在石(shi)油(you)(you)(you)(you)工業(ye)中，目(mu)前有(you)(you)多(duo)種采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)式(shi)，其(qi)中機(ji)械(xie)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)最為(wei)普(pu)遍和重(zhong)要，尤(you)其(qi)是(shi)有(you)(you)桿(gan)泵(beng)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)，典(dian)型的(de)有(you)(you)桿(gan)泵(beng)抽油(you)(you)(you)(you)系統(tong)的(de)組(zu)成如(ru)圖7-13所(suo)示。早在石(shi)油(you)(you)(you)(you)工業(ye)問世時，我國(guo)所(suo)開(kai)(kai)發(fa)的(de)大多(duo)數(shu)油(you)(you)(you)(you)井(jing)開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)階段都(dou)已進(jin)入了中、高含水期(qi)，許多(duo)油(you)(you)(you)(you)井(jing)的(de)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)式(shi)由原來的(de)自(zi)噴式(shi)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)轉為(wei)機(ji)械(xie)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)式(shi)，有(you)(you)些油(you)(you)(you)(you)井(jing)甚至最初的(de)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)式(shi)就是(shi)機(ji)械(xie)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)。據相關(guan)資(zi)料數(shu)據統(tong)計，目(mu)前全國(guo)機(ji)械(xie)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)井(jing)已占油(you)(you)(you)(you)井(jing)總數(shu)的(de)90％以上，機(ji)械(xie)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)井(jing)中90％以上皆為(wei)有(you)(you)桿(gan)泵(beng)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)式(shi)，可見有(you)(you)桿(gan)泵(beng)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方(fang)式(shi)已在我國(guo)的(de)石(shi)油(you)(you)(you)(you)開(kai)(kai)采(cai)(cai)(cai)中占據了舉足輕(qing)重(zhong)的(de)地位。

  抽(chou)(chou)油(you)桿是(shi)抽(chou)(chou)油(you)機(ji)與深井(jing)泵(beng)之間傳遞動力的重要部件，長期在(zai)腐蝕介質(zhi)中承受著交變載荷，極易(yi)形(xing)成如裂紋、腐蝕坑(keng)（麻點）及(ji)偏磨(mo)等缺陷(xian)，從而會降低自身強度，嚴重時導致(zhi)斷桿事故。為提高(gao)抽(chou)(chou)油(you)桿循環利用(yong)率，一種舊抽(chou)(chou)油(you)桿的再制造新工藝-冷拔復新制造工藝被(bei)廣泛使用(yong)。在(zai)此過(guo)程中，首先需(xu)要對抽(chou)(chou)油(you)桿進(jin)行無損檢測，然(ran)后根據抽(chou)(chou)油(you)桿質(zhi)量狀況采取合適的修復工藝。

  常規抽(chou)油(you)桿(gan)整體(ti)結構(gou)如圖7-14所示，抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)一(yi)般為實心(xin)圓形斷面的鋼桿(gan)，當桿(gan)徑較大時，也有(you)空心(xin)結構(gou)，兩端為鐓(dui)粗(cu)的桿(gan)頭，由外螺紋(wen)接頭、應力卸荷(he)槽、推承面臺肩、方徑扳手、鐓(dui)粗(cu)凸緣和圓弧過渡區構(gou)成。外螺紋(wen)接頭與接箍相連，方徑扳手裝卸抽(chou)油(you)桿(gan)接頭時用于(yu)卡住抽(chou)油(you)桿(gan)鉗(qian)。

  常用(yong)抽油桿(gan)(gan)規格(ge)按(an)桿(gan)(gan)體的外徑一共分(fen)為6種，分(fen)別(bie)是φ13mm、φ16mm、φ19mm、Φ22mm、φ25mm和(he)ф28mm（1／2in、5／8in、3／4in、7／8in、1in和(he)11／8in），長(chang)度一般(ban)為7.62m或8m。根據API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標準(zhun)，常規鋼制(zhi)抽油桿(gan)(gan)長(chang)度一般(ban)為7.62m、8m和(he)9m。常用(yong)抽油桿(gan)(gan)主要規格(ge)參(can)數見表7-2。

  抽(chou)油桿作(zuo)為連接井(jing)上(shang)抽(chou)油機和井(jing)下抽(chou)油泵柱塞之間的連桿，其產(chan)生的最(zui)典型缺陷形(xing)(xing)式就是磨(mo)(mo)損(sun)。抽(chou)油桿與抽(chou)油管之間的磨(mo)(mo)損(sun)形(xing)(xing)式主要包括機械磨(mo)(mo)損(sun)、磨(mo)(mo)料(liao)磨(mo)(mo)損(sun)和電化學(xue)腐蝕。

 機械磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)是單純的(de)抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)與油(you)管(guan)體(ti)(ti)發生(sheng)偏磨(mo)(mo)(mo)，影響因素眾多，常(chang)(chang)見誘因包括井眼軌跡形狀、桿(gan)柱(zhu)結構及工作參數的(de)配(pei)合。這種常(chang)(chang)見的(de)桿(gan)體(ti)(ti)缺陷主要表現(xian)在(zai)兩個方面：在(zai)桿(gan)體(ti)(ti)撓(nao)度相(xiang)對較(jiao)小的(de)位置，抽(chou)油(you)桿(gan)的(de)接(jie)箍(gu)與抽(chou)油(you)管(guan)內壁(bi)極易產生(sheng)碰撞摩(mo)擦(ca)，由于油(you)管(guan)的(de)摩(mo)擦(ca)面相(xiang)對較(jiao)大，因此磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)程度較(jiao)輕，但是桿(gan)體(ti)(ti)接(jie)箍(gu)和桿(gan)頭部分磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)嚴(yan)重；在(zai)抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)撓(nao)度相(xiang)對較(jiao)大的(de)地方，抽(chou)油(you)桿(gan)的(de)接(jie)箍(gu)與抽(chou)油(you)管(guan)內壁(bi)產生(sheng)摩(mo)擦(ca)碰撞的(de)同(tong)時，桿(gan)本(ben)體(ti)(ti)與油(you)管(guan)內壁(bi)也(ye)會產生(sheng)摩(mo)擦(ca)，磨(mo)(mo)(mo)損(sun)(sun)比較(jiao)嚴(yan)重，導致桿(gan)體(ti)(ti)出現(xian)嚴(yan)重偏磨(mo)(mo)(mo)。

  腐(fu)(fu)蝕缺陷是(shi)(shi)一種廣泛存在的(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)現象(xiang)，受介質環境的(de)(de)影響巨大。桿(gan)體(ti)(ti)的(de)(de)偏磨(mo)與腐(fu)(fu)蝕缺陷并不(bu)是(shi)(shi)簡(jian)單的(de)(de)累加，而(er)是(shi)(shi)兩者結合(he)，相互作用(yong)(yong)，促使更大的(de)(de)破壞產(chan)生(sheng)。當桿(gan)體(ti)(ti)表(biao)面(mian)被活化(hua)，成為電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)陽極(ji)，則(ze)形成大陰極(ji)小(xiao)陽極(ji)的(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕，而(er)產(chan)出液是(shi)(shi)強(qiang)電(dian)解質，具有強(qiang)腐(fu)(fu)蝕性(xing)，對電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕起(qi)到一個催化(hua)作用(yong)(yong)。其中，陽極(ji)則(ze)首當其沖(chong)，即發生(sheng)桿(gan)體(ti)(ti)偏磨(mo)的(de)(de)位置會優先發生(sheng)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕，導致(zhi)產(chan)生(sheng)桿(gan)體(ti)(ti)偏磨(mo)的(de)(de)表(biao)面(mian)更加粗糙(cao)，加劇磨(mo)損。抽油桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)的(de)(de)常見缺陷如圖7-15所(suo)示(shi)。

一(yi)、檢測原理

  直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)利用直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)線圈產(chan)生(sheng)(sheng)恒定的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場對(dui)被檢測(ce)構件進行磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)，其(qi)可(ke)分為恒定直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)和脈動(dong)電(dian)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)。恒定直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)對(dui)電(dian)源要(yao)求較(jiao)高，整流(liu)(liu)后產(chan)生(sheng)(sheng)波(bo)動(dong)范圍(wei)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)直流(liu)(liu)電(dian)，以(yi)免產(chan)生(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)場波(bo)動(dong)而(er)降(jiang)低檢測(ce)信號的(de)(de)(de)信噪比。磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)大小(xiao)因被測(ce)構件的(de)(de)(de)截(jie)面積不同而(er)發生(sheng)(sheng)變化(hua)(hua)(hua)(hua)，磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)強度的(de)(de)(de)大小(xiao)通過控制輸(shu)入(ru)電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)大小(xiao)來實現調節。脈動(dong)電(dian)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)在電(dian)氣實現上相對(dui)容易，是剩磁(ci)(ci)法檢測(ce)中較(jiao)常使用的(de)(de)(de)直流(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)方式。

  交(jiao)(jiao)(jiao)流磁(ci)(ci)化是向(xiang)磁(ci)(ci)化器(qi)中施以(yi)交(jiao)(jiao)(jiao)變(bian)電流，進(jin)而(er)產生(sheng)交(jiao)(jiao)(jiao)變(bian)的磁(ci)(ci)化場(chang)(chang)。但由于(yu)趨(qu)膚(fu)效應，磁(ci)(ci)化場(chang)(chang)僅存在于(yu)被(bei)檢測構件表(biao)面(mian)，因此，交(jiao)(jiao)(jiao)流磁(ci)(ci)化適合(he)用于(yu)鐵(tie)磁(ci)(ci)性構件表(biao)面(mian)或近表(biao)層缺陷的檢測。

  永磁(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)以永久(jiu)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)作(zuo)為磁(ci)(ci)(ci)源對鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)性構件施加(jia)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)。在永久(jiu)磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)中通(tong)常采(cai)用磁(ci)(ci)(ci)鐵(tie)、銜鐵(tie)以及鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)性構件構成磁(ci)(ci)(ci)回路。它(ta)的磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場與恒(heng)定直流(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)產生的磁(ci)(ci)(ci)場有相(xiang)通(tong)性，但磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度的調整不(bu)如后者方便，其磁(ci)(ci)(ci)路一旦(dan)確定磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度大(da)小便不(bu)可調整。永磁(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)的吸力很大(da)，對抽油(you)桿(gan)的前行和檢測探(tan)頭(tou)的合攏均會帶(dai)來不(bu)便。

  檢(jian)測系統主要(yao)是針對水(shui)平(ping)放置在修(xiu)復車間內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)在用抽油(you)桿(gan)（即舊抽油(you)桿(gan)）進行檢(jian)測。考慮抽油(you)桿(gan)桿(gan)徑(jing)較細且兩端存(cun)在較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變徑(jing)區(qu)域，永磁(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)力大(da)(da)且尺寸(cun)規格確定后無(wu)法進行磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)節，對抽油(you)桿(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)平(ping)運動、磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)均勻(yun)(yun)性(xing)和檢(jian)測探頭張緊均造成(cheng)不利(li)影(ying)響。直(zhi)流線圈(quan)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)器具(ju)有(you)可(ke)調(diao)節磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)靈活性(xing)，該方式能(neng)夠在抽油(you)桿(gan)桿(gan)體內(nei)部產(chan)生穩定、均勻(yun)(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)，獲得分辨(bian)率(lv)(lv)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)。此外，從(cong)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)信號處理角(jiao)度(du)(du)(du)來看(kan)，缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)承載著缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相關信息，為了更好地辨(bian)識出抽油(you)桿(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷(xian)(xian)信號，勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)電流與(yu)缺(que)陷(xian)(xian)信號頻(pin)率(lv)(lv)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差距越大(da)(da)越好。對于一般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)測速度(du)(du)(du)來說(shuo)，缺(que)陷(xian)(xian)信號的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)范圍是幾十(shi)赫茲(zi)到上百赫茲(zi)，故勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)電流頻(pin)率(lv)(lv)應(ying)該采(cai)用低頻(pin)或者高頻(pin)。

  對于(yu)(yu)細長(chang)鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)性構件，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)方(fang)(fang)式(shi)(shi)有單(dan)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)和雙磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)兩種方(fang)(fang)式(shi)(shi)，如圖7-16所示。單(dan)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)方(fang)(fang)式(shi)(shi)中，為了滿足檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)一致性要(yao)求，通常將檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭放置于(yu)(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)內(nei)部(bu)。從(cong)而導致線(xian)圈(quan)內(nei)外(wai)徑(jing)增大，磁(ci)(ci)(ci)(ci)通量在(zai)抽油(you)(you)桿桿體外(wai)的(de)空(kong)氣中損失大，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)率低且磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)果(guo)差(cha)。采用雙勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)圈(quan)進行(xing)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)，不僅可以(yi)縮減線(xian)圈(quan)內(nei)外(wai)徑(jing)，增大抽油(you)(you)桿的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)強度(du)，增加(jia)抽油(you)(you)桿的(de)有效(xiao)(xiao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)區域，提高磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)率，而且檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭可以(yi)布置在(zai)兩個檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)線(xian)圈(quan)中間部(bu)位。根據霍姆赫茲線(xian)圈(quan)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場分布，雙線(xian)圈(quan)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)在(zai)抽油(you)(you)桿桿體內(nei)部(bu)更易形成密集而均(jun)勻的(de)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)場，有助于(yu)(yu)提高檢(jian)(jian)(jian)(jian)測(ce)信(xin)號的(de)靈(ling)敏度(du)和穩定性。

  以直徑φ25mm抽油桿(gan)中心(xin)線(xian)為中心(xin)建立2D對稱(cheng)有限元模(mo)型，利用ANSYS仿真軟件(jian)計算獲得不同(tong)磁化方(fang)式下的抽油桿(gan)中心(xin)線(xian)方(fang)向的磁感應強度，如圖(tu)7-17所示。

  從圖7-17分析可知，雙(shuang)線圈(quan)在抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)(ti)內更易(yi)獲得均(jun)勻(yun)且(qie)磁(ci)(ci)化強度(du)相對較大的(de)軸(zhou)(zhou)向磁(ci)(ci)化場(chang)，均(jun)勻(yun)軸(zhou)(zhou)向磁(ci)(ci)化場(chang)接(jie)近2.2T，且(qie)兩磁(ci)(ci)化線圈(quan)的(de)軸(zhou)(zhou)向間距達到(dao)了150mm。基于(yu)雙(shuang)線圈(quan)軸(zhou)(zhou)向直流(liu)磁(ci)(ci)化的(de)抽(chou)油桿(gan)漏(lou)磁(ci)(ci)自動檢測方案(an)如圖7-18所示，通過軸(zhou)(zhou)向布置(zhi)兩個直流(liu)勵磁(ci)(ci)線圈(quan)將(jiang)抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)(ti)磁(ci)(ci)化到(dao)飽(bao)和(he)或近飽(bao)和(he)狀態，當抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)(ti)表(biao)面有缺陷存(cun)在時，抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)(ti)缺陷處(chu)(chu)局部材料的(de)磁(ci)(ci)導率會(hui)降低，磁(ci)(ci)阻增(zeng)大，抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)(ti)內部的(de)磁(ci)(ci)力(li)線會(hui)發生畸變，從而(er)導致部分磁(ci)(ci)力(li)線泄漏(lou)到(dao)空氣中，形成缺陷的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)場(chang)，然后被(bei)處(chu)(chu)于(yu)雙(shuang)勵磁(ci)(ci)線圈(quan)中間的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)傳(chuan)感器(qi)拾取，繼而(er)將(jiang)漏(lou)磁(ci)(ci)信號(hao)轉(zhuan)換為(wei)電(dian)壓信號(hao)，之(zhi)后經(jing)過信號(hao)放大器(qi)進行(xing)(xing)信號(hao)放大和(he)濾波處(chu)(chu)理(li)(li)，并進入A-D轉(zhuan)換器(qi)，完成對漏(lou)磁(ci)(ci)信號(hao)的(de)調理(li)(li)和(he)采集，最終漏(lou)磁(ci)(ci)檢測數字信號(hao)進入計算機(ji)(ji)上位機(ji)(ji)軟(ruan)件進行(xing)(xing)分析處(chu)(chu)理(li)(li)和(he)顯示。

二、整體方案

  抽(chou)(chou)油(you)桿漏(lou)磁(ci)自(zi)動(dong)檢測(ce)總體(ti)布局如圖7-19所(suo)示(shi)。抽(chou)(chou)油(you)桿漏(lou)磁(ci)自(zi)動(dong)檢測(ce)系統(tong)主要(yao)包括：料架、氣(qi)動(dong)翻(fan)料機構、傳送機構、氣(qi)動(dong)壓緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝置(zhi)、檢測(ce)探頭氣(qi)動(dong)跟(gen)蹤(zong)機構。氣(qi)動(dong)翻(fan)料機構完(wan)成(cheng)待(dai)檢測(ce)抽(chou)(chou)油(you)桿從上料架到傳送輪(lun)以及下(xia)料分選(xuan)區的傳遞工作；氣(qi)動(dong)壓緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝置(zhi)主要(yao)用于壓緊(jin)和扶(fu)正(zheng)抽(chou)(chou)油(you)桿桿體(ti)，使(shi)其(qi)平穩地通過檢測(ce)設(she)備(bei)；檢測(ce)探頭氣(qi)動(dong)跟(gen)蹤(zong)機構用于實現探頭緊(jin)貼桿體(ti)表面，并保證抽(chou)(chou)油(you)桿接箍的順利通過。

 抽油桿漏磁自動檢測流程(cheng)分為以下(xia)幾步：

  1）氣動上翻料(liao)機(ji)構將待(dai)檢測(ce)(ce)抽(chou)(chou)油(you)桿從上料(liao)架送至傳(chuan)送線(xian)，抽(chou)(chou)油(you)桿在傳(chuan)送機(ji)構的驅(qu)動下勻速傳(chuan)送至檢測(ce)(ce)主機(ji)。

  2）對磁(ci)化(hua)器通以直流電，使(shi)得磁(ci)化(hua)器產(chan)生(sheng)穩定的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)場，將(jiang)抽油桿桿體軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)化(hua)至飽和(he)或近飽和(he)狀態(tai)。當(dang)抽油桿桿體存在缺(que)陷(xian)時(shi)，缺(que)陷(xian)處便(bian)會產(chan)生(sheng)相應的(de)漏磁(ci)場。

  3）缺陷漏磁(ci)場被漏磁(ci)傳感器拾取，并轉(zhuan)(zhuan)換為電壓信(xin)號，之(zhi)后依次經過信(xin)號放大、濾(lv)波(bo)、A-D轉(zhuan)(zhuan)換，然后完成(cheng)采集，最(zui)后進(jin)入計算(suan)機(ji)的上位機(ji)軟(ruan)件進(jin)行(xing)顯示(shi)和處(chu)理。

  4）抽(chou)油桿(gan)檢測完成(cheng)之后(hou)，利用退磁(ci)器實現退磁(ci)，之后(hou)進行下一根抽(chou)油桿(gan)的循環檢測。

1. 壓緊扶正裝(zhuang)置(zhi)

  如圖7-20所(suo)示，檢測(ce)主機由(you)前后兩個(ge)壓(ya)緊(jin)扶正裝置(zhi)、中間檢測(ce)探頭板(ban)以及磁化器集(ji)于一體(ti)，組(zu)成一個(ge)完(wan)整的(de)檢測(ce)設備單元。氣動壓(ya)緊(jin)扶正裝置(zhi)如圖7-21所(suo)示，主要由(you)兩個(ge)單級臥式擺線針形(xing)電動機、上(shang)下壓(ya)緊(jin)輪、底部支(zhi)撐氣囊和(he)頂部超薄傳(chuan)動氣缸組(zu)成。壓(ya)緊(jin)扶正裝置(zhi)的(de)主要功能(neng)是實現(xian)傳(chuan)動構件的(de)導(dao)向(xiang)和(he)驅動，使其平穩通過檢測(ce)探頭板(ban)。

2．檢測探(tan)頭

  在漏(lou)磁(ci)檢測(ce)(ce)中(zhong)，被檢測(ce)(ce)的(de)量包括磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度和(he)(he)磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度的(de)梯度，兩(liang)者存(cun)(cun)在根本(ben)區別。感(gan)應(ying)(ying)線圈(quan)和(he)(he)霍(huo)爾元(yuan)件(jian)的(de)應(ying)(ying)用(yong)也存(cun)(cun)在根本(ben)的(de)不同：感(gan)應(ying)(ying)線圈(quan)感(gan)應(ying)(ying)的(de)是空(kong)間(jian)內(nei)磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度的(de)梯度，也即(ji)變(bian)化程度，與磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度及其空(kong)間(jian)分布有關；霍(huo)爾元(yuan)件(jian)感(gan)應(ying)(ying)的(de)是空(kong)間(jian)內(nei)某點的(de)磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度的(de)絕對值。為(wei)實現各類缺陷的(de)全覆蓋檢測(ce)(ce)，根據檢測(ce)(ce)桿體(ti)缺陷產生的(de)信(xin)號特性選擇霍(huo)爾元(yuan)件(jian)和(he)(he)感(gan)應(ying)(ying)線圈(quan)兩(liang)種傳感(gan)器同時作為(wei)磁(ci)敏感(gan)元(yuan)件(jian)，如圖7-22所示。

  根據霍(huo)爾元件(jian)(jian)(jian)和感(gan)(gan)應線(xian)圈的輸出(chu)特性，感(gan)(gan)應線(xian)圈雙排交錯(cuo)布(bu)置(zhi)，相(xiang)(xiang)(xiang)鄰感(gan)(gan)應線(xian)圈串聯輸出(chu)，感(gan)(gan)應線(xian)圈平放布(bu)置(zhi)，可(ke)最大(da)限度地拾(shi)取缺陷漏磁(ci)(ci)信號軸向(xiang)分量(liang)；霍(huo)爾元件(jian)(jian)(jian)單排立裝布(bu)置(zhi)，有效拾(shi)取缺陷漏磁(ci)(ci)信號軸向(xiang)分量(liang)，相(xiang)(xiang)(xiang)鄰霍(huo)爾元件(jian)(jian)(jian)檢(jian)測(ce)信號并聯輸出(chu)，磁(ci)(ci)敏感(gan)(gan)元件(jian)(jian)(jian)全覆蓋布(bu)置(zhi)，如圖(tu)7-23所示。將16個(ge)感(gan)(gan)應線(xian)圈及8個(ge)霍(huo)爾元件(jian)(jian)(jian)均布(bu)于整(zheng)圓(yuan)周范圍內，相(xiang)(xiang)(xiang)鄰感(gan)(gan)應線(xian)圈的中(zhong)(zhong)心(xin)距約(yue)為8mm，相(xiang)(xiang)(xiang)鄰感(gan)(gan)應線(xian)圈串聯輸出(chu)；相(xiang)(xiang)(xiang)鄰霍(huo)爾元件(jian)(jian)(jian)中(zhong)(zhong)心(xin)相(xiang)(xiang)(xiang)距約(yue)為11mm，相(xiang)(xiang)(xiang)鄰霍(huo)爾元件(jian)(jian)(jian)并聯后單通道輸出(chu)，檢(jian)測(ce)元件(jian)(jian)(jian)布(bu)置(zhi)時(shi)需注(zhu)意方位保(bao)持(chi)一(yi)致(zhi)。

  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

  抽油(you)桿漏磁(ci)自(zi)動化(hua)檢測(ce)(ce)系(xi)統實物如圖7-25所示(shi)，該(gai)系(xi)統可(ke)檢測(ce)(ce)的(de)抽油(you)桿規格范圍(wei)為φ19～Φ48mm。通過對(dui)磁(ci)化(hua)器、傳感(gan)器和檢測(ce)(ce)探靴的(de)設計，可(ke)對(dui)抽油(you)桿桿體表面的(de)裂紋、點狀(zhuang)腐蝕(shi)等缺陷(xian)進行全(quan)面可(ke)靠的(de)檢測(ce)(ce)。整個檢測(ce)(ce)過程(cheng)可(ke)實現自(zi)動化(hua)，包括抽油(you)桿上(shang)料、傳送、檢測(ce)(ce)、分級、標記和退磁(ci)等所有檢測(ce)(ce)過程(cheng)，具有良好的(de)工程(cheng)應(ying)用價值，為抽油(you)桿的(de)修復提供了基礎。