在(zai)石(shi)油(you)(you)(you)工業中(zhong)，目(mu)(mu)前有(you)多(duo)種采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，其中(zhong)機(ji)械(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)最(zui)為普遍和重要，尤其是有(you)桿(gan)泵(beng)(beng)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)，典型的(de)(de)有(you)桿(gan)泵(beng)(beng)抽(chou)油(you)(you)(you)系(xi)統的(de)(de)組(zu)成如圖7-13所(suo)示。早在(zai)石(shi)油(you)(you)(you)工業問世時，我(wo)國所(suo)開(kai)發(fa)的(de)(de)大多(duo)數(shu)油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)階(jie)段都已(yi)進入了中(zhong)、高含水期，許多(duo)油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)(shi)由原來的(de)(de)自噴式(shi)(shi)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)轉(zhuan)為機(ji)械(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，有(you)些油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)甚至最(zui)初的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)(shi)就是機(ji)械(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)。據(ju)相關(guan)資(zi)料(liao)數(shu)據(ju)統計，目(mu)(mu)前全國機(ji)械(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)已(yi)占油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)總(zong)數(shu)的(de)(de)90％以(yi)上，機(ji)械(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)井(jing)(jing)(jing)中(zhong)90％以(yi)上皆(jie)為有(you)桿(gan)泵(beng)(beng)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，可見有(you)桿(gan)泵(beng)(beng)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)(shi)已(yi)在(zai)我(wo)國的(de)(de)石(shi)油(you)(you)(you)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)中(zhong)占據(ju)了舉足輕重的(de)(de)地位。
抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)是抽(chou)(chou)油(you)(you)機與深井泵之間傳遞(di)動力的(de)重要(yao)(yao)部件(jian)，長期在腐蝕介質中承受(shou)著交變載荷，極易形成如裂紋、腐蝕坑（麻點）及偏磨等缺(que)陷，從而會降(jiang)低自身強度，嚴重時導致斷桿(gan)事(shi)故。為提高抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)循環利用率，一(yi)種舊(jiu)抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)的(de)再制造新工(gong)藝-冷拔復(fu)新制造工(gong)藝被(bei)廣泛使(shi)用。在此過程中，首先需要(yao)(yao)對抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)進行無損檢測，然(ran)后根據抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)質量狀(zhuang)況(kuang)采取(qu)合適(shi)的(de)修復(fu)工(gong)藝。
常規(gui)抽油(you)桿(gan)(gan)整體結構(gou)如圖7-14所示，抽油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體一(yi)般為(wei)實心圓(yuan)形(xing)斷面的鋼桿(gan)(gan)，當桿(gan)(gan)徑(jing)(jing)較大時，也有空心結構(gou)，兩端為(wei)鐓粗(cu)的桿(gan)(gan)頭，由外螺紋接(jie)頭、應力卸荷(he)槽、推承面臺(tai)肩、方徑(jing)(jing)扳(ban)手(shou)、鐓粗(cu)凸緣和圓(yuan)弧過渡(du)區構(gou)成。外螺紋接(jie)頭與接(jie)箍相連，方徑(jing)(jing)扳(ban)手(shou)裝(zhuang)卸抽油(you)桿(gan)(gan)接(jie)頭時用于卡住抽油(you)桿(gan)(gan)鉗。
常用(yong)抽(chou)油(you)桿(gan)規格按桿(gan)體(ti)的外徑一(yi)(yi)共分(fen)為6種(zhong)，分(fen)別是(shi)φ13mm、φ16mm、φ19mm、Φ22mm、φ25mm和ф28mm（1／2in、5／8in、3／4in、7／8in、1in和11／8in），長度(du)一(yi)(yi)般為7.62m或8m。根據(ju)API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標準，常規鋼(gang)制抽(chou)油(you)桿(gan)長度(du)一(yi)(yi)般為7.62m、8m和9m。常用(yong)抽(chou)油(you)桿(gan)主(zhu)要規格參數見表7-2。
抽油桿作(zuo)為連(lian)(lian)接井上抽油機和井下抽油泵柱塞之(zhi)(zhi)間的連(lian)(lian)桿，其產生的最典型缺陷(xian)形(xing)式(shi)就是磨(mo)損(sun)(sun)。抽油桿與抽油管之(zhi)(zhi)間的磨(mo)損(sun)(sun)形(xing)式(shi)主要包(bao)括機械磨(mo)損(sun)(sun)、磨(mo)料磨(mo)損(sun)(sun)和電化學(xue)腐蝕。
機械磨(mo)損是單純的抽油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)與(yu)油(you)(you)管體(ti)(ti)(ti)發生偏(pian)磨(mo)，影(ying)響因素眾多，常(chang)見(jian)誘(you)因包括井(jing)眼軌跡形狀、桿(gan)(gan)(gan)柱(zhu)結構及工作(zuo)參數的配合。這種常(chang)見(jian)的桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)缺(que)陷主要表(biao)現(xian)在(zai)(zai)兩個方面(mian)：在(zai)(zai)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)撓(nao)度相對(dui)(dui)較小的位置(zhi)，抽油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)的接箍(gu)與(yu)抽油(you)(you)管內(nei)壁極易產生碰(peng)撞摩(mo)(mo)擦，由于油(you)(you)管的摩(mo)(mo)擦面(mian)相對(dui)(dui)較大，因此(ci)磨(mo)損程(cheng)度較輕，但是桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)接箍(gu)和桿(gan)(gan)(gan)頭部分磨(mo)損嚴(yan)重；在(zai)(zai)抽油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)撓(nao)度相對(dui)(dui)較大的地方，抽油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)的接箍(gu)與(yu)抽油(you)(you)管內(nei)壁產生摩(mo)(mo)擦碰(peng)撞的同(tong)時，桿(gan)(gan)(gan)本體(ti)(ti)(ti)與(yu)油(you)(you)管內(nei)壁也會產生摩(mo)(mo)擦，磨(mo)損比(bi)較嚴(yan)重，導(dao)致(zhi)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)出現(xian)嚴(yan)重偏(pian)磨(mo)。
腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)缺(que)陷是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種廣泛(fan)存在的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)現象，受(shou)介質環(huan)境的(de)(de)(de)影響巨大(da)(da)。桿(gan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)偏(pian)磨(mo)與(yu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)缺(que)陷并不是(shi)(shi)(shi)簡單的(de)(de)(de)累加，而(er)是(shi)(shi)(shi)兩者結合，相(xiang)互作用，促使(shi)更(geng)大(da)(da)的(de)(de)(de)破壞產(chan)生。當桿(gan)體(ti)(ti)表面(mian)被活化(hua)，成為電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)陽極，則形成大(da)(da)陰(yin)極小陽極的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，而(er)產(chan)出液(ye)是(shi)(shi)(shi)強(qiang)電(dian)(dian)(dian)解質，具有強(qiang)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性，對電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)起到一(yi)(yi)個催化(hua)作用。其中，陽極則首(shou)當其沖，即發生桿(gan)體(ti)(ti)偏(pian)磨(mo)的(de)(de)(de)位置會優先(xian)發生電(dian)(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，導致產(chan)生桿(gan)體(ti)(ti)偏(pian)磨(mo)的(de)(de)(de)表面(mian)更(geng)加粗糙，加劇(ju)磨(mo)損。抽油桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)常見缺(que)陷如(ru)圖7-15所示。
一(yi)、檢(jian)測原理
直流(liu)(liu)磁(ci)化利用(yong)(yong)直流(liu)(liu)磁(ci)化線圈(quan)產生(sheng)(sheng)恒定的(de)磁(ci)場(chang)對(dui)被檢(jian)測(ce)構件進行(xing)磁(ci)化，其可(ke)分為恒定直流(liu)(liu)磁(ci)化和脈(mo)動電(dian)(dian)流(liu)(liu)磁(ci)化。恒定直流(liu)(liu)磁(ci)化對(dui)電(dian)(dian)源要求較(jiao)高，整流(liu)(liu)后(hou)產生(sheng)(sheng)波動范圍(wei)較(jiao)小的(de)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)，以免產生(sheng)(sheng)磁(ci)場(chang)波動而降低檢(jian)測(ce)信號的(de)信噪比。磁(ci)化電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)大(da)小因(yin)被測(ce)構件的(de)截面積不同而發生(sheng)(sheng)變化，磁(ci)化強度的(de)大(da)小通過控制輸入(ru)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)大(da)小來實(shi)現(xian)調節(jie)。脈(mo)動電(dian)(dian)流(liu)(liu)磁(ci)化在電(dian)(dian)氣實(shi)現(xian)上相對(dui)容易，是剩磁(ci)法(fa)檢(jian)測(ce)中(zhong)較(jiao)常使用(yong)(yong)的(de)直流(liu)(liu)磁(ci)化方(fang)式(shi)。
交流磁(ci)化是(shi)向磁(ci)化器中施以交變電流，進而(er)產生(sheng)交變的磁(ci)化場。但由于(yu)趨(qu)膚效應，磁(ci)化場僅存在于(yu)被檢(jian)測(ce)構(gou)件表(biao)面(mian)，因此，交流磁(ci)化適合用于(yu)鐵磁(ci)性(xing)構(gou)件表(biao)面(mian)或(huo)近表(biao)層(ceng)缺(que)陷的檢(jian)測(ce)。
永(yong)磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化以永(yong)久磁(ci)(ci)鐵(tie)作為磁(ci)(ci)源對鐵(tie)磁(ci)(ci)性(xing)構(gou)件(jian)(jian)施(shi)加磁(ci)(ci)化。在永(yong)久磁(ci)(ci)鐵(tie)磁(ci)(ci)化中(zhong)通(tong)(tong)常采用磁(ci)(ci)鐵(tie)、銜(xian)鐵(tie)以及鐵(tie)磁(ci)(ci)性(xing)構(gou)件(jian)(jian)構(gou)成磁(ci)(ci)回(hui)路。它的(de)(de)磁(ci)(ci)化場(chang)(chang)與恒定(ding)(ding)直流磁(ci)(ci)化產生的(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)有相通(tong)(tong)性(xing)，但磁(ci)(ci)化強度的(de)(de)調整不(bu)(bu)如后者方(fang)便(bian)，其磁(ci)(ci)路一旦確定(ding)(ding)磁(ci)(ci)化強度大小便(bian)不(bu)(bu)可調整。永(yong)磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化的(de)(de)吸力很大，對抽油桿(gan)的(de)(de)前行和檢測探頭的(de)(de)合攏(long)均會帶來不(bu)(bu)便(bian)。
檢(jian)測系統主要是(shi)針對(dui)水平放置(zhi)在(zai)修復(fu)車間(jian)內的(de)(de)在(zai)用抽(chou)油(you)(you)桿（即舊抽(chou)油(you)(you)桿）進(jin)行(xing)檢(jian)測。考慮抽(chou)油(you)(you)桿桿徑較細且兩端存在(zai)較大的(de)(de)變(bian)徑區域，永磁(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)的(de)(de)吸力(li)大且尺寸規格確定后無法進(jin)行(xing)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)(du)的(de)(de)調節(jie)，對(dui)抽(chou)油(you)(you)桿的(de)(de)水平運(yun)動、磁(ci)(ci)(ci)化(hua)的(de)(de)均(jun)勻性(xing)和檢(jian)測探(tan)頭張緊(jin)均(jun)造(zao)成不利(li)影響。直流線圈磁(ci)(ci)(ci)化(hua)器具有可調節(jie)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)(du)的(de)(de)靈活性(xing)，該(gai)方式(shi)能夠在(zai)抽(chou)油(you)(you)桿桿體內部(bu)產生(sheng)穩定、均(jun)勻的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang)，獲得分辨(bian)率良好的(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)。此外，從(cong)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)處理(li)角(jiao)度(du)(du)來看(kan)，缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)承載著(zhu)缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)相關(guan)信(xin)息，為了更好地(di)辨(bian)識出抽(chou)油(you)(you)桿的(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)，勵磁(ci)(ci)(ci)電流與缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)頻(pin)(pin)率之間(jian)的(de)(de)差距越(yue)大越(yue)好。對(dui)于一般(ban)的(de)(de)檢(jian)測速度(du)(du)來說(shuo)，缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)的(de)(de)頻(pin)(pin)率范圍是(shi)幾十赫茲(zi)(zi)到上百(bai)赫茲(zi)(zi)，故勵磁(ci)(ci)(ci)電流頻(pin)(pin)率應該(gai)采(cai)用低頻(pin)(pin)或者高頻(pin)(pin)。
對于細長鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)性構件，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)方(fang)式有(you)單磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)和(he)雙(shuang)(shuang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)兩種方(fang)式，如圖(tu)7-16所示。單磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)方(fang)式中，為了滿足(zu)檢(jian)測一致性要(yao)求，通(tong)常將檢(jian)測探頭放置于磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器內部(bu)。從而導(dao)致線(xian)(xian)圈(quan)(quan)內外徑增(zeng)大，磁(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)量在抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)外的(de)空氣中損失大，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)效(xiao)率(lv)低且磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)效(xiao)果差。采用雙(shuang)(shuang)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)進行軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)時(shi)，不僅可(ke)以(yi)縮減線(xian)(xian)圈(quan)(quan)內外徑，增(zeng)大抽油桿(gan)(gan)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強度，增(zeng)加抽油桿(gan)(gan)的(de)有(you)效(xiao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)區域，提高(gao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)效(xiao)率(lv)，而且檢(jian)測探頭可(ke)以(yi)布(bu)置在兩個(ge)檢(jian)測線(xian)(xian)圈(quan)(quan)中間部(bu)位。根據霍姆赫茲線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場分布(bu)，雙(shuang)(shuang)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)在抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)內部(bu)更易(yi)形成密集而均(jun)勻(yun)的(de)軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場，有(you)助于提高(gao)檢(jian)測信號的(de)靈敏(min)度和(he)穩定性。
以直徑(jing)φ25mm抽油桿中心(xin)線為(wei)中心(xin)建立2D對稱有限元(yuan)模型，利(li)用ANSYS仿(fang)真軟件計算獲得不同(tong)磁(ci)化方式下的(de)抽油桿中心(xin)線方向的(de)磁(ci)感應強度，如圖7-17所示。
從(cong)圖7-17分析可知，雙線(xian)(xian)圈(quan)(quan)在抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)內更易獲得(de)均勻(yun)且(qie)磁(ci)(ci)(ci)化強度(du)相對較大的(de)(de)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化場(chang)(chang)(chang)，均勻(yun)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化場(chang)(chang)(chang)接近(jin)(jin)2.2T，且(qie)兩(liang)磁(ci)(ci)(ci)化線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的(de)(de)軸向(xiang)間(jian)距達到了150mm。基于雙線(xian)(xian)圈(quan)(quan)軸向(xiang)直(zhi)流磁(ci)(ci)(ci)化的(de)(de)抽(chou)油(you)桿(gan)漏磁(ci)(ci)(ci)自(zi)動檢測方案如(ru)圖7-18所示，通過軸向(xiang)布置(zhi)兩(liang)個直(zhi)流勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)將(jiang)(jiang)抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)磁(ci)(ci)(ci)化到飽(bao)和或近(jin)(jin)飽(bao)和狀態，當(dang)抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)表(biao)面有缺(que)陷(xian)存在時，抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)缺(que)陷(xian)處(chu)(chu)局部材料的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)導(dao)率會(hui)降低，磁(ci)(ci)(ci)阻增大，抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)內部的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)力(li)線(xian)(xian)會(hui)發(fa)生畸變，從(cong)而導(dao)致(zhi)部分磁(ci)(ci)(ci)力(li)線(xian)(xian)泄(xie)漏到空氣中，形成(cheng)缺(que)陷(xian)的(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)，然后被處(chu)(chu)于雙勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)中間(jian)的(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)傳感(gan)器拾取，繼(ji)而將(jiang)(jiang)漏磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號轉(zhuan)換為電壓信(xin)號，之后經(jing)過信(xin)號放(fang)大器進行信(xin)號放(fang)大和濾波(bo)處(chu)(chu)理，并(bing)進入(ru)A-D轉(zhuan)換器，完成(cheng)對漏磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號的(de)(de)調理和采集，最終漏磁(ci)(ci)(ci)檢測數字信(xin)號進入(ru)計算機上(shang)位(wei)機軟(ruan)件進行分析處(chu)(chu)理和顯示。
二、整體方(fang)案(an)
抽油桿(gan)(gan)漏(lou)磁自(zi)動(dong)(dong)檢(jian)測(ce)(ce)總體(ti)布局(ju)如圖7-19所示(shi)。抽油桿(gan)(gan)漏(lou)磁自(zi)動(dong)(dong)檢(jian)測(ce)(ce)系統主要包括(kuo)：料(liao)(liao)(liao)架、氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)翻料(liao)(liao)(liao)機(ji)構(gou)、傳送(song)機(ji)構(gou)、氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)壓緊(jin)扶(fu)正裝置(zhi)、檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)(tan)頭(tou)氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)跟蹤機(ji)構(gou)。氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)翻料(liao)(liao)(liao)機(ji)構(gou)完成待檢(jian)測(ce)(ce)抽油桿(gan)(gan)從上料(liao)(liao)(liao)架到傳送(song)輪以及下(xia)料(liao)(liao)(liao)分選(xuan)區的傳遞(di)工作；氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)壓緊(jin)扶(fu)正裝置(zhi)主要用于壓緊(jin)和扶(fu)正抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)，使其平穩(wen)地(di)通過(guo)檢(jian)測(ce)(ce)設備；檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)(tan)頭(tou)氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)跟蹤機(ji)構(gou)用于實現探(tan)(tan)頭(tou)緊(jin)貼桿(gan)(gan)體(ti)表面，并保證抽油桿(gan)(gan)接箍的順利通過(guo)。
抽油桿漏(lou)磁自動檢測(ce)流(liu)程分為以下(xia)幾步：
1）氣動上翻料(liao)機構將(jiang)待(dai)檢測(ce)抽油桿從上料(liao)架送至(zhi)傳(chuan)送線，抽油桿在傳(chuan)送機構的驅動下勻速傳(chuan)送至(zhi)檢測(ce)主機。
2）對(dui)磁化器(qi)通以直流(liu)電，使得磁化器(qi)產生穩定的軸向磁化場，將抽油桿桿體(ti)(ti)軸向磁化至飽和或(huo)近飽和狀態。當抽油桿桿體(ti)(ti)存在缺(que)陷時，缺(que)陷處便(bian)會產生相應的漏(lou)磁場。
3）缺(que)陷漏磁場被漏磁傳感器拾取，并轉換為電壓信號(hao)，之后(hou)依次經過(guo)信號(hao)放(fang)大、濾波(bo)、A-D轉換，然后(hou)完成采集，最后(hou)進入(ru)計算機的(de)上位機軟(ruan)件進行(xing)顯示和處理。
4）抽油桿(gan)檢(jian)測完(wan)成(cheng)之(zhi)后，利用退磁(ci)器實現退磁(ci)，之(zhi)后進行下一根(gen)抽油桿(gan)的循(xun)環檢(jian)測。
1. 壓緊(jin)扶正裝置(zhi)
如(ru)圖7-20所示，檢測(ce)主(zhu)(zhu)機由前后兩個(ge)(ge)壓(ya)緊(jin)扶(fu)正裝置(zhi)、中(zhong)間(jian)檢測(ce)探(tan)頭板(ban)以(yi)及磁化器集于(yu)一(yi)體，組成(cheng)一(yi)個(ge)(ge)完整(zheng)的檢測(ce)設(she)備單元。氣動(dong)(dong)壓(ya)緊(jin)扶(fu)正裝置(zhi)如(ru)圖7-21所示，主(zhu)(zhu)要由兩個(ge)(ge)單級臥式擺線(xian)針形電(dian)動(dong)(dong)機、上下壓(ya)緊(jin)輪(lun)、底(di)部支撐氣囊和頂部超薄傳動(dong)(dong)氣缸組成(cheng)。壓(ya)緊(jin)扶(fu)正裝置(zhi)的主(zhu)(zhu)要功(gong)能是實現傳動(dong)(dong)構件的導向和驅動(dong)(dong)，使其平穩通過檢測(ce)探(tan)頭板(ban)。
2．檢(jian)測探頭
在漏磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)中(zhong)，被檢(jian)(jian)(jian)測(ce)的(de)(de)(de)(de)量包(bao)括磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)和(he)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)梯(ti)(ti)度(du)，兩(liang)者存(cun)在根(gen)本區別。感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)和(he)霍爾元件(jian)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用也存(cun)在根(gen)本的(de)(de)(de)(de)不同：感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)是空(kong)間內磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)梯(ti)(ti)度(du)，也即變化(hua)程(cheng)度(du)，與磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)及其空(kong)間分(fen)布有(you)關；霍爾元件(jian)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)的(de)(de)(de)(de)是空(kong)間內某(mou)點的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)絕對值。為實現(xian)各類(lei)缺陷的(de)(de)(de)(de)全覆蓋檢(jian)(jian)(jian)測(ce)，根(gen)據(ju)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)桿體(ti)缺陷產生的(de)(de)(de)(de)信號特(te)性(xing)選擇(ze)霍爾元件(jian)和(he)感(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)兩(liang)種傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)(gan)器同時(shi)作為磁(ci)(ci)敏感(gan)(gan)(gan)(gan)元件(jian)，如圖7-22所(suo)示。
根據霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件和感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈的輸(shu)出(chu)特性(xing)，感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈雙排交錯布(bu)置，相(xiang)鄰感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈串聯(lian)(lian)輸(shu)出(chu)，感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈平(ping)放布(bu)置，可最大限度地拾(shi)取缺陷漏(lou)磁信(xin)號軸向分量(liang)；霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件單排立裝布(bu)置，有效拾(shi)取缺陷漏(lou)磁信(xin)號軸向分量(liang)，相(xiang)鄰霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件檢(jian)測(ce)信(xin)號并(bing)聯(lian)(lian)輸(shu)出(chu)，磁敏(min)感(gan)元(yuan)件全覆蓋布(bu)置，如圖7-23所示。將16個感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈及8個霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件均布(bu)于整圓周范圍內，相(xiang)鄰感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈的中心距約為8mm，相(xiang)鄰感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈串聯(lian)(lian)輸(shu)出(chu)；相(xiang)鄰霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件中心相(xiang)距約為11mm，相(xiang)鄰霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件并(bing)聯(lian)(lian)后(hou)單通道輸(shu)出(chu)，檢(jian)測(ce)元(yuan)件布(bu)置時需(xu)注意方位保(bao)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(gan)漏(lou)磁自(zi)動化檢(jian)測(ce)(ce)系統(tong)實物如(ru)圖7-25所(suo)示(shi)，該系統(tong)可(ke)檢(jian)測(ce)(ce)的(de)抽(chou)油桿(gan)規格范圍為φ19～Φ48mm。通過(guo)對磁化器、傳(chuan)感器和(he)檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)靴的(de)設計，可(ke)對抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體表面的(de)裂(lie)紋、點(dian)狀腐蝕等缺陷進行全面可(ke)靠(kao)的(de)檢(jian)測(ce)(ce)。整個檢(jian)測(ce)(ce)過(guo)程可(ke)實現自(zi)動化，包括抽(chou)油桿(gan)上料、傳(chuan)送、檢(jian)測(ce)(ce)、分(fen)級、標記(ji)和(he)退磁等所(suo)有檢(jian)測(ce)(ce)過(guo)程，具(ju)有良好的(de)工程應用價值，為抽(chou)油桿(gan)的(de)修(xiu)復提供(gong)了基(ji)礎。
