способам контроля и калибровки прибора в процессе измерений. Вначале полная калибровка аппаратуры проводилась в течение получаса после нескольких часов работы. Позже такую полную калибровку (или тарировку) стали делать только в начале и в конце каждых суток (а также при особой необходимости), а затем производилась проверка после каждого измерения (один контрольный отсчет промежутка времени, близкого по величине к измеренному). В 1960 г. после модификации сонископа контроль показаний прибора стал значительно проще. К калибровочному контуру (стабилизированный сигнал частотой 100 кгц) была добавлена счетная схема, выделявшая (усиливавшая) каждую десятую отметку времени.

Время прохождения сигнала между двумя датчиками определялось по измеренному на экране электронно-лучевой трубки расстоянию между меткой посылки импульса и принятым сигналом, причем момент прихода сигнала отмечался либо по верхнему, либо по нижнему изгибу первого колебания; иногда измерялось расстояние и до некоторых других амплитудных значений — в зависимости от типа сигнала. Типичные формы принятых импульсов. В полевых журналах форма волны зарисовывалась с экрана, чтобы можно было повторить измерения тем же способом. В некоторых случаях изображения кривых фотографировались. По-видимому, ошибка определения «пика» редко превышает 10-20% длины волны, т. е. в пересчете на время — 1-4 мксек. Ошибка на полную длину волны могла быть лишь при очень слабом сигнале и при большом фоне.

В диапазоне измерений 0-5000 мксек точность отсчета по шкале оценивалась ценой деления, т. е. 2,5 мксек. Дает ли такую точность калибратор, определить трудно (из-за отсутствия контроля самого калибратора). Общая точность контролировалась по разбросу получаемых данных (многократный отсчет одного и того же показания, т. е. времени прохождения импульса между одной и той же парой датчиков). Эти эксперименты проводились с помощью специально выделенных датчиков, деформация льда между которыми была по расчету минимальной; отклонения от средней величины находились в пределах 0,06- 0,1% (0,6-1,9 мксек). Эти результаты были получены при наиболее благоприятных условиях, когда генератор работал только на эти датчики. По-видимому, в обычных условиях ошибка измерений должна быть больше. Если время прохождения импульса между двумя датчиками измерено с ошибкой 10, это соответствует ошибке в определении расстояния на 3,8 см, что приблизительно отвечает размеру датчика.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.