[发明专利]一种基于摩擦纳米发电机的自供电井下钻具振动传感器

权利要求书

1.一种基于摩擦纳米发电机的自供电井下钻具振动传感器，其特征在于，包括：

用于与钻具连接的壳体；

滑动设置于所述壳体内的滑块，所述滑块表面设有纳米材料膜；

设置于所述滑块滑动路径上的摩擦电极；

沿着所述滑块滑动方向间隔设置于所述壳体内的多个感应电极，所述滑块为圆盘状，所述感应电极为圆筒状铜片，所述感应电极包围所述滑块，所述壳体为中空的圆柱筒体，所述壳体轴线处设有导向柱，所述滑块可滑动的套设于所述导向柱上，各所述感应电极设置于所述壳体的内壁上；

分别与各所述感应电极连接的单片机，所述滑块受钻具振动作用滑动，所述纳米材料膜与所述摩擦电极摩擦带电，各所述感应电极与带电后的摩擦电极产生静电感应，所述单片机检测各所述感应电极上产生的电信号，并根据各所述感应电极位置关系计算出振动幅值；

以及与所述摩擦电极连接的静电计，所述静电计用于采集所述纳米材料膜与所述摩擦电极产生电信号的频率作为钻具振动频率。

2.如权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电机的自供电井下钻具振动传感器，其特征在于：所有感应电极均匀分布，且相邻两所述感应电极之间的间距、所述滑块和纳米材料膜的厚度和、每一所述感应电极的高度相等。

3.如权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电机的自供电井下钻具振动传感器，其特征在于：所述摩擦电极为圆形铜片，所述摩擦电极固定于所述导向柱的下端，所述摩擦电极与所述滑块平行设置。

4.如权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电机的自供电井下钻具振动传感器，其特征在于：所述纳米材料膜与所述滑块之间还设有缓冲材料层。

5.如权利要求1所述的一种基于摩擦纳米发电机的自供电井下钻具振动传感器，其特征在于：所述纳米材料膜为PTFE薄膜。