[发明专利]一种钻头扭转测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种钻头扭转测量装置及方法，其特征在于信号采集模块采用一对MEMS磁强计，对称安装，对信号采集模块喷上一层无磁性的隔热材料，使用黏合剂加固信号采集模块和信号处理模块。

2.一种钻头扭转测量装置及方法，其特征在于对于两磁强计数据差值的标定，首先调整磁模拟器线圈电流产生零磁场，然后把测量装置固定放到磁模拟器平台，即可测量出两磁强计的测量数据差值。

3.一种钻头扭转测量装置及方法，其特征在于建立扭转磁模型。

4.根据权利要求3所述的一种钻头扭转测量装置及方法，其特征在于通过不同的钻头扭转角度                                                与两磁强计测量数据的差值之间的关系，采用指数拟合模型，建立扭转磁数据差值模型，利用最小乘法估计出参数、和。

5.根据权利要求3所述的一种钻头扭转测量装置及方法，其特征在于通过不同的钻头扭转角度与单只磁强计测量数据之间的关系，采用指数拟合模型和最小二乘估计，建立扭转磁数据模型。

6.根据权利要求3所述的一种钻头扭转测量装置及方法，其特征在于如果不允许通过扭转来测量磁数据，可采用ANSYS建立钻头3D模型，加载不同载荷产生扭转，求解和分析钻磁场数据变化，进而建立扭转磁模型，再通过实例数据来验证和优化。

7.一种钻头扭转测量装置及方法，其特征在于基于对称磁强计数据差值的钻头扭转测量方法。

8.根据权利要求7所述的一种钻头扭转测量装置及方法，其特征在于如果两磁强计的差值基本为0，则钻头无扭转；如果两磁强计测量差值不为0，根据差值符号判断左扭还是右扭，根据差值大小和扭转磁数据模型计算扭转角度。

9.根据权利要求7所述的一种钻头扭转测量装置及方法，其特征在于根据扭转角和钻头半径，利用求出扭转振动。

10.一种钻头扭转测量装置及方法，其特征在于如果一只磁强计出现故障，也可通过单只磁强计测量的数据，进行扭转辅助测量：首先根据地磁模型剔除地磁数据，采用局域滤波分解算法剔除外界干扰数据，再减去钻头本身的磁数据，根据扭转磁数据模型计算扭转角度和扭转振动。