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Identification of Impact Frequency for Down-the-Hole Drills Using Motor Current Signature Analysis
Indexado
WoS WOS:000979345800001
Scopus SCOPUS_ID:85156172295
DOI 10.3390/APP13084650
Año 2023
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



In rotary-percussion drilling, the impact frequency is a crucial variable that is closely linked to operational factors that determine the efficacy of the drilling process, such as the rate of penetration, bit wear, and rock mass characteristics. Typical identification methods rely on complex simulation models or the analysis of different sensor signals installed on specially adapted setups, which are difficult to be implemented in the field. This paper presents a novel study where the impact frequency is identified by motor current signature analysis (MCSA) applied to an induction motor driving a DTH drilling setup. The analysis of the case study begins with the definition of characteristic drilling stages where the pressure and sound signals allow the detection of an impact frequency of 14.10 Hz, which is then used as a reference to validate three MCSA identification approaches. As a result of the analysis, the envelope approach is the most robust for nearly real-time implementations considering its simplicity and range of coverage. Experimental results provide evidence about the feasibility of the proposed MCSA methods to be integrated into Measurement-While-Drilling (MWD) systems to improve drilling condition monitoring and rock mass characterization.

Revista



Revista ISSN
Applied Sciences Basel 2076-3417

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Disciplinas de Investigación



WOS
Chemistry, Multidisciplinary
Engineering, Multidisciplinary
Physics, Applied
Materials Science, Multidisciplinary
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Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Brito, Diego Hombre Universidad Católica de la Santísima Concepción - Chile
2 GOMEZ-PUIGPINOS, RENE ESTEBAN Hombre Universidad de Concepción - Chile
3 CARVAJAL-KARL, GONZALO JAVIER Hombre Universidad Técnica Federico Santa María - Chile
4 REYES-CHAMORRO, LORENZO ENRIQUE Hombre Universidad Austral de Chile - Chile
5 RAMIREZ-ARIAS, GUILLERMO Hombre Universidad Católica de la Santísima Concepción - Chile

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
Agenția Națională pentru Cercetare și Dezvoltare
National Agency for Research and Development (Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo ANID)

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Agradecimientos



Agradecimiento
This work was funded by the National Agency for Research and Development (Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo ANID) through project FONDECYT 11180768.
This work was funded by the National Agency for Research and Development (Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo ANID) through project FONDECYT 11180768.

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