在石油(you)(you)(you)(you)工業中，目前(qian)有多(duo)種采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)，其(qi)中機(ji)械(xie)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)最(zui)為(wei)普遍和(he)重要，尤其(qi)是有桿(gan)(gan)泵(beng)(beng)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)，典(dian)型(xing)的(de)有桿(gan)(gan)泵(beng)(beng)抽油(you)(you)(you)(you)系統(tong)的(de)組成(cheng)如(ru)圖7-13所示。早在石油(you)(you)(you)(you)工業問世時，我國所開發的(de)大多(duo)數油(you)(you)(you)(you)井(jing)開采(cai)(cai)階段都已(yi)進入了中、高含水期，許多(duo)油(you)(you)(you)(you)井(jing)的(de)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)由原(yuan)來的(de)自噴式(shi)(shi)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)轉為(wei)機(ji)械(xie)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)，有些油(you)(you)(you)(you)井(jing)甚至(zhi)最(zui)初的(de)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)就是機(ji)械(xie)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)。據(ju)相(xiang)關資料數據(ju)統(tong)計，目前(qian)全國機(ji)械(xie)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)井(jing)已(yi)占油(you)(you)(you)(you)井(jing)總數的(de)90％以上，機(ji)械(xie)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)井(jing)中90％以上皆為(wei)有桿(gan)(gan)泵(beng)(beng)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)，可(ke)見有桿(gan)(gan)泵(beng)(beng)采(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)已(yi)在我國的(de)石油(you)(you)(you)(you)開采(cai)(cai)中占據(ju)了舉足(zu)輕重的(de)地位。
抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)是抽(chou)(chou)油(you)(you)機與深井泵之間(jian)傳遞動力的(de)重要部件，長(chang)期(qi)在腐蝕介質(zhi)中(zhong)承(cheng)受(shou)著(zhu)交(jiao)變載荷，極易形成如裂紋、腐蝕坑(keng)（麻(ma)點）及偏磨等(deng)缺陷，從而(er)會降低自身強度，嚴重時導(dao)致斷(duan)桿(gan)(gan)事故。為提高抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)循環利用率(lv)，一種舊(jiu)抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)再制(zhi)造(zao)新(xin)工(gong)藝-冷拔復新(xin)制(zhi)造(zao)工(gong)藝被廣泛使用。在此過程中(zhong)，首(shou)先需要對抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)進行無損檢(jian)測，然后根據抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)質(zhi)量狀(zhuang)況采取合適(shi)的(de)修復工(gong)藝。
常規抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)整體結構(gou)如圖7-14所示，抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體一(yi)般為實(shi)心(xin)圓形斷面的鋼桿(gan)(gan)，當桿(gan)(gan)徑(jing)(jing)較大時(shi)，也(ye)有空心(xin)結構(gou)，兩端(duan)為鐓粗的桿(gan)(gan)頭(tou)，由外螺紋接頭(tou)、應力卸(xie)荷槽、推承面臺肩、方(fang)徑(jing)(jing)扳手、鐓粗凸緣(yuan)和圓弧過渡區構(gou)成。外螺紋接頭(tou)與接箍相(xiang)連，方(fang)徑(jing)(jing)扳手裝(zhuang)卸(xie)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)接頭(tou)時(shi)用于卡(ka)住抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)鉗。
常用(yong)抽油桿(gan)規(gui)格(ge)按桿(gan)體的外徑一共分為(wei)6種(zhong)，分別是(shi)φ13mm、φ16mm、φ19mm、Φ22mm、φ25mm和ф28mm（1／2in、5／8in、3／4in、7／8in、1in和11／8in），長度(du)一般為(wei)7.62m或8m。根據API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標準，常規(gui)鋼制抽油桿(gan)長度(du)一般為(wei)7.62m、8m和9m。常用(yong)抽油桿(gan)主要(yao)規(gui)格(ge)參(can)數(shu)見表7-2。
抽(chou)油(you)桿作為連(lian)接井上抽(chou)油(you)機(ji)和(he)井下抽(chou)油(you)泵柱塞之間(jian)的(de)連(lian)桿，其產生的(de)最典型缺(que)陷(xian)形式(shi)就是(shi)磨損。抽(chou)油(you)桿與抽(chou)油(you)管之間(jian)的(de)磨損形式(shi)主(zhu)要包括機(ji)械磨損、磨料(liao)磨損和(he)電化學腐蝕(shi)。
機械磨(mo)損是(shi)單(dan)純的(de)抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)與油(you)(you)管(guan)體(ti)(ti)(ti)發生(sheng)(sheng)偏磨(mo)，影響(xiang)因(yin)素眾多，常見誘因(yin)包括井眼軌(gui)跡形狀(zhuang)、桿(gan)(gan)柱結構及工作(zuo)參數(shu)的(de)配合。這種常見的(de)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)缺陷主要表現在(zai)(zai)兩個方(fang)面(mian)：在(zai)(zai)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)撓(nao)度相(xiang)(xiang)對較小的(de)位置(zhi)，抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)接(jie)箍與抽(chou)油(you)(you)管(guan)內壁(bi)(bi)極易產生(sheng)(sheng)碰(peng)撞摩擦(ca)(ca)，由于(yu)油(you)(you)管(guan)的(de)摩擦(ca)(ca)面(mian)相(xiang)(xiang)對較大(da)，因(yin)此磨(mo)損程度較輕，但(dan)是(shi)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)接(jie)箍和桿(gan)(gan)頭部(bu)分磨(mo)損嚴重(zhong)；在(zai)(zai)抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)撓(nao)度相(xiang)(xiang)對較大(da)的(de)地方(fang)，抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)接(jie)箍與抽(chou)油(you)(you)管(guan)內壁(bi)(bi)產生(sheng)(sheng)摩擦(ca)(ca)碰(peng)撞的(de)同時，桿(gan)(gan)本體(ti)(ti)(ti)與油(you)(you)管(guan)內壁(bi)(bi)也會(hui)產生(sheng)(sheng)摩擦(ca)(ca)，磨(mo)損比(bi)較嚴重(zhong)，導(dao)致桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)出現嚴重(zhong)偏磨(mo)。
腐(fu)蝕缺(que)陷是一種廣(guang)泛存在的(de)電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學現(xian)象，受介質環境(jing)的(de)影響巨(ju)大(da)(da)。桿體的(de)偏磨(mo)(mo)與腐(fu)蝕缺(que)陷并不(bu)是簡單的(de)累加(jia)，而(er)是兩者結合(he)，相互作用，促使更大(da)(da)的(de)破壞產生。當桿體表面(mian)被活化(hua)(hua)(hua)(hua)，成為電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學腐(fu)蝕的(de)陽極(ji)，則形成大(da)(da)陰(yin)極(ji)小(xiao)陽極(ji)的(de)電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學腐(fu)蝕，而(er)產出液是強電(dian)解質，具有強腐(fu)蝕性，對電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學腐(fu)蝕起到一個(ge)催化(hua)(hua)(hua)(hua)作用。其中，陽極(ji)則首當其沖(chong)，即發生桿體偏磨(mo)(mo)的(de)位置會優先發生電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學腐(fu)蝕，導致產生桿體偏磨(mo)(mo)的(de)表面(mian)更加(jia)粗糙，加(jia)劇磨(mo)(mo)損。抽(chou)油桿桿體的(de)常(chang)見缺(que)陷如圖7-15所示。
一、檢測原理
直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)利用(yong)直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線圈產生(sheng)(sheng)(sheng)恒(heng)定(ding)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場對被(bei)檢(jian)測構(gou)件進行磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)，其(qi)可(ke)分為恒(heng)定(ding)直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)和脈動(dong)(dong)電(dian)(dian)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)。恒(heng)定(ding)直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)對電(dian)(dian)源要求(qiu)較(jiao)高，整流(liu)(liu)后產生(sheng)(sheng)(sheng)波動(dong)(dong)范圍較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)，以免產生(sheng)(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)(ci)場波動(dong)(dong)而(er)降低檢(jian)測信(xin)(xin)號的(de)(de)(de)信(xin)(xin)噪比(bi)。磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)大小(xiao)因被(bei)測構(gou)件的(de)(de)(de)截面積不同而(er)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)變化(hua)(hua)(hua)，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強度(du)的(de)(de)(de)大小(xiao)通(tong)過控制輸入(ru)電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)大小(xiao)來實現(xian)調節。脈動(dong)(dong)電(dian)(dian)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)在(zai)電(dian)(dian)氣實現(xian)上相對容易，是剩磁(ci)(ci)(ci)法檢(jian)測中較(jiao)常(chang)使用(yong)的(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)方式。
交流(liu)磁化(hua)是向磁化(hua)器(qi)中施(shi)以交變電流(liu)，進而產生交變的(de)磁化(hua)場(chang)(chang)。但(dan)由于趨膚效應，磁化(hua)場(chang)(chang)僅存在于被檢測構(gou)件表(biao)面(mian)，因此(ci)，交流(liu)磁化(hua)適合(he)用于鐵(tie)磁性構(gou)件表(biao)面(mian)或近表(biao)層缺陷的(de)檢測。
永(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化以(yi)永(yong)久(jiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵作(zuo)為磁(ci)(ci)(ci)(ci)源對(dui)鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)性構件(jian)施加磁(ci)(ci)(ci)(ci)化。在永(yong)久(jiu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)化中通(tong)常采用(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)鐵、銜(xian)鐵以(yi)及鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)性構件(jian)構成(cheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)回路(lu)。它的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化場與恒定直流磁(ci)(ci)(ci)(ci)化產生的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場有(you)相通(tong)性，但磁(ci)(ci)(ci)(ci)化強(qiang)度(du)的(de)調整不如后者方便，其磁(ci)(ci)(ci)(ci)路(lu)一旦確定磁(ci)(ci)(ci)(ci)化強(qiang)度(du)大小便不可調整。永(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化的(de)吸力很大，對(dui)抽油桿(gan)的(de)前(qian)行和檢測探頭的(de)合(he)攏均會帶來(lai)不便。
檢測(ce)系統主要是(shi)針(zhen)對水(shui)(shui)平放置在修復(fu)車間(jian)內的(de)(de)在用抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)（即(ji)舊抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)）進行(xing)檢測(ce)。考(kao)慮抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)徑(jing)較(jiao)細且(qie)兩端存在較(jiao)大的(de)(de)變徑(jing)區域，永磁(ci)磁(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)吸力大且(qie)尺(chi)寸規格確定后(hou)無法進行(xing)磁(ci)化(hua)(hua)強度的(de)(de)調節(jie)，對抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)(de)水(shui)(shui)平運動、磁(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)均勻性和檢測(ce)探頭張緊均造成不利影響(xiang)。直(zhi)流(liu)線圈磁(ci)化(hua)(hua)器具有可(ke)調節(jie)磁(ci)化(hua)(hua)強度的(de)(de)靈活性，該(gai)方式能(neng)夠在抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體內部產生穩(wen)定、均勻的(de)(de)磁(ci)化(hua)(hua)場(chang)(chang)，獲得分辨率(lv)良好的(de)(de)缺陷(xian)漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang)。此外，從漏(lou)磁(ci)信(xin)(xin)號(hao)處理角(jiao)度來看(kan)，缺陷(xian)漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang)承(cheng)載(zai)著缺陷(xian)的(de)(de)相關信(xin)(xin)息(xi)，為(wei)了更好地辨識出抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)(de)缺陷(xian)信(xin)(xin)號(hao)，勵磁(ci)電流(liu)與缺陷(xian)信(xin)(xin)號(hao)頻(pin)(pin)率(lv)之(zhi)間(jian)的(de)(de)差距越大越好。對于(yu)一般的(de)(de)檢測(ce)速度來說，缺陷(xian)信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)范圍是(shi)幾十(shi)赫茲(zi)到上(shang)百赫茲(zi)，故勵磁(ci)電流(liu)頻(pin)(pin)率(lv)應該(gai)采用低頻(pin)(pin)或者高頻(pin)(pin)。
對于細長鐵磁(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)構件，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)方(fang)式(shi)(shi)有單(dan)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)和(he)雙磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)兩種方(fang)式(shi)(shi)，如圖7-16所(suo)示。單(dan)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)線(xian)圈(quan)方(fang)式(shi)(shi)中(zhong)(zhong)，為了滿(man)足檢(jian)測(ce)一致性(xing)(xing)要求，通(tong)常將(jiang)檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)放置(zhi)于磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)器內(nei)部。從而導致線(xian)圈(quan)內(nei)外徑增(zeng)大(da)，磁(ci)(ci)(ci)通(tong)量在抽油桿桿體外的(de)空氣(qi)中(zhong)(zhong)損失大(da)，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)率低且磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)果差。采用雙勵(li)磁(ci)(ci)(ci)線(xian)圈(quan)進行軸向磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)時(shi)，不僅可以縮減線(xian)圈(quan)內(nei)外徑，增(zeng)大(da)抽油桿的(de)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)強度(du)，增(zeng)加抽油桿的(de)有效(xiao)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)區域，提(ti)高(gao)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)率，而且檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)可以布置(zhi)在兩個檢(jian)測(ce)線(xian)圈(quan)中(zhong)(zhong)間(jian)部位(wei)。根據霍姆赫茲線(xian)圈(quan)的(de)磁(ci)(ci)(ci)場分布，雙線(xian)圈(quan)軸向磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)在抽油桿桿體內(nei)部更易形成(cheng)密集而均(jun)勻的(de)軸向磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)場，有助(zhu)于提(ti)高(gao)檢(jian)測(ce)信號的(de)靈敏度(du)和(he)穩定性(xing)(xing)。
以(yi)直徑(jing)φ25mm抽油桿(gan)中(zhong)心(xin)線為中(zhong)心(xin)建立(li)2D對稱有限元模型，利用ANSYS仿真(zhen)軟件(jian)計算獲得不(bu)同磁化方(fang)式(shi)下的抽油桿(gan)中(zhong)心(xin)線方(fang)向的磁感應強度，如圖7-17所示。
從(cong)圖(tu)7-17分析(xi)可知，雙線圈(quan)(quan)在抽(chou)油(you)(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)內(nei)更易獲得(de)均勻(yun)且磁化(hua)強度相對(dui)較大(da)(da)的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)磁化(hua)場(chang)，均勻(yun)軸(zhou)(zhou)向(xiang)磁化(hua)場(chang)接近2.2T，且兩磁化(hua)線圈(quan)(quan)的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)間(jian)距(ju)達到(dao)了(le)150mm。基(ji)于雙線圈(quan)(quan)軸(zhou)(zhou)向(xiang)直流磁化(hua)的(de)抽(chou)油(you)(you)桿(gan)漏磁自動檢測(ce)方案如圖(tu)7-18所(suo)示，通過軸(zhou)(zhou)向(xiang)布置(zhi)兩個直流勵磁線圈(quan)(quan)將(jiang)抽(chou)油(you)(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)磁化(hua)到(dao)飽(bao)和(he)(he)或近飽(bao)和(he)(he)狀態，當(dang)抽(chou)油(you)(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)表面(mian)有缺(que)陷(xian)存在時(shi)，抽(chou)油(you)(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)缺(que)陷(xian)處局(ju)部(bu)(bu)材料(liao)的(de)磁導率會降低，磁阻增大(da)(da)，抽(chou)油(you)(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)內(nei)部(bu)(bu)的(de)磁力線會發生畸(ji)變，從(cong)而(er)(er)導致部(bu)(bu)分磁力線泄漏到(dao)空(kong)氣中，形成缺(que)陷(xian)的(de)漏磁場(chang)，然后(hou)被處于雙勵磁線圈(quan)(quan)中間(jian)的(de)漏磁傳感器(qi)(qi)拾取，繼而(er)(er)將(jiang)漏磁信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)轉換為(wei)電壓信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)，之后(hou)經過信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)放(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)進行信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)放(fang)大(da)(da)和(he)(he)濾波處理(li)，并進入(ru)A-D轉換器(qi)(qi)，完成對(dui)漏磁信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)調(diao)理(li)和(he)(he)采集，最終漏磁檢測(ce)數字信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)進入(ru)計算(suan)機(ji)上位機(ji)軟件進行分析(xi)處理(li)和(he)(he)顯示。
二、整體方案
抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)漏(lou)磁自動(dong)(dong)檢(jian)測總體布局如圖7-19所示。抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)漏(lou)磁自動(dong)(dong)檢(jian)測系統(tong)主要(yao)包括：料(liao)架、氣(qi)動(dong)(dong)翻(fan)料(liao)機(ji)(ji)構(gou)(gou)、傳送(song)機(ji)(ji)構(gou)(gou)、氣(qi)動(dong)(dong)壓緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置、檢(jian)測探(tan)頭氣(qi)動(dong)(dong)跟蹤機(ji)(ji)構(gou)(gou)。氣(qi)動(dong)(dong)翻(fan)料(liao)機(ji)(ji)構(gou)(gou)完成待檢(jian)測抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)從(cong)上料(liao)架到(dao)傳送(song)輪以及(ji)下(xia)料(liao)分選區的傳遞(di)工作；氣(qi)動(dong)(dong)壓緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置主要(yao)用于(yu)壓緊(jin)和扶(fu)正(zheng)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體，使其(qi)平穩地通過(guo)檢(jian)測設備；檢(jian)測探(tan)頭氣(qi)動(dong)(dong)跟蹤機(ji)(ji)構(gou)(gou)用于(yu)實現探(tan)頭緊(jin)貼桿(gan)(gan)體表面，并保證抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)接箍(gu)的順利通過(guo)。
抽油桿漏磁(ci)自動(dong)檢測流程分為以(yi)下幾步：
1）氣動上翻料機構將待檢(jian)測抽(chou)(chou)油桿從上料架(jia)送(song)(song)至傳送(song)(song)線(xian)，抽(chou)(chou)油桿在傳送(song)(song)機構的驅動下勻速傳送(song)(song)至檢(jian)測主機。
2）對磁(ci)化器通以(yi)直流電，使得磁(ci)化器產生(sheng)穩定的軸向(xiang)磁(ci)化場(chang)，將抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體軸向(xiang)磁(ci)化至飽(bao)和或(huo)近(jin)飽(bao)和狀態。當抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體存(cun)在缺陷(xian)時，缺陷(xian)處便會產生(sheng)相(xiang)應的漏磁(ci)場(chang)。
3）缺陷漏磁場被(bei)漏磁傳感器拾取，并轉(zhuan)換為(wei)電壓信(xin)號，之(zhi)后(hou)(hou)依(yi)次(ci)經過信(xin)號放大(da)、濾波、A-D轉(zhuan)換，然后(hou)(hou)完成采集(ji)，最后(hou)(hou)進入計算機(ji)的上(shang)位機(ji)軟件進行顯示和處理。
4）抽油桿檢測(ce)完成之后(hou)，利用退(tui)磁器實現退(tui)磁，之后(hou)進行下一根抽油桿的循環檢測(ce)。
1. 壓緊扶正(zheng)裝(zhuang)置
如圖7-20所(suo)示，檢(jian)測(ce)主機(ji)由前后兩個(ge)壓(ya)緊(jin)(jin)扶(fu)正裝置、中間(jian)檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)(tou)板(ban)以及磁化器集于一(yi)體，組成(cheng)一(yi)個(ge)完整的檢(jian)測(ce)設(she)備單(dan)元(yuan)。氣(qi)(qi)動壓(ya)緊(jin)(jin)扶(fu)正裝置如圖7-21所(suo)示，主要由兩個(ge)單(dan)級臥式擺線針形電(dian)動機(ji)、上(shang)下壓(ya)緊(jin)(jin)輪(lun)、底(di)部支(zhi)撐氣(qi)(qi)囊和(he)頂部超薄傳動氣(qi)(qi)缸組成(cheng)。壓(ya)緊(jin)(jin)扶(fu)正裝置的主要功能是實(shi)現(xian)傳動構件的導向和(he)驅動，使其平穩通過檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)(tou)板(ban)。
2．檢(jian)測(ce)探頭(tou)
在漏(lou)磁(ci)(ci)檢測(ce)中，被檢測(ce)的(de)(de)(de)(de)量(liang)包括磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)(du)和(he)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)梯(ti)度(du)(du)(du)，兩(liang)者(zhe)存在根本區別。感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線圈和(he)霍(huo)爾元件的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用也(ye)存在根本的(de)(de)(de)(de)不同：感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線圈感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)是(shi)空(kong)間內磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)梯(ti)度(du)(du)(du)，也(ye)即變化程度(du)(du)(du)，與磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)(du)及其空(kong)間分布有關；霍(huo)爾元件感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)是(shi)空(kong)間內某(mou)點的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)絕對值(zhi)。為實現各類(lei)缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)全(quan)覆蓋檢測(ce)，根據檢測(ce)桿體缺陷(xian)產生的(de)(de)(de)(de)信號特性選擇霍(huo)爾元件和(he)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線圈兩(liang)種(zhong)傳感(gan)(gan)(gan)器同時作為磁(ci)(ci)敏感(gan)(gan)(gan)元件，如圖(tu)7-22所示。
根據(ju)霍(huo)爾(er)元件和感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)的(de)輸(shu)(shu)出特性，感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)雙排交(jiao)錯布(bu)(bu)置(zhi)，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)串(chuan)(chuan)聯(lian)輸(shu)(shu)出，感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)平放布(bu)(bu)置(zhi)，可最(zui)大限度(du)地拾(shi)取缺陷漏磁(ci)信號軸向(xiang)分量；霍(huo)爾(er)元件單排立裝布(bu)(bu)置(zhi)，有(you)效拾(shi)取缺陷漏磁(ci)信號軸向(xiang)分量，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)霍(huo)爾(er)元件檢測(ce)(ce)信號并聯(lian)輸(shu)(shu)出，磁(ci)敏感(gan)元件全覆(fu)蓋(gai)布(bu)(bu)置(zhi)，如(ru)圖7-23所(suo)示(shi)。將16個感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)及8個霍(huo)爾(er)元件均(jun)布(bu)(bu)于整圓周范圍內，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)的(de)中心(xin)距(ju)約為8mm，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)串(chuan)(chuan)聯(lian)輸(shu)(shu)出；相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)霍(huo)爾(er)元件中心(xin)相(xiang)(xiang)距(ju)約為11mm，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)霍(huo)爾(er)元件并聯(lian)后單通道輸(shu)(shu)出，檢測(ce)(ce)元件布(bu)(bu)置(zhi)時需注意方(fang)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(xian)場應用
抽油(you)(you)桿(gan)漏磁自(zi)動化檢(jian)(jian)測(ce)系統實物如圖7-25所(suo)示(shi)，該(gai)系統可(ke)檢(jian)(jian)測(ce)的(de)(de)抽油(you)(you)桿(gan)規(gui)格范圍為(wei)φ19～Φ48mm。通(tong)過(guo)對(dui)磁化器(qi)、傳感器(qi)和檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)靴的(de)(de)設計，可(ke)對(dui)抽油(you)(you)桿(gan)桿(gan)體表面的(de)(de)裂紋、點狀(zhuang)腐蝕等(deng)缺陷進行全面可(ke)靠的(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)。整個檢(jian)(jian)測(ce)過(guo)程可(ke)實現自(zi)動化，包括抽油(you)(you)桿(gan)上料、傳送、檢(jian)(jian)測(ce)、分級(ji)、標記和退磁等(deng)所(suo)有(you)檢(jian)(jian)測(ce)過(guo)程，具有(you)良好(hao)的(de)(de)工程應用(yong)價值(zhi)，為(wei)抽油(you)(you)桿(gan)的(de)(de)修復提供了基(ji)礎。
