振动测试系统及具有该振动测试系统的潜孔锤技术方案

本实用新型专利技术提供了一种振动测试系统及具有该振动测试系统的潜孔锤，所述振动测试系统包括振动测试模块、压力流量测试模块、传输模块及处理模块；所述振动测试模块用于采集钻柱的振动信号，所述振动测试模块包括振动传感器和通信模块；所述压力流量测试模块，用于采集潜孔锤进气压力及流量，所述压力流量测试模块包括流量计和无线数据传输模块；所述处理模块通过所述传输模块分别连接所述振动测试模块及压力流量测试模块以收集信息。振动测试系统能够采集多种数据。能够采集多种数据。能够采集多种数据。

【技术实现步骤摘要】
振动测试系统及具有该振动测试系统的潜孔锤


[0001]本技术涉及振动测试，具体而言，涉及一种振动测试系统及具有该振动测试系统的潜孔锤。

技术介绍

[0002]近年来潜孔锤在基础设施建设钻凿工程中的应用日益增多，在其钻进过程中，钻柱的振动可以增加凿岩冲击力，合适的振动可以有效地加快破岩速度，提高钻进效率，但钻柱的振动也会带来一定的危害。若钻柱发生共振，且内部振幅较大，从而导致钻柱的破裂，也有可能导致钻进系统中的连接螺纹遭到破坏，且振动若传递到钻头或地上设备，都有可能导致钻头轴承破损及地面设备的振动疲劳失效，从而导致事故发生，甚至威胁人身安全，因此研究潜孔锤在钻进时振动信号对潜孔锤钻进系统的优化设计与振动控制有重要意义，还可以指导实际生产过程。
[0003]潜孔锤钻柱底端钻头的受力与运动情况相当复杂，直接采集钻头振动信号较为困难，因此选定钻柱振动响应作为研究对象。国内对于潜孔锤振动信号的数据采集分析系统构建的研究相对较少，且采集的参数较为单一，没有考虑到其他因素对于潜孔锤冲击频率及钻进效率的影响。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供了一种振动测试系统及具有该振动测试系统的潜孔锤，以至少解决相关技术中采集的参数较为单一带来的问题。
[0005]根据本技术实施例的一种振动测试系统，包括振动测试模块、压力流量测试模块、传输模块及处理模块；所述振动测试模块用于采集钻柱的振动信号，所述振动测试模块包括振动传感器和通信模块；所述压力流量测试模块，用于采集潜孔锤进气压力及流量，所述压力流量测试模块包括流量计和无线数据传输模块；所述处理模块通过所述传输模块分别连接所述振动测试模块及压力流量测试模块以收集信息。
[0006]进一步地，所述振动测试模块还包括信号调理电路，以减少噪声以及高频信号的干扰。
[0007]进一步地，所述流量计选用管径为50mm的智能气体涡街流量计。
[0008]进一步地，所述流量计安装在气包与潜孔锤机身进气孔管道之间。
[0009]进一步地，所述流量计轴线与所述管道轴线同心且流向一致。
[0010]进一步地，潜孔锤的减振器输入输出两侧各设有两个振动传感器，以分析评价减振效果。
[0011]根据本技术另一实施例的一种潜孔锤，包括钻柱、动力头及减振器，还包括振动测试系统。
[0012]有益效果
[0013]振动测试系统通过振动测试模块采集振动数据并通过压力流量测试模块采集潜
孔锤进气压力及流量，进而能够多角度的分析参数对冲击频率乃至钻进效率的影响。
附图说明
[0014]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0015]图1是本技术实施例的潜孔锤的振动测试系统的测试系统原理图。
[0016]图2是本技术实施例的潜孔锤的振动测试系统的恒流源激励电路图。
[0017]图3是本技术实施例的潜孔锤的振动测试系统的调零电路图。
[0018]图4是本技术实施例的潜孔锤的振动测试系统的调理电路图。
[0019]图5是本技术实施例的潜孔锤的振动测试系统的数据采集卡及流量计与处理模块连接后，运行单次采集程序的分析流量图。
[0020]图6是本技术实施例的潜孔锤的振动测试系统的通讯程序框图。
具体实施方式
[0021]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0023]请参见图1至图6本技术实施例提供了一种潜孔锤，包括钻柱、动力头、减振器及振动测试系统。
[0024]振动测试系统分为下位机和上位机两大部分，其中下位机包括振动测试模块及压力流量测试模块。 上位机包括处理模块。下位机与上位机通过传输模块连接。具体地，上位机连接路由器的WiFi与采集卡通信，完成振动数据高频采集。压力流量模块中通过485转无线传输模块及串口与上位机通信。
[0025]振动测试系统包括振动测试模块、压力流量测试模块、传输模块及处理模块；所述振动测试模块用于采集钻柱的振动信号，所述振动测试模块包括振动传感器和通信模块；所述压力流量测试模块，用于采集潜孔锤进气压力及流量，所述压力流量测试模块包括流量计和无线数据传输模块；所述处理模块通过所述传输模块分别连接所述振动测试模块及压力流量测试模块以收集信息。
[0026]请参见图1，具体地，振动测试模块包括电源、振动传感器、信号调理电路、数据采集卡及无线路由器。请参见图4，信号调理电路用以减少噪声以及高频信号的干扰。
[0027]压力流量测试模块包括电源、智能流量计及无线数据传输模块。
[0028]所述传输模块为无线传输模块。
[0029]上位机包括WiFi网卡、串口及应用软件。
[0030]请参见图2，所述的振动传感器为灵敏度为100mv/g、量程为50g的ICP压电式振动传感器。所述的ICP压电式振动传感器由4mA恒定电流供电。系统选用LM334芯片实现恒电流源激励。
[0031]所述流量计选用管径D为50mm的智能气体涡街流量计。
[0032]传输模块选用无线通信的方式。具体地，无线通信选用无线局域网技术。
[0033]在一实施例中，所述的数据采集卡选用labjack T7系列的数据采集卡。系统的应用软件根据现场测试的要求，基于图形化编程平台LabVIEW开发。
[0034]所述流量计安装在气包与潜孔锤机身进气孔管道之间。
[0035]所述流量计轴线与所述管道轴线同心且流向一致。上下游的直管段长度为20D和5D。
[0036]下位机的数据采集装置安装于潜孔锤钻柱与动力头之间的减振器附近。
[0037]潜孔锤的减振器输入输出两侧各设有两个振动传感器，以分析评价减振效果。
[0038]本文构建的测试系统采集振动信号的同时可以对振动信号进行离线分析，且考虑到潜孔锤工作现场振动冲击大、噪声强度大、工作环境恶劣，为实现实时监测采集振动信号，本系统采用无线网络的方式构建测试系统。现场采集的信号为冲击信号，存在高频的干扰信号等，因此本文设计了信号进入采集卡前的信号调理电路，来尽量减少噪声以及高频信号的干扰，尽可能提取有效的振动信号。除钻柱振动信号外，本测试系统同时采集潜孔锤进气压力及流量等参数，进而分析参数对冲击频率乃至钻进效率的影响。
[0039]以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动测试系统，其特征在于：包括振动测试模块、压力流量测试模块、传输模块及处理模块；所述振动测试模块用于采集钻柱的振动信号，所述振动测试模块包括振动传感器和通信模块；所述压力流量测试模块，用于采集潜孔锤进气压力及流量，所述压力流量测试模块包括流量计和无线数据传输模块；所述处理模块通过所述传输模块分别连接所述振动测试模块及压力流量测试模块以收集信息。2.根据权利要求1所述的一种振动测试系统，其特征在于：所述振动测试模块还包括信号调理电路，以减少噪声以及高频信号的干扰。3.根据权利要求1所述的一种振动测试系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玉强，阳先波，徐靖雯，马驰，苗志宝，
申请(专利权)人：苏州创研机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：