在(zai)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)工業中(zhong)，目(mu)前(qian)有(you)多種采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式，其(qi)中(zhong)機(ji)(ji)械采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)最為普遍和重要，尤其(qi)是有(you)桿泵(beng)(beng)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)，典型的(de)(de)有(you)桿泵(beng)(beng)抽(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)系統(tong)的(de)(de)組成如(ru)圖7-13所示。早(zao)在(zai)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)工業問(wen)世時，我國所開(kai)發的(de)(de)大多數油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)開(kai)采(cai)(cai)(cai)階段都已(yi)(yi)進(jin)入了中(zhong)、高含水期，許多油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式由原來(lai)的(de)(de)自噴式采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)轉(zhuan)為機(ji)(ji)械采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式，有(you)些油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)甚至(zhi)最初的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式就是機(ji)(ji)械采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)。據(ju)相關資料數據(ju)統(tong)計，目(mu)前(qian)全國機(ji)(ji)械采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)已(yi)(yi)占(zhan)油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)總數的(de)(de)90％以(yi)上，機(ji)(ji)械采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)中(zhong)90％以(yi)上皆為有(you)桿泵(beng)(beng)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式，可見有(you)桿泵(beng)(beng)采(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式已(yi)(yi)在(zai)我國的(de)(de)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)開(kai)采(cai)(cai)(cai)中(zhong)占(zhan)據(ju)了舉足輕重的(de)(de)地位。
抽(chou)油桿(gan)是抽(chou)油機與深井泵之(zhi)間傳遞動力(li)的(de)重(zhong)要(yao)部件，長期在腐(fu)(fu)蝕(shi)介質(zhi)中承受著交變載荷(he)，極易形成如裂紋、腐(fu)(fu)蝕(shi)坑（麻點）及偏磨等(deng)缺(que)陷，從而會降低自(zi)身強度(du)，嚴重(zhong)時導致斷桿(gan)事故。為提高抽(chou)油桿(gan)循環利用(yong)率，一(yi)種舊(jiu)抽(chou)油桿(gan)的(de)再制(zhi)造(zao)新工藝-冷拔復(fu)新制(zhi)造(zao)工藝被(bei)廣泛使用(yong)。在此過程中，首先需要(yao)對抽(chou)油桿(gan)進行無損檢(jian)測(ce)，然后(hou)根據抽(chou)油桿(gan)質(zhi)量狀況(kuang)采取合適的(de)修復(fu)工藝。
常規抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)整(zheng)體(ti)結(jie)構如圖7-14所示，抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)一般為實心圓形斷面的鋼桿(gan)(gan)，當桿(gan)(gan)徑較大(da)時，也(ye)有空心結(jie)構，兩端為鐓(dui)粗(cu)的桿(gan)(gan)頭，由外(wai)螺紋接(jie)(jie)頭、應力卸荷(he)槽、推承面臺(tai)肩、方徑扳手(shou)、鐓(dui)粗(cu)凸緣和圓弧過渡區構成。外(wai)螺紋接(jie)(jie)頭與接(jie)(jie)箍相(xiang)連，方徑扳手(shou)裝卸抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)接(jie)(jie)頭時用于卡住抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)鉗。
常(chang)(chang)用(yong)抽(chou)油(you)桿規(gui)格(ge)按桿體(ti)的外徑一(yi)(yi)共分為(wei)6種(zhong)，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），長度(du)一(yi)(yi)般為(wei)7.62m或8m。根據API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標(biao)準，常(chang)(chang)規(gui)鋼制抽(chou)油(you)桿長度(du)一(yi)(yi)般為(wei)7.62m、8m和(he)9m。常(chang)(chang)用(yong)抽(chou)油(you)桿主(zhu)要規(gui)格(ge)參數見表(biao)7-2。
抽油(you)(you)(you)桿(gan)作為連接井上抽油(you)(you)(you)機和井下抽油(you)(you)(you)泵柱塞(sai)之間的連桿(gan)，其產生的最(zui)典(dian)型(xing)缺陷形式就是磨(mo)損(sun)(sun)(sun)。抽油(you)(you)(you)桿(gan)與抽油(you)(you)(you)管(guan)之間的磨(mo)損(sun)(sun)(sun)形式主要包括(kuo)機械磨(mo)損(sun)(sun)(sun)、磨(mo)料磨(mo)損(sun)(sun)(sun)和電(dian)化學腐(fu)蝕。
機(ji)械磨(mo)(mo)損是單(dan)純的(de)(de)抽(chou)(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體與(yu)(yu)油管(guan)(guan)體發生偏磨(mo)(mo)，影響因素(su)眾多，常見(jian)誘因包(bao)括井眼軌跡形狀、桿(gan)(gan)(gan)柱(zhu)結構及工(gong)作參數的(de)(de)配合(he)。這(zhe)種(zhong)常見(jian)的(de)(de)桿(gan)(gan)(gan)體缺陷主(zhu)要表現在兩個方面：在桿(gan)(gan)(gan)體撓(nao)度(du)相(xiang)(xiang)對較小(xiao)的(de)(de)位置，抽(chou)(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)接(jie)箍與(yu)(yu)抽(chou)(chou)(chou)油管(guan)(guan)內壁極易(yi)產(chan)生碰撞摩(mo)(mo)擦，由于油管(guan)(guan)的(de)(de)摩(mo)(mo)擦面相(xiang)(xiang)對較大，因此磨(mo)(mo)損程度(du)較輕(qing)，但是桿(gan)(gan)(gan)體接(jie)箍和桿(gan)(gan)(gan)頭部分(fen)磨(mo)(mo)損嚴重；在抽(chou)(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體撓(nao)度(du)相(xiang)(xiang)對較大的(de)(de)地(di)方，抽(chou)(chou)(chou)油桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)接(jie)箍與(yu)(yu)抽(chou)(chou)(chou)油管(guan)(guan)內壁產(chan)生摩(mo)(mo)擦碰撞的(de)(de)同時，桿(gan)(gan)(gan)本體與(yu)(yu)油管(guan)(guan)內壁也會產(chan)生摩(mo)(mo)擦，磨(mo)(mo)損比較嚴重，導(dao)致桿(gan)(gan)(gan)體出(chu)現嚴重偏磨(mo)(mo)。
腐(fu)蝕(shi)缺陷是一(yi)種廣(guang)泛(fan)存在的(de)電(dian)化學(xue)現象，受介質(zhi)(zhi)環(huan)境的(de)影響巨(ju)大。桿(gan)體(ti)的(de)偏(pian)磨(mo)與腐(fu)蝕(shi)缺陷并不是簡單的(de)累加(jia)，而(er)是兩者結合，相互作用，促使(shi)更大的(de)破壞產(chan)生。當桿(gan)體(ti)表(biao)面被活化，成為(wei)電(dian)化學(xue)腐(fu)蝕(shi)的(de)陽(yang)極，則形成大陰極小陽(yang)極的(de)電(dian)化學(xue)腐(fu)蝕(shi)，而(er)產(chan)出液是強(qiang)電(dian)解(jie)質(zhi)(zhi)，具有強(qiang)腐(fu)蝕(shi)性，對電(dian)化學(xue)腐(fu)蝕(shi)起到一(yi)個催化作用。其中，陽(yang)極則首(shou)當其沖，即發生桿(gan)體(ti)偏(pian)磨(mo)的(de)位置(zhi)會(hui)優先發生電(dian)化學(xue)腐(fu)蝕(shi)，導致產(chan)生桿(gan)體(ti)偏(pian)磨(mo)的(de)表(biao)面更加(jia)粗(cu)糙，加(jia)劇(ju)磨(mo)損。抽油桿(gan)桿(gan)體(ti)的(de)常見缺陷如圖7-15所示。
一、檢測原(yuan)理
直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)利用直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)圈產(chan)生(sheng)(sheng)恒定的(de)磁(ci)(ci)場(chang)對(dui)(dui)被(bei)檢(jian)測(ce)構件(jian)(jian)進行磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)，其可分(fen)為恒定直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)和脈動(dong)電(dian)(dian)流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)。恒定直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)對(dui)(dui)電(dian)(dian)源要求(qiu)較高，整(zheng)流(liu)后產(chan)生(sheng)(sheng)波動(dong)范圍較小(xiao)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)，以免產(chan)生(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)場(chang)波動(dong)而(er)降低檢(jian)測(ce)信號的(de)信噪(zao)比。磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)因被(bei)測(ce)構件(jian)(jian)的(de)截(jie)面積不同而(er)發(fa)生(sheng)(sheng)變化(hua)(hua)(hua)，磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強(qiang)度的(de)大(da)小(xiao)通過控制輸(shu)入電(dian)(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)來實現調節(jie)。脈動(dong)電(dian)(dian)流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)在電(dian)(dian)氣實現上相(xiang)對(dui)(dui)容易，是剩(sheng)磁(ci)(ci)法檢(jian)測(ce)中較常(chang)使用的(de)直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)方式。
交流磁(ci)化是(shi)向(xiang)磁(ci)化器中施(shi)以交變電流，進而產生(sheng)交變的(de)磁(ci)化場。但由于(yu)趨(qu)膚效應(ying)，磁(ci)化場僅存在(zai)于(yu)被檢測構件表(biao)面，因(yin)此，交流磁(ci)化適(shi)合用于(yu)鐵(tie)磁(ci)性構件表(biao)面或近(jin)表(biao)層(ceng)缺陷的(de)檢測。
永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)以永久(jiu)(jiu)磁(ci)(ci)鐵作(zuo)為磁(ci)(ci)源對(dui)鐵磁(ci)(ci)性(xing)構(gou)(gou)件(jian)施加磁(ci)(ci)化(hua)。在永久(jiu)(jiu)磁(ci)(ci)鐵磁(ci)(ci)化(hua)中通(tong)常采用(yong)磁(ci)(ci)鐵、銜鐵以及鐵磁(ci)(ci)性(xing)構(gou)(gou)件(jian)構(gou)(gou)成磁(ci)(ci)回(hui)路(lu)。它的磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)與恒定直流磁(ci)(ci)化(hua)產(chan)生的磁(ci)(ci)場(chang)有(you)相通(tong)性(xing)，但磁(ci)(ci)化(hua)強度的調整(zheng)不如后(hou)者方便(bian)，其磁(ci)(ci)路(lu)一(yi)旦確定磁(ci)(ci)化(hua)強度大(da)小(xiao)便(bian)不可調整(zheng)。永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)的吸力很大(da)，對(dui)抽油(you)桿的前(qian)行和(he)檢測探頭的合(he)攏均會帶(dai)來不便(bian)。
檢測(ce)系統(tong)主(zhu)要是(shi)(shi)針對水平放(fang)置在修復車間內的在用抽(chou)油(you)桿(gan)（即舊抽(chou)油(you)桿(gan)）進行(xing)檢測(ce)。考慮抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)徑(jing)較細且兩端存(cun)在較大的變徑(jing)區域，永(yong)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)的吸力大且尺寸規格確定后無法進行(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)的調節，對抽(chou)油(you)桿(gan)的水平運動、磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)的均(jun)勻性和檢測(ce)探(tan)頭張(zhang)緊(jin)均(jun)造成不利影(ying)響。直(zhi)流線圈磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)器具有(you)可調節磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)的靈活性，該(gai)(gai)方(fang)式能夠在抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)內部產(chan)生穩定、均(jun)勻的磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場，獲得分辨率良好(hao)的缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場。此外，從漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號處理角度(du)來看，缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏(lou)(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場承載著缺(que)(que)陷(xian)(xian)的相關信(xin)息，為了更好(hao)地辨識出抽(chou)油(you)桿(gan)的缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號，勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)電流與缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號頻率之間的差距越大越好(hao)。對于一般的檢測(ce)速(su)度(du)來說，缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號的頻率范圍是(shi)(shi)幾十赫茲到上百赫茲，故勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)電流頻率應該(gai)(gai)采用低頻或者高(gao)頻。
對于(yu)細長(chang)鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)構件(jian)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)方(fang)式有單磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)和(he)雙(shuang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)兩種(zhong)方(fang)式，如圖7-16所示。單磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)方(fang)式中，為了滿(man)足檢(jian)測(ce)一致性(xing)要求(qiu)，通常將檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)放置于(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器內部。從而(er)導(dao)致線(xian)圈(quan)(quan)(quan)內外徑增(zeng)大(da)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)通量在抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)外的(de)(de)空氣中損失大(da)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)效率低且磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)效果差(cha)。采用雙(shuang)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)進行(xing)軸向磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)時(shi)，不僅(jin)可以縮減線(xian)圈(quan)(quan)(quan)內外徑，增(zeng)大(da)抽(chou)油(you)桿(gan)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強度，增(zeng)加(jia)抽(chou)油(you)桿(gan)的(de)(de)有效磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)區域，提高磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)效率，而(er)且檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)可以布置在兩個檢(jian)測(ce)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)中間部位。根據(ju)霍姆赫(he)茲線(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場分布，雙(shuang)線(xian)圈(quan)(quan)(quan)軸向磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)在抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體(ti)內部更易形成(cheng)密集(ji)而(er)均勻的(de)(de)軸向磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場，有助于(yu)提高檢(jian)測(ce)信號的(de)(de)靈敏度和(he)穩定性(xing)。
以(yi)直(zhi)徑φ25mm抽油桿中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)為中(zhong)心(xin)(xin)建立2D對稱有限元模型，利用(yong)ANSYS仿真軟件計算獲得(de)不同磁化方(fang)式下的(de)抽油桿中(zhong)心(xin)(xin)線(xian)方(fang)向的(de)磁感應強度(du)，如圖(tu)7-17所(suo)示(shi)。
從圖(tu)7-17分(fen)析可知，雙線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)在抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)內更易(yi)獲得均(jun)勻(yun)且磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度(du)相對較大的軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)，均(jun)勻(yun)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)接近2.2T，且兩(liang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)的軸向(xiang)間距(ju)達到了150mm。基于雙線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)軸向(xiang)直流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)的抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)自動(dong)檢測方案(an)如圖(tu)7-18所示，通過軸向(xiang)布置兩(liang)個(ge)直流(liu)勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)將抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)到飽和(he)(he)或近飽和(he)(he)狀態(tai)，當抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)表(biao)面有缺(que)(que)陷存在時，抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)缺(que)(que)陷處(chu)局部(bu)材料(liao)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)導(dao)(dao)率會降(jiang)低(di)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)阻增大，抽油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)內部(bu)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)(xian)會發生畸變，從而導(dao)(dao)致(zhi)部(bu)分(fen)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)(xian)泄漏(lou)(lou)到空氣(qi)中(zhong)，形成缺(que)(que)陷的漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)，然(ran)后被處(chu)于雙勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)中(zhong)間的漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)傳(chuan)感(gan)器(qi)拾取，繼而將漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(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(fang)大器(qi)進(jin)行信號(hao)(hao)放(fang)大和(he)(he)濾波(bo)處(chu)理，并(bing)進(jin)入A-D轉(zhuan)換器(qi)，完成對漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信號(hao)(hao)的調理和(he)(he)采集(ji)，最終漏(lou)(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)檢測數(shu)字信號(hao)(hao)進(jin)入計算機(ji)上(shang)位機(ji)軟件進(jin)行分(fen)析處(chu)理和(he)(he)顯示。
二(er)、整體方(fang)案(an)
抽油桿(gan)漏磁自動(dong)檢(jian)測(ce)總(zong)體布局如圖7-19所示。抽油桿(gan)漏磁自動(dong)檢(jian)測(ce)系統主要包括：料(liao)(liao)(liao)架、氣(qi)動(dong)翻(fan)料(liao)(liao)(liao)機(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)、傳送機(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)、氣(qi)動(dong)壓(ya)緊扶(fu)正裝置、檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)氣(qi)動(dong)跟蹤(zong)機(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)。氣(qi)動(dong)翻(fan)料(liao)(liao)(liao)機(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)完成待檢(jian)測(ce)抽油桿(gan)從(cong)上料(liao)(liao)(liao)架到傳送輪以及下(xia)料(liao)(liao)(liao)分選(xuan)區的(de)傳遞工(gong)作；氣(qi)動(dong)壓(ya)緊扶(fu)正裝置主要用(yong)于壓(ya)緊和扶(fu)正抽油桿(gan)桿(gan)體，使其平穩(wen)地通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)設備；檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)氣(qi)動(dong)跟蹤(zong)機(ji)(ji)(ji)構(gou)(gou)用(yong)于實現探(tan)頭(tou)緊貼桿(gan)體表面，并(bing)保證(zheng)抽油桿(gan)接(jie)箍的(de)順利通(tong)過(guo)。
抽油(you)桿漏(lou)磁自動檢測流程分為以下幾步：
1）氣動上(shang)翻(fan)料機(ji)構(gou)將待檢測抽油桿從上(shang)料架送(song)至傳送(song)線，抽油桿在傳送(song)機(ji)構(gou)的驅動下勻速傳送(song)至檢測主機(ji)。
2）對磁化(hua)器(qi)(qi)通以直流電，使得磁化(hua)器(qi)(qi)產(chan)生穩定的軸向(xiang)磁化(hua)場(chang)，將抽油桿桿體(ti)軸向(xiang)磁化(hua)至飽(bao)和(he)或近飽(bao)和(he)狀態。當(dang)抽油桿桿體(ti)存在缺(que)陷(xian)(xian)時，缺(que)陷(xian)(xian)處便會產(chan)生相應的漏磁場(chang)。
3）缺陷漏磁場被漏磁傳感器(qi)拾取，并轉換為電(dian)壓(ya)信號(hao)，之后(hou)依(yi)次(ci)經過信號(hao)放大(da)、濾波、A-D轉換，然后(hou)完成采集，最后(hou)進入計算機的上(shang)位機軟件進行顯示(shi)和處(chu)理。
4）抽油桿(gan)檢測完成(cheng)之后(hou)(hou)，利用退(tui)磁器實(shi)現退(tui)磁，之后(hou)(hou)進行下一(yi)根抽油桿(gan)的循環檢測。
1. 壓緊(jin)扶(fu)正裝置(zhi)
如圖7-20所示，檢測主機由(you)前后兩個(ge)壓(ya)緊扶正(zheng)(zheng)裝(zhuang)置(zhi)、中間檢測探頭板以(yi)及磁化器集于一(yi)(yi)體(ti)，組成一(yi)(yi)個(ge)完整的檢測設備單(dan)元。氣(qi)(qi)動(dong)壓(ya)緊扶正(zheng)(zheng)裝(zhuang)置(zhi)如圖7-21所示，主要由(you)兩個(ge)單(dan)級臥式擺線針形(xing)電動(dong)機、上下(xia)壓(ya)緊輪、底部(bu)支撐氣(qi)(qi)囊(nang)和頂部(bu)超薄傳動(dong)氣(qi)(qi)缸組成。壓(ya)緊扶正(zheng)(zheng)裝(zhuang)置(zhi)的主要功(gong)能是實現傳動(dong)構件(jian)的導向(xiang)和驅(qu)動(dong)，使其平穩通(tong)過檢測探頭板。
2．檢測(ce)探頭(tou)
在漏磁(ci)(ci)檢測(ce)(ce)中(zhong)，被檢測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)量包括磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)強度(du)和磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)強度(du)的(de)(de)(de)(de)梯(ti)度(du)，兩者存(cun)在根(gen)本區別(bie)。感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)和霍(huo)爾元件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)用也(ye)存(cun)在根(gen)本的(de)(de)(de)(de)不同(tong)(tong)：感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)是空(kong)間內磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)強度(du)的(de)(de)(de)(de)梯(ti)度(du)，也(ye)即(ji)變化程(cheng)度(du)，與磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)強度(du)及其空(kong)間分布有關；霍(huo)爾元件(jian)(jian)(jian)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)是空(kong)間內某點的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)強度(du)的(de)(de)(de)(de)絕對(dui)值。為實現各類缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)(de)全(quan)覆蓋檢測(ce)(ce)，根(gen)據檢測(ce)(ce)桿體缺(que)陷(xian)產生的(de)(de)(de)(de)信號特(te)性(xing)選擇霍(huo)爾元件(jian)(jian)(jian)和感(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)兩種傳感(gan)(gan)(gan)器同(tong)(tong)時作(zuo)為磁(ci)(ci)敏感(gan)(gan)(gan)元件(jian)(jian)(jian)，如圖7-22所示(shi)。
根據霍(huo)爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件和感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)的輸出(chu)(chu)特性，感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)雙排(pai)交錯布置，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)串(chuan)聯(lian)輸出(chu)(chu)，感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)平(ping)放布置，可最大限(xian)度地拾取(qu)缺陷漏磁(ci)信號(hao)(hao)軸向分量；霍(huo)爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件單排(pai)立裝布置，有效拾取(qu)缺陷漏磁(ci)信號(hao)(hao)軸向分量，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)霍(huo)爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件檢(jian)測信號(hao)(hao)并(bing)聯(lian)輸出(chu)(chu)，磁(ci)敏(min)感(gan)(gan)元(yuan)(yuan)件全覆蓋布置，如圖7-23所示(shi)。將16個感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)及8個霍(huo)爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件均布于整圓周范圍內(nei)，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)的中心(xin)距約(yue)為(wei)(wei)8mm，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)串(chuan)聯(lian)輸出(chu)(chu)；相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)霍(huo)爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件中心(xin)相(xiang)(xiang)距約(yue)為(wei)(wei)11mm，相(xiang)(xiang)鄰(lin)(lin)霍(huo)爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件并(bing)聯(lian)后單通道輸出(chu)(chu)，檢(jian)測元(yuan)(yuan)件布置時需(xu)注意方位保持一致。
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、現場應用(yong)
抽(chou)油(you)桿漏磁自(zi)動(dong)化(hua)(hua)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)系(xi)統實物(wu)如圖7-25所(suo)示，該系(xi)統可檢(jian)(jian)測(ce)(ce)的(de)抽(chou)油(you)桿規格(ge)范圍(wei)為φ19～Φ48mm。通(tong)過(guo)對磁化(hua)(hua)器、傳(chuan)感(gan)器和(he)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)探(tan)靴的(de)設計，可對抽(chou)油(you)桿桿體表面(mian)的(de)裂紋、點狀腐蝕等缺陷進行全面(mian)可靠的(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)。整個檢(jian)(jian)測(ce)(ce)過(guo)程可實現自(zi)動(dong)化(hua)(hua)，包(bao)括抽(chou)油(you)桿上料、傳(chuan)送(song)、檢(jian)(jian)測(ce)(ce)、分(fen)級、標記和(he)退(tui)磁等所(suo)有(you)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)過(guo)程，具有(you)良好(hao)的(de)工程應用(yong)價值，為抽(chou)油(you)桿的(de)修復提供了基礎。
