專利名稱：用于檢測鉆桿的螺紋接合的緊密性的方法和設(shè)備的制作方法
用于檢測鉆桿的螺紋接合的緊密性的方法和設(shè)備背景技術(shù)
本發(fā)明涉及一種用于由于使用巖石鉆機(jī)的沖擊裝置撞擊鉆孔設(shè)施而使鉆孔設(shè)施的至少一個螺紋接合松動時檢測鉆桿的螺紋接合的緊密性的方法，該方法基于鉆孔設(shè)施被撞擊時所產(chǎn)生的振動來預(yù)先確定用于螺紋接合松動時的情況的至少一個松動模型，測量撞擊期間從鉆孔設(shè)施源發(fā)的振動，并且將所測量的振動信號與該模型作比較，以便于確定螺紋接合的緊密性。
此外，本發(fā)明涉及一種用于由于使用巖石鉆機(jī)的沖擊裝置撞擊鉆孔設(shè)施而使鉆孔設(shè)施的至少一個螺紋接合松動時檢測鉆桿的螺紋接合緊密性的設(shè)備，該設(shè)備包括控制裝置，該控制裝置用于控制巖石鉆機(jī)；存儲器部件，所述存儲器部件用于存儲預(yù)先確定的松動模型，該預(yù)先確定松動模型表示鉆孔設(shè)施的螺紋接合松動時的情況；測量裝置，該測量裝置用于測量在撞擊期間從鉆桿源發(fā)的振動；以及分析部件，該分析部件用于根據(jù)預(yù)先確定的原理來對測量的的振動進(jìn)行分析，并且用于與松動模型作比較以便于確定螺紋連接是否已經(jīng)變得松動。
當(dāng)在巖石或地面上鉆孔時，采用鉆孔設(shè)施，其中一個或多個鉆桿、鉆頭以及可選地鉆柄通過螺紋接合互相連接。在所謂的潛孔鉆(DTH drilling)中，鉆孔設(shè)施的鉆頭經(jīng)常被連接至設(shè)置有沖擊裝置并位于孔的底部的潛孔鉆，該鉆進(jìn)一步連接至通過螺紋接合相互連接并且延伸至地面的鉆管，該管能夠旋轉(zhuǎn)。在下文中，鉆桿和鉆管都稱為鉆桿。在鉆孔期間，由于旋轉(zhuǎn)扭矩和通過沖擊裝置在鉆孔期間對其傳遞的撞擊而導(dǎo)致螺紋接合變緊并且產(chǎn)生應(yīng)力波和扭矩，并且實(shí)際上，它們通常不能僅通過旋轉(zhuǎn)電機(jī)來脫開(unopenable)。
眾所周知，已經(jīng)嘗試解決該問題而使得在完成鉆孔后，操作者已經(jīng)使用沖擊裝置撞擊鉆桿，當(dāng)不對其施加進(jìn)給力時，通過適當(dāng)次數(shù)的撞擊來使得螺紋松開。操作者基于經(jīng)驗(yàn)執(zhí)行這些，并當(dāng)覺察到特別的聲音或來自鉆孔設(shè)施的振動時，或者以另一方式檢測到螺紋已經(jīng)松開時，停止撞擊。
實(shí)際上，問題在于很難以可靠的方式來檢測螺紋的松開并且第一次通常不成功。 另一個問題在于當(dāng)螺紋已經(jīng)松動時，不必要的撞擊可能磨損甚至損壞鉆孔設(shè)施。另外，存在螺紋接合完全脫開、鉆孔設(shè)施的零件彼此分離并落入孔內(nèi)的風(fēng)險。而且，操作者必須手動執(zhí)行這些的事實(shí)阻礙了自動化。
已經(jīng)進(jìn)行了各種嘗試來提供鉆桿的自動拆卸和螺紋松開的檢測。這些特別在 EP1671011、JP56966/1986和JP1864566中已經(jīng)被公開。然而，在實(shí)踐中，這些公開中的解決方案在操作中并不完全可靠。這些要求非常詳細(xì)和準(zhǔn)確的特征振動方式或情況特定的值，盡管如此，其用途幾乎是限制為專用裝置，使得對于一個設(shè)備的設(shè)置不能在其它類似的設(shè)備或在條件改變時使用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種方法和設(shè)備，通過該方法和設(shè)備，螺紋的松開可以可靠地執(zhí)行，并且在必要時，完全自動地執(zhí)行。
本發(fā)明的方法的特征還在于，預(yù)先確定用于螺紋接合/多個螺紋接合被緊固的情況的至少一種緊固模型；將在撞擊期間測量的振動信號與緊固模型和松動模型作比較；以及基于該比較，確定模型中的哪一個在確定的時刻與螺紋接合的緊密性對應(yīng)得更好。
本發(fā)明的設(shè)備的特征在于，在存儲器部件中，還預(yù)先存儲有至少一種緊固模型，該至少一種緊固模型表示鉆孔設(shè)施的螺紋接合被緊固的情況；其特征還在于分析部件被布置為，將在撞擊過程中測量的振動信號與緊固模型和松動模型作比較，并且基于該比較，確定模型中的哪個在確定的時刻與螺紋接合的緊密性對應(yīng)得更好。
本發(fā)明的基本原理是預(yù)先確定用于指示螺紋緊密固定的振動以及用于指示螺紋松動的振動二者的模型。而且，在撞擊過程中，將撞擊過程中測量的信號在撞擊過程中與緊固模型和松動模型作比較，并且基于該比較來確定測量的信號與模型中的哪一個更接近。 基于該比較，相應(yīng)的地可以作出結(jié)論，即確定，在測量的時刻螺紋是緊固的還是松動的。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，在緊固模型和松動模型之間例如數(shù)學(xué)地或者通過下述方式確定分離閾值條件，在閾值條件的確定中采用有經(jīng)驗(yàn)的操作者，基于操作在撞擊和具體在停止撞擊情況中的執(zhí)行來確定用作閾值的值，根據(jù)模型比較中所測量的振動，閾值的一邊是螺紋緊固，而另一邊是螺紋松動。
在本發(fā)明的方法及其設(shè)備中，因?yàn)椴恍枰獪?zhǔn)確一致的模型，所以螺紋接合或多個螺紋接合的狀態(tài)的檢測比已知的解決方案更加可靠并且可以更加容易自動化，但是可以使用更粗糙的模型來進(jìn)行在兩種不同模型之間的比較，并且因此可以更容易地找出實(shí)際情況。而且，當(dāng)閾值條件被確定為使得其在緊固模型和松動模型之間的位置可以被改變，例如，當(dāng)環(huán)境改變或鉆孔設(shè)施改變時，該方法可以容易地適用于在不同環(huán)境中的相同裝置及適用于不同的裝置。
而且，通過提供用于不同鉆孔設(shè)施、鉆孔條件等的多個模型，該方法可以根據(jù)不同情況而被廣泛地應(yīng)用。本發(fā)明的解決方案不需要振動特性的準(zhǔn)確、詳細(xì)的條件，而是通過這些模型，能夠廣泛地描述緊密性的效果和振動特性的變化。該模型通常在不同的緊密狀態(tài)中描述振動及其屬性，從而不需要情況特定的值或設(shè)置。替代地，這些模型涵蓋了環(huán)境、設(shè)備及裝置的區(qū)別，并且將自動地考慮環(huán)境、設(shè)備及裝置的區(qū)別。另外，本發(fā)明的解決方案采用用于緊固和松動螺紋結(jié)合部二者的模型，并且將振動的對應(yīng)性與這些模型作比較。為了得到緊密狀態(tài)的結(jié)論，振動及其屬性不需要與模型準(zhǔn)確對應(yīng)。因此，能夠比先前的解決方案更加可靠地確定緊密性。


現(xiàn)在在附圖中更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中
圖I是巖石鉆機(jī)的示意圖，
圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的原理，
圖3示意性地示出了形成本發(fā)明方法的方式和實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的系統(tǒng)，
圖4示意性地示出了應(yīng)用本發(fā)明方法的方式，以及
圖5通過示例的方式示意性地示出了應(yīng)用本發(fā)明的方式。
具體實(shí)施方式
圖I示意性地示出了巖石鉆機(jī)1，該巖石鉆機(jī)I包括提架(carrier) 2,懸臂3連接到該提架2。在懸臂3的一端處連接有進(jìn)給梁(feed beam) 4，在使用過程中，巖石鉆孔機(jī)器 5沿著進(jìn)給梁4移動。巖石鉆機(jī)5耦接至鉆孔設(shè)施6，該鉆孔設(shè)施6在鉆孔過程中旋轉(zhuǎn)并且被包括在巖石鉆機(jī)中的沖擊裝置撞擊。
鉆孔設(shè)施6包括一個或多個鉆桿6a和鉆頭6b,該一個或多個鉆桿6a和鉆頭6b通過螺紋接合以本身已知的方式相互連接。在其它巖石鉆機(jī)中，鉆孔設(shè)施還包括這里沒有示出但對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的鉆柄，并且通常位于巖石鉆孔機(jī)器的內(nèi)部。這種巖石鉆機(jī)及其操作本身是公知的，并且因而不需要詳細(xì)描述。
巖石鉆機(jī)I的巖石鉆孔機(jī)器5包括本身已知并在鉆孔中進(jìn)行使用的沖擊裝置。其操作和結(jié)構(gòu)是公知的，并且因此不需要任何更加詳細(xì)的描述。為了使鉆孔設(shè)施6的螺紋接合松動，鉆孔設(shè)施被巖石鉆機(jī)的沖擊裝置撞擊，并且可能利用包括在巖石鉆機(jī)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)7而在螺紋松動的方向上旋轉(zhuǎn)，并且本身是已知的。因而，在鉆孔設(shè)施中生成的力逐漸地使得螺紋接合松開。
巖石鉆機(jī)I還包括控制裝置8，該控制裝置8控制巖石鉆機(jī)在鉆孔或其它使用過程中的操作?？刂蒲b置8包括測量裝置9，該測量裝置9是單獨(dú)的或者是其集成零件，用于在撞擊過程中測量來自鉆桿的振動。具體地，在撞擊過程中，測量裝置9例如使用連接至測量裝置的傳感器10來測量從鉆孔設(shè)施源發(fā)的振動。傳感器10進(jìn)而例如可以是測量聲音信號的麥克風(fēng)、應(yīng)變儀傳感器或者測量應(yīng)力波的類似裝置、或者測量加速度的加速度傳感器或者其它適當(dāng)?shù)膫鞲衅?。作為這種類似傳感器的替代，可能使用光學(xué)測量裝置。測量進(jìn)而可以對鉆孔設(shè)施6、巖石鉆機(jī)的框架或者相關(guān)位置執(zhí)行，也可以對空氣中傳播的聲音等執(zhí)行。 而且，控制裝置包括分析部件11，該分析部件11進(jìn)而分析測量的振動并且將結(jié)果與預(yù)先確定的松動模型和緊固模型作比較，以便于確定螺紋接合是否已經(jīng)松開。測量裝置9和分析裝置11可以是控制裝置8或者單獨(dú)的裝置，并且還可通過包括在控制裝置8中的計算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)。
在本專利申請和權(quán)利要求中，撞擊涉及下面選項(xiàng)中的任何一個。在沒有朝著要鉆孔的巖石進(jìn)給鉆機(jī)的情況下，巖石鉆機(jī)的沖擊裝置或者單獨(dú)的沖擊裝置撞擊在鉆桿的縱向上撞擊鉆孔設(shè)施。在鉆孔過程中，作為其最后的階段，在要鉆孔的孔的末端點(diǎn)之前的一定距離處，減少進(jìn)給，使得不論鉆孔如何都由于來自巖石鉆機(jī)的沖擊裝置的撞擊而生成的應(yīng)力波松開螺紋。單獨(dú)的撞擊裝置在鉆桿的橫向方向上撞擊要松動的鉆桿的螺紋接合。
圖2示意性地示出了本發(fā)明的方法如何工作。通過振動測量或通過理論上確定緊固模型12，該緊固模型12用于描述具有緊密地相互連接的螺紋接合的鉆孔設(shè)施，螺紋接合可以是一個或多個。而且，示出了第二模型13，即松動模型，該第二模型13用于根據(jù)測量或理論確定來描述螺紋接合已經(jīng)松開的情況。實(shí)際上，這些模型是從鉆孔設(shè)施測量的或理論上確定的振動的各種頻率或各種頻率譜或者表示螺紋狀態(tài)的其它測量的或計算值，并且因此，當(dāng)情況改變時該值也相應(yīng)地改變。這些值特定于每個具體設(shè)備，并且可以根據(jù)使用的設(shè)備和設(shè)置來以各種方式變化。
在緊固模型和松動模型之間存在過渡階段14，該過渡階段14在螺紋開始松開時發(fā)生。該過渡不是突然地跳變，而是在實(shí)際中在幾秒鐘內(nèi)逐漸地發(fā)生。例如，在該過渡階段 14中，振動頻率、頻率譜或其它的代表值從緊固模型12向松動模型13改變，由此在頻率和頻率譜之間存在一種情況，其允許以期望的方式檢測螺紋已經(jīng)松開。這時能夠限定閾值條件15，該閾值條件15用作將用于將撞擊過程中測量的振動信號與這些預(yù)先確定模型作比較的閾值。
例如，閾值條件15可以被設(shè)置為模型之間的中間處或者具體地基于經(jīng)驗(yàn)在任何一個方向上以期望的方式設(shè)置閾值條件15。因此，閾值條件可以是可調(diào)節(jié)的，并且可以在鉆孔設(shè)施以一種方式或另一種方式改變時進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者在如果鉆孔條件發(fā)生了實(shí)質(zhì)性改變時進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，調(diào)節(jié)還可以被改變?yōu)槭沟米R別和檢測根據(jù)情形而變得更敏感或不敏感， 即，檢測可以比設(shè)置的閾值條件所確定的更早或更晚地發(fā)生。
閾值條件15還可以被確定為使得有經(jīng)驗(yàn)的操作者執(zhí)行撞擊，并且基于操作者停止撞擊的情況來確定閾值條件15。當(dāng)需要時，自然能夠使用幾個不同的操作者，并且基于所述操作者的停止情況，能夠創(chuàng)建平均閾值條件，該平均閾值條件在期望時候也可改變。在所有的情況下，操作者是鉆工、服務(wù)人員或在操作過程中使用巖石鉆機(jī)的其他任何人。
閾值條件本身可以僅僅是特定變量的特定設(shè)置值，諸如頻率。然而，還可以是變量的數(shù)學(xué)函數(shù)、表示變量的模型、或者基于表示變量的曲線的模型、甚至是多維模型。
例如，在模型之間確定的閾值條件可能超過所選擇的閾值。該閾值可以被預(yù)先選擇或通過計算來確定。閾值的審查還可以基于數(shù)學(xué)表達(dá)或函數(shù)，其基于振動屬性來進(jìn)行計算并且將其值與設(shè)置的閾值作比較。而且，例如，如果相對于多個表示屬性的數(shù)學(xué)變量來審查振動屬性，則該條件可以是振動屬性落入選定的區(qū)域或?qū)傩宰蛹?。該條件也可以是數(shù)學(xué)函數(shù)、關(guān)系或者其他本身已知的數(shù)學(xué)運(yùn)算。例如，還可以通過相對于時間審查的振動屬性的改變或積累來提供該條件。
圖3示意性地示出了如將向工作的系統(tǒng)提供本發(fā)明的方法。
首先，收集21 —個或多個不同巖石鉆機(jī)上的振動數(shù)據(jù)。此后，為了確定其屬性，例如通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計來處理22測量的振動數(shù)據(jù)。根據(jù)測量的振動，有可能通過使用本身已知的方法來形成表示振動屬性的參數(shù)或其它的計算量。這些數(shù)學(xué)方法本身是公知的，并且因此不需要以任何更加詳細(xì)的方式進(jìn)行解釋。此后，基于測量的數(shù)據(jù)，初步地確定23緊固和松動模型24和25，并且所獲得的模型然后用于該方法的實(shí)現(xiàn)。
此后，可以使用一個或多個巖石鉆機(jī)來測試所獲得的模型，基于此，有可能進(jìn)行測試所需要的模型中的必要的改變。隨后，對于不同的巖石鉆機(jī)和設(shè)施、甚至對于不同的鉆孔條件，存在可選用的幾種不同的模型，并且可以根據(jù)在每個具體巖石鉆機(jī)中的用途來對其進(jìn)行分類。自然，所獲得的模型可以通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行比較，并且當(dāng)需要時，可以做出修改的模型版本。
圖4示意性地示出了應(yīng)用本發(fā)明方法的方式。以先前描述的方式來測量26來自巖石鉆機(jī)的振動，此后，基于在模型確定中使用的屬性來確定振動屬性27。接下來，將測量的振動的屬性與提供的模型作比較28，并且基于該比較，得出29螺紋接合緊密性的結(jié)論， 即，得出它們緊密地固定還是充分松開以使其要脫開的結(jié)論。
圖5通過示例的方式示意性地示出了應(yīng)用本發(fā)明的方法的方式。附圖中示出的曲線是通過在撞擊過程中測量巖石鉆機(jī)上的鉆孔設(shè)施的振動頻率來提供的。
如附圖中顯現(xiàn)的，鉆孔設(shè)施的振動頻率在螺紋接合緊固時比在松動即松開時更低。因此，緊固模型涵蓋了低于具體頻率Ml的頻率范圍，而松動模型涵蓋了高于第二具體頻率M2的頻率范圍。它們之間存在模糊區(qū)域，例如，在模糊區(qū)域的中間存在用于確定情形和得出結(jié)論的閾值條件，即，在該情況下是具體選定的振動頻率。
在撞擊過程中，從其初始時刻TO至?xí)r間點(diǎn)Tl的振動測量指示螺紋接合是緊固的。 從此時向前直至?xí)r間點(diǎn)T2的狀態(tài)更多的是緊固狀態(tài)而不是松動狀態(tài)，而在時間點(diǎn)T2，情況改變。從此時向前直至?xí)r間點(diǎn)T3，螺紋接合更多的是不緊固狀態(tài)而不是緊固狀態(tài)，但他們也不是完全松開的，并且僅從時間點(diǎn)T3向前，有可能基本上所有的螺紋接合完全松開。
當(dāng)應(yīng)用該方法時，首先，提供了兩個模型，其中的一個表示緊固狀態(tài)，而另一個表示松動狀態(tài)。另外，在模型之間確定用于做出決定的閾值條件。在撞擊過程中，測量的振動與兩個模型，即緊固模型和松動模型，作比較，并且使用閾值條件得出對螺紋接合狀態(tài)的結(jié)論。
實(shí)際上，例如，在實(shí)現(xiàn)閾值條件(即在該情況下表示其的頻率)之后，可以停止撞擊。如果需要，可以與拆卸相關(guān)聯(lián)地進(jìn)一步撞擊可能仍然存在的緊密螺紋連接。例如，基于在特定鉆孔情況和經(jīng)驗(yàn)中執(zhí)行的測量，還可以調(diào)節(jié)閾值條件，以更接近緊固模型或者與松開模型相對應(yīng)，從而根據(jù)該示例，用作限定值的頻率值變得更低或更高。
自然地，該設(shè)備包括用于控制的存儲部件，在該存儲器部件中存儲所確定的模型和閾值條件及其它的參數(shù)以及可能還有測量的振動及其分析結(jié)果。例如，存儲部件可以是控制裝置8中的存儲器，或者可以是包括在挖掘計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的存儲器，從而巖石鉆機(jī)的控制裝置可以進(jìn)行使用。
以上，僅通過示例性的方式在說明書和附圖中對本發(fā)明進(jìn)行了描述，而本發(fā)明不限于此。因此，振動信號可以直接地從鉆桿測量或者間接地從巖石鉆機(jī)的各種零件測量。可以用適當(dāng)?shù)臏y量裝置或者通過其他本身已知的測量方法來將振動測量為聲音信號、超聲波信號、加速度、應(yīng)力波、鉆孔設(shè)施中應(yīng)力波的傳播。可以從鉆孔設(shè)施、巖石鉆機(jī)的框架中的任何一個測量或者從巖石鉆機(jī)中的其它的適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)測量應(yīng)力波。進(jìn)而，可以通過使用激光測量裝置或者適用于該目的的其他光學(xué)測量裝置來執(zhí)行光學(xué)測量?？梢砸愿鞣N方式處理測量的振動信號，以便于數(shù)學(xué)地或通過聲、電等提供期望的可比較模型和可比較的信號。
為了安全起見，在撞擊之后，能夠在緊固方向上旋轉(zhuǎn)鉆孔設(shè)施，從而脫開的螺紋接合被輕微地緊固，并且鉆孔設(shè)施的零件不能相互分離。這也可以自動地執(zhí)行，使得控制裝置被布置為在撞擊之后在緊固方向上短時間的扭轉(zhuǎn)鉆孔設(shè)施。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測鉆桿的螺紋接合的緊密性的方法，當(dāng)由于利用巖石鉆機(jī)(I)的沖擊裝置撞擊鉆孔設(shè)施(6)而導(dǎo)致鉆孔設(shè)施(6)的至少一個螺紋接合松開時,所述方法基于撞擊時所述鉆孔設(shè)施￠)中所產(chǎn)生的振動來預(yù)先確定用于所述螺紋接合松開的情況的至少一個松開模型，測量在撞擊過程中從所述鉆孔設(shè)施(6)源發(fā)的振動，并且將測量的振動信號與所述松開模型作比較以便于確定所述螺紋接合的緊密性，其特征在于，進(jìn)一步預(yù)先確定用于所述螺紋接合被緊固的情況的至少一個緊固模型，將在撞擊過程中測量的所述振動信號與所述緊固模型和所述松開模型二者作比較，并且基于所述比較來確定在確定的時刻所述螺紋接合的緊密性與哪個模型對應(yīng)得更好。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，基于鉆桿^a)的物理屬性來理論地確定所述模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述螺紋接合緊固以及當(dāng)所述螺紋接合松開時，通過在鉆孔過程中撞擊所述鉆孔設(shè)施(6)并且測量來自所述鉆孔設(shè)施￠)的振動來確定所述模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過基于操作者操作所述設(shè)備的活動而撞擊以使得所述鉆孔設(shè)備￠)的所述螺紋接合脫開，來確定所述模型。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，確定所述模型之間的閾值條件，在所述閾值條件的一邊，所述螺紋接合被認(rèn)為是松開的，而在所述閾值條件的另一邊，所述螺紋接合被認(rèn)為是緊固的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述模型之間的閾值條件是可調(diào)節(jié)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述巖石鉆機(jī)(I)的控制裝置(8)根據(jù)所述巖石鉆機(jī)(I)和/或所述鉆孔條件來自動地調(diào)節(jié)所述閾值條件。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述閾值條件被理論地確定。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述閾值條件被實(shí)驗(yàn)性地確定，使得有經(jīng)驗(yàn)的操作者執(zhí)行撞擊，并且由所述操作者決定的撞擊停止值被設(shè)置為所述模型之間的所述閾值條件。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從所述巖石鉆機(jī)(I)測量振動。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，從所述鉆孔設(shè)施(6)測量振動。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述振動被測量為聲音信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述振動被測量為應(yīng)力波。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述振動被測量為加速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述振動被測量為機(jī)械振動。
16.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述振動被測量為超聲波。
17.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述振動被光學(xué)地測量。
18.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，測量所述鉆孔設(shè)施 (6)中的應(yīng)力波的傳播。
19.一種用于檢測鉆桿的螺紋接合的緊密性的設(shè)備，當(dāng)由于利用巖石鉆機(jī)(I)的沖擊裝置撞擊鉆孔設(shè)施而導(dǎo)致鉆孔設(shè)施出)的至少一個螺紋接合松開時，該設(shè)備包括控制裝置(8)，所述控制裝置(8)用于控制所述巖石鉆機(jī)(I);存儲器部件，所述存儲器部件用于存儲預(yù)先確定的松開模型，所述松開模型表示所述鉆孔設(shè)施￠)的螺紋接合被松開的情況； 測量裝置(9)，所述測量裝置(9)用于測量在撞擊過程中從鉆桿源發(fā)的振動；以及分析部件(11)，所述分析部件(11)用于根據(jù)預(yù)定原理來分析測量的振動，并且用于與所述松開模型作比較，以便于確定所述螺紋連接是否已經(jīng)被松開，其特征在于，在所述存儲器部件中還預(yù)先存儲至少一個緊固模型，所述至少一個緊固模型表示所述鉆孔設(shè)施￠)的螺紋接合緊固的情況，所述分析部件(11)被布置為將在撞擊過程中測量的振動信號與所述緊固模型和所述松開模型二者作比較，并且基于所述比較來確定在確定的時刻所述螺紋接合的緊密性與哪個模型對應(yīng)得更好。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述存儲器部件被包括在所述控制裝置⑶內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的設(shè)備，其特征在于，所述存儲器部件存儲在所述模型之間確定的閾值條件，在所述閾值條件的一邊，所述螺紋接合被認(rèn)為是松開的，而在所述閾值條件的另一邊，所述螺紋接合被認(rèn)為是緊固的。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置(8)被布置為基于所述模型的測量結(jié)果來調(diào)節(jié)所述閾值條件。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，所述巖石鉆機(jī)(I)的所述控制裝置(8) 被布置為根據(jù)所述巖石鉆機(jī)(I)和/或所述鉆孔條件來自動地調(diào)節(jié)所述閾值條件。
24.根據(jù)權(quán)利要求19至23中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置(9) 被布置為測量來自所述巖石鉆機(jī)(I)的振動。
25.根據(jù)權(quán)利要求19至24中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置(9) 被布置為測量來自所述鉆孔設(shè)施￠)的振動。
26.根據(jù)權(quán)利要求19至25中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置(9) 被布置為將振動測量為聲音信號。
27.根據(jù)權(quán)利要求19至25中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置(9) 被布置為將振動測量為應(yīng)力波。
28.根據(jù)權(quán)利要求19至25中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置(9) 被布置為將振動測量為加速度。
29.根據(jù)權(quán)利要求19至25中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置(9) 被布置為將振動測量為機(jī)械振動。
30.根據(jù)權(quán)利要求19至25中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置(9) 被布置為將振動測量為超聲波。
31.根據(jù)權(quán)利要求19至25中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置(9) 被布置為光學(xué)地測量振動。
32.根據(jù)權(quán)利要求19至25中的任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述測量裝置(9) 被布置為將振動測量為所述鉆孔設(shè)施￠)內(nèi)的應(yīng)力波的傳播。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備用于在由于利用巖石鉆機(jī)(1)的沖擊裝置撞擊鉆孔設(shè)施(6)而使得鉆孔設(shè)施(6)的至少一個螺紋接合松開時檢測鉆桿螺紋接合緊密性。為了檢測緊密性，預(yù)先確定了用于螺紋接合緊固的情況的至少一個緊固模型，將在撞擊過程中測量的信號與緊固模型和松開模型作比較，并且基于該比較來確定在確定的時刻螺紋接合的緊密性與哪個模型對應(yīng)得更好。
文檔編號E21B44/00GK102985636SQ201180032173
公開日2013年3月20日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者托墨·皮理楠, 約納·哈卡拉, 安西·克拉普里, 韋薩·烏伊托 申請人:山特維克礦山工程機(jī)械有限公司