基于压电力传感器冲击功的检测方法研究

摘要

液动冲击回转钻探具有防止岩心堵卡、提高勘探效率的重要作用,冲击器冲击功的无损精确检测一直是困扰冲击器研究机构及生产单位的难题。本文利用压电力传感器、电荷放大器将冲击器的冲击力波形转换为电压波形信号,再利用 MP4221 采集板和基于 Visual C++语言研发的实时采集、显示软件将冲击力波形采集到 PC 机,并实时显示冲击力波形曲线;依据动量定理和冲量定理,通过研究冲击器冲击功与最大冲击力的关系,确定了冲击功与最大冲击力的关系式,即冲击功与最大冲击力的平方成正比。文章通过标定实验台架进行了可行性验证,实验表明,利用压电力传感器可以准确地检测出冲击力波形,结合标定台标定出的“冲击功-冲击力”关系式系数可以准确地计算出对应的冲击功波形。