在(zai)(zai)(zai)石油(you)(you)工業(ye)中，目前(qian)有多種采(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)，其中機(ji)械(xie)采(cai)(cai)油(you)(you)最為(wei)普(pu)遍和重要，尤其是有桿(gan)泵采(cai)(cai)油(you)(you)，典型的(de)有桿(gan)泵抽油(you)(you)系統(tong)的(de)組成如圖(tu)7-13所(suo)示。早(zao)在(zai)(zai)(zai)石油(you)(you)工業(ye)問世時，我(wo)國(guo)(guo)所(suo)開發(fa)的(de)大多數(shu)油(you)(you)井(jing)開采(cai)(cai)階段都已進入了中、高含水(shui)期，許多油(you)(you)井(jing)的(de)采(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)由原來的(de)自噴(pen)式(shi)采(cai)(cai)油(you)(you)轉為(wei)機(ji)械(xie)采(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)，有些油(you)(you)井(jing)甚至最初的(de)采(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)就是機(ji)械(xie)采(cai)(cai)油(you)(you)。據(ju)相關資料數(shu)據(ju)統(tong)計，目前(qian)全國(guo)(guo)機(ji)械(xie)采(cai)(cai)油(you)(you)井(jing)已占(zhan)(zhan)油(you)(you)井(jing)總數(shu)的(de)90％以上(shang)，機(ji)械(xie)采(cai)(cai)油(you)(you)井(jing)中90％以上(shang)皆為(wei)有桿(gan)泵采(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)，可見有桿(gan)泵采(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)式(shi)已在(zai)(zai)(zai)我(wo)國(guo)(guo)的(de)石油(you)(you)開采(cai)(cai)中占(zhan)(zhan)據(ju)了舉足輕重的(de)地位。
抽(chou)(chou)(chou)油(you)桿(gan)是(shi)抽(chou)(chou)(chou)油(you)機與(yu)深(shen)井泵(beng)之間傳遞動(dong)力的(de)重要部件，長(chang)期在腐(fu)蝕介質中承(cheng)受(shou)著交變(bian)載荷，極易(yi)形(xing)成如裂紋(wen)、腐(fu)蝕坑（麻點）及偏磨等缺陷，從(cong)而會降低自身強度，嚴重時導致斷桿(gan)事故。為提高抽(chou)(chou)(chou)油(you)桿(gan)循(xun)環利(li)用率，一種舊抽(chou)(chou)(chou)油(you)桿(gan)的(de)再(zai)制造(zao)新工藝-冷拔復新制造(zao)工藝被廣泛使用。在此過程(cheng)中，首(shou)先需要對抽(chou)(chou)(chou)油(you)桿(gan)進行無(wu)損檢測(ce)，然后根據(ju)抽(chou)(chou)(chou)油(you)桿(gan)質量狀況采取(qu)合適的(de)修復工藝。
常規抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)整體結(jie)構如(ru)圖7-14所示，抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體一般為(wei)實心(xin)圓(yuan)形(xing)斷面(mian)的鋼桿(gan)(gan)(gan)，當桿(gan)(gan)(gan)徑較大時(shi)，也有空(kong)心(xin)結(jie)構，兩端為(wei)鐓(dui)粗的桿(gan)(gan)(gan)頭(tou)，由(you)外(wai)螺紋(wen)接(jie)(jie)頭(tou)、應力卸(xie)荷槽(cao)、推(tui)承面(mian)臺肩(jian)、方(fang)徑扳手、鐓(dui)粗凸緣和圓(yuan)弧(hu)過渡(du)區構成。外(wai)螺紋(wen)接(jie)(jie)頭(tou)與接(jie)(jie)箍相連(lian)，方(fang)徑扳手裝卸(xie)抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)接(jie)(jie)頭(tou)時(shi)用(yong)于卡住抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)鉗。
常(chang)用(yong)抽(chou)油桿規(gui)(gui)格(ge)按桿體的外(wai)徑一共分為(wei)6種(zhong)，分別是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(wei)7.62m或8m。根據(ju)API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標準，常(chang)規(gui)(gui)鋼制(zhi)抽(chou)油桿長(chang)度一般(ban)為(wei)7.62m、8m和(he)9m。常(chang)用(yong)抽(chou)油桿主要規(gui)(gui)格(ge)參數見表7-2。
抽(chou)(chou)油(you)桿作為連接(jie)井上(shang)抽(chou)(chou)油(you)機(ji)和(he)井下抽(chou)(chou)油(you)泵柱塞之(zhi)間的(de)連桿，其產生(sheng)的(de)最典型(xing)缺陷(xian)形(xing)式就是磨(mo)(mo)損(sun)(sun)。抽(chou)(chou)油(you)桿與抽(chou)(chou)油(you)管之(zhi)間的(de)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)形(xing)式主要包括機(ji)械(xie)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)、磨(mo)(mo)料磨(mo)(mo)損(sun)(sun)和(he)電(dian)化學腐(fu)蝕。
機械(xie)磨(mo)損(sun)(sun)是單純的(de)抽(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)與(yu)油(you)(you)(you)管(guan)(guan)體(ti)發生(sheng)偏磨(mo)，影(ying)響(xiang)因(yin)素眾多，常(chang)見(jian)誘因(yin)包括井眼軌(gui)跡形狀、桿(gan)(gan)(gan)(gan)柱結構及(ji)工作參數的(de)配(pei)合。這種常(chang)見(jian)的(de)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)缺陷主(zhu)要表現在(zai)兩個(ge)方面：在(zai)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)撓(nao)度相對(dui)(dui)較小(xiao)的(de)位置(zhi)，抽(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)的(de)接(jie)箍與(yu)抽(chou)油(you)(you)(you)管(guan)(guan)內(nei)(nei)壁極(ji)易(yi)產生(sheng)碰撞(zhuang)摩擦，由(you)于(yu)油(you)(you)(you)管(guan)(guan)的(de)摩擦面相對(dui)(dui)較大，因(yin)此磨(mo)損(sun)(sun)程度較輕(qing)，但是桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)接(jie)箍和桿(gan)(gan)(gan)(gan)頭(tou)部(bu)分(fen)磨(mo)損(sun)(sun)嚴重(zhong)；在(zai)抽(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)撓(nao)度相對(dui)(dui)較大的(de)地(di)方，抽(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)的(de)接(jie)箍與(yu)抽(chou)油(you)(you)(you)管(guan)(guan)內(nei)(nei)壁產生(sheng)摩擦碰撞(zhuang)的(de)同時，桿(gan)(gan)(gan)(gan)本體(ti)與(yu)油(you)(you)(you)管(guan)(guan)內(nei)(nei)壁也會產生(sheng)摩擦，磨(mo)損(sun)(sun)比較嚴重(zhong)，導(dao)致(zhi)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)出現嚴重(zhong)偏磨(mo)。
腐蝕(shi)(shi)缺陷(xian)是一(yi)種廣泛存在(zai)的(de)電(dian)化學(xue)(xue)現(xian)象，受介質環境的(de)影響巨大。桿(gan)(gan)體(ti)的(de)偏(pian)磨(mo)與(yu)腐蝕(shi)(shi)缺陷(xian)并不是簡單的(de)累(lei)加，而(er)是兩者結合(he)，相互作用，促使更大的(de)破壞產生。當(dang)桿(gan)(gan)體(ti)表面被活(huo)化，成(cheng)為電(dian)化學(xue)(xue)腐蝕(shi)(shi)的(de)陽極(ji)(ji)，則形成(cheng)大陰極(ji)(ji)小(xiao)陽極(ji)(ji)的(de)電(dian)化學(xue)(xue)腐蝕(shi)(shi)，而(er)產出液是強電(dian)解質，具(ju)有強腐蝕(shi)(shi)性(xing)，對電(dian)化學(xue)(xue)腐蝕(shi)(shi)起到一(yi)個催(cui)化作用。其中，陽極(ji)(ji)則首當(dang)其沖(chong)，即發生桿(gan)(gan)體(ti)偏(pian)磨(mo)的(de)位(wei)置會優先發生電(dian)化學(xue)(xue)腐蝕(shi)(shi)，導致(zhi)產生桿(gan)(gan)體(ti)偏(pian)磨(mo)的(de)表面更加粗糙(cao)，加劇磨(mo)損。抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)的(de)常(chang)見缺陷(xian)如(ru)圖7-15所示。
一、檢測原理
直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化利用直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化線圈產(chan)生(sheng)恒定的(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)對(dui)被檢測(ce)構(gou)(gou)件(jian)進(jin)行磁(ci)(ci)化，其(qi)可分為(wei)恒定直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化和(he)脈動(dong)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化。恒定直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化對(dui)電(dian)源要求(qiu)較高，整(zheng)流(liu)(liu)(liu)(liu)后產(chan)生(sheng)波(bo)動(dong)范圍較小的(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)，以免產(chan)生(sheng)磁(ci)(ci)場(chang)波(bo)動(dong)而(er)降低(di)檢測(ce)信號(hao)的(de)(de)信噪比。磁(ci)(ci)化電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)大(da)(da)小因(yin)被測(ce)構(gou)(gou)件(jian)的(de)(de)截面積不同而(er)發(fa)生(sheng)變化，磁(ci)(ci)化強度的(de)(de)大(da)(da)小通過控制輸入電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)大(da)(da)小來實現調節。脈動(dong)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化在電(dian)氣實現上相對(dui)容易，是(shi)剩磁(ci)(ci)法檢測(ce)中(zhong)較常使用的(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化方(fang)式(shi)。
交(jiao)流磁(ci)化(hua)(hua)是向磁(ci)化(hua)(hua)器中施以交(jiao)變(bian)電流，進而產(chan)生(sheng)交(jiao)變(bian)的磁(ci)化(hua)(hua)場。但由(you)于趨膚效應(ying)，磁(ci)化(hua)(hua)場僅存在于被檢(jian)測構件表(biao)面(mian)(mian)，因此(ci)，交(jiao)流磁(ci)化(hua)(hua)適(shi)合用于鐵磁(ci)性構件表(biao)面(mian)(mian)或(huo)近表(biao)層缺(que)陷的檢(jian)測。
永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)以永久(jiu)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)作為磁(ci)(ci)源對(dui)鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)性(xing)構件施加(jia)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)。在永久(jiu)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)中通常采用磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)、銜鐵(tie)(tie)以及鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)性(xing)構件構成磁(ci)(ci)回(hui)路。它的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)場與(yu)恒(heng)定直流磁(ci)(ci)化(hua)(hua)產生(sheng)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場有相通性(xing)，但磁(ci)(ci)化(hua)(hua)強度的(de)(de)(de)調(diao)整(zheng)不如后者方便(bian)，其磁(ci)(ci)路一旦確定磁(ci)(ci)化(hua)(hua)強度大小便(bian)不可調(diao)整(zheng)。永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)吸力(li)很大，對(dui)抽油桿的(de)(de)(de)前行和檢測探頭的(de)(de)(de)合攏均會(hui)帶來不便(bian)。
檢測系統(tong)主(zhu)要(yao)是(shi)針對水平(ping)放置在修(xiu)復車間內的(de)(de)在用抽(chou)(chou)(chou)油桿(gan)（即舊抽(chou)(chou)(chou)油桿(gan)）進行檢測。考慮抽(chou)(chou)(chou)油桿(gan)桿(gan)徑(jing)較細且(qie)兩(liang)端(duan)存在較大的(de)(de)變徑(jing)區域，永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)吸(xi)力大且(qie)尺寸規格(ge)確定后無法(fa)進行磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強度的(de)(de)調(diao)節(jie)，對抽(chou)(chou)(chou)油桿(gan)的(de)(de)水平(ping)運動(dong)、磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)均勻性和檢測探頭張緊均造成不利(li)影響。直(zhi)流線圈磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器(qi)具有可調(diao)節(jie)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強度的(de)(de)靈活性，該方(fang)式能夠在抽(chou)(chou)(chou)油桿(gan)桿(gan)體內部產生(sheng)穩定、均勻的(de)(de)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場，獲得分辨率(lv)(lv)良好(hao)的(de)(de)缺(que)陷漏磁(ci)(ci)場。此(ci)外，從(cong)漏磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)處理角度來看，缺(que)陷漏磁(ci)(ci)場承載著缺(que)陷的(de)(de)相關信(xin)息，為(wei)了更好(hao)地辨識出抽(chou)(chou)(chou)油桿(gan)的(de)(de)缺(que)陷信(xin)號(hao)，勵磁(ci)(ci)電流與缺(que)陷信(xin)號(hao)頻率(lv)(lv)之間的(de)(de)差距越(yue)大越(yue)好(hao)。對于一般的(de)(de)檢測速度來說，缺(que)陷信(xin)號(hao)的(de)(de)頻率(lv)(lv)范圍(wei)是(shi)幾十赫(he)茲到上百赫(he)茲，故(gu)勵磁(ci)(ci)電流頻率(lv)(lv)應該采用低頻或(huo)者(zhe)高頻。
對于(yu)細長鐵磁(ci)(ci)性(xing)構件，磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)方(fang)式(shi)有(you)單磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)和(he)雙(shuang)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)兩種方(fang)式(shi)，如圖7-16所示。單磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)方(fang)式(shi)中(zhong)(zhong)，為了滿足檢測一(yi)致(zhi)性(xing)要(yao)求(qiu)，通(tong)常將(jiang)檢測探頭放(fang)置于(yu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器內(nei)部。從(cong)而導致(zhi)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)內(nei)外(wai)徑增大，磁(ci)(ci)通(tong)量在抽油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體外(wai)的(de)空氣中(zhong)(zhong)損失(shi)大，磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)率低(di)且磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)果差(cha)。采(cai)用雙(shuang)勵磁(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)進行軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)，不僅可(ke)以縮減線(xian)(xian)(xian)圈(quan)內(nei)外(wai)徑，增大抽油(you)桿(gan)(gan)的(de)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)強(qiang)度，增加抽油(you)桿(gan)(gan)的(de)有(you)效(xiao)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)區域，提(ti)高磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)率，而且檢測探頭可(ke)以布置在兩個檢測線(xian)(xian)(xian)圈(quan)中(zhong)(zhong)間部位(wei)。根(gen)據霍姆赫茲(zi)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)的(de)磁(ci)(ci)場(chang)分布，雙(shuang)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)在抽油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體內(nei)部更易形(xing)成密集(ji)而均勻的(de)軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)場(chang)，有(you)助于(yu)提(ti)高檢測信號(hao)的(de)靈敏度和(he)穩定性(xing)。
以直徑(jing)φ25mm抽油桿(gan)中心(xin)(xin)(xin)線為中心(xin)(xin)(xin)建(jian)立2D對(dui)稱有(you)限元模型，利用ANSYS仿真(zhen)軟(ruan)件計算獲得不同磁化方式下的抽油桿(gan)中心(xin)(xin)(xin)線方向的磁感應強度，如圖(tu)7-17所示。
從圖7-17分(fen)析可知，雙線(xian)(xian)圈在(zai)抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體內更(geng)易獲得(de)均勻且(qie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強度相對(dui)較大的(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場，均勻軸(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場接近2.2T，且(qie)兩磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)(xian)圈的(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)間距達到(dao)了150mm。基于(yu)雙線(xian)(xian)圈軸(zhou)向(xiang)(xiang)直(zhi)流磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)抽(chou)油桿(gan)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)自動檢測方案如圖7-18所示，通過(guo)軸(zhou)向(xiang)(xiang)布置兩個直(zhi)流勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈將(jiang)抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)到(dao)飽和(he)或近飽和(he)狀態(tai)，當抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體表面有缺(que)陷存在(zai)時，抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體缺(que)陷處(chu)局(ju)部(bu)材料(liao)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)導(dao)率會降低，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)阻增大，抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體內部(bu)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)會發生畸變，從而導(dao)致(zhi)部(bu)分(fen)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)泄漏(lou)到(dao)空氣中(zhong)，形成(cheng)缺(que)陷的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場，然后被(bei)處(chu)于(yu)雙勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈中(zhong)間的(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)傳感(gan)器拾取，繼而將(jiang)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)(xin)(xin)號(hao)轉(zhuan)換為電壓(ya)信(xin)(xin)(xin)號(hao)，之后經(jing)過(guo)信(xin)(xin)(xin)號(hao)放(fang)大器進(jin)行信(xin)(xin)(xin)號(hao)放(fang)大和(he)濾(lv)波處(chu)理(li)，并(bing)進(jin)入A-D轉(zhuan)換器，完(wan)成(cheng)對(dui)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)(xin)(xin)號(hao)的(de)調理(li)和(he)采(cai)集，最終漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)檢測數字信(xin)(xin)(xin)號(hao)進(jin)入計算機上位機軟件進(jin)行分(fen)析處(chu)理(li)和(he)顯示。
二、整體方(fang)案
抽油(you)(you)桿(gan)漏磁自動(dong)檢測(ce)總體布(bu)局如圖7-19所(suo)示。抽油(you)(you)桿(gan)漏磁自動(dong)檢測(ce)系統主要包括：料(liao)架、氣(qi)動(dong)翻料(liao)機(ji)構(gou)、傳(chuan)(chuan)送(song)機(ji)構(gou)、氣(qi)動(dong)壓緊扶正裝(zhuang)(zhuang)置、檢測(ce)探頭(tou)氣(qi)動(dong)跟蹤(zong)機(ji)構(gou)。氣(qi)動(dong)翻料(liao)機(ji)構(gou)完成待檢測(ce)抽油(you)(you)桿(gan)從(cong)上料(liao)架到傳(chuan)(chuan)送(song)輪(lun)以及下料(liao)分選區的傳(chuan)(chuan)遞工作；氣(qi)動(dong)壓緊扶正裝(zhuang)(zhuang)置主要用(yong)于壓緊和扶正抽油(you)(you)桿(gan)桿(gan)體，使其平穩地通過檢測(ce)設(she)備；檢測(ce)探頭(tou)氣(qi)動(dong)跟蹤(zong)機(ji)構(gou)用(yong)于實現探頭(tou)緊貼桿(gan)體表面，并(bing)保證(zheng)抽油(you)(you)桿(gan)接(jie)箍的順利通過。
抽(chou)油(you)桿漏磁(ci)自(zi)動檢測流程(cheng)分為以下幾步(bu)：
1）氣動上翻(fan)料(liao)機構(gou)將待(dai)檢測抽油桿從上料(liao)架送至(zhi)傳(chuan)送線(xian)，抽油桿在(zai)傳(chuan)送機構(gou)的驅動下勻(yun)速(su)傳(chuan)送至(zhi)檢測主(zhu)機。
2）對磁(ci)(ci)化器通以直流電，使得(de)磁(ci)(ci)化器產生(sheng)穩定(ding)的軸向磁(ci)(ci)化場，將抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體軸向磁(ci)(ci)化至(zhi)飽(bao)和或近飽(bao)和狀態。當抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體存在缺陷時，缺陷處便會產生(sheng)相應(ying)的漏磁(ci)(ci)場。
3）缺陷漏磁場被漏磁傳(chuan)感器拾(shi)取，并轉換(huan)為電壓信(xin)號(hao)，之后(hou)依次經過信(xin)號(hao)放大、濾波、A-D轉換(huan)，然后(hou)完成(cheng)采集(ji)，最后(hou)進(jin)入計算機的上位(wei)機軟件進(jin)行顯示和處理。
4）抽油桿(gan)檢(jian)測完成(cheng)之后(hou)，利(li)用(yong)退磁器實現退磁，之后(hou)進行下一根抽油桿(gan)的循環檢(jian)測。
1. 壓(ya)緊扶正裝(zhuang)置
如(ru)圖7-20所示，檢測(ce)主機由(you)前后兩個(ge)壓緊扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置、中間檢測(ce)探頭(tou)板以(yi)及磁化(hua)器集于一(yi)(yi)體(ti)，組成(cheng)(cheng)一(yi)(yi)個(ge)完整的(de)檢測(ce)設(she)備單元。氣動壓緊扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置如(ru)圖7-21所示，主要由(you)兩個(ge)單級(ji)臥式(shi)擺(bai)線針形電(dian)動機、上(shang)下壓緊輪、底部支撐氣囊(nang)和頂(ding)部超薄傳動氣缸(gang)組成(cheng)(cheng)。壓緊扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置的(de)主要功能是實現傳動構件的(de)導向和驅(qu)動，使其平(ping)穩通(tong)過(guo)檢測(ce)探頭(tou)板。
2．檢(jian)測(ce)探頭
在漏磁(ci)檢(jian)測中，被檢(jian)測的(de)(de)量(liang)包括磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)和磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)的(de)(de)梯度(du)，兩者存在根(gen)本(ben)區別(bie)。感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈和霍爾元件的(de)(de)應(ying)(ying)用也(ye)(ye)存在根(gen)本(ben)的(de)(de)不同：感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)的(de)(de)是空(kong)間內磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)的(de)(de)梯度(du)，也(ye)(ye)即變(bian)化程度(du)，與磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)及其空(kong)間分布有關；霍爾元件感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)的(de)(de)是空(kong)間內某(mou)點的(de)(de)磁(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)的(de)(de)絕對值(zhi)。為實現各(ge)類(lei)缺陷的(de)(de)全覆蓋檢(jian)測，根(gen)據(ju)檢(jian)測桿體缺陷產生的(de)(de)信號特(te)性選擇(ze)霍爾元件和感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈兩種傳感(gan)(gan)(gan)器同時作為磁(ci)敏(min)感(gan)(gan)(gan)元件，如圖7-22所示(shi)。
根據霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)和感應線(xian)(xian)(xian)圈的輸(shu)(shu)出(chu)特性，感應線(xian)(xian)(xian)圈雙排交錯布(bu)置，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)感應線(xian)(xian)(xian)圈串(chuan)聯(lian)(lian)(lian)輸(shu)(shu)出(chu)，感應線(xian)(xian)(xian)圈平放(fang)布(bu)置，可最大(da)限度地拾(shi)取(qu)缺陷漏磁信(xin)號(hao)(hao)軸向分量(liang)；霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)單排立裝布(bu)置，有效(xiao)拾(shi)取(qu)缺陷漏磁信(xin)號(hao)(hao)軸向分量(liang)，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)檢測信(xin)號(hao)(hao)并聯(lian)(lian)(lian)輸(shu)(shu)出(chu)，磁敏感元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)全覆蓋布(bu)置，如圖7-23所示。將16個感應線(xian)(xian)(xian)圈及8個霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)均布(bu)于整圓周范圍內，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)感應線(xian)(xian)(xian)圈的中心(xin)距(ju)約為(wei)8mm，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)感應線(xian)(xian)(xian)圈串(chuan)聯(lian)(lian)(lian)輸(shu)(shu)出(chu)；相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)中心(xin)相(xiang)(xiang)距(ju)約為(wei)11mm，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)并聯(lian)(lian)(lian)后單通道輸(shu)(shu)出(chu)，檢測元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)布(bu)置時需(xu)注(zhu)意方位保(bao)持一(yi)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(ying)用
抽(chou)(chou)油(you)桿漏(lou)磁自(zi)動化(hua)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)系(xi)統(tong)實(shi)(shi)物如圖7-25所(suo)示，該(gai)系(xi)統(tong)可檢(jian)測(ce)(ce)(ce)的(de)(de)抽(chou)(chou)油(you)桿規格范圍為(wei)φ19～Φ48mm。通過(guo)對磁化(hua)器(qi)、傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)探(tan)靴的(de)(de)設計，可對抽(chou)(chou)油(you)桿桿體表(biao)面的(de)(de)裂紋、點狀腐蝕等(deng)缺陷(xian)進行全(quan)面可靠的(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)。整個檢(jian)測(ce)(ce)(ce)過(guo)程可實(shi)(shi)現自(zi)動化(hua)，包括抽(chou)(chou)油(you)桿上料、傳(chuan)送、檢(jian)測(ce)(ce)(ce)、分級、標記和(he)退磁等(deng)所(suo)有(you)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)過(guo)程，具有(you)良好的(de)(de)工程應用(yong)價值，為(wei)抽(chou)(chou)油(you)桿的(de)(de)修(xiu)復提供了(le)基(ji)礎。
