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Research on four-dimensional acceleration sensor based on prismatic spatial array structure
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AI
DOI：10.1016/j.optcom.2026.132885.png)
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摘要
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井下钻进过程中振动信息的全面监测是钻井工程领域的一个重要研究课题。组合加速度空间阵列传感器因其结构特性和解耦原理，能够测量钻杆实际旋转中心的振动信息。然而，它们存在测量精度低、解耦算法通用性差以及无法定位旋转中心等问题，难以满足井下钻进过程中的振动测量需求。本文设计了一种n棱柱3n（n≥3）轴加速度传感器阵列模型，将传感器数量（n）纳入解耦算法，可根据不同钻杆的内径和外径调整n值。利用Matlab推导了旋转中心定位算法，并采用Ansys仿真软件在给定振动条件下模拟钻杆横截面上的加速度分布，进而分析四维加速度传感器的测量误差和旋转中心的定位误差。结果表明，测量误差为0.17%，角加速度测量误差为0.01%，定位误差为0.73%，为油气行业的随钻测量和传感器阵列设计提供了参考。
Keyword:
Vibration measurement while drilling
Spatial array sensor
Decoupling algorithm
Positioning algorithm
Error analysis
期刊
IF:
2.5
论文数:
606
被引数:
2.7W
机构
引用论文
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