基于光纤光栅传感的螺纹钻杆复合载荷多节点检测技术

作者：耿淑伟; 余有龙^*; 梅钰洁; 赵曾; 殷参; 赖小明

来源：工程力学, 2018, 35(08): 230-235.

• 光纤光栅传感
• 螺纹钻杆
• 复合载荷
• 多节点检测
• 温度补偿

引入光纤光栅应变传感器和温度传感器,结合螺纹钻杆复合载荷(轴向压力、弯矩和扭矩)分离理论,实现对钻进过程中螺纹钻杆多节点处复合载荷自动分离与在线检测,同时对钻进过程中出现的温升进行了补偿。将检测结果与电机施加的载荷(压力和扭矩)进行对比分析,认为螺纹钻杆前端(靠近钻头一侧)受到被钻物侧向挤压和摩擦阻力较大,使得电机施加的压力和扭矩传递损耗较多,导致易磨损、变形;而螺纹钻杆中段和末端只是短暂甚至未进入被钻物,传递损耗相对较少,受弯矩的影响较大。该检测技术为钻杆材料的选择、结构优化和钻进参数的选定提供技术支撑。

• 单位
  北京卫星制造厂; 合肥工业大学