气动式潜孔锤冲击功测量系统的研制

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1、分类号：ＴＭ９３５．１５单位代码：１０１８３研究生学号：２０１５５５２０４６密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）气动式潜孔锤冲击功测量系统的研制ＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆＩｍａｃｔＰｏｗｅｒＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＳｓｔｅｍｐｐｙｆｏｒＰｎｅｕｍａｔｉｃＤＴＨＨａｍｍｅｒ作者姓名：商行专业：电力电子与电力传动研究方向：传感器设计及应用指导教师：李振峰副教授培养单位：仪器科学与电气工程学院２０１８年６月—————————————————————气动式潜孔锤冲击功测量系统的研制——————————

2、———————————DevelopmentofImpactPowerMeasurementSystemforPneumaticDTHHammer作者姓名：商行专业名称：电力电子与电力传动指导教师：李振峰副教授学位类别：工学硕士答辩日期：2018年5月27日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否贝ｌ应承担侵权的法律责任ｊ。，吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈

3、交的硕士学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。本，均已在文中以明确方式标明人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：商行日期：２咐年ｒ月摘要气动式潜孔锤冲击功测量系统的研制矿产资源的开发和利用关系到国家的经济发展，提高钻探技术和钻探工具的性能对于矿产资源的快速开发和利用具有重要的意义。气动式潜孔锤是重要的钻探工具，能够提高其工作性能是关系重大的。最重要的性能参数之一就是气

4、动式潜孔锤的冲击功大小，是用来表示潜孔锤单次的冲击能量，准确地测量冲击功大小，对潜孔锤的设计和调试，锤体结构的参数确定，以及判断气动式潜孔锤的钻探效率都是极其重要的分析依据。由于气动式潜孔锤具有大冲击力，冲击频率高，做功时间短等特点，给冲击功测量造成了很大的难点。本文研究和设计了基于电涡流法的气动式潜孔锤冲击功测量系统，实现了非接触式测量，电涡流法还具有灵敏度高，研发成本低，能够适应气动式潜孔锤的实际工作状况，可以有效的进行冲击功的测量。而且基于虚拟仪器LabVIEW平台设计的冲击功测量系统的控制软件，可以把测量到的数据完整的显示和保存起来，有利于分析和处理采集到的

5、数据，测量出气动式潜孔锤冲击功的大小。本文的主要研究工作集中于以下五点：（1）了解国内外对冲击功测量的主流方法，结合气动式潜孔锤的锤体结构和工作特点，选择适合的设计方案。（2）对电涡流法的相关内容进行了概述，包括电涡流法的测量原理、对被测体的要求以及对测量系统的探头进行设计。（3）对电涡流法的测量系统的硬件电路部分进行设计，包括振荡电路、源极输出器、交流放大器、检波电路、滤波电路以及电源部分的设计。（4）对基于LabVIEW的测量系统控制软件进行设计，实现动态数据的采集，波形的呈现以及储存功能。（5）经过鉴定实验，并结合GQ—108型气动式潜孔锤进行实验，并对采集到

6、的数据进行分析，得到测量的冲击功数值，并与其理论值进行比较，验证了本设计能够满足气动式潜孔锤冲击功测量的要求，其可行性和精准度也达到了预期的目标。关键词：冲击功测量，电涡流法，非接触测量，LabVIEW平台IAbstractDevelopmentofImpactPowerMeasurementSystemforPneumaticDTHHammerThedevelopmentandutilizationofmineralresourcesarerelatedtotheeconomicdevelopmentofthecountry.Itisofgreatsignific

7、ancetoimprovedrillingtechnologyandimprovetheperformanceofdrillingtoolsfortherapiddevelopmentandutilizationofmineralresources.PneumaticDTHhammerisanimportantdrillingtoolandcanimproveitsperformance.PneumaticDTHhammer’simpactenergyisoneofitsmainperformanceparameters.Itrepresentstheimpac