在石(shi)油(you)(you)工業(ye)中(zhong)，目(mu)前有多(duo)種采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)，其(qi)中(zhong)機(ji)(ji)(ji)械采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)最為普遍和重要，尤其(qi)是有桿泵采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)，典型的(de)(de)有桿泵抽油(you)(you)系統的(de)(de)組(zu)成如圖(tu)7-13所(suo)示。早(zao)在石(shi)油(you)(you)工業(ye)問世時，我國所(suo)開(kai)發的(de)(de)大多(duo)數(shu)油(you)(you)井(jing)(jing)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)階(jie)段(duan)都已(yi)進入了(le)中(zhong)、高含水期，許多(duo)油(you)(you)井(jing)(jing)的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)由(you)原來的(de)(de)自噴式(shi)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)轉為機(ji)(ji)(ji)械采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)，有些油(you)(you)井(jing)(jing)甚至(zhi)最初的(de)(de)采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)就是機(ji)(ji)(ji)械采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)。據(ju)相關資料數(shu)據(ju)統計，目(mu)前全國機(ji)(ji)(ji)械采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)井(jing)(jing)已(yi)占(zhan)油(you)(you)井(jing)(jing)總數(shu)的(de)(de)90％以(yi)上(shang)，機(ji)(ji)(ji)械采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)井(jing)(jing)中(zhong)90％以(yi)上(shang)皆為有桿泵采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)，可見有桿泵采(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)已(yi)在我國的(de)(de)石(shi)油(you)(you)開(kai)采(cai)(cai)(cai)(cai)中(zhong)占(zhan)據(ju)了(le)舉足(zu)輕重的(de)(de)地位。
抽(chou)油(you)桿(gan)是抽(chou)油(you)機(ji)與深井泵之間傳(chuan)遞(di)動力的(de)(de)重要(yao)部件(jian)，長期在腐蝕介質(zhi)中承受(shou)著交變載荷(he)，極易形成如裂紋、腐蝕坑（麻點）及偏磨等缺陷，從而(er)會降低自身強度，嚴(yan)重時導(dao)致斷桿(gan)事故。為(wei)提(ti)高抽(chou)油(you)桿(gan)循環(huan)利用率(lv)，一種舊(jiu)抽(chou)油(you)桿(gan)的(de)(de)再制造新工(gong)藝-冷(leng)拔復(fu)新制造工(gong)藝被廣泛使用。在此過程中，首(shou)先需(xu)要(yao)對抽(chou)油(you)桿(gan)進行無損檢(jian)測，然(ran)后根據抽(chou)油(you)桿(gan)質(zhi)量狀況采取合適的(de)(de)修復(fu)工(gong)藝。
常規(gui)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)整體結(jie)構如圖7-14所示(shi)，抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體一般為實心(xin)圓形(xing)斷面(mian)(mian)的鋼桿(gan)(gan)，當桿(gan)(gan)徑較大時(shi)，也有空(kong)心(xin)結(jie)構，兩端為鐓(dui)粗(cu)的桿(gan)(gan)頭，由外螺(luo)紋接頭、應(ying)力卸荷槽(cao)、推承面(mian)(mian)臺肩(jian)、方(fang)徑扳手(shou)、鐓(dui)粗(cu)凸緣和圓弧過渡區構成。外螺(luo)紋接頭與接箍相連，方(fang)徑扳手(shou)裝卸抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)接頭時(shi)用于卡住抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)鉗。
常用抽油(you)桿規(gui)格按(an)桿體的外(wai)徑一共分(fen)(fen)為6種，分(fen)(fen)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(du)一般為7.62m或8m。根據API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標準，常規(gui)鋼制抽油(you)桿長(chang)度(du)一般為7.62m、8m和(he)9m。常用抽油(you)桿主要規(gui)格參數(shu)見表7-2。
抽(chou)油(you)桿(gan)作為連接井上抽(chou)油(you)機和(he)井下抽(chou)油(you)泵柱塞之間(jian)的連桿(gan)，其產生的最典(dian)型缺陷形(xing)式(shi)就是磨(mo)(mo)損(sun)。抽(chou)油(you)桿(gan)與抽(chou)油(you)管(guan)之間(jian)的磨(mo)(mo)損(sun)形(xing)式(shi)主要包括(kuo)機械(xie)磨(mo)(mo)損(sun)、磨(mo)(mo)料磨(mo)(mo)損(sun)和(he)電化學腐蝕。
機(ji)械磨損是單純的(de)(de)(de)抽油(you)(you)(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體與(yu)油(you)(you)(you)(you)管(guan)體發生(sheng)偏(pian)磨，影響(xiang)因(yin)素眾多(duo)，常見誘因(yin)包括井眼軌跡形狀、桿(gan)(gan)柱結構及工作(zuo)參(can)數的(de)(de)(de)配合。這(zhe)種常見的(de)(de)(de)桿(gan)(gan)體缺(que)陷主要表現在(zai)兩(liang)個方(fang)面(mian)：在(zai)桿(gan)(gan)體撓度相(xiang)對較(jiao)小的(de)(de)(de)位置，抽油(you)(you)(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)接箍與(yu)抽油(you)(you)(you)(you)管(guan)內壁(bi)極易產生(sheng)碰(peng)撞摩擦(ca)(ca)，由于(yu)油(you)(you)(you)(you)管(guan)的(de)(de)(de)摩擦(ca)(ca)面(mian)相(xiang)對較(jiao)大(da)，因(yin)此磨損程度較(jiao)輕，但是桿(gan)(gan)體接箍和桿(gan)(gan)頭(tou)部分(fen)磨損嚴(yan)(yan)重；在(zai)抽油(you)(you)(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體撓度相(xiang)對較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)地方(fang)，抽油(you)(you)(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)接箍與(yu)抽油(you)(you)(you)(you)管(guan)內壁(bi)產生(sheng)摩擦(ca)(ca)碰(peng)撞的(de)(de)(de)同(tong)時，桿(gan)(gan)本體與(yu)油(you)(you)(you)(you)管(guan)內壁(bi)也會產生(sheng)摩擦(ca)(ca)，磨損比較(jiao)嚴(yan)(yan)重，導致桿(gan)(gan)體出現嚴(yan)(yan)重偏(pian)磨。
腐(fu)(fu)蝕(shi)缺(que)陷是(shi)(shi)一種廣泛存在的(de)電化(hua)(hua)學(xue)現象(xiang)，受介質環境的(de)影響巨(ju)大。桿(gan)體的(de)偏磨與腐(fu)(fu)蝕(shi)缺(que)陷并不是(shi)(shi)簡單的(de)累加，而是(shi)(shi)兩(liang)者結合(he)，相互作用，促使更(geng)(geng)大的(de)破壞(huai)產生(sheng)。當桿(gan)體表面被(bei)活化(hua)(hua)，成為電化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)陽(yang)極，則(ze)形成大陰極小(xiao)陽(yang)極的(de)電化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)，而產出液(ye)是(shi)(shi)強電解質，具(ju)有(you)強腐(fu)(fu)蝕(shi)性，對電化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)起到(dao)一個催化(hua)(hua)作用。其(qi)中，陽(yang)極則(ze)首當其(qi)沖，即發生(sheng)桿(gan)體偏磨的(de)位置會優先發生(sheng)電化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)，導(dao)致產生(sheng)桿(gan)體偏磨的(de)表面更(geng)(geng)加粗糙，加劇磨損。抽油(you)桿(gan)桿(gan)體的(de)常(chang)見缺(que)陷如圖(tu)7-15所示。
一、檢測原理(li)
直流(liu)(liu)(liu)磁(ci)化(hua)利(li)用直流(liu)(liu)(liu)磁(ci)化(hua)線圈產(chan)(chan)生恒定的(de)(de)磁(ci)場對(dui)被檢(jian)測(ce)(ce)構件(jian)進行磁(ci)化(hua)，其可分為恒定直流(liu)(liu)(liu)磁(ci)化(hua)和脈動電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)化(hua)。恒定直流(liu)(liu)(liu)磁(ci)化(hua)對(dui)電(dian)(dian)源要求較(jiao)高(gao)，整流(liu)(liu)(liu)后產(chan)(chan)生波動范圍較(jiao)小的(de)(de)直流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)，以免產(chan)(chan)生磁(ci)場波動而降低(di)檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號的(de)(de)信(xin)噪比。磁(ci)化(hua)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)大小因被測(ce)(ce)構件(jian)的(de)(de)截面積不同而發生變化(hua)，磁(ci)化(hua)強(qiang)度的(de)(de)大小通過控制輸入電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)大小來(lai)實(shi)現(xian)(xian)調節。脈動電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)化(hua)在電(dian)(dian)氣實(shi)現(xian)(xian)上相對(dui)容(rong)易(yi)，是剩磁(ci)法檢(jian)測(ce)(ce)中(zhong)較(jiao)常(chang)使用的(de)(de)直流(liu)(liu)(liu)磁(ci)化(hua)方式(shi)。
交流(liu)(liu)磁(ci)化是向磁(ci)化器中(zhong)施(shi)以交變電流(liu)(liu)，進而產(chan)生交變的(de)磁(ci)化場。但由于(yu)(yu)趨膚效應(ying)，磁(ci)化場僅存(cun)在于(yu)(yu)被檢測構(gou)件(jian)表面(mian)，因此(ci)，交流(liu)(liu)磁(ci)化適(shi)合用于(yu)(yu)鐵(tie)磁(ci)性構(gou)件(jian)表面(mian)或(huo)近表層(ceng)缺陷的(de)檢測。
永(yong)磁(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)化以(yi)永(yong)久磁(ci)(ci)(ci)鐵作為磁(ci)(ci)(ci)源(yuan)對(dui)鐵磁(ci)(ci)(ci)性構(gou)件施加(jia)磁(ci)(ci)(ci)化。在(zai)永(yong)久磁(ci)(ci)(ci)鐵磁(ci)(ci)(ci)化中(zhong)通常采(cai)用磁(ci)(ci)(ci)鐵、銜鐵以(yi)及(ji)鐵磁(ci)(ci)(ci)性構(gou)件構(gou)成磁(ci)(ci)(ci)回路。它(ta)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)化場與恒定直流磁(ci)(ci)(ci)化產生的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場有相通性，但磁(ci)(ci)(ci)化強度的(de)(de)調(diao)整(zheng)不(bu)如后者方便(bian)(bian)，其磁(ci)(ci)(ci)路一(yi)旦確(que)定磁(ci)(ci)(ci)化強度大(da)小便(bian)(bian)不(bu)可調(diao)整(zheng)。永(yong)磁(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)化的(de)(de)吸力很大(da)，對(dui)抽油(you)桿(gan)的(de)(de)前行和(he)檢測探頭的(de)(de)合(he)攏(long)均會帶(dai)來不(bu)便(bian)(bian)。
檢(jian)測(ce)系統主要(yao)是針對水(shui)平(ping)放置在修復車間內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)在用抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)（即(ji)舊抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)）進行(xing)檢(jian)測(ce)。考慮抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)徑較細且(qie)(qie)兩端存在較大的(de)(de)(de)(de)(de)變徑區域(yu)，永磁(ci)磁(ci)化的(de)(de)(de)(de)(de)吸力大且(qie)(qie)尺寸規格確定后無法進行(xing)磁(ci)化強度的(de)(de)(de)(de)(de)調節，對抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)平(ping)運動、磁(ci)化的(de)(de)(de)(de)(de)均勻性和檢(jian)測(ce)探頭張緊均造成不利(li)影響。直流(liu)線圈磁(ci)化器具有(you)可調節磁(ci)化強度的(de)(de)(de)(de)(de)靈活性，該方式(shi)能夠在抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)體內(nei)部產生穩定、均勻的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)化場(chang)(chang)，獲得(de)分辨(bian)(bian)率(lv)(lv)良好的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)漏磁(ci)場(chang)(chang)。此外，從(cong)漏磁(ci)信(xin)(xin)號處理(li)角度來(lai)看，缺陷(xian)漏磁(ci)場(chang)(chang)承(cheng)載著缺陷(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)相關信(xin)(xin)息(xi)，為了更好地辨(bian)(bian)識(shi)出(chu)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)缺陷(xian)信(xin)(xin)號，勵(li)磁(ci)電流(liu)與(yu)缺陷(xian)信(xin)(xin)號頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)之間的(de)(de)(de)(de)(de)差距越(yue)大越(yue)好。對于一(yi)般(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)速度來(lai)說，缺陷(xian)信(xin)(xin)號的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)范圍是幾十(shi)赫茲到上百赫茲，故勵(li)磁(ci)電流(liu)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)應該采用低頻(pin)(pin)(pin)或者高頻(pin)(pin)(pin)。
對于細(xi)長鐵(tie)磁(ci)(ci)(ci)性構件，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)方式有單磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)和雙磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)兩種方式，如圖7-16所示。單磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)方式中，為了(le)滿足檢測(ce)(ce)一致(zhi)性要(yao)求，通常將(jiang)檢測(ce)(ce)探(tan)頭放置于磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器內(nei)部。從而導致(zhi)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)內(nei)外徑增(zeng)大(da)，磁(ci)(ci)(ci)通量在(zai)抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體外的空氣(qi)中損失大(da)，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)率(lv)低且磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)果差(cha)。采(cai)用雙勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)進行(xing)軸(zhou)向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)時(shi)，不僅可(ke)以(yi)縮減線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)內(nei)外徑，增(zeng)大(da)抽油桿(gan)(gan)的磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強度，增(zeng)加(jia)抽油桿(gan)(gan)的有效(xiao)(xiao)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)區域(yu)，提(ti)高(gao)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)率(lv)，而且檢測(ce)(ce)探(tan)頭可(ke)以(yi)布置在(zai)兩個檢測(ce)(ce)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)中間部位。根(gen)據(ju)霍(huo)姆赫茲(zi)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)的磁(ci)(ci)(ci)場分布，雙線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)軸(zhou)向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)在(zai)抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體內(nei)部更易形成(cheng)密集(ji)而均勻的軸(zhou)向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場，有助于提(ti)高(gao)檢測(ce)(ce)信(xin)號的靈敏(min)度和穩定性。
以直徑φ25mm抽油(you)桿(gan)中(zhong)心線為中(zhong)心建立2D對(dui)稱有限元模(mo)型，利用(yong)ANSYS仿真(zhen)軟(ruan)件計(ji)算獲得(de)不同磁化方式(shi)下的(de)抽油(you)桿(gan)中(zhong)心線方向的(de)磁感應(ying)強度，如圖(tu)7-17所示。
從圖7-17分(fen)析可知，雙線(xian)(xian)圈(quan)在抽油桿桿體(ti)內更(geng)易(yi)獲得均勻(yun)(yun)且(qie)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)強度相對較大(da)的(de)(de)軸向磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場，均勻(yun)(yun)軸向磁(ci)(ci)(ci)化(hua)場接近2.2T，且(qie)兩磁(ci)(ci)(ci)化(hua)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)軸向間(jian)距達到(dao)了150mm。基(ji)于(yu)雙線(xian)(xian)圈(quan)軸向直流(liu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)的(de)(de)抽油桿漏磁(ci)(ci)(ci)自動(dong)檢測方(fang)案(an)如圖7-18所示，通(tong)過(guo)軸向布置兩個直流(liu)勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)將(jiang)抽油桿桿體(ti)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)到(dao)飽和或近飽和狀(zhuang)態(tai)，當抽油桿桿體(ti)表面有缺(que)陷存在時，抽油桿桿體(ti)缺(que)陷處(chu)局部(bu)材料的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)導率會(hui)降低，磁(ci)(ci)(ci)阻增大(da)，抽油桿桿體(ti)內部(bu)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)會(hui)發生畸變，從而導致(zhi)部(bu)分(fen)磁(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)泄(xie)漏到(dao)空氣(qi)中(zhong)(zhong)，形成缺(que)陷的(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)場，然(ran)后(hou)(hou)被處(chu)于(yu)雙勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)中(zhong)(zhong)間(jian)的(de)(de)漏磁(ci)(ci)(ci)傳感器拾(shi)取，繼(ji)而將(jiang)漏磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)(hao)(hao)轉換(huan)為電壓信(xin)號(hao)(hao)(hao)，之(zhi)后(hou)(hou)經過(guo)信(xin)號(hao)(hao)(hao)放(fang)大(da)器進(jin)行(xing)信(xin)號(hao)(hao)(hao)放(fang)大(da)和濾波處(chu)理(li)(li)，并進(jin)入A-D轉換(huan)器，完成對漏磁(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)調理(li)(li)和采集，最(zui)終漏磁(ci)(ci)(ci)檢測數(shu)字信(xin)號(hao)(hao)(hao)進(jin)入計算機上位機軟件進(jin)行(xing)分(fen)析處(chu)理(li)(li)和顯示。
二、整體方(fang)案
抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)漏(lou)磁自動(dong)(dong)(dong)(dong)檢(jian)測(ce)總體(ti)布局如圖7-19所示。抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)漏(lou)磁自動(dong)(dong)(dong)(dong)檢(jian)測(ce)系統主(zhu)(zhu)要(yao)包括：料(liao)(liao)架(jia)、氣(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)翻料(liao)(liao)機構(gou)(gou)、傳(chuan)送(song)機構(gou)(gou)、氣(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)壓緊(jin)扶(fu)正裝(zhuang)置(zhi)、檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)氣(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)跟蹤(zong)機構(gou)(gou)。氣(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)翻料(liao)(liao)機構(gou)(gou)完(wan)成(cheng)待檢(jian)測(ce)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)從(cong)上料(liao)(liao)架(jia)到傳(chuan)送(song)輪(lun)以及下(xia)料(liao)(liao)分選區的傳(chuan)遞工作；氣(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)壓緊(jin)扶(fu)正裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)(zhu)要(yao)用(yong)于壓緊(jin)和扶(fu)正抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)，使其平穩(wen)地通過(guo)(guo)檢(jian)測(ce)設備(bei)；檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)氣(qi)(qi)動(dong)(dong)(dong)(dong)跟蹤(zong)機構(gou)(gou)用(yong)于實現探(tan)頭(tou)緊(jin)貼(tie)桿(gan)(gan)體(ti)表(biao)面，并(bing)保證抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)接箍的順(shun)利通過(guo)(guo)。
抽油桿(gan)漏(lou)磁自動(dong)檢(jian)測流程分為以下幾步(bu)：
1）氣動上(shang)翻料(liao)機構將待檢(jian)測抽油桿(gan)(gan)從(cong)上(shang)料(liao)架(jia)送至(zhi)傳(chuan)(chuan)(chuan)送線(xian)，抽油桿(gan)(gan)在(zai)傳(chuan)(chuan)(chuan)送機構的驅動下勻速傳(chuan)(chuan)(chuan)送至(zhi)檢(jian)測主機。
2）對(dui)磁化器(qi)通以直流電，使得磁化器(qi)產(chan)生(sheng)穩定的(de)(de)軸向磁化場(chang)，將抽油桿桿體軸向磁化至飽和或近飽和狀態。當(dang)抽油桿桿體存在缺(que)陷時，缺(que)陷處便會產(chan)生(sheng)相應的(de)(de)漏磁場(chang)。
3）缺陷漏(lou)磁(ci)場被漏(lou)磁(ci)傳感器拾取，并(bing)轉換為電壓信號，之后(hou)(hou)依次經(jing)過信號放大、濾(lv)波、A-D轉換，然后(hou)(hou)完成采集，最后(hou)(hou)進入計(ji)算(suan)機的上位(wei)機軟(ruan)件(jian)進行顯示和處理。
4）抽(chou)油桿(gan)檢(jian)測(ce)(ce)完成之(zhi)后(hou)，利(li)用退(tui)磁器實(shi)現退(tui)磁，之(zhi)后(hou)進行下(xia)一根抽(chou)油桿(gan)的(de)循環檢(jian)測(ce)(ce)。
1. 壓緊(jin)扶(fu)正裝置
如圖(tu)7-20所示(shi)，檢(jian)(jian)測(ce)主機由(you)(you)前后兩個壓(ya)緊扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置、中間(jian)檢(jian)(jian)測(ce)探頭(tou)(tou)板以及磁化器集于一體，組(zu)成一個完整(zheng)的(de)檢(jian)(jian)測(ce)設備單元。氣(qi)動壓(ya)緊扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置如圖(tu)7-21所示(shi)，主要(yao)由(you)(you)兩個單級臥式擺線(xian)針形電動機、上下壓(ya)緊輪、底部支撐氣(qi)囊和頂(ding)部超薄傳(chuan)動氣(qi)缸組(zu)成。壓(ya)緊扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置的(de)主要(yao)功能是(shi)實現傳(chuan)動構件的(de)導向(xiang)和驅動，使其(qi)平(ping)穩通過檢(jian)(jian)測(ce)探頭(tou)(tou)板。
2．檢測探頭
在(zai)漏磁檢(jian)(jian)測中，被檢(jian)(jian)測的量(liang)包(bao)括磁感(gan)(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)磁感(gan)(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)的梯度(du)(du)，兩者存在(zai)根(gen)(gen)本區別。感(gan)(gan)(gan)應線圈(quan)(quan)和(he)霍(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)的應用(yong)也存在(zai)根(gen)(gen)本的不同(tong)：感(gan)(gan)(gan)應線圈(quan)(quan)感(gan)(gan)(gan)應的是(shi)空間(jian)內磁感(gan)(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)的梯度(du)(du)，也即變(bian)化(hua)程度(du)(du)，與磁感(gan)(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)及其空間(jian)分布有關；霍(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)感(gan)(gan)(gan)應的是(shi)空間(jian)內某點的磁感(gan)(gan)(gan)應強(qiang)(qiang)度(du)(du)的絕對值。為實現各類缺(que)(que)陷的全覆蓋檢(jian)(jian)測，根(gen)(gen)據檢(jian)(jian)測桿體缺(que)(que)陷產生的信(xin)號特性選(xuan)擇霍(huo)爾(er)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)和(he)感(gan)(gan)(gan)應線圈(quan)(quan)兩種傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)同(tong)時(shi)作為磁敏感(gan)(gan)(gan)元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)(jian)，如圖7-22所示(shi)。
根據霍(huo)(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)和感應線(xian)(xian)圈(quan)的輸出(chu)特性，感應線(xian)(xian)圈(quan)雙(shuang)排交錯布置(zhi)，相(xiang)鄰感應線(xian)(xian)圈(quan)串(chuan)聯輸出(chu)，感應線(xian)(xian)圈(quan)平放布置(zhi)，可最大限度地拾取缺(que)陷漏磁(ci)信號(hao)軸向(xiang)分(fen)量；霍(huo)(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)單(dan)排立裝布置(zhi)，有效拾取缺(que)陷漏磁(ci)信號(hao)軸向(xiang)分(fen)量，相(xiang)鄰霍(huo)(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)檢測(ce)(ce)信號(hao)并(bing)聯輸出(chu)，磁(ci)敏感元(yuan)(yuan)件(jian)全覆(fu)蓋布置(zhi)，如圖7-23所示。將16個(ge)感應線(xian)(xian)圈(quan)及8個(ge)霍(huo)(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)均布于整圓周范圍內，相(xiang)鄰感應線(xian)(xian)圈(quan)的中心(xin)距約為(wei)8mm，相(xiang)鄰感應線(xian)(xian)圈(quan)串(chuan)聯輸出(chu)；相(xiang)鄰霍(huo)(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)中心(xin)相(xiang)距約為(wei)11mm，相(xiang)鄰霍(huo)(huo)爾元(yuan)(yuan)件(jian)并(bing)聯后單(dan)通道輸出(chu)，檢測(ce)(ce)元(yuan)(yuan)件(jian)布置(zhi)時需注意方(fang)位保(bao)持(chi)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(san)、現場應用(yong)
抽(chou)油(you)桿漏磁自動(dong)(dong)化(hua)檢(jian)測系統(tong)實物如圖7-25所示，該系統(tong)可(ke)檢(jian)測的抽(chou)油(you)桿規格(ge)范圍為φ19～Φ48mm。通過(guo)對磁化(hua)器、傳感器和檢(jian)測探靴(xue)的設計，可(ke)對抽(chou)油(you)桿桿體表面(mian)的裂(lie)紋、點狀(zhuang)腐蝕(shi)等缺陷進行全面(mian)可(ke)靠的檢(jian)測。整(zheng)個(ge)檢(jian)測過(guo)程(cheng)可(ke)實現(xian)自動(dong)(dong)化(hua)，包(bao)括抽(chou)油(you)桿上料(liao)、傳送、檢(jian)測、分級、標記和退磁等所有(you)檢(jian)測過(guo)程(cheng)，具(ju)有(you)良好的工程(cheng)應(ying)用價(jia)值，為抽(chou)油(you)桿的修復(fu)提供了基礎(chu)。
