在(zai)石油(you)(you)(you)工業(ye)中(zhong)，目前(qian)有(you)多(duo)種(zhong)采油(you)(you)(you)方(fang)式(shi)，其中(zhong)機(ji)(ji)械(xie)采油(you)(you)(you)最為普遍和(he)重(zhong)要，尤其是有(you)桿泵采油(you)(you)(you)，典型的(de)有(you)桿泵抽油(you)(you)(you)系統的(de)組成(cheng)如圖7-13所(suo)(suo)示(shi)。早在(zai)石油(you)(you)(you)工業(ye)問世時，我(wo)國(guo)所(suo)(suo)開(kai)(kai)發的(de)大多(duo)數油(you)(you)(you)井(jing)開(kai)(kai)采階段都已(yi)進入了中(zhong)、高含水期，許多(duo)油(you)(you)(you)井(jing)的(de)采油(you)(you)(you)方(fang)式(shi)由原來的(de)自噴式(shi)采油(you)(you)(you)轉為機(ji)(ji)械(xie)采油(you)(you)(you)方(fang)式(shi)，有(you)些油(you)(you)(you)井(jing)甚至最初的(de)采油(you)(you)(you)方(fang)式(shi)就是機(ji)(ji)械(xie)采油(you)(you)(you)。據相關資料數據統計(ji)，目前(qian)全國(guo)機(ji)(ji)械(xie)采油(you)(you)(you)井(jing)已(yi)占(zhan)油(you)(you)(you)井(jing)總數的(de)90％以上，機(ji)(ji)械(xie)采油(you)(you)(you)井(jing)中(zhong)90％以上皆為有(you)桿泵采油(you)(you)(you)方(fang)式(shi)，可見有(you)桿泵采油(you)(you)(you)方(fang)式(shi)已(yi)在(zai)我(wo)國(guo)的(de)石油(you)(you)(you)開(kai)(kai)采中(zhong)占(zhan)據了舉(ju)足輕(qing)重(zhong)的(de)地位。

  抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)是抽(chou)(chou)油(you)機與深(shen)井泵之間(jian)傳遞動力的(de)重(zhong)要部(bu)件，長期在(zai)腐蝕介(jie)質中(zhong)承受著交變載荷(he)，極易形成如裂(lie)紋、腐蝕坑（麻點）及偏磨等缺陷(xian)，從而會降低自身強度(du)，嚴重(zhong)時(shi)導致(zhi)斷桿(gan)(gan)事(shi)故。為提高抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)循環利(li)用率(lv)，一種舊抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)的(de)再制(zhi)造(zao)新工(gong)藝-冷(leng)拔(ba)復新制(zhi)造(zao)工(gong)藝被廣泛使用。在(zai)此過程中(zhong)，首先需要對抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)進行無損檢測(ce)，然(ran)后根(gen)據抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)質量狀況采取合(he)適的(de)修復工(gong)藝。

  常規(gui)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)整(zheng)體結構(gou)(gou)如圖7-14所示，抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體一般為實心(xin)圓(yuan)形斷面的鋼桿(gan)(gan)(gan)，當桿(gan)(gan)(gan)徑(jing)較大(da)時，也有空心(xin)結構(gou)(gou)，兩端為鐓粗的桿(gan)(gan)(gan)頭(tou)，由外螺(luo)紋接(jie)(jie)頭(tou)、應力卸荷槽、推承面臺肩、方(fang)徑(jing)扳手、鐓粗凸緣和(he)圓(yuan)弧過渡(du)區構(gou)(gou)成(cheng)。外螺(luo)紋接(jie)(jie)頭(tou)與接(jie)(jie)箍(gu)相(xiang)連，方(fang)徑(jing)扳手裝卸抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)接(jie)(jie)頭(tou)時用于卡住(zhu)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)鉗。

  常用抽油桿規格按桿體的外徑一(yi)共分為(wei)(wei)(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(chang)度一(yi)般為(wei)(wei)(wei)7.62m或8m。根(gen)據(ju)API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標準，常規鋼(gang)制抽油桿長(chang)度一(yi)般為(wei)(wei)(wei)7.62m、8m和9m。常用抽油桿主要規格參(can)數見表7-2。

  抽(chou)(chou)油(you)桿作為連接井上(shang)抽(chou)(chou)油(you)機和井下抽(chou)(chou)油(you)泵(beng)柱塞(sai)之間的(de)連桿，其(qi)產生(sheng)的(de)最典型缺(que)陷(xian)形式(shi)就(jiu)是磨損(sun)(sun)。抽(chou)(chou)油(you)桿與抽(chou)(chou)油(you)管之間的(de)磨損(sun)(sun)形式(shi)主要(yao)包括(kuo)機械磨損(sun)(sun)、磨料磨損(sun)(sun)和電(dian)化學腐蝕。

 機械磨(mo)損(sun)(sun)是(shi)單(dan)純的(de)(de)抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)與(yu)油(you)(you)管(guan)體(ti)(ti)(ti)(ti)發生(sheng)偏(pian)磨(mo)，影(ying)響因素眾多，常見誘因包括井眼軌跡(ji)形狀、桿(gan)(gan)柱結構(gou)及工作參數(shu)的(de)(de)配合。這種常見的(de)(de)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)缺(que)陷主要表現在兩個方面(mian)：在桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)撓度相(xiang)對(dui)(dui)較(jiao)小的(de)(de)位置(zhi)，抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)(de)接(jie)箍與(yu)抽(chou)(chou)油(you)(you)管(guan)內壁(bi)極易產(chan)生(sheng)碰(peng)撞摩(mo)擦(ca)，由(you)于油(you)(you)管(guan)的(de)(de)摩(mo)擦(ca)面(mian)相(xiang)對(dui)(dui)較(jiao)大，因此磨(mo)損(sun)(sun)程度較(jiao)輕(qing)，但(dan)是(shi)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)接(jie)箍和(he)桿(gan)(gan)頭部分磨(mo)損(sun)(sun)嚴重；在抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)撓度相(xiang)對(dui)(dui)較(jiao)大的(de)(de)地方，抽(chou)(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)(de)接(jie)箍與(yu)抽(chou)(chou)油(you)(you)管(guan)內壁(bi)產(chan)生(sheng)摩(mo)擦(ca)碰(peng)撞的(de)(de)同時，桿(gan)(gan)本體(ti)(ti)(ti)(ti)與(yu)油(you)(you)管(guan)內壁(bi)也會(hui)產(chan)生(sheng)摩(mo)擦(ca)，磨(mo)損(sun)(sun)比較(jiao)嚴重，導致桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)(ti)出現嚴重偏(pian)磨(mo)。

  腐蝕(shi)(shi)缺陷是(shi)(shi)(shi)一種(zhong)廣泛存在的(de)(de)電化(hua)學現象，受介質(zhi)(zhi)環境的(de)(de)影響巨(ju)大(da)。桿(gan)(gan)體(ti)(ti)的(de)(de)偏磨與腐蝕(shi)(shi)缺陷并不是(shi)(shi)(shi)簡單的(de)(de)累加，而是(shi)(shi)(shi)兩者結合，相互作用，促使更大(da)的(de)(de)破壞(huai)產生(sheng)(sheng)。當桿(gan)(gan)體(ti)(ti)表面被(bei)活化(hua)，成為電化(hua)學腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)陽(yang)極，則(ze)形成大(da)陰極小(xiao)陽(yang)極的(de)(de)電化(hua)學腐蝕(shi)(shi)，而產出液是(shi)(shi)(shi)強(qiang)電解質(zhi)(zhi)，具(ju)有強(qiang)腐蝕(shi)(shi)性(xing)，對電化(hua)學腐蝕(shi)(shi)起到(dao)一個(ge)催化(hua)作用。其中，陽(yang)極則(ze)首當其沖，即發生(sheng)(sheng)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)偏磨的(de)(de)位置(zhi)會優先發生(sheng)(sheng)電化(hua)學腐蝕(shi)(shi)，導(dao)致產生(sheng)(sheng)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)偏磨的(de)(de)表面更加粗糙，加劇磨損。抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)的(de)(de)常見缺陷如圖(tu)7-15所示(shi)。

一、檢測(ce)原(yuan)理

  直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)利用直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)線圈產生恒(heng)定的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場對(dui)被檢測(ce)構(gou)件進(jin)行(xing)磁(ci)(ci)化(hua)，其可(ke)分為恒(heng)定直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)和脈動電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)。恒(heng)定直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)對(dui)電(dian)(dian)源要(yao)求較高(gao)，整流(liu)(liu)(liu)(liu)后產生波(bo)動范圍較小的(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)，以免產生磁(ci)(ci)場波(bo)動而降低檢測(ce)信(xin)號的(de)(de)(de)信(xin)噪比。磁(ci)(ci)化(hua)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)大小因(yin)被測(ce)構(gou)件的(de)(de)(de)截面積不同(tong)而發生變(bian)化(hua)，磁(ci)(ci)化(hua)強度(du)的(de)(de)(de)大小通過控制(zhi)輸入(ru)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)大小來實現調節。脈動電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)在電(dian)(dian)氣實現上相對(dui)容易(yi)，是剩磁(ci)(ci)法檢測(ce)中較常(chang)使(shi)用的(de)(de)(de)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)方式。

  交(jiao)流(liu)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)是(shi)向磁(ci)化(hua)(hua)(hua)器中施(shi)以交(jiao)變電(dian)流(liu)，進而(er)產生(sheng)交(jiao)變的(de)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)場。但由于(yu)趨(qu)膚效應(ying)，磁(ci)化(hua)(hua)(hua)場僅(jin)存在于(yu)被(bei)檢測構件表面，因(yin)此，交(jiao)流(liu)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)適合(he)用(yong)于(yu)鐵磁(ci)性構件表面或近表層缺(que)陷的(de)檢測。

  永(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)以永(yong)(yong)久磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)作為磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)源對(dui)鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)構件施(shi)加磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)。在永(yong)(yong)久磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)中通常采用磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)、銜鐵(tie)(tie)以及(ji)鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)構件構成磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)回路(lu)。它的磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)與恒(heng)定直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)產生的磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)有相通性(xing)，但磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強(qiang)度的調整不(bu)如后者(zhe)方便，其磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)路(lu)一(yi)旦確(que)定磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強(qiang)度大(da)小便不(bu)可(ke)調整。永(yong)(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的吸力很大(da)，對(dui)抽油桿的前行和檢測探頭的合攏均(jun)會帶來(lai)不(bu)便。

  檢(jian)測(ce)系統主(zhu)要(yao)是針(zhen)對(dui)水平放置在修復車(che)間(jian)內(nei)的(de)在用抽油(you)桿(gan)（即舊(jiu)抽油(you)桿(gan)）進行(xing)檢(jian)測(ce)。考慮抽油(you)桿(gan)桿(gan)徑(jing)(jing)較(jiao)細且(qie)兩端(duan)存在較(jiao)大(da)的(de)變(bian)徑(jing)(jing)區域，永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)的(de)吸(xi)力(li)大(da)且(qie)尺寸規(gui)格確定(ding)后無法進行(xing)磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度(du)的(de)調節，對(dui)抽油(you)桿(gan)的(de)水平運動、磁(ci)(ci)化(hua)的(de)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)和(he)檢(jian)測(ce)探頭(tou)張(zhang)緊均(jun)造成不利影(ying)響。直流(liu)線圈磁(ci)(ci)化(hua)器具(ju)有可調節磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度(du)的(de)靈活性(xing)(xing)，該(gai)方式(shi)能夠(gou)在抽油(you)桿(gan)桿(gan)體內(nei)部(bu)產生穩定(ding)、均(jun)勻(yun)的(de)磁(ci)(ci)化(hua)場，獲得分(fen)辨率(lv)(lv)良好(hao)的(de)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場。此(ci)外，從漏(lou)磁(ci)(ci)信(xin)號處理角度(du)來看(kan)，缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場承載著缺(que)陷(xian)的(de)相關信(xin)息，為了更好(hao)地辨識出抽油(you)桿(gan)的(de)缺(que)陷(xian)信(xin)號，勵磁(ci)(ci)電流(liu)與缺(que)陷(xian)信(xin)號頻率(lv)(lv)之間(jian)的(de)差(cha)距(ju)越(yue)大(da)越(yue)好(hao)。對(dui)于一般的(de)檢(jian)測(ce)速(su)度(du)來說，缺(que)陷(xian)信(xin)號的(de)頻率(lv)(lv)范圍是幾十赫茲到上百赫茲，故勵磁(ci)(ci)電流(liu)頻率(lv)(lv)應(ying)該(gai)采用低頻或(huo)者高頻。

  對于細長鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)構件(jian)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)方(fang)式(shi)(shi)有(you)單磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)和雙磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)兩種方(fang)式(shi)(shi)，如圖7-16所示。單磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線圈(quan)方(fang)式(shi)(shi)中(zhong)，為(wei)了滿足檢測(ce)(ce)一致性(xing)要求，通常將檢測(ce)(ce)探頭放置于磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)器內部(bu)。從而(er)(er)(er)導致線圈(quan)內外徑增大(da)(da)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)通量(liang)在(zai)抽(chou)油(you)桿桿體外的(de)空氣中(zhong)損失大(da)(da)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)效率(lv)低且(qie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)效果差(cha)。采用(yong)雙勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)線圈(quan)進行軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)時，不僅可(ke)以(yi)(yi)縮減線圈(quan)內外徑，增大(da)(da)抽(chou)油(you)桿的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)，增加(jia)抽(chou)油(you)桿的(de)有(you)效磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)區域，提高(gao)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)效率(lv)，而(er)(er)(er)且(qie)檢測(ce)(ce)探頭可(ke)以(yi)(yi)布(bu)置在(zai)兩個檢測(ce)(ce)線圈(quan)中(zhong)間部(bu)位。根(gen)據霍姆赫茲線圈(quan)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)分布(bu)，雙線圈(quan)軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)在(zai)抽(chou)油(you)桿桿體內部(bu)更易形成密集(ji)而(er)(er)(er)均勻的(de)軸(zhou)向磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)，有(you)助于提高(gao)檢測(ce)(ce)信號(hao)的(de)靈敏度(du)和穩(wen)定性(xing)。

  以直徑φ25mm抽(chou)油(you)桿(gan)中心(xin)線為中心(xin)建(jian)立2D對稱(cheng)有限(xian)元(yuan)模型，利用ANSYS仿真軟件(jian)計算獲得不同(tong)磁化方式下(xia)的(de)抽(chou)油(you)桿(gan)中心(xin)線方向的(de)磁感應強度，如圖7-17所示。

  從(cong)圖7-17分(fen)析可知，雙線圈在抽油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)內更易獲(huo)得均(jun)勻且磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強度相對較大的(de)(de)軸(zhou)向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場，均(jun)勻軸(zhou)向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場接近2.2T，且兩磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線圈的(de)(de)軸(zhou)向(xiang)間距達到(dao)了150mm。基于(yu)(yu)雙線圈軸(zhou)向(xiang)直流磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)抽油(you)桿(gan)(gan)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)自動(dong)檢測(ce)方(fang)案如圖7-18所示，通過軸(zhou)向(xiang)布(bu)置(zhi)兩個(ge)直流勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)線圈將(jiang)抽油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)到(dao)飽和(he)或近飽和(he)狀態(tai)，當(dang)抽油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)表面有缺(que)陷存在時(shi)，抽油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)缺(que)陷處局(ju)部材料的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)導率會(hui)降低(di)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻(zu)增大，抽油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)內部的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力線會(hui)發(fa)生畸變，從(cong)而(er)導致部分(fen)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力線泄漏(lou)到(dao)空(kong)氣中，形成缺(que)陷的(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場，然后被處于(yu)(yu)雙勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)線圈中間的(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)傳感器(qi)拾取(qu)，繼而(er)將(jiang)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)信號(hao)(hao)轉(zhuan)換為電壓信號(hao)(hao)，之(zhi)后經過信號(hao)(hao)放大器(qi)進(jin)行信號(hao)(hao)放大和(he)濾波處理(li)(li)，并進(jin)入A-D轉(zhuan)換器(qi)，完成對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)信號(hao)(hao)的(de)(de)調理(li)(li)和(he)采集，最終漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)數(shu)字(zi)信號(hao)(hao)進(jin)入計算機(ji)上位機(ji)軟件(jian)進(jin)行分(fen)析處理(li)(li)和(he)顯示。

二、整體方案

  抽(chou)(chou)油桿(gan)漏磁自動(dong)(dong)檢(jian)測(ce)總體(ti)布局如圖(tu)7-19所示(shi)。抽(chou)(chou)油桿(gan)漏磁自動(dong)(dong)檢(jian)測(ce)系(xi)統主要(yao)包(bao)括(kuo)：料(liao)(liao)架(jia)、氣(qi)動(dong)(dong)翻(fan)料(liao)(liao)機(ji)構、傳送機(ji)構、氣(qi)動(dong)(dong)壓(ya)緊扶正(zheng)裝置、檢(jian)測(ce)探頭氣(qi)動(dong)(dong)跟(gen)蹤(zong)機(ji)構。氣(qi)動(dong)(dong)翻(fan)料(liao)(liao)機(ji)構完成待檢(jian)測(ce)抽(chou)(chou)油桿(gan)從(cong)上(shang)料(liao)(liao)架(jia)到傳送輪以(yi)及下料(liao)(liao)分(fen)選區的(de)(de)傳遞工(gong)作(zuo)；氣(qi)動(dong)(dong)壓(ya)緊扶正(zheng)裝置主要(yao)用于壓(ya)緊和扶正(zheng)抽(chou)(chou)油桿(gan)桿(gan)體(ti)，使其平(ping)穩地通過檢(jian)測(ce)設(she)備；檢(jian)測(ce)探頭氣(qi)動(dong)(dong)跟(gen)蹤(zong)機(ji)構用于實(shi)現探頭緊貼桿(gan)體(ti)表面，并保證抽(chou)(chou)油桿(gan)接箍的(de)(de)順(shun)利通過。

 抽油桿漏(lou)磁自動檢測流程分(fen)為以下幾步：

  1）氣動上翻料機(ji)構將(jiang)待檢(jian)測抽(chou)油桿(gan)從上料架送(song)至傳送(song)線(xian)，抽(chou)油桿(gan)在傳送(song)機(ji)構的(de)驅動下(xia)勻速傳送(song)至檢(jian)測主機(ji)。

  2）對磁化(hua)器(qi)通(tong)以直流電，使(shi)得磁化(hua)器(qi)產(chan)生穩定的(de)軸向磁化(hua)場，將抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)軸向磁化(hua)至飽和(he)或近飽和(he)狀態。當抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)存在缺陷(xian)時(shi)，缺陷(xian)處(chu)便會(hui)產(chan)生相(xiang)應(ying)的(de)漏(lou)磁場。

  3）缺(que)陷(xian)漏磁場被漏磁傳感器拾取，并轉(zhuan)換為(wei)電(dian)壓信號(hao)，之后依(yi)次經(jing)過信號(hao)放大、濾波、A-D轉(zhuan)換，然后完成采(cai)集(ji)，最后進(jin)入計算機的(de)上位(wei)機軟件(jian)進(jin)行顯示和(he)處理。

  4）抽油桿檢(jian)測(ce)完成之(zhi)(zhi)后(hou)，利用退(tui)磁器實現退(tui)磁，之(zhi)(zhi)后(hou)進(jin)行下一根抽油桿的循環檢(jian)測(ce)。

1. 壓(ya)緊扶(fu)正裝置

  如圖7-20所(suo)示，檢(jian)測(ce)(ce)(ce)主機由(you)前后兩個壓(ya)緊扶(fu)正裝(zhuang)(zhuang)置、中間檢(jian)測(ce)(ce)(ce)探(tan)頭板以及(ji)磁化器集(ji)于一體，組(zu)成一個完整的檢(jian)測(ce)(ce)(ce)設備單元(yuan)。氣(qi)動壓(ya)緊扶(fu)正裝(zhuang)(zhuang)置如圖7-21所(suo)示，主要(yao)(yao)由(you)兩個單級臥(wo)式擺(bai)線針(zhen)形電動機、上下壓(ya)緊輪、底部支撐氣(qi)囊和頂(ding)部超(chao)薄傳(chuan)動氣(qi)缸組(zu)成。壓(ya)緊扶(fu)正裝(zhuang)(zhuang)置的主要(yao)(yao)功能(neng)是實現傳(chuan)動構(gou)件的導(dao)向(xiang)和驅動，使其(qi)平(ping)穩通過檢(jian)測(ce)(ce)(ce)探(tan)頭板。

2．檢測探頭(tou)

  在漏磁檢(jian)測中，被檢(jian)測的(de)量包(bao)括磁感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)和(he)磁感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)的(de)梯度(du)，兩者存在根(gen)(gen)本區別。感(gan)(gan)應(ying)線圈和(he)霍(huo)(huo)爾元(yuan)件(jian)(jian)的(de)應(ying)用(yong)也存在根(gen)(gen)本的(de)不(bu)同：感(gan)(gan)應(ying)線圈感(gan)(gan)應(ying)的(de)是空(kong)間(jian)內磁感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)的(de)梯度(du)，也即變(bian)化程度(du)，與磁感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)及其空(kong)間(jian)分布有(you)關；霍(huo)(huo)爾元(yuan)件(jian)(jian)感(gan)(gan)應(ying)的(de)是空(kong)間(jian)內某點(dian)的(de)磁感(gan)(gan)應(ying)強(qiang)度(du)的(de)絕對(dui)值。為實(shi)現各類缺陷的(de)全覆蓋檢(jian)測，根(gen)(gen)據檢(jian)測桿體缺陷產生的(de)信號特性選擇霍(huo)(huo)爾元(yuan)件(jian)(jian)和(he)感(gan)(gan)應(ying)線圈兩種傳感(gan)(gan)器(qi)同時(shi)作為磁敏感(gan)(gan)元(yuan)件(jian)(jian)，如(ru)圖7-22所(suo)示。

  根(gen)據(ju)霍(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)和(he)感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)的輸(shu)出特性，感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)雙(shuang)排交(jiao)錯(cuo)布(bu)置，相鄰感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)串(chuan)聯(lian)輸(shu)出，感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)平放布(bu)置，可最大限度地拾(shi)取(qu)缺陷漏磁(ci)信(xin)號軸向分量；霍(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)單排立(li)裝(zhuang)布(bu)置，有(you)效拾(shi)取(qu)缺陷漏磁(ci)信(xin)號軸向分量，相鄰霍(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)檢測信(xin)號并(bing)聯(lian)輸(shu)出，磁(ci)敏感元(yuan)(yuan)件(jian)全覆(fu)蓋布(bu)置，如圖7-23所(suo)示。將(jiang)16個感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)及8個霍(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)均布(bu)于整圓(yuan)周范圍內，相鄰感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)的中心(xin)距約(yue)為8mm，相鄰感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)串(chuan)聯(lian)輸(shu)出；相鄰霍(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)中心(xin)相距約(yue)為11mm，相鄰霍(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)并(bing)聯(lian)后單通道輸(shu)出，檢測元(yuan)(yuan)件(jian)布(bu)置時需注意方位保(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(chang)應用

  抽(chou)油桿(gan)(gan)漏(lou)磁(ci)自(zi)(zi)動(dong)(dong)化檢(jian)測(ce)(ce)系統實(shi)物如圖(tu)7-25所示，該系統可(ke)(ke)檢(jian)測(ce)(ce)的(de)抽(chou)油桿(gan)(gan)規格范圍為(wei)φ19～Φ48mm。通過對(dui)磁(ci)化器(qi)、傳感器(qi)和檢(jian)測(ce)(ce)探靴(xue)的(de)設計，可(ke)(ke)對(dui)抽(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體表面的(de)裂紋、點(dian)狀腐蝕等缺(que)陷(xian)進行(xing)全面可(ke)(ke)靠(kao)的(de)檢(jian)測(ce)(ce)。整個檢(jian)測(ce)(ce)過程(cheng)(cheng)可(ke)(ke)實(shi)現自(zi)(zi)動(dong)(dong)化，包括(kuo)抽(chou)油桿(gan)(gan)上(shang)料(liao)、傳送、檢(jian)測(ce)(ce)、分(fen)級、標記和退磁(ci)等所有檢(jian)測(ce)(ce)過程(cheng)(cheng)，具有良(liang)好(hao)的(de)工程(cheng)(cheng)應(ying)用價值(zhi)，為(wei)抽(chou)油桿(gan)(gan)的(de)修(xiu)復(fu)提(ti)供了基礎(chu)。