一种新型钻压扭矩随钻测量传感器的特性分析
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用于有限元计算的传感器尺寸分别为：钻铤外径178 mm、钻铤内径76mm，测量部分孔径：45mm，测量部分孔深：39mm，盖板厚度：15 mm，盖板边长：60 mmx60 mm。由材料力学知识可知：0°／90°／180°／270°4个方向的应变片对钻压测量敏感、45°／135°／225°／315°4个方向的应变片对扭矩测量敏感。理论上，将不同孔中对应粘贴角度的应变片串联接入测量桥路就可以抵消弯矩作用对钻压扭矩测量结果的影响。假如弯矩作用使某一应变片阻值增加，必然使相反方向的应变片阻值减小，从而使串联的总电阻保持不变。所以计算过程中未考虑弯矩的作用。
2．3 有限元计算结果分析
通过ANSYS建模、加载和计算，分析钻压、扭矩单独作用与联合作用时对传感器输出的影响规律、分析钻铤内压对这两个测量参数的影响，寻求钻铤内压与环空压力影响的修正方法。
计算过程中用到的钻压扭矩参数参见表1，表中打钩的计算点是以下分析的基础。图3、图4分别表示钻压、扭矩单独作用时的计算结果，考虑到应变片粘贴的对称性，两图只给出了0°／45°／90°／135°4个方向应变量的输出结果。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/161982.htm
图3中45°、135°方向的应变片随着扭矩作用的增加，应变量线性增加，而0°、90°方向的应变片输出几乎不变；图4中0°、90°方向的应变片随着钻压作用，应变量线性增加，但是45°、135°的扭矩测量应变片也随着钻压作用而线性变化。
由此可见：可以通过测量不同方向应变片的应变量来获得实际的钻压扭矩值。但是不同角度应变片对钻压、扭矩的敏感程度不同，扭矩作用只对45°、135°方向的应变片敏感，而4个方向的应变片都对钻压作用敏感。也就是说，钻压作用对扭矩测量有影响，而扭矩作用对钻压测量几乎没有影响，实际的测量条件下，必须考虑两个参数之间的耦合程度与解耦算法。
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