在(zai)石(shi)油(you)(you)工業中(zhong)，目前有(you)多種采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)，其(qi)中(zhong)機(ji)械采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)最為普遍和重要(yao)，尤其(qi)是有(you)桿(gan)泵(beng)(beng)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)，典型的(de)有(you)桿(gan)泵(beng)(beng)抽油(you)(you)系(xi)統的(de)組成如圖7-13所示(shi)。早在(zai)石(shi)油(you)(you)工業問(wen)世時(shi)，我國(guo)所開(kai)發的(de)大(da)多數油(you)(you)井(jing)(jing)開(kai)采(cai)(cai)(cai)階段都已進入了中(zhong)、高含(han)水期(qi)，許多油(you)(you)井(jing)(jing)的(de)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)由原來的(de)自噴(pen)式(shi)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)轉為機(ji)械采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)，有(you)些油(you)(you)井(jing)(jing)甚至最初(chu)的(de)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)就是機(ji)械采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)。據相關(guan)資料數據統計，目前全國(guo)機(ji)械采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)井(jing)(jing)已占(zhan)油(you)(you)井(jing)(jing)總(zong)數的(de)90％以(yi)上，機(ji)械采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)井(jing)(jing)中(zhong)90％以(yi)上皆為有(you)桿(gan)泵(beng)(beng)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)，可(ke)見(jian)有(you)桿(gan)泵(beng)(beng)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)已在(zai)我國(guo)的(de)石(shi)油(you)(you)開(kai)采(cai)(cai)(cai)中(zhong)占(zhan)據了舉足輕(qing)重的(de)地位。

  抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)是抽(chou)(chou)油機與深井泵之間傳遞動力(li)的(de)重要部件，長期在(zai)腐蝕介(jie)質中承受著交變載(zai)荷，極易(yi)形成如裂紋、腐蝕坑（麻(ma)點(dian)）及偏磨等缺陷，從而會降低自身強度，嚴重時導致斷桿(gan)(gan)(gan)事故。為提高抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)循環利(li)用率，一種舊抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)的(de)再制造新(xin)(xin)工(gong)藝(yi)-冷拔復(fu)新(xin)(xin)制造工(gong)藝(yi)被廣泛(fan)使用。在(zai)此過程中，首先需要對(dui)抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)進行(xing)無(wu)損檢測，然(ran)后根據抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)質量狀況(kuang)采取合(he)適的(de)修復(fu)工(gong)藝(yi)。

  常規抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)整體結構如圖(tu)7-14所(suo)示(shi)，抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體一(yi)般為實(shi)心圓形(xing)斷面的鋼桿(gan)(gan)，當桿(gan)(gan)徑較大時，也有空心結構，兩端為鐓(dui)粗的桿(gan)(gan)頭，由(you)外螺紋接頭、應力卸荷槽、推承面臺肩、方徑扳(ban)手、鐓(dui)粗凸緣和圓弧過渡(du)區構成。外螺紋接頭與接箍相連，方徑扳(ban)手裝卸抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)接頭時用于卡住抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)鉗。

  常用(yong)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)規(gui)格按桿(gan)(gan)體的外(wai)徑一(yi)(yi)共(gong)分為(wei)(wei)6種，分別是φ13mm、φ16mm、φ19mm、Φ22mm、φ25mm和ф28mm（1／2in、5／8in、3／4in、7／8in、1in和11／8in），長(chang)度一(yi)(yi)般為(wei)(wei)7.62m或8m。根據API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標準，常規(gui)鋼制抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)長(chang)度一(yi)(yi)般為(wei)(wei)7.62m、8m和9m。常用(yong)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)主要(yao)規(gui)格參數見表7-2。

  抽(chou)油(you)桿作為連(lian)接井上抽(chou)油(you)機(ji)(ji)和井下抽(chou)油(you)泵柱塞(sai)之間的(de)連(lian)桿，其產生的(de)最典型缺陷形(xing)式就是磨(mo)損(sun)。抽(chou)油(you)桿與抽(chou)油(you)管之間的(de)磨(mo)損(sun)形(xing)式主要包括(kuo)機(ji)(ji)械磨(mo)損(sun)、磨(mo)料磨(mo)損(sun)和電化學(xue)腐蝕。

 機械磨損是單純的(de)(de)(de)(de)(de)抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體與(yu)油管(guan)體發生(sheng)(sheng)偏(pian)(pian)磨，影響因(yin)素(su)眾(zhong)多(duo)，常見誘因(yin)包括(kuo)井(jing)眼軌跡形狀、桿(gan)(gan)柱結(jie)構及工(gong)作參數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)配合(he)。這種常見的(de)(de)(de)(de)(de)桿(gan)(gan)體缺陷主要(yao)表(biao)現在(zai)兩個方面(mian)：在(zai)桿(gan)(gan)體撓(nao)(nao)度(du)相對較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)位置，抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)箍(gu)與(yu)抽(chou)(chou)油管(guan)內(nei)(nei)壁(bi)極易產生(sheng)(sheng)碰撞(zhuang)摩(mo)擦，由于油管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)摩(mo)擦面(mian)相對較(jiao)大，因(yin)此磨損程(cheng)度(du)較(jiao)輕，但是桿(gan)(gan)體接(jie)箍(gu)和桿(gan)(gan)頭部分磨損嚴重；在(zai)抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體撓(nao)(nao)度(du)相對較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)方，抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)箍(gu)與(yu)抽(chou)(chou)油管(guan)內(nei)(nei)壁(bi)產生(sheng)(sheng)摩(mo)擦碰撞(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)同時，桿(gan)(gan)本體與(yu)油管(guan)內(nei)(nei)壁(bi)也會產生(sheng)(sheng)摩(mo)擦，磨損比較(jiao)嚴重，導致桿(gan)(gan)體出現嚴重偏(pian)(pian)磨。

  腐蝕(shi)(shi)(shi)缺(que)陷(xian)是(shi)一種廣泛存在的(de)(de)電(dian)(dian)化學(xue)現象，受(shou)介質環境的(de)(de)影響巨大。桿(gan)(gan)(gan)體的(de)(de)偏磨(mo)與腐蝕(shi)(shi)(shi)缺(que)陷(xian)并不(bu)是(shi)簡單的(de)(de)累加(jia)，而(er)是(shi)兩者結合(he)，相互作用，促使更大的(de)(de)破(po)壞產(chan)生(sheng)。當桿(gan)(gan)(gan)體表(biao)面被活(huo)化，成(cheng)為電(dian)(dian)化學(xue)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)陽極(ji)，則形成(cheng)大陰(yin)極(ji)小陽極(ji)的(de)(de)電(dian)(dian)化學(xue)腐蝕(shi)(shi)(shi)，而(er)產(chan)出液是(shi)強(qiang)電(dian)(dian)解質，具(ju)有強(qiang)腐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)，對電(dian)(dian)化學(xue)腐蝕(shi)(shi)(shi)起(qi)到(dao)一個催化作用。其中，陽極(ji)則首當其沖，即(ji)發生(sheng)桿(gan)(gan)(gan)體偏磨(mo)的(de)(de)位(wei)置會優先(xian)發生(sheng)電(dian)(dian)化學(xue)腐蝕(shi)(shi)(shi)，導(dao)致產(chan)生(sheng)桿(gan)(gan)(gan)體偏磨(mo)的(de)(de)表(biao)面更加(jia)粗糙，加(jia)劇磨(mo)損。抽油桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體的(de)(de)常見缺(que)陷(xian)如圖7-15所示。

一、檢測原理

  直(zhi)流(liu)磁(ci)化(hua)利用(yong)直(zhi)流(liu)磁(ci)化(hua)線圈(quan)產(chan)生(sheng)恒(heng)定(ding)(ding)的(de)(de)磁(ci)場對(dui)被檢(jian)測(ce)構件進行磁(ci)化(hua)，其可分為恒(heng)定(ding)(ding)直(zhi)流(liu)磁(ci)化(hua)和(he)脈動(dong)電(dian)流(liu)磁(ci)化(hua)。恒(heng)定(ding)(ding)直(zhi)流(liu)磁(ci)化(hua)對(dui)電(dian)源要(yao)求(qiu)較(jiao)高，整流(liu)后產(chan)生(sheng)波(bo)動(dong)范圍(wei)較(jiao)小的(de)(de)直(zhi)流(liu)電(dian)，以免產(chan)生(sheng)磁(ci)場波(bo)動(dong)而(er)降(jiang)低檢(jian)測(ce)信(xin)(xin)號的(de)(de)信(xin)(xin)噪(zao)比。磁(ci)化(hua)電(dian)流(liu)的(de)(de)大小因被測(ce)構件的(de)(de)截(jie)面積不(bu)同而(er)發(fa)生(sheng)變化(hua)，磁(ci)化(hua)強度(du)的(de)(de)大小通過控制輸(shu)入電(dian)流(liu)的(de)(de)大小來實(shi)現調節。脈動(dong)電(dian)流(liu)磁(ci)化(hua)在電(dian)氣實(shi)現上相對(dui)容易，是(shi)剩磁(ci)法檢(jian)測(ce)中(zhong)較(jiao)常(chang)使(shi)用(yong)的(de)(de)直(zhi)流(liu)磁(ci)化(hua)方(fang)式。

  交(jiao)流(liu)(liu)磁(ci)化是向磁(ci)化器中(zhong)施(shi)以交(jiao)變電(dian)流(liu)(liu)，進而產生交(jiao)變的磁(ci)化場。但由(you)于(yu)(yu)趨膚效應，磁(ci)化場僅存在于(yu)(yu)被檢測(ce)構(gou)件表面(mian)，因此，交(jiao)流(liu)(liu)磁(ci)化適合用于(yu)(yu)鐵磁(ci)性構(gou)件表面(mian)或近表層缺(que)陷的檢測(ce)。

  永磁(ci)磁(ci)化(hua)(hua)以(yi)永久磁(ci)鐵(tie)(tie)作為磁(ci)源對(dui)(dui)鐵(tie)(tie)磁(ci)性構件施加磁(ci)化(hua)(hua)。在永久磁(ci)鐵(tie)(tie)磁(ci)化(hua)(hua)中通常采用磁(ci)鐵(tie)(tie)、銜鐵(tie)(tie)以(yi)及鐵(tie)(tie)磁(ci)性構件構成磁(ci)回路。它的(de)(de)磁(ci)化(hua)(hua)場與恒定(ding)直流磁(ci)化(hua)(hua)產生的(de)(de)磁(ci)場有相通性，但(dan)磁(ci)化(hua)(hua)強度的(de)(de)調(diao)整(zheng)不(bu)如后(hou)者(zhe)方便，其磁(ci)路一旦確定(ding)磁(ci)化(hua)(hua)強度大(da)小便不(bu)可調(diao)整(zheng)。永磁(ci)磁(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)吸力很大(da)，對(dui)(dui)抽油桿的(de)(de)前行(xing)和(he)檢測探頭的(de)(de)合攏均會帶來(lai)不(bu)便。

  檢(jian)測(ce)系統主要是(shi)(shi)針(zhen)對(dui)水平(ping)放置在(zai)修復(fu)車間內的(de)(de)(de)(de)(de)在(zai)用抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)（即舊抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)）進(jin)(jin)行檢(jian)測(ce)。考(kao)慮抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)徑(jing)較(jiao)細且兩端存在(zai)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)徑(jing)區域(yu)，永(yong)磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)力大(da)(da)且尺寸規格(ge)確(que)定(ding)后無法進(jin)(jin)行磁(ci)(ci)化(hua)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)節，對(dui)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)水平(ping)運(yun)動、磁(ci)(ci)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)均勻性和檢(jian)測(ce)探頭張緊(jin)均造成(cheng)不(bu)利影響(xiang)。直流線圈磁(ci)(ci)化(hua)器具(ju)有可調(diao)節磁(ci)(ci)化(hua)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)靈活性，該(gai)方式能(neng)夠在(zai)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)內部產(chan)生穩定(ding)、均勻的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)，獲(huo)得分辨率(lv)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)(xian)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)。此(ci)外，從(cong)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)處理角度(du)來看，缺陷(xian)(xian)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)場(chang)承(cheng)載著缺陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)相關信(xin)息，為(wei)了(le)更(geng)好(hao)地辨識出抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)，勵磁(ci)(ci)電流與缺陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)之間的(de)(de)(de)(de)(de)差距越大(da)(da)越好(hao)。對(dui)于一(yi)般的(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)速度(du)來說，缺陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)范(fan)圍是(shi)(shi)幾十赫(he)茲(zi)到上百赫(he)茲(zi)，故勵磁(ci)(ci)電流頻(pin)率(lv)應該(gai)采用低頻(pin)或(huo)者高頻(pin)。

  對(dui)于(yu)細長鐵磁(ci)(ci)(ci)性(xing)構件，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)方(fang)式有單磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)和雙(shuang)(shuang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)兩(liang)種方(fang)式，如圖7-16所示。單磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)方(fang)式中，為了(le)滿足檢測(ce)一致性(xing)要求(qiu)，通常將(jiang)檢測(ce)探頭放置于(yu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)器內部。從而(er)導致線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)內外徑增大，磁(ci)(ci)(ci)通量在抽油桿(gan)桿(gan)體(ti)外的空氣中損失大，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)率(lv)低(di)且(qie)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)果差。采用雙(shuang)(shuang)勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)進行軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)，不僅可(ke)(ke)以(yi)縮(suo)減(jian)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)內外徑，增大抽油桿(gan)的磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)強度(du)(du)，增加抽油桿(gan)的有效(xiao)(xiao)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)區域，提(ti)高磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)率(lv)，而(er)且(qie)檢測(ce)探頭可(ke)(ke)以(yi)布置在兩(liang)個檢測(ce)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)中間部位(wei)。根據(ju)霍姆赫茲(zi)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)的磁(ci)(ci)(ci)場分布，雙(shuang)(shuang)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)在抽油桿(gan)桿(gan)體(ti)內部更易(yi)形成密集(ji)而(er)均勻的軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)場，有助(zhu)于(yu)提(ti)高檢測(ce)信(xin)號的靈敏度(du)(du)和穩定(ding)性(xing)。

  以(yi)直徑φ25mm抽(chou)油(you)桿中(zhong)心線為中(zhong)心建(jian)立2D對(dui)稱有限元模型，利用ANSYS仿真軟(ruan)件計算獲得不(bu)同磁化(hua)方式(shi)下的(de)抽(chou)油(you)桿中(zhong)心線方向的(de)磁感(gan)應強(qiang)度(du)，如圖(tu)7-17所示。

  從圖(tu)7-17分析(xi)可(ke)知(zhi)，雙線(xian)(xian)圈(quan)(quan)在抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)內更易(yi)獲得均(jun)勻且磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度相(xiang)對較(jiao)大(da)的(de)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場，均(jun)勻軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場接(jie)近2.2T，且兩(liang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的(de)軸向(xiang)間距達到了(le)150mm。基于雙線(xian)(xian)圈(quan)(quan)軸向(xiang)直流磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)的(de)抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)自動檢測(ce)方案如圖(tu)7-18所示，通過(guo)軸向(xiang)布置兩(liang)個直流勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)將抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)到飽和(he)(he)或近飽和(he)(he)狀態，當抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)表面(mian)有缺陷(xian)(xian)存在時，抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)缺陷(xian)(xian)處(chu)局部(bu)(bu)材料的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)導率會(hui)降低(di)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻(zu)增大(da)，抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)內部(bu)(bu)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)會(hui)發生(sheng)畸(ji)變，從而(er)導致部(bu)(bu)分磁(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)泄(xie)漏到空氣中，形(xing)成(cheng)缺陷(xian)(xian)的(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場，然(ran)后(hou)被(bei)處(chu)于雙勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)中間的(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)傳感器(qi)拾(shi)取，繼而(er)將漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)轉換(huan)(huan)為(wei)電壓(ya)信(xin)號(hao)，之后(hou)經過(guo)信(xin)號(hao)放大(da)器(qi)進(jin)(jin)(jin)行信(xin)號(hao)放大(da)和(he)(he)濾波(bo)處(chu)理，并進(jin)(jin)(jin)入A-D轉換(huan)(huan)器(qi)，完成(cheng)對漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)的(de)調理和(he)(he)采集，最終漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)數字(zi)信(xin)號(hao)進(jin)(jin)(jin)入計算機上位(wei)機軟(ruan)件進(jin)(jin)(jin)行分析(xi)處(chu)理和(he)(he)顯示。

二、整體方案

  抽油桿(gan)(gan)漏磁自動(dong)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)總體(ti)布局如圖7-19所示。抽油桿(gan)(gan)漏磁自動(dong)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)系(xi)統主(zhu)要包括：料(liao)架(jia)、氣(qi)動(dong)翻料(liao)機(ji)構(gou)、傳送(song)(song)機(ji)構(gou)、氣(qi)動(dong)壓緊(jin)扶正(zheng)裝置、檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)探頭(tou)氣(qi)動(dong)跟蹤機(ji)構(gou)。氣(qi)動(dong)翻料(liao)機(ji)構(gou)完成待(dai)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)抽油桿(gan)(gan)從上料(liao)架(jia)到傳送(song)(song)輪以及下料(liao)分(fen)選區的傳遞(di)工作；氣(qi)動(dong)壓緊(jin)扶正(zheng)裝置主(zhu)要用(yong)于壓緊(jin)和扶正(zheng)抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)，使其平穩地通(tong)過(guo)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)設(she)備；檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)探頭(tou)氣(qi)動(dong)跟蹤機(ji)構(gou)用(yong)于實現探頭(tou)緊(jin)貼桿(gan)(gan)體(ti)表面(mian)，并(bing)保證抽油桿(gan)(gan)接箍的順利通(tong)過(guo)。

 抽油(you)桿(gan)漏磁自(zi)動檢測流程分為以下(xia)幾步：

  1）氣動(dong)上翻料(liao)機(ji)構(gou)將待檢測(ce)抽油桿從上料(liao)架送(song)(song)至傳送(song)(song)線，抽油桿在(zai)傳送(song)(song)機(ji)構(gou)的驅動(dong)下(xia)勻速(su)傳送(song)(song)至檢測(ce)主機(ji)。

  2）對磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器通以直流電(dian)，使得磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器產(chan)生穩定的軸向磁(ci)(ci)化(hua)(hua)場，將(jiang)抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體軸向磁(ci)(ci)化(hua)(hua)至飽(bao)和或近飽(bao)和狀態(tai)。當抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體存(cun)在缺陷(xian)時，缺陷(xian)處便(bian)會(hui)產(chan)生相(xiang)應的漏磁(ci)(ci)場。

  3）缺陷(xian)漏(lou)磁場(chang)被(bei)漏(lou)磁傳感器拾取，并轉換為電壓信(xin)號，之后(hou)依次經過信(xin)號放大、濾波(bo)、A-D轉換，然(ran)后(hou)完成采集(ji)，最后(hou)進入計算機(ji)(ji)的上位機(ji)(ji)軟件進行顯(xian)示和(he)處理。

  4）抽(chou)油桿(gan)檢(jian)測完成(cheng)之(zhi)后(hou)，利用退磁器實(shi)現退磁，之(zhi)后(hou)進行下一根抽(chou)油桿(gan)的循環檢(jian)測。

1. 壓緊扶正(zheng)裝置(zhi)

  如(ru)圖(tu)(tu)7-20所示，檢(jian)測(ce)主(zhu)機由前后兩(liang)個(ge)壓(ya)(ya)緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝置、中間檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)板(ban)以及(ji)磁化器(qi)集(ji)于一體，組(zu)成(cheng)一個(ge)完(wan)整的(de)檢(jian)測(ce)設備單元(yuan)。氣動壓(ya)(ya)緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝置如(ru)圖(tu)(tu)7-21所示，主(zhu)要(yao)由兩(liang)個(ge)單級(ji)臥式擺線針形電動機、上下壓(ya)(ya)緊(jin)輪、底部支(zhi)撐氣囊和頂(ding)部超薄傳動氣缸組(zu)成(cheng)。壓(ya)(ya)緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝置的(de)主(zhu)要(yao)功能是實現傳動構件的(de)導向和驅動，使其平穩通過檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)板(ban)。

2．檢測探頭

  在(zai)漏磁檢(jian)測(ce)中，被檢(jian)測(ce)的(de)(de)量(liang)包(bao)括磁感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度和(he)磁感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度的(de)(de)梯度，兩者存在(zai)根本(ben)區別(bie)。感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)和(he)霍(huo)爾元件的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)用(yong)也存在(zai)根本(ben)的(de)(de)不同：感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)是空(kong)間(jian)內磁感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度的(de)(de)梯度，也即變化程度，與磁感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度及其空(kong)間(jian)分布有關；霍(huo)爾元件感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)是空(kong)間(jian)內某(mou)點(dian)的(de)(de)磁感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度的(de)(de)絕對(dui)值。為實現各類缺陷的(de)(de)全覆(fu)蓋檢(jian)測(ce)，根據檢(jian)測(ce)桿體缺陷產生的(de)(de)信號特性選(xuan)擇霍(huo)爾元件和(he)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)兩種傳感(gan)(gan)(gan)(gan)器(qi)同時作為磁敏感(gan)(gan)(gan)(gan)元件，如圖7-22所示。

  根(gen)據(ju)霍(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)和感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈的(de)輸(shu)出(chu)(chu)特性(xing)，感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈雙(shuang)排交(jiao)錯布置(zhi)，相(xiang)鄰(lin)感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈串聯(lian)輸(shu)出(chu)(chu)，感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈平放布置(zhi)，可最大限度地拾取缺陷(xian)漏磁(ci)信(xin)號(hao)(hao)軸向分(fen)量(liang)；霍(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)單排立裝布置(zhi)，有效拾取缺陷(xian)漏磁(ci)信(xin)號(hao)(hao)軸向分(fen)量(liang)，相(xiang)鄰(lin)霍(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)檢(jian)測信(xin)號(hao)(hao)并聯(lian)輸(shu)出(chu)(chu)，磁(ci)敏感(gan)(gan)(gan)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)全覆蓋(gai)布置(zhi)，如圖7-23所示。將(jiang)16個感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈及(ji)8個霍(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)均布于整圓周范圍內，相(xiang)鄰(lin)感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈的(de)中(zhong)心(xin)距約為8mm，相(xiang)鄰(lin)感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈串聯(lian)輸(shu)出(chu)(chu)；相(xiang)鄰(lin)霍(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)中(zhong)心(xin)相(xiang)距約為11mm，相(xiang)鄰(lin)霍(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)并聯(lian)后單通道輸(shu)出(chu)(chu)，檢(jian)測元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)布置(zhi)時需注意(yi)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、現場應用

  抽(chou)油桿漏磁(ci)自動化(hua)(hua)檢(jian)測(ce)系統實(shi)物(wu)如圖7-25所示，該系統可(ke)檢(jian)測(ce)的(de)抽(chou)油桿規格(ge)范圍為φ19～Φ48mm。通過對(dui)磁(ci)化(hua)(hua)器、傳感器和檢(jian)測(ce)探靴的(de)設(she)計(ji)，可(ke)對(dui)抽(chou)油桿桿體(ti)表面(mian)的(de)裂紋、點狀腐蝕等缺陷進行全面(mian)可(ke)靠的(de)檢(jian)測(ce)。整個檢(jian)測(ce)過程(cheng)可(ke)實(shi)現自動化(hua)(hua)，包括抽(chou)油桿上料、傳送、檢(jian)測(ce)、分(fen)級、標記和退磁(ci)等所有(you)(you)檢(jian)測(ce)過程(cheng)，具(ju)有(you)(you)良好的(de)工程(cheng)應(ying)用價(jia)值，為抽(chou)油桿的(de)修復提供了基礎。