在(zai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)工業(ye)中，目前(qian)有多(duo)種采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)，其(qi)(qi)中機(ji)(ji)械(xie)(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)最為(wei)普(pu)遍和重(zhong)要，尤其(qi)(qi)是(shi)有桿(gan)泵(beng)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)，典型的(de)(de)(de)有桿(gan)泵(beng)抽油(you)(you)(you)(you)系統的(de)(de)(de)組成如圖7-13所示。早在(zai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)工業(ye)問(wen)世時，我(wo)國所開發的(de)(de)(de)大多(duo)數油(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)開采(cai)(cai)(cai)(cai)階(jie)段(duan)都(dou)已(yi)(yi)進(jin)入(ru)了中、高含水期，許多(duo)油(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)的(de)(de)(de)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)由原來(lai)的(de)(de)(de)自噴式(shi)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)轉(zhuan)為(wei)機(ji)(ji)械(xie)(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)，有些(xie)油(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)甚至最初的(de)(de)(de)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)就是(shi)機(ji)(ji)械(xie)(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)。據相關資(zi)料數據統計，目前(qian)全國機(ji)(ji)械(xie)(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)已(yi)(yi)占(zhan)油(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)總(zong)數的(de)(de)(de)90％以上，機(ji)(ji)械(xie)(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)中90％以上皆為(wei)有桿(gan)泵(beng)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)，可(ke)見有桿(gan)泵(beng)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)已(yi)(yi)在(zai)我(wo)國的(de)(de)(de)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)開采(cai)(cai)(cai)(cai)中占(zhan)據了舉足輕(qing)重(zhong)的(de)(de)(de)地位。
抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)是抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)機與深井泵之間傳遞(di)動力(li)的重要部件(jian)，長期在(zai)腐蝕介質中(zhong)承(cheng)受(shou)著(zhu)交變(bian)載荷，極易形成如裂紋、腐蝕坑（麻(ma)點）及偏磨(mo)等缺陷，從而(er)會(hui)降(jiang)低自身強度，嚴重時導致斷桿(gan)事故。為提高(gao)抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)循環利用率，一(yi)種舊抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)的再制造新工(gong)藝-冷拔(ba)復新制造工(gong)藝被廣泛(fan)使用。在(zai)此(ci)過程中(zhong)，首先(xian)需要對抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)進(jin)行無(wu)損(sun)檢測，然后根(gen)據(ju)抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)質量(liang)狀況采取合(he)適(shi)的修復工(gong)藝。
常規抽油桿(gan)整體(ti)(ti)結(jie)構如圖7-14所(suo)示，抽油桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)一般為(wei)(wei)實心(xin)圓形斷面的鋼桿(gan)，當(dang)桿(gan)徑(jing)較大時(shi)，也有空心(xin)結(jie)構，兩端為(wei)(wei)鐓粗的桿(gan)頭(tou)，由外螺(luo)紋接頭(tou)、應力(li)卸荷槽(cao)、推(tui)承面臺肩、方(fang)徑(jing)扳手、鐓粗凸緣和圓弧過(guo)渡區(qu)構成。外螺(luo)紋接頭(tou)與接箍(gu)相連，方(fang)徑(jing)扳手裝卸抽油桿(gan)接頭(tou)時(shi)用(yong)于(yu)卡住抽油桿(gan)鉗。
常(chang)用抽油桿(gan)規格(ge)按桿(gan)體的外徑(jing)一共分(fen)為(wei)6種，分(fen)別是φ13mm、φ16mm、φ19mm、Φ22mm、φ25mm和ф28mm（1／2in、5／8in、3／4in、7／8in、1in和11／8in），長度(du)一般(ban)為(wei)7.62m或(huo)8m。根(gen)據API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標準，常(chang)規鋼制抽油桿(gan)長度(du)一般(ban)為(wei)7.62m、8m和9m。常(chang)用抽油桿(gan)主(zhu)要規格(ge)參數見表7-2。
抽油(you)桿作為連接井(jing)上抽油(you)機和(he)井(jing)下抽油(you)泵柱塞(sai)之(zhi)間(jian)的(de)連桿，其產生的(de)最典型(xing)缺陷形式就(jiu)是磨損(sun)。抽油(you)桿與抽油(you)管(guan)之(zhi)間(jian)的(de)磨損(sun)形式主(zhu)要包括機械磨損(sun)、磨料磨損(sun)和(he)電化學腐蝕。
機械磨(mo)(mo)損(sun)(sun)是單純的(de)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)體與(yu)(yu)油(you)管體發生(sheng)偏(pian)磨(mo)(mo)，影響(xiang)因素眾多，常見(jian)(jian)誘因包括井(jing)眼軌(gui)跡形狀、桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)柱結構及工作參數的(de)配(pei)合。這種常見(jian)(jian)的(de)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)體缺陷(xian)主要表現在兩個方面(mian)：在桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)體撓度相(xiang)對較小的(de)位置，抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)的(de)接箍與(yu)(yu)抽(chou)(chou)油(you)管內(nei)壁(bi)極易產(chan)(chan)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)摩(mo)(mo)擦(ca)，由于(yu)油(you)管的(de)摩(mo)(mo)擦(ca)面(mian)相(xiang)對較大，因此磨(mo)(mo)損(sun)(sun)程度較輕，但是桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)體接箍和桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)頭(tou)部分磨(mo)(mo)損(sun)(sun)嚴(yan)重(zhong)；在抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)體撓度相(xiang)對較大的(de)地方，抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)的(de)接箍與(yu)(yu)抽(chou)(chou)油(you)管內(nei)壁(bi)產(chan)(chan)生(sheng)摩(mo)(mo)擦(ca)碰(peng)撞(zhuang)的(de)同(tong)時，桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)本體與(yu)(yu)油(you)管內(nei)壁(bi)也會產(chan)(chan)生(sheng)摩(mo)(mo)擦(ca)，磨(mo)(mo)損(sun)(sun)比較嚴(yan)重(zhong)，導致桿(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)體出現嚴(yan)重(zhong)偏(pian)磨(mo)(mo)。
腐(fu)蝕缺陷(xian)(xian)是一(yi)種廣泛存在的電(dian)化(hua)學現象，受(shou)介質環境的影(ying)響巨大(da)(da)。桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)的偏(pian)磨(mo)與腐(fu)蝕缺陷(xian)(xian)并(bing)不是簡單的累加，而(er)是兩者結合，相互作(zuo)用，促使更大(da)(da)的破(po)壞產生(sheng)。當桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)表面被活化(hua)，成為電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕的陽(yang)(yang)(yang)極(ji)，則(ze)形成大(da)(da)陰極(ji)小(xiao)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)的電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕，而(er)產出液是強(qiang)電(dian)解(jie)質，具(ju)有強(qiang)腐(fu)蝕性，對電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕起(qi)到(dao)一(yi)個催化(hua)作(zuo)用。其(qi)中，陽(yang)(yang)(yang)極(ji)則(ze)首當其(qi)沖，即發生(sheng)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)偏(pian)磨(mo)的位置會優先發生(sheng)電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕，導致產生(sheng)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)偏(pian)磨(mo)的表面更加粗糙，加劇磨(mo)損(sun)。抽油桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)的常見缺陷(xian)(xian)如圖7-15所(suo)示(shi)。
一、檢測原理
直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)利用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線圈產(chan)生恒定(ding)(ding)的(de)磁(ci)(ci)(ci)場對(dui)被檢(jian)測構(gou)件(jian)進(jin)行磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)，其(qi)可分為恒定(ding)(ding)直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)和脈動電(dian)(dian)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)。恒定(ding)(ding)直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)對(dui)電(dian)(dian)源要求較(jiao)(jiao)(jiao)高，整流(liu)(liu)后產(chan)生波動范(fan)圍(wei)較(jiao)(jiao)(jiao)小的(de)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)，以免產(chan)生磁(ci)(ci)(ci)場波動而(er)降低檢(jian)測信號的(de)信噪比。磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)大小因被測構(gou)件(jian)的(de)截面積不同而(er)發生變化(hua)(hua)，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強度的(de)大小通過控制輸入電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)大小來實現(xian)調節。脈動電(dian)(dian)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)在電(dian)(dian)氣實現(xian)上相(xiang)對(dui)容(rong)易(yi)，是剩磁(ci)(ci)(ci)法(fa)檢(jian)測中較(jiao)(jiao)(jiao)常使(shi)用(yong)(yong)的(de)直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)方式。
交(jiao)(jiao)流(liu)磁化(hua)是向磁化(hua)器中(zhong)施以交(jiao)(jiao)變電流(liu)，進(jin)而產生(sheng)交(jiao)(jiao)變的(de)磁化(hua)場。但由于(yu)趨膚效應(ying)，磁化(hua)場僅存在于(yu)被檢測(ce)構件(jian)表面，因此(ci)，交(jiao)(jiao)流(liu)磁化(hua)適(shi)合用于(yu)鐵磁性構件(jian)表面或近表層缺陷的(de)檢測(ce)。
永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)以永久磁(ci)(ci)鐵(tie)作(zuo)為磁(ci)(ci)源對(dui)鐵(tie)磁(ci)(ci)性構(gou)件施加磁(ci)(ci)化(hua)(hua)。在永久磁(ci)(ci)鐵(tie)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)中通(tong)常采用磁(ci)(ci)鐵(tie)、銜鐵(tie)以及鐵(tie)磁(ci)(ci)性構(gou)件構(gou)成磁(ci)(ci)回路。它(ta)的磁(ci)(ci)化(hua)(hua)場與恒定直流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)產生的磁(ci)(ci)場有相通(tong)性，但磁(ci)(ci)化(hua)(hua)強度的調整不(bu)(bu)如后(hou)者方便(bian)(bian)，其磁(ci)(ci)路一旦確定磁(ci)(ci)化(hua)(hua)強度大小(xiao)便(bian)(bian)不(bu)(bu)可調整。永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)的吸力(li)很大，對(dui)抽油桿的前行和檢測探頭的合攏均(jun)會帶來不(bu)(bu)便(bian)(bian)。
檢(jian)測(ce)(ce)系統主(zhu)要是針對水平(ping)放置在(zai)(zai)修復車間內的(de)(de)(de)在(zai)(zai)用抽(chou)油桿(gan)（即舊抽(chou)油桿(gan)）進行檢(jian)測(ce)(ce)。考慮抽(chou)油桿(gan)桿(gan)徑較細且兩端存在(zai)(zai)較大的(de)(de)(de)變(bian)徑區域(yu)，永磁磁化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)吸力大且尺寸規(gui)格(ge)確(que)定后(hou)無(wu)法進行磁化(hua)(hua)(hua)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)調節，對抽(chou)油桿(gan)的(de)(de)(de)水平(ping)運動、磁化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)均(jun)(jun)勻性和檢(jian)測(ce)(ce)探頭(tou)張緊均(jun)(jun)造成不利影響。直流(liu)(liu)線圈(quan)磁化(hua)(hua)(hua)器具有可調節磁化(hua)(hua)(hua)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)靈活(huo)性，該方式能夠在(zai)(zai)抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體內部產(chan)生穩定、均(jun)(jun)勻的(de)(de)(de)磁化(hua)(hua)(hua)場，獲得(de)分辨率良好的(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)漏磁場。此(ci)外，從漏磁信號處理角(jiao)度(du)來(lai)看，缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)漏磁場承載著缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)相(xiang)關(guan)信息(xi)，為了更好地辨識出抽(chou)油桿(gan)的(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)信號，勵磁電流(liu)(liu)與(yu)缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)信號頻(pin)率之間的(de)(de)(de)差距越(yue)大越(yue)好。對于一般(ban)的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)速度(du)來(lai)說，缺(que)(que)陷(xian)(xian)(xian)信號的(de)(de)(de)頻(pin)率范(fan)圍是幾十赫(he)茲到上百赫(he)茲，故(gu)勵磁電流(liu)(liu)頻(pin)率應該采用低頻(pin)或者高頻(pin)。
對(dui)于細(xi)長鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性構件，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)方(fang)(fang)式有(you)單磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)和雙(shuang)(shuang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)兩(liang)種方(fang)(fang)式，如圖7-16所示。單磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)方(fang)(fang)式中(zhong)，為了滿足(zu)檢測(ce)(ce)(ce)一致性要(yao)求(qiu)，通(tong)常(chang)將檢測(ce)(ce)(ce)探(tan)頭(tou)放置于磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器內部(bu)。從而導(dao)致線(xian)(xian)(xian)圈(quan)內外徑增(zeng)大，磁(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)量在抽油桿桿體外的(de)空氣中(zhong)損失(shi)大，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)率低且(qie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)果(guo)差(cha)。采用雙(shuang)(shuang)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)進行(xing)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)時(shi)，不(bu)僅可以縮減線(xian)(xian)(xian)圈(quan)內外徑，增(zeng)大抽油桿的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強度(du)，增(zeng)加抽油桿的(de)有(you)效(xiao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)區(qu)域，提高磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)率，而且(qie)檢測(ce)(ce)(ce)探(tan)頭(tou)可以布置在兩(liang)個(ge)檢測(ce)(ce)(ce)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)中(zhong)間(jian)部(bu)位。根據霍姆赫茲線(xian)(xian)(xian)圈(quan)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場分布，雙(shuang)(shuang)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)在抽油桿桿體內部(bu)更易形成密集而均勻的(de)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場，有(you)助于提高檢測(ce)(ce)(ce)信號的(de)靈敏度(du)和穩(wen)定性。
以直徑φ25mm抽(chou)油(you)桿(gan)中(zhong)心線(xian)為(wei)中(zhong)心建(jian)立2D對稱(cheng)有限元模型(xing)，利用ANSYS仿真軟件計算獲得不同(tong)磁(ci)化方式下的(de)(de)抽(chou)油(you)桿(gan)中(zhong)心線(xian)方向(xiang)的(de)(de)磁(ci)感應強(qiang)度(du)，如圖7-17所示(shi)。
從圖7-17分(fen)析(xi)可知，雙(shuang)線圈在抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體內更易獲得均勻且磁(ci)化強度相(xiang)對較大(da)的(de)(de)軸(zhou)向磁(ci)化場，均勻軸(zhou)向磁(ci)化場接近2.2T，且兩(liang)磁(ci)化線圈的(de)(de)軸(zhou)向間距達到了150mm。基(ji)于雙(shuang)線圈軸(zhou)向直流(liu)(liu)磁(ci)化的(de)(de)抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)漏磁(ci)自動檢(jian)測方案如圖7-18所示(shi)，通過軸(zhou)向布置兩(liang)個直流(liu)(liu)勵磁(ci)線圈將(jiang)抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體磁(ci)化到飽和(he)或近飽和(he)狀態，當抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體表面有缺陷(xian)存在時，抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體缺陷(xian)處(chu)局部材料的(de)(de)磁(ci)導率會(hui)降低，磁(ci)阻增大(da)，抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體內部的(de)(de)磁(ci)力線會(hui)發生畸變(bian)，從而(er)導致(zhi)部分(fen)磁(ci)力線泄漏到空氣中，形成(cheng)缺陷(xian)的(de)(de)漏磁(ci)場，然(ran)后(hou)被處(chu)于雙(shuang)勵磁(ci)線圈中間的(de)(de)漏磁(ci)傳感(gan)器拾取，繼(ji)而(er)將(jiang)漏磁(ci)信(xin)號轉換為電壓信(xin)號，之后(hou)經過信(xin)號放大(da)器進行(xing)信(xin)號放大(da)和(he)濾波處(chu)理，并(bing)進入(ru)A-D轉換器，完成(cheng)對漏磁(ci)信(xin)號的(de)(de)調理和(he)采集(ji)，最終漏磁(ci)檢(jian)測數字信(xin)號進入(ru)計算機(ji)(ji)上位(wei)機(ji)(ji)軟件進行(xing)分(fen)析(xi)處(chu)理和(he)顯示(shi)。
二、整(zheng)體(ti)方案
抽(chou)(chou)油桿漏磁自(zi)動(dong)(dong)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)總體(ti)(ti)布局如圖7-19所(suo)示。抽(chou)(chou)油桿漏磁自(zi)動(dong)(dong)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)系統主要包括：料(liao)架、氣(qi)動(dong)(dong)翻料(liao)機(ji)構(gou)、傳(chuan)(chuan)送(song)機(ji)構(gou)、氣(qi)動(dong)(dong)壓(ya)緊(jin)(jin)扶(fu)(fu)正(zheng)(zheng)裝置(zhi)、檢(jian)測(ce)(ce)(ce)探頭(tou)氣(qi)動(dong)(dong)跟蹤機(ji)構(gou)。氣(qi)動(dong)(dong)翻料(liao)機(ji)構(gou)完成待檢(jian)測(ce)(ce)(ce)抽(chou)(chou)油桿從上(shang)料(liao)架到傳(chuan)(chuan)送(song)輪以(yi)及(ji)下(xia)料(liao)分選區的(de)傳(chuan)(chuan)遞工作；氣(qi)動(dong)(dong)壓(ya)緊(jin)(jin)扶(fu)(fu)正(zheng)(zheng)裝置(zhi)主要用于壓(ya)緊(jin)(jin)和扶(fu)(fu)正(zheng)(zheng)抽(chou)(chou)油桿桿體(ti)(ti)，使(shi)其平(ping)穩地通過檢(jian)測(ce)(ce)(ce)設備；檢(jian)測(ce)(ce)(ce)探頭(tou)氣(qi)動(dong)(dong)跟蹤機(ji)構(gou)用于實現探頭(tou)緊(jin)(jin)貼(tie)桿體(ti)(ti)表面(mian)，并保證抽(chou)(chou)油桿接箍的(de)順利通過。
抽(chou)油桿(gan)漏磁(ci)自動檢測流程分為以(yi)下(xia)幾(ji)步：
1）氣動上翻料機(ji)(ji)構(gou)將待(dai)檢測抽油桿從上料架送至傳送線，抽油桿在傳送機(ji)(ji)構(gou)的驅動下勻速傳送至檢測主機(ji)(ji)。
2）對磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器通以直流電，使得磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器產(chan)生穩定的(de)軸(zhou)向磁(ci)化(hua)(hua)(hua)場，將抽油桿桿體(ti)(ti)軸(zhou)向磁(ci)化(hua)(hua)(hua)至飽和或近(jin)飽和狀態。當(dang)抽油桿桿體(ti)(ti)存在缺(que)陷時，缺(que)陷處便(bian)會(hui)產(chan)生相應的(de)漏(lou)磁(ci)場。
3）缺陷漏(lou)(lou)磁場被(bei)漏(lou)(lou)磁傳感器(qi)拾取，并轉(zhuan)換為電壓信(xin)(xin)號，之后(hou)(hou)依次經過(guo)信(xin)(xin)號放大、濾波(bo)、A-D轉(zhuan)換，然后(hou)(hou)完成采集，最后(hou)(hou)進(jin)入計算(suan)機(ji)的(de)上位機(ji)軟件進(jin)行(xing)顯示(shi)和(he)處(chu)理(li)。
4）抽(chou)油桿(gan)檢(jian)測(ce)完(wan)成之后，利用退磁(ci)器實(shi)現退磁(ci)，之后進(jin)行(xing)下(xia)一根抽(chou)油桿(gan)的循環檢(jian)測(ce)。
1. 壓緊扶正(zheng)裝置
如圖7-20所(suo)示，檢(jian)測主(zhu)(zhu)機由前(qian)后兩個壓(ya)緊(jin)扶正裝置、中間檢(jian)測探(tan)頭板(ban)以及磁化器集于(yu)一體(ti)，組成一個完整的(de)檢(jian)測設備(bei)單(dan)元。氣動壓(ya)緊(jin)扶正裝置如圖7-21所(suo)示，主(zhu)(zhu)要由兩個單(dan)級臥式(shi)擺線針形電動機、上(shang)下壓(ya)緊(jin)輪、底部(bu)支撐(cheng)氣囊和(he)頂部(bu)超(chao)薄(bo)傳(chuan)動氣缸(gang)組成。壓(ya)緊(jin)扶正裝置的(de)主(zhu)(zhu)要功能是實現(xian)傳(chuan)動構件的(de)導向和(he)驅動，使(shi)其平穩通過檢(jian)測探(tan)頭板(ban)。
2．檢(jian)測(ce)探頭
在(zai)漏磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)中，被檢測(ce)(ce)的(de)(de)(de)量包(bao)括(kuo)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)(he)(he)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)梯度(du)(du)(du)，兩者存在(zai)根(gen)本(ben)區(qu)別。感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈和(he)(he)(he)霍爾(er)元(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)用也(ye)存在(zai)根(gen)本(ben)的(de)(de)(de)不同(tong)：感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)是空(kong)(kong)間(jian)內磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)梯度(du)(du)(du)，也(ye)即變化程度(du)(du)(du)，與(yu)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)(du)(du)及其空(kong)(kong)間(jian)分布有關；霍爾(er)元(yuan)件(jian)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)是空(kong)(kong)間(jian)內某(mou)點的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)絕對值(zhi)。為(wei)實現各類(lei)缺(que)陷的(de)(de)(de)全覆蓋檢測(ce)(ce)，根(gen)據檢測(ce)(ce)桿體缺(que)陷產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)信號特性選擇霍爾(er)元(yuan)件(jian)和(he)(he)(he)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈兩種傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器同(tong)時作為(wei)磁(ci)(ci)敏感(gan)(gan)(gan)(gan)元(yuan)件(jian)，如圖(tu)7-22所示。
根據霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)和感(gan)(gan)(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)(quan)的輸(shu)(shu)(shu)出特性，感(gan)(gan)(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)(quan)雙排交錯布(bu)置(zhi)，相(xiang)鄰(lin)感(gan)(gan)(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)(quan)串聯輸(shu)(shu)(shu)出，感(gan)(gan)(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)(quan)平放布(bu)置(zhi)，可最大限(xian)度地拾取缺陷漏磁(ci)(ci)信(xin)(xin)號軸(zhou)向(xiang)(xiang)分量；霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)單排立裝布(bu)置(zhi)，有效拾取缺陷漏磁(ci)(ci)信(xin)(xin)號軸(zhou)向(xiang)(xiang)分量，相(xiang)鄰(lin)霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)檢(jian)測信(xin)(xin)號并聯輸(shu)(shu)(shu)出，磁(ci)(ci)敏感(gan)(gan)(gan)(gan)元(yuan)件(jian)全覆(fu)蓋(gai)布(bu)置(zhi)，如圖7-23所(suo)示(shi)。將16個(ge)感(gan)(gan)(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)(quan)及8個(ge)霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)均布(bu)于(yu)整圓(yuan)周(zhou)范(fan)圍內，相(xiang)鄰(lin)感(gan)(gan)(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)(quan)的中(zhong)心(xin)距約(yue)為(wei)8mm，相(xiang)鄰(lin)感(gan)(gan)(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)(quan)串聯輸(shu)(shu)(shu)出；相(xiang)鄰(lin)霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)中(zhong)心(xin)相(xiang)距約(yue)為(wei)11mm，相(xiang)鄰(lin)霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)并聯后單通道輸(shu)(shu)(shu)出，檢(jian)測元(yuan)件(jian)布(bu)置(zhi)時需(xu)注意方位保持一致。
同時，在感應線圈中放置聚磁鐵心，感應線圈和聚磁鐵心的長、寬、高尺寸分別為：6mm×2mm×3mm和5mm×1.5mm×3mm。為給傳感器提供良好的工作環境，并延長使用壽命，將感應線圈和霍爾元件安裝在瓦狀探靴內部，并且在探靴工作表面噴涂耐磨陶瓷。檢測探靴的結構設計如圖7-24所示，單個瓦狀探靴的有效覆蓋角度為α，相鄰瓦狀探靴交錯β角度布置，從而實現抽油桿的全覆蓋檢測。
三、現場(chang)應(ying)用
抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)漏(lou)磁自動化(hua)檢(jian)(jian)(jian)測系(xi)統實物(wu)如圖7-25所示，該系(xi)統可(ke)(ke)檢(jian)(jian)(jian)測的(de)抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)規格(ge)范圍為φ19～Φ48mm。通過對磁化(hua)器、傳(chuan)感器和檢(jian)(jian)(jian)測探靴的(de)設計(ji)，可(ke)(ke)對抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體表面(mian)的(de)裂紋、點狀(zhuang)腐蝕等缺陷進行(xing)全面(mian)可(ke)(ke)靠(kao)的(de)檢(jian)(jian)(jian)測。整個檢(jian)(jian)(jian)測過程(cheng)可(ke)(ke)實現(xian)自動化(hua)，包(bao)括抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)上料(liao)、傳(chuan)送(song)、檢(jian)(jian)(jian)測、分(fen)級、標記(ji)和退磁等所有(you)(you)檢(jian)(jian)(jian)測過程(cheng)，具有(you)(you)良好(hao)的(de)工程(cheng)應(ying)用價值(zhi)，為抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)的(de)修復提供了(le)基礎。
