[发明专利]一种基于微位移并联机构的六维加速度传感器

说明书

本发明提供一种基于微位移并联机构的六维加速度传感器，包括传感平台，传感平台包括质量块、底板和六弹性连杆，每一连杆上端与质量块铰接，下端与底板铰接，六连杆上端排列成正六边形，六连杆下端两个一组分为三组且三组排列成正三角形，每一连杆中部设有连接框架，连接框架上安装橡胶条，橡胶条轴线与连杆轴线重合，橡胶条上设有用于检测橡胶条形变的应变片，质量块受力时将力传到各连杆上，所有连杆均会产生弹性变形挤压其中部的橡胶条，从而使应变片与橡胶条产生相同的形变，应变片检测橡胶条形变量。本发明的有益效果：应变片通过检测橡胶条形变来检测连杆受力，准确计算出质量块的六维加速度，反映地层的实际情况。

技术领域

本发明涉及钻探设备技术领域，尤其涉及一种基于微位移并联机构的六维加速度传感器。

背景技术

在钻机钻进时为了能更好的探测地层的情况，需要六加速度传感器对钻头的运动情况进行准确的反映，而钻头的运动在一定程度上可以反应地层的情况，对钻探工作起到较积极的作用，提高探知地下溶洞等复杂的地下环境的效率。目前的多维加速度传感器中，主要存在加工工艺性差、结构复杂、维度小、结构刚性低、对耐热性差、精度低等问题，无法实现对钻头运动的精确描述。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于微位移并联机构的六维加速度传感器。

本发明的实施例提供一种基于微位移并联机构的六维加速度传感器，包括传感平台，所述传感平台包括质量块、底板和六弹性连杆，每一所述连杆上端与所述质量块铰接，下端与所述底板铰接，六所述连杆上端排列成正六边形，六所述连杆下端两个一组分为三组且三组排列成正三角形，每一所述连杆中部设有连接框架，所述连接框架上安装橡胶条，所述橡胶条轴线与所述连杆轴线重合，所述橡胶条上设有用于检测所述橡胶条形变的应变片，所述质量块受力时将力传到各所述连杆上，所有连杆均会产生弹性变形挤压其中部的所述橡胶条，从而使所述应变片与所述橡胶条产生相同的形变，所述应变片检测所述橡胶条形变量。

进一步地，所述连杆包括上杆体、所述连接框架和下杆体，所述连接框架上端连接所述上杆体下端，下端连接所述下杆体上端，所述上杆体上端与所述质量块铰接，所述下杆体下端铰接于所述底板上。

进一步地，所述连接框架上端和下端均设有卡槽，所述橡胶条两端分别卡入两所述卡槽，且所述橡胶条两端分别接触所述上杆体下端和所述下杆体上端，所述橡胶条、所述上杆体和所述下杆体三者轴线重合。

进一步地，所述底板上设有六个下铰链座，每一所述连杆下端设有上铰链座，且该上铰链座与一所述下铰链座铰接。

进一步地，所述上铰链座和所述下铰链座均为叉形虎克铰铰链座，所述上铰链座和所述下铰链座通过虎克铰十字轴铰接。

进一步地，每一所述连杆上端设有球头轴承，所述球体轴承与一铰接螺栓铰接，所述铰接螺栓固定连接所述质量块。

进一步地，所述质量块为正六棱柱凸台，所述质量块的每一侧面固定一所述铰接螺栓。

进一步地，所述质量块的每一侧面设有一垫块，每一所述铰接螺栓螺纹连接一所述垫块。

进一步地，所述正六边形的中心和所述正三角形的中心重合，所述底板上每组连杆的两所述连杆下端的夹角为30°，且任意所述连杆下端与相邻一组连杆的相邻连杆下端之间夹角为90°。

进一步地，所述连杆材质为弹簧钢。