用于水平定向钻进的自供电振动传感器的研制
冯彦军1
任建超2
吴川3
刘茂福2
丁维波2
赵燚2
陈驰3
1.陕西陕煤曹家滩矿业有限公司,陕西 神木 719100;中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;天地科技股份有限公司,北京 1000132.陕西陕煤曹家滩矿业有限公司,陕西 神木 7191003.中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院,湖北 武汉 430074
摘要：对水平定向钻进孔底钻具振动的实时监测,对于保障作业安全和提高工作效率均具有重要意义.同时,传统的振动传感器在供电方面存在局限性,而具有自发电功能的振动传感器更加适宜实际工况.基于摩擦纳米发电机原理,提出一种新型自供电振动传感器,其可充分利用钻进过程中振动工况诱导发电,并同步实现振动频率的测量.试验结果表明:传感器可在温度0～105℃、相对湿度 0～90%内正常工作,测量振动频率为0～13 Hz,测量误差小于±3%,传感器的安装平面倾角不超过45°;传感器的发电性能显示其输出功率最大可达0.61 μW,在并联多个传感器并进行电量存储后使用,可为其他井下测量仪器供电.相关研究成果可为井下随钻测量及传感器研发人员提供一定的借鉴.
关键词：振动传感器钻具振动自供电摩擦纳米发电机水平定向钻进
分类号：TD421.25(矿山机械)TP212(自动化技术及设备)TH763(仪器、仪表)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFC2907502)陕西陕煤曹家滩矿业有限公司项目(KCYJY-2023-ZD-02)陕西陕煤曹家滩矿业有限公司项目(2023-TD-ZD003-003)中国石油科技创新基金研究项目(2022DQ02-0309)
论文发表日期：2025-08-31
在线出版日期：2025-09-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 195-200 )
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