在(zai)石油(you)(you)(you)工業(ye)中(zhong)，目前有(you)(you)(you)多種采(cai)油(you)(you)(you)方式(shi)，其(qi)中(zhong)機(ji)械采(cai)油(you)(you)(you)最為普(pu)遍(bian)和重要(yao)，尤(you)其(qi)是有(you)(you)(you)桿(gan)泵(beng)采(cai)油(you)(you)(you)，典型的(de)(de)有(you)(you)(you)桿(gan)泵(beng)抽(chou)油(you)(you)(you)系統的(de)(de)組成如圖7-13所(suo)(suo)示(shi)。早在(zai)石油(you)(you)(you)工業(ye)問世時，我國所(suo)(suo)開發的(de)(de)大多數油(you)(you)(you)井(jing)(jing)開采(cai)階(jie)段都已(yi)進入了中(zhong)、高含水期，許多油(you)(you)(you)井(jing)(jing)的(de)(de)采(cai)油(you)(you)(you)方式(shi)由原來的(de)(de)自噴式(shi)采(cai)油(you)(you)(you)轉(zhuan)為機(ji)械采(cai)油(you)(you)(you)方式(shi)，有(you)(you)(you)些油(you)(you)(you)井(jing)(jing)甚至最初的(de)(de)采(cai)油(you)(you)(you)方式(shi)就(jiu)是機(ji)械采(cai)油(you)(you)(you)。據相(xiang)關(guan)資料數據統計(ji)，目前全國機(ji)械采(cai)油(you)(you)(you)井(jing)(jing)已(yi)占(zhan)油(you)(you)(you)井(jing)(jing)總數的(de)(de)90％以上，機(ji)械采(cai)油(you)(you)(you)井(jing)(jing)中(zhong)90％以上皆為有(you)(you)(you)桿(gan)泵(beng)采(cai)油(you)(you)(you)方式(shi)，可見有(you)(you)(you)桿(gan)泵(beng)采(cai)油(you)(you)(you)方式(shi)已(yi)在(zai)我國的(de)(de)石油(you)(you)(you)開采(cai)中(zhong)占(zhan)據了舉足輕重的(de)(de)地(di)位。
抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)(gan)是抽(chou)(chou)油機(ji)與深井(jing)泵之(zhi)間傳遞(di)動(dong)力的重要部(bu)件，長期在(zai)腐蝕介質(zhi)中(zhong)承受著交(jiao)變(bian)載(zai)荷，極易形成如裂紋、腐蝕坑（麻點）及(ji)偏磨等(deng)缺陷，從(cong)而會降低自身強度，嚴重時導致斷桿(gan)(gan)(gan)(gan)事故(gu)。為提高抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)(gan)循環利用率，一種舊抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)(gan)的再制造(zao)新工藝(yi)-冷拔復新制造(zao)工藝(yi)被廣泛使(shi)用。在(zai)此過程中(zhong)，首先需要對(dui)抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)(gan)進行無損(sun)檢(jian)測，然后根(gen)據抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)(gan)質(zhi)量狀況采取合適的修(xiu)復工藝(yi)。
常(chang)規抽(chou)油桿(gan)整體(ti)結(jie)構(gou)如圖7-14所示，抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)一般(ban)為實心圓(yuan)形斷面(mian)的(de)鋼桿(gan)，當桿(gan)徑較大時，也有(you)空心結(jie)構(gou)，兩端為鐓粗(cu)(cu)的(de)桿(gan)頭，由(you)外螺(luo)紋(wen)接(jie)頭、應力卸荷槽、推承面(mian)臺(tai)肩、方徑扳手(shou)、鐓粗(cu)(cu)凸緣和圓(yuan)弧過渡(du)區構(gou)成。外螺(luo)紋(wen)接(jie)頭與接(jie)箍相連，方徑扳手(shou)裝卸抽(chou)油桿(gan)接(jie)頭時用于卡住抽(chou)油桿(gan)鉗(qian)。
常(chang)用(yong)抽(chou)油(you)桿(gan)規格(ge)按(an)桿(gan)體的外徑一(yi)共分為(wei)(wei)6種，分別是(shi)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(yi)般為(wei)(wei)7.62m或8m。根據API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標準(zhun)，常(chang)規鋼制抽(chou)油(you)桿(gan)長(chang)度一(yi)般為(wei)(wei)7.62m、8m和(he)9m。常(chang)用(yong)抽(chou)油(you)桿(gan)主(zhu)要規格(ge)參數見(jian)表7-2。
抽油(you)桿(gan)作為連接(jie)井上抽油(you)機(ji)和井下抽油(you)泵柱(zhu)塞之(zhi)間的(de)連桿(gan)，其產生的(de)最(zui)典型缺(que)陷形式就(jiu)是磨(mo)損。抽油(you)桿(gan)與抽油(you)管之(zhi)間的(de)磨(mo)損形式主要(yao)包括機(ji)械磨(mo)損、磨(mo)料磨(mo)損和電化學腐蝕。
機(ji)械磨(mo)(mo)(mo)損是(shi)單純的(de)(de)抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)與(yu)油(you)(you)管體(ti)發生偏磨(mo)(mo)(mo)，影響因(yin)素眾多，常見(jian)誘因(yin)包括井眼軌跡形狀(zhuang)、桿(gan)(gan)(gan)柱結構及工作參數的(de)(de)配合。這種常見(jian)的(de)(de)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)缺陷主(zhu)要(yao)表現在兩個方面：在桿(gan)(gan)(gan)體(ti)撓(nao)度(du)相對較小的(de)(de)位置，抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)接箍與(yu)抽(chou)油(you)(you)管內(nei)壁極易產(chan)生碰撞(zhuang)摩擦(ca)，由于油(you)(you)管的(de)(de)摩擦(ca)面相對較大，因(yin)此磨(mo)(mo)(mo)損程度(du)較輕，但(dan)是(shi)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)接箍和桿(gan)(gan)(gan)頭(tou)部(bu)分磨(mo)(mo)(mo)損嚴(yan)重(zhong)；在抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)撓(nao)度(du)相對較大的(de)(de)地方，抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)接箍與(yu)抽(chou)油(you)(you)管內(nei)壁產(chan)生摩擦(ca)碰撞(zhuang)的(de)(de)同時，桿(gan)(gan)(gan)本體(ti)與(yu)油(you)(you)管內(nei)壁也(ye)會產(chan)生摩擦(ca)，磨(mo)(mo)(mo)損比較嚴(yan)重(zhong)，導致(zhi)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)出現嚴(yan)重(zhong)偏磨(mo)(mo)(mo)。
腐(fu)蝕缺(que)陷是一種廣泛(fan)存(cun)在(zai)的(de)電化學(xue)(xue)現象，受介質(zhi)環境的(de)影響巨大。桿(gan)體(ti)(ti)的(de)偏(pian)(pian)磨(mo)與腐(fu)蝕缺(que)陷并(bing)不是簡單的(de)累加(jia)，而是兩(liang)者結合，相互作用，促使更大的(de)破壞產(chan)生(sheng)。當(dang)桿(gan)體(ti)(ti)表面(mian)(mian)被(bei)活(huo)化，成為電化學(xue)(xue)腐(fu)蝕的(de)陽(yang)極，則形(xing)成大陰極小(xiao)陽(yang)極的(de)電化學(xue)(xue)腐(fu)蝕，而產(chan)出液是強(qiang)電解質(zhi)，具有強(qiang)腐(fu)蝕性(xing)，對電化學(xue)(xue)腐(fu)蝕起到一個催化作用。其中，陽(yang)極則首當(dang)其沖，即(ji)發生(sheng)桿(gan)體(ti)(ti)偏(pian)(pian)磨(mo)的(de)位置會優先發生(sheng)電化學(xue)(xue)腐(fu)蝕，導(dao)致產(chan)生(sheng)桿(gan)體(ti)(ti)偏(pian)(pian)磨(mo)的(de)表面(mian)(mian)更加(jia)粗(cu)糙(cao)，加(jia)劇磨(mo)損(sun)。抽油桿(gan)桿(gan)體(ti)(ti)的(de)常見(jian)缺(que)陷如(ru)圖(tu)7-15所示。
一、檢測(ce)原理
直(zhi)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化利用(yong)(yong)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化線(xian)圈產(chan)生(sheng)恒(heng)定的磁(ci)(ci)場對被檢(jian)測(ce)構(gou)(gou)件(jian)進行磁(ci)(ci)化，其可分為恒(heng)定直(zhi)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化和脈動電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化。恒(heng)定直(zhi)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化對電(dian)(dian)(dian)源要(yao)求較高，整流(liu)(liu)(liu)后產(chan)生(sheng)波動范(fan)圍較小(xiao)(xiao)的直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)，以免產(chan)生(sheng)磁(ci)(ci)場波動而降低檢(jian)測(ce)信號的信噪比。磁(ci)(ci)化電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的大(da)小(xiao)(xiao)因被測(ce)構(gou)(gou)件(jian)的截面(mian)積不同而發生(sheng)變化，磁(ci)(ci)化強度的大(da)小(xiao)(xiao)通(tong)過(guo)控(kong)制(zhi)輸(shu)入電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的大(da)小(xiao)(xiao)來實現調節。脈動電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化在電(dian)(dian)(dian)氣實現上相對容易(yi)，是剩磁(ci)(ci)法(fa)檢(jian)測(ce)中較常(chang)使用(yong)(yong)的直(zhi)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化方(fang)式。
交(jiao)流磁(ci)(ci)化(hua)(hua)是向磁(ci)(ci)化(hua)(hua)器中施以(yi)交(jiao)變電(dian)流，進(jin)而產生交(jiao)變的(de)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)。但由于趨膚效應，磁(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)僅存在于被檢(jian)測構(gou)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)，因此(ci)，交(jiao)流磁(ci)(ci)化(hua)(hua)適合用于鐵磁(ci)(ci)性構(gou)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面(mian)或近表(biao)(biao)層缺陷的(de)檢(jian)測。
永磁(ci)磁(ci)化以永久磁(ci)鐵(tie)(tie)作為磁(ci)源對鐵(tie)(tie)磁(ci)性構(gou)件施加磁(ci)化。在永久磁(ci)鐵(tie)(tie)磁(ci)化中通常采用(yong)磁(ci)鐵(tie)(tie)、銜(xian)鐵(tie)(tie)以及(ji)鐵(tie)(tie)磁(ci)性構(gou)件構(gou)成磁(ci)回(hui)路。它(ta)的磁(ci)化場與恒(heng)定直(zhi)流(liu)磁(ci)化產生的磁(ci)場有相通性，但磁(ci)化強度的調(diao)整(zheng)不(bu)如(ru)后者方便，其磁(ci)路一(yi)旦(dan)確定磁(ci)化強度大(da)小便不(bu)可調(diao)整(zheng)。永磁(ci)磁(ci)化的吸力很大(da)，對抽油桿(gan)的前(qian)行和檢測(ce)探(tan)頭的合攏均(jun)會(hui)帶來(lai)不(bu)便。
檢(jian)測(ce)系(xi)統主要(yao)是(shi)針對(dui)水(shui)平放置在(zai)修(xiu)復車間內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)在(zai)用(yong)抽(chou)油(you)(you)(you)桿（即舊(jiu)抽(chou)油(you)(you)(you)桿）進行檢(jian)測(ce)。考慮抽(chou)油(you)(you)(you)桿桿徑較細且兩端(duan)存(cun)在(zai)較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變徑區(qu)域，永磁(ci)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸力大(da)且尺寸規格確定后無法進行磁(ci)化(hua)(hua)(hua)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)節，對(dui)抽(chou)油(you)(you)(you)桿的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)平運動(dong)、磁(ci)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)均勻性(xing)和檢(jian)測(ce)探頭張緊均造成不利影響。直(zhi)流線圈磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器具有可調(diao)節磁(ci)化(hua)(hua)(hua)強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靈活性(xing)，該方式能夠在(zai)抽(chou)油(you)(you)(you)桿桿體內部產生穩定、均勻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)場，獲得分辨(bian)率(lv)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏(lou)磁(ci)場。此外(wai)，從漏(lou)磁(ci)信(xin)號(hao)處理角度(du)來(lai)看，缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏(lou)磁(ci)場承(cheng)載著(zhu)缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相關(guan)信(xin)息，為了更好(hao)地辨(bian)識出抽(chou)油(you)(you)(you)桿的(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)，勵磁(ci)電流與缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差距越大(da)越好(hao)。對(dui)于一般的(de)(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)速度(du)來(lai)說(shuo)，缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)率(lv)范圍是(shi)幾十赫茲到(dao)上(shang)百赫茲，故勵磁(ci)電流頻(pin)率(lv)應該采用(yong)低頻(pin)或者高頻(pin)。
對于(yu)細長鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)構件，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)方式(shi)(shi)有單磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)和雙(shuang)(shuang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)兩(liang)種方式(shi)(shi)，如圖(tu)7-16所示。單磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)方式(shi)(shi)中，為了滿足檢(jian)測一致性(xing)要求，通(tong)常將檢(jian)測探(tan)頭放置于(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)內部。從(cong)而導致線(xian)圈(quan)(quan)內外(wai)徑增大，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)通(tong)量在抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體外(wai)的(de)空(kong)氣(qi)中損失大，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)率(lv)(lv)低且(qie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)果差。采用雙(shuang)(shuang)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)進行軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)時，不(bu)僅可以縮減(jian)線(xian)圈(quan)(quan)內外(wai)徑，增大抽(chou)油桿(gan)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)強度，增加(jia)抽(chou)油桿(gan)的(de)有效(xiao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)區域，提(ti)高(gao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)率(lv)(lv)，而且(qie)檢(jian)測探(tan)頭可以布(bu)置在兩(liang)個(ge)檢(jian)測線(xian)圈(quan)(quan)中間部位(wei)。根(gen)據(ju)霍姆(mu)赫茲線(xian)圈(quan)(quan)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)分布(bu)，雙(shuang)(shuang)線(xian)圈(quan)(quan)軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)在抽(chou)油桿(gan)桿(gan)體內部更(geng)易形成密集而均(jun)勻(yun)的(de)軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)場(chang)，有助于(yu)提(ti)高(gao)檢(jian)測信(xin)號的(de)靈敏度和穩定性(xing)。
以直徑φ25mm抽(chou)油(you)桿(gan)中心(xin)線為中心(xin)建立(li)2D對(dui)稱有限元模型，利用ANSYS仿真軟件計算(suan)獲得不同磁(ci)化方式下(xia)的(de)抽(chou)油(you)桿(gan)中心(xin)線方向的(de)磁(ci)感應強度，如圖7-17所示。
從圖7-17分(fen)(fen)析(xi)可(ke)知(zhi)，雙線圈在抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)內更易獲得均勻且(qie)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度相對較大(da)的軸向磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang)，均勻軸向磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)(chang)接近2.2T，且(qie)兩(liang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈的軸向間距達到了150mm。基于雙線圈軸向直流(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)的抽油桿(gan)(gan)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)自動檢測(ce)方案如圖7-18所示，通過軸向布置兩(liang)個直流(liu)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)線圈將抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)到飽和(he)(he)或近飽和(he)(he)狀態，當抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)表(biao)面有(you)缺陷(xian)存在時，抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)缺陷(xian)處(chu)局部材料的磁(ci)(ci)(ci)導率會降低，磁(ci)(ci)(ci)阻增大(da)，抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)內部的磁(ci)(ci)(ci)力線會發生畸(ji)變(bian)，從而導致部分(fen)(fen)磁(ci)(ci)(ci)力線泄漏(lou)(lou)到空(kong)氣中，形成缺陷(xian)的漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)，然后(hou)被處(chu)于雙勵(li)磁(ci)(ci)(ci)線圈中間的漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)傳感器拾取，繼而將漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)(hao)(hao)轉換為電壓信(xin)號(hao)(hao)(hao)，之后(hou)經過信(xin)號(hao)(hao)(hao)放大(da)器進行信(xin)號(hao)(hao)(hao)放大(da)和(he)(he)濾波處(chu)理(li)，并進入A-D轉換器，完成對漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)(hao)(hao)的調理(li)和(he)(he)采集，最終漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)檢測(ce)數字信(xin)號(hao)(hao)(hao)進入計算(suan)機(ji)上位(wei)機(ji)軟件進行分(fen)(fen)析(xi)處(chu)理(li)和(he)(he)顯示。
二、整(zheng)體(ti)方案
抽(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)漏磁自動(dong)(dong)(dong)檢測(ce)(ce)總(zong)體布局(ju)如圖7-19所示。抽(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)漏磁自動(dong)(dong)(dong)檢測(ce)(ce)系(xi)統主要(yao)包括：料(liao)(liao)架、氣動(dong)(dong)(dong)翻料(liao)(liao)機構(gou)、傳(chuan)送機構(gou)、氣動(dong)(dong)(dong)壓緊扶正(zheng)裝置、檢測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)氣動(dong)(dong)(dong)跟(gen)蹤機構(gou)。氣動(dong)(dong)(dong)翻料(liao)(liao)機構(gou)完成(cheng)待檢測(ce)(ce)抽(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)從(cong)上料(liao)(liao)架到傳(chuan)送輪以及(ji)下料(liao)(liao)分選(xuan)區的傳(chuan)遞工作；氣動(dong)(dong)(dong)壓緊扶正(zheng)裝置主要(yao)用(yong)于(yu)壓緊和(he)扶正(zheng)抽(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)桿(gan)體，使其平穩地通過(guo)檢測(ce)(ce)設備；檢測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)氣動(dong)(dong)(dong)跟(gen)蹤機構(gou)用(yong)于(yu)實現探(tan)頭(tou)緊貼桿(gan)體表面，并保證抽(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)接(jie)箍的順利通過(guo)。
抽油桿(gan)漏磁(ci)自動檢測流程分為以下幾步：
1）氣動上翻料機構將待檢測抽油桿(gan)從上料架送(song)至傳(chuan)送(song)線，抽油桿(gan)在傳(chuan)送(song)機構的驅動下勻速傳(chuan)送(song)至檢測主機。
2）對磁(ci)化器通以直流電，使得磁(ci)化器產生穩(wen)定的軸向磁(ci)化場，將抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體軸向磁(ci)化至飽(bao)和或近(jin)飽(bao)和狀態。當(dang)抽(chou)(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體存(cun)在缺陷時，缺陷處便會產生相(xiang)應(ying)的漏磁(ci)場。
3）缺(que)陷漏(lou)磁場被漏(lou)磁傳感器拾取(qu)，并(bing)轉換為電壓信(xin)號，之后依次經過信(xin)號放大、濾波(bo)、A-D轉換，然后完成采(cai)集，最(zui)后進入計算機的上位(wei)機軟件進行顯示和處理。
4）抽油(you)(you)桿檢測完成之(zhi)后，利(li)用退磁器實(shi)現退磁，之(zhi)后進行下一根抽油(you)(you)桿的循環(huan)檢測。
1. 壓緊扶正裝置
如(ru)圖7-20所示，檢測主機(ji)由(you)前后兩(liang)個(ge)壓緊(jin)扶正(zheng)裝置(zhi)、中間(jian)檢測探頭板(ban)以及磁化器(qi)集于一(yi)體(ti)，組(zu)成(cheng)一(yi)個(ge)完整的檢測設備(bei)單(dan)(dan)元。氣(qi)動(dong)壓緊(jin)扶正(zheng)裝置(zhi)如(ru)圖7-21所示，主要(yao)由(you)兩(liang)個(ge)單(dan)(dan)級臥式擺(bai)線針形電動(dong)機(ji)、上下壓緊(jin)輪(lun)、底部支撐(cheng)氣(qi)囊和頂部超薄(bo)傳動(dong)氣(qi)缸組(zu)成(cheng)。壓緊(jin)扶正(zheng)裝置(zhi)的主要(yao)功能是實現(xian)傳動(dong)構件的導向和驅動(dong)，使其(qi)平穩通過檢測探頭板(ban)。
2．檢測(ce)探頭
在(zai)漏(lou)磁(ci)檢測(ce)(ce)中，被檢測(ce)(ce)的量(liang)包括磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度和磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度的梯度，兩(liang)(liang)者(zhe)存(cun)在(zai)根(gen)(gen)本區(qu)別。感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線圈(quan)(quan)和霍爾元(yuan)(yuan)件(jian)的應(ying)(ying)(ying)用也(ye)存(cun)在(zai)根(gen)(gen)本的不(bu)同(tong)：感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線圈(quan)(quan)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)的是空(kong)(kong)間內磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度的梯度，也(ye)即變化程(cheng)度，與磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度及其空(kong)(kong)間分布有關(guan)；霍爾元(yuan)(yuan)件(jian)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)的是空(kong)(kong)間內某點(dian)的磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度的絕對值。為實(shi)現各類缺陷的全覆蓋檢測(ce)(ce)，根(gen)(gen)據(ju)檢測(ce)(ce)桿(gan)體缺陷產生的信(xin)號特性選(xuan)擇霍爾元(yuan)(yuan)件(jian)和感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線圈(quan)(quan)兩(liang)(liang)種傳感(gan)(gan)器同(tong)時作為磁(ci)敏感(gan)(gan)元(yuan)(yuan)件(jian)，如(ru)圖7-22所示。
根據霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)和(he)感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈的(de)(de)輸(shu)(shu)出特(te)性，感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈雙排(pai)交錯布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)，相(xiang)鄰感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈串(chuan)聯輸(shu)(shu)出，感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈平放布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)，可(ke)最大限度地拾取(qu)缺(que)陷漏(lou)磁信(xin)(xin)號(hao)軸向分(fen)量(liang)(liang)；霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)單排(pai)立裝(zhuang)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)，有效拾取(qu)缺(que)陷漏(lou)磁信(xin)(xin)號(hao)軸向分(fen)量(liang)(liang)，相(xiang)鄰霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)檢測信(xin)(xin)號(hao)并聯輸(shu)(shu)出，磁敏(min)感(gan)(gan)元(yuan)件(jian)全覆(fu)蓋布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)，如圖7-23所示。將16個(ge)感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈及8個(ge)霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)均布(bu)于(yu)整圓周范圍內，相(xiang)鄰感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈的(de)(de)中(zhong)心距約(yue)為(wei)8mm，相(xiang)鄰感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈串(chuan)聯輸(shu)(shu)出；相(xiang)鄰霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)中(zhong)心相(xiang)距約(yue)為(wei)11mm，相(xiang)鄰霍(huo)(huo)爾(er)元(yuan)件(jian)并聯后(hou)單通道輸(shu)(shu)出，檢測元(yuan)件(jian)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)時需注(zhu)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(ying)用(yong)
抽油桿漏磁自動化檢(jian)(jian)測系(xi)統(tong)實(shi)物如圖7-25所示(shi)，該系(xi)統(tong)可(ke)檢(jian)(jian)測的(de)抽油桿規格范圍為(wei)φ19～Φ48mm。通過(guo)對磁化器(qi)、傳感器(qi)和(he)檢(jian)(jian)測探靴的(de)設計，可(ke)對抽油桿桿體表面(mian)的(de)裂紋、點狀腐(fu)蝕等缺陷進(jin)行全面(mian)可(ke)靠的(de)檢(jian)(jian)測。整個(ge)檢(jian)(jian)測過(guo)程可(ke)實(shi)現自動化，包(bao)括(kuo)抽油桿上料、傳送(song)、檢(jian)(jian)測、分(fen)級、標記(ji)和(he)退磁等所有(you)(you)檢(jian)(jian)測過(guo)程，具有(you)(you)良好的(de)工程應用價(jia)值，為(wei)抽油桿的(de)修復(fu)提供了基礎。
