在石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)工業中，目前有(you)(you)(you)多(duo)種(zhong)采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)，其(qi)中機(ji)械采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)最為(wei)普遍和(he)重要(yao)，尤其(qi)是(shi)有(you)(you)(you)桿(gan)(gan)泵(beng)(beng)(beng)采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)，典型的(de)(de)有(you)(you)(you)桿(gan)(gan)泵(beng)(beng)(beng)抽油(you)(you)(you)(you)(you)系統的(de)(de)組成如圖7-13所示。早在石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)工業問世時，我國(guo)所開(kai)發的(de)(de)大(da)多(duo)數(shu)(shu)油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)開(kai)采(cai)階(jie)段(duan)都已(yi)進入了中、高(gao)含水期，許多(duo)油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)的(de)(de)采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)由原來的(de)(de)自噴式(shi)(shi)采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)轉(zhuan)為(wei)機(ji)械采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)，有(you)(you)(you)些油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)甚至(zhi)最初的(de)(de)采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)就是(shi)機(ji)械采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)。據相(xiang)關(guan)資料數(shu)(shu)據統計，目前全國(guo)機(ji)械采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)已(yi)占油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)總(zong)數(shu)(shu)的(de)(de)90％以(yi)上，機(ji)械采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)中90％以(yi)上皆為(wei)有(you)(you)(you)桿(gan)(gan)泵(beng)(beng)(beng)采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)，可見有(you)(you)(you)桿(gan)(gan)泵(beng)(beng)(beng)采(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)方式(shi)(shi)已(yi)在我國(guo)的(de)(de)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)開(kai)采(cai)中占據了舉足輕重的(de)(de)地(di)位。
抽油桿(gan)是抽油機與深井泵之間傳遞動力的重要部件，長期在腐蝕介質中承受著交(jiao)變載(zai)荷，極易(yi)形成如裂(lie)紋(wen)、腐蝕坑(keng)（麻點）及偏磨等缺陷，從(cong)而會(hui)降低自身(shen)強度，嚴重時導致斷桿(gan)事(shi)故。為提高抽油桿(gan)循環利(li)用率，一種舊抽油桿(gan)的再制造新工藝(yi)-冷拔復新制造工藝(yi)被廣(guang)泛(fan)使用。在此過程中，首先需要對抽油桿(gan)進行無損檢測，然后根據抽油桿(gan)質量(liang)狀況采取合適(shi)的修復工藝(yi)。
常規抽油桿(gan)(gan)整體結構(gou)(gou)如圖(tu)7-14所示，抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體一般(ban)為實心圓(yuan)形斷(duan)面(mian)(mian)的鋼桿(gan)(gan)，當桿(gan)(gan)徑較大時(shi)，也有空心結構(gou)(gou)，兩端(duan)為鐓粗(cu)的桿(gan)(gan)頭，由(you)外(wai)螺(luo)紋接頭、應力卸荷槽、推承面(mian)(mian)臺肩、方徑扳手、鐓粗(cu)凸緣和圓(yuan)弧(hu)過(guo)渡區(qu)構(gou)(gou)成。外(wai)螺(luo)紋接頭與接箍(gu)相(xiang)連，方徑扳手裝(zhuang)卸抽油桿(gan)(gan)接頭時(shi)用(yong)于卡住抽油桿(gan)(gan)鉗。
常用抽油(you)(you)桿(gan)規格(ge)(ge)按桿(gan)體的外徑一(yi)共分為6種(zhong)，分別是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)般為7.62m或8m。根據(ju)API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標(biao)準，常規鋼制抽油(you)(you)桿(gan)長度(du)一(yi)般為7.62m、8m和(he)9m。常用抽油(you)(you)桿(gan)主要(yao)規格(ge)(ge)參數(shu)見表7-2。
抽(chou)(chou)油桿作為連接井上(shang)抽(chou)(chou)油機(ji)和井下(xia)抽(chou)(chou)油泵柱塞之間(jian)的(de)連桿，其產生(sheng)的(de)最(zui)典型缺(que)陷形式就是磨(mo)損(sun)。抽(chou)(chou)油桿與(yu)抽(chou)(chou)油管之間(jian)的(de)磨(mo)損(sun)形式主要包(bao)括機(ji)械磨(mo)損(sun)、磨(mo)料(liao)磨(mo)損(sun)和電化(hua)學(xue)腐蝕(shi)。
機械磨(mo)(mo)損(sun)(sun)是單純(chun)的(de)(de)(de)抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)與油(you)(you)(you)管體(ti)(ti)(ti)發生(sheng)偏(pian)磨(mo)(mo)，影響因素眾多，常見(jian)誘因包括井眼軌跡形狀、桿(gan)(gan)柱結(jie)構及工(gong)作(zuo)參數的(de)(de)(de)配合。這(zhe)種常見(jian)的(de)(de)(de)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)缺陷主要表(biao)現在(zai)兩個方面：在(zai)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)撓(nao)度(du)(du)相對(dui)較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)位置，抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)接箍(gu)與抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)管內壁極易產(chan)生(sheng)碰(peng)撞摩(mo)(mo)擦(ca)，由于(yu)油(you)(you)(you)管的(de)(de)(de)摩(mo)(mo)擦(ca)面相對(dui)較(jiao)(jiao)大，因此(ci)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)程度(du)(du)較(jiao)(jiao)輕，但是桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)接箍(gu)和桿(gan)(gan)頭部(bu)分磨(mo)(mo)損(sun)(sun)嚴(yan)重(zhong)；在(zai)抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)撓(nao)度(du)(du)相對(dui)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)地方，抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)接箍(gu)與抽(chou)(chou)油(you)(you)(you)管內壁產(chan)生(sheng)摩(mo)(mo)擦(ca)碰(peng)撞的(de)(de)(de)同時，桿(gan)(gan)本(ben)體(ti)(ti)(ti)與油(you)(you)(you)管內壁也(ye)會產(chan)生(sheng)摩(mo)(mo)擦(ca)，磨(mo)(mo)損(sun)(sun)比較(jiao)(jiao)嚴(yan)重(zhong)，導致桿(gan)(gan)體(ti)(ti)(ti)出現嚴(yan)重(zhong)偏(pian)磨(mo)(mo)。
腐蝕(shi)缺(que)(que)陷是(shi)一種廣泛存在的(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)現象(xiang)，受介質(zhi)環境(jing)的(de)(de)影響巨大。桿體(ti)(ti)的(de)(de)偏磨(mo)與(yu)腐蝕(shi)缺(que)(que)陷并不是(shi)簡單的(de)(de)累加，而(er)是(shi)兩者(zhe)結合(he)，相互作(zuo)用，促使更大的(de)(de)破(po)壞產生(sheng)。當桿體(ti)(ti)表(biao)面被活化(hua)，成為(wei)電(dian)化(hua)學(xue)腐蝕(shi)的(de)(de)陽(yang)(yang)極，則形成大陰極小陽(yang)(yang)極的(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)腐蝕(shi)，而(er)產出液是(shi)強電(dian)解質(zhi)，具有強腐蝕(shi)性，對電(dian)化(hua)學(xue)腐蝕(shi)起到一個催(cui)化(hua)作(zuo)用。其(qi)中，陽(yang)(yang)極則首當其(qi)沖，即發(fa)生(sheng)桿體(ti)(ti)偏磨(mo)的(de)(de)位置會(hui)優先發(fa)生(sheng)電(dian)化(hua)學(xue)腐蝕(shi)，導致產生(sheng)桿體(ti)(ti)偏磨(mo)的(de)(de)表(biao)面更加粗糙，加劇磨(mo)損。抽油桿桿體(ti)(ti)的(de)(de)常見缺(que)(que)陷如圖(tu)7-15所示。
一、檢測(ce)原理
直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)利用直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線圈產生(sheng)(sheng)恒(heng)(heng)定的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場對(dui)(dui)被(bei)(bei)檢(jian)測(ce)(ce)構件進(jin)行(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)，其可分為恒(heng)(heng)定直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)和(he)脈(mo)動(dong)電(dian)(dian)流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)。恒(heng)(heng)定直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)對(dui)(dui)電(dian)(dian)源(yuan)要求(qiu)較(jiao)(jiao)高，整流(liu)后(hou)產生(sheng)(sheng)波(bo)動(dong)范圍較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)，以免產生(sheng)(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場波(bo)動(dong)而降低檢(jian)測(ce)(ce)信(xin)號的(de)(de)信(xin)噪(zao)比。磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)大小(xiao)因(yin)被(bei)(bei)測(ce)(ce)構件的(de)(de)截面積不同而發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)化(hua)(hua)(hua)，磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強度的(de)(de)大小(xiao)通過控制(zhi)輸入(ru)電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)大小(xiao)來實(shi)現調(diao)節。脈(mo)動(dong)電(dian)(dian)流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)在(zai)電(dian)(dian)氣實(shi)現上相對(dui)(dui)容易，是剩(sheng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)法檢(jian)測(ce)(ce)中(zhong)較(jiao)(jiao)常使用的(de)(de)直(zhi)流(liu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)方式。
交(jiao)流磁(ci)化(hua)(hua)是向磁(ci)化(hua)(hua)器中(zhong)施以交(jiao)變電流，進(jin)而(er)產生交(jiao)變的(de)磁(ci)化(hua)(hua)場。但(dan)由于(yu)趨膚效應，磁(ci)化(hua)(hua)場僅存在于(yu)被檢測(ce)構件表(biao)面，因(yin)此，交(jiao)流磁(ci)化(hua)(hua)適(shi)合用于(yu)鐵磁(ci)性構件表(biao)面或近表(biao)層缺陷的(de)檢測(ce)。
永磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)以永久磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)作(zuo)為磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)源對鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性構(gou)件(jian)施加磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)。在永久磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)中通常采用磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)鐵(tie)(tie)、銜鐵(tie)(tie)以及鐵(tie)(tie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性構(gou)件(jian)構(gou)成磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)回路。它(ta)的磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)場(chang)與恒定直流磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)產生的磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)有相通性，但磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)的調整不(bu)如后者方便，其(qi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)路一旦(dan)確定磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)強度(du)大(da)小便不(bu)可調整。永磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)的吸力(li)很大(da)，對抽油桿的前行和(he)檢測探頭的合攏均(jun)會帶來不(bu)便。
檢測(ce)系統(tong)主(zhu)要是(shi)針對(dui)(dui)水(shui)平放置在修(xiu)復車間(jian)內的(de)(de)(de)(de)(de)在用抽(chou)油(you)桿（即舊(jiu)抽(chou)油(you)桿）進行(xing)(xing)檢測(ce)。考慮抽(chou)油(you)桿桿徑較細且(qie)兩(liang)端存在較大的(de)(de)(de)(de)(de)變徑區域(yu)，永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)吸力大且(qie)尺寸規格確定(ding)后無法進行(xing)(xing)磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度的(de)(de)(de)(de)(de)調節(jie)，對(dui)(dui)抽(chou)油(you)桿的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)平運(yun)動、磁(ci)(ci)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)均勻(yun)性和檢測(ce)探頭張緊(jin)均造成(cheng)不利影響。直流(liu)(liu)(liu)線圈磁(ci)(ci)化(hua)器具有(you)可(ke)調節(jie)磁(ci)(ci)化(hua)強(qiang)度的(de)(de)(de)(de)(de)靈活(huo)性，該方式能夠在抽(chou)油(you)桿桿體內部產生穩定(ding)、均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)化(hua)場，獲得分辨(bian)率(lv)(lv)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場。此外，從漏(lou)磁(ci)(ci)信(xin)號(hao)(hao)處理角度來看，缺(que)(que)陷(xian)(xian)漏(lou)磁(ci)(ci)場承載(zai)著缺(que)(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)相關信(xin)息(xi)，為了更好(hao)地辨(bian)識(shi)出(chu)抽(chou)油(you)桿的(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)(hao)，勵磁(ci)(ci)電(dian)流(liu)(liu)(liu)與缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)(hao)頻率(lv)(lv)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)距越大越好(hao)。對(dui)(dui)于一般的(de)(de)(de)(de)(de)檢測(ce)速度來說，缺(que)(que)陷(xian)(xian)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)(lv)范圍是(shi)幾十(shi)赫(he)(he)茲到上百赫(he)(he)茲，故勵磁(ci)(ci)電(dian)流(liu)(liu)(liu)頻率(lv)(lv)應該采用低頻或者(zhe)高(gao)頻。
對于(yu)細(xi)長(chang)鐵磁(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)構件(jian)，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)方式有單磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)和雙(shuang)(shuang)(shuang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)兩種方式，如圖7-16所示。單磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)方式中，為了滿(man)足檢測(ce)(ce)一致性(xing)(xing)要(yao)求，通常將檢測(ce)(ce)探頭放置(zhi)于(yu)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)器內部(bu)。從而(er)(er)導致線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)內外徑(jing)增大(da)，磁(ci)(ci)(ci)通量在(zai)(zai)抽(chou)(chou)油(you)桿桿體(ti)外的(de)(de)空氣中損失大(da)，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)率低且磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)果差(cha)。采用(yong)雙(shuang)(shuang)(shuang)勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)進行軸(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)時，不僅可以(yi)縮減線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)內外徑(jing)，增大(da)抽(chou)(chou)油(you)桿的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強度，增加抽(chou)(chou)油(you)桿的(de)(de)有效(xiao)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)區域，提高磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)率，而(er)(er)且檢測(ce)(ce)探頭可以(yi)布(bu)置(zhi)在(zai)(zai)兩個檢測(ce)(ce)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)中間部(bu)位。根(gen)據霍姆赫茲線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場分布(bu)，雙(shuang)(shuang)(shuang)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)(quan)軸(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)在(zai)(zai)抽(chou)(chou)油(you)桿桿體(ti)內部(bu)更易形成(cheng)密集而(er)(er)均勻的(de)(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場，有助于(yu)提高檢測(ce)(ce)信號的(de)(de)靈敏度和穩定性(xing)(xing)。
以直(zhi)徑φ25mm抽油桿中(zhong)心線為(wei)中(zhong)心建立2D對稱有限元(yuan)模型，利(li)用ANSYS仿真軟(ruan)件計(ji)算(suan)獲得不同磁(ci)化(hua)方(fang)式下的(de)抽油桿中(zhong)心線方(fang)向的(de)磁(ci)感應強度，如(ru)圖7-17所示。
從圖(tu)7-17分析可知，雙(shuang)(shuang)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)在抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體內(nei)(nei)更易獲得均勻(yun)且磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強(qiang)度相對較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)，均勻(yun)軸(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)接近2.2T，且兩(liang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)間(jian)距達到(dao)了150mm。基于雙(shuang)(shuang)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)軸(zhou)向(xiang)(xiang)直(zhi)流磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)自動檢測(ce)方案(an)如圖(tu)7-18所示(shi)(shi)，通過軸(zhou)向(xiang)(xiang)布置兩(liang)個直(zhi)流勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)將抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體磁(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)到(dao)飽和(he)(he)或近飽和(he)(he)狀態，當抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體表(biao)面有缺(que)陷(xian)存在時，抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體缺(que)陷(xian)處(chu)局部(bu)材料的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)導率會降低，磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻增(zeng)大(da)(da)，抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體內(nei)(nei)部(bu)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)(xian)會發生畸變，從而(er)導致部(bu)分磁(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)(xian)泄漏(lou)到(dao)空氣中，形成缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)，然后被處(chu)于雙(shuang)(shuang)勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)中間(jian)的(de)(de)(de)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)傳(chuan)感器拾取，繼而(er)將漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)信號(hao)轉換(huan)為電壓信號(hao)，之后經過信號(hao)放大(da)(da)器進(jin)行信號(hao)放大(da)(da)和(he)(he)濾波處(chu)理(li)，并進(jin)入A-D轉換(huan)器，完成對漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)信號(hao)的(de)(de)(de)調理(li)和(he)(he)采集，最終(zhong)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)檢測(ce)數字信號(hao)進(jin)入計算(suan)機(ji)(ji)上位機(ji)(ji)軟件進(jin)行分析處(chu)理(li)和(he)(he)顯示(shi)(shi)。
二、整體(ti)方案
抽油桿漏磁(ci)自動檢測(ce)(ce)總體布局如圖7-19所(suo)示。抽油桿漏磁(ci)自動檢測(ce)(ce)系統主(zhu)要(yao)包括：料(liao)架、氣(qi)(qi)(qi)動翻料(liao)機(ji)(ji)(ji)構、傳送(song)機(ji)(ji)(ji)構、氣(qi)(qi)(qi)動壓緊(jin)扶正(zheng)裝(zhuang)置(zhi)、檢測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)氣(qi)(qi)(qi)動跟(gen)(gen)蹤(zong)機(ji)(ji)(ji)構。氣(qi)(qi)(qi)動翻料(liao)機(ji)(ji)(ji)構完成待檢測(ce)(ce)抽油桿從上(shang)料(liao)架到傳送(song)輪(lun)以及下(xia)料(liao)分選區的傳遞(di)工作；氣(qi)(qi)(qi)動壓緊(jin)扶正(zheng)裝(zhuang)置(zhi)主(zhu)要(yao)用于(yu)壓緊(jin)和(he)扶正(zheng)抽油桿桿體，使(shi)其平穩地通過(guo)檢測(ce)(ce)設備；檢測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)氣(qi)(qi)(qi)動跟(gen)(gen)蹤(zong)機(ji)(ji)(ji)構用于(yu)實(shi)現探(tan)頭(tou)緊(jin)貼桿體表面，并保證(zheng)抽油桿接箍的順(shun)利通過(guo)。
抽油桿漏磁(ci)自動檢測流程分為(wei)以下幾步：
1）氣動(dong)上翻料機構將待(dai)檢測抽(chou)油(you)桿從上料架送至(zhi)傳送線，抽(chou)油(you)桿在傳送機構的驅動(dong)下勻速傳送至(zhi)檢測主機。
2）對(dui)磁(ci)化(hua)(hua)器通(tong)以直(zhi)流電，使得磁(ci)化(hua)(hua)器產生穩(wen)定(ding)的軸向(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)場，將(jiang)抽油桿(gan)桿(gan)體(ti)軸向(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)至飽和(he)或近飽和(he)狀態。當抽油桿(gan)桿(gan)體(ti)存在(zai)缺陷(xian)時，缺陷(xian)處便會產生相應的漏磁(ci)場。
3）缺陷漏磁(ci)場被漏磁(ci)傳感器拾(shi)取，并(bing)轉換為電(dian)壓信號，之后依次(ci)經過信號放大(da)、濾波、A-D轉換，然后完成采集，最后進(jin)入計算(suan)機的上位機軟件進(jin)行顯示和處(chu)理。
4）抽油桿(gan)檢測完成之后，利用退磁器實現退磁，之后進行下一(yi)根抽油桿(gan)的(de)循環(huan)檢測。
1. 壓緊扶正裝置
如(ru)圖(tu)7-20所示，檢(jian)(jian)測(ce)主(zhu)機(ji)由前(qian)后(hou)兩個(ge)壓(ya)緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置(zhi)、中(zhong)間檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭板(ban)以及磁(ci)化(hua)器集于一(yi)體(ti)，組(zu)成一(yi)個(ge)完整的(de)檢(jian)(jian)測(ce)設(she)備(bei)單元(yuan)。氣動壓(ya)緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置(zhi)如(ru)圖(tu)7-21所示，主(zhu)要由兩個(ge)單級臥(wo)式擺線針(zhen)形電動機(ji)、上下(xia)壓(ya)緊(jin)輪、底(di)部(bu)支撐氣囊和頂部(bu)超薄傳(chuan)動氣缸組(zu)成。壓(ya)緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置(zhi)的(de)主(zhu)要功能是實現傳(chuan)動構件的(de)導向(xiang)和驅動，使其平穩通過檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭板(ban)。
2．檢測(ce)探頭
在漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)(ce)中，被檢(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)量包括磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)(du)和磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)梯(ti)(ti)度(du)(du)，兩者(zhe)存在根(gen)本區(qu)別。感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)圈和霍爾元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)應(ying)用也存在根(gen)本的(de)(de)(de)不(bu)同：感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)圈感(gan)(gan)(gan)應(ying)的(de)(de)(de)是空(kong)間內(nei)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)梯(ti)(ti)度(du)(du)，也即(ji)變化程度(du)(du)，與磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)(du)及其(qi)空(kong)間分(fen)布有關；霍爾元(yuan)(yuan)件(jian)感(gan)(gan)(gan)應(ying)的(de)(de)(de)是空(kong)間內(nei)某點的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應(ying)強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)絕對值。為(wei)實現各類缺陷(xian)的(de)(de)(de)全覆蓋檢(jian)測(ce)(ce)，根(gen)據(ju)檢(jian)測(ce)(ce)桿體缺陷(xian)產生的(de)(de)(de)信號特性選(xuan)擇霍爾元(yuan)(yuan)件(jian)和感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)圈兩種傳感(gan)(gan)(gan)器同時作(zuo)為(wei)磁(ci)(ci)敏感(gan)(gan)(gan)元(yuan)(yuan)件(jian)，如(ru)圖7-22所示。
根據(ju)霍爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)和感應(ying)線圈(quan)(quan)(quan)的輸(shu)出(chu)(chu)特性(xing)，感應(ying)線圈(quan)(quan)(quan)雙排交錯布(bu)置，相(xiang)鄰(lin)(lin)感應(ying)線圈(quan)(quan)(quan)串(chuan)聯輸(shu)出(chu)(chu)，感應(ying)線圈(quan)(quan)(quan)平放布(bu)置，可(ke)最大(da)限度地拾取缺陷漏(lou)磁信號(hao)軸向(xiang)分量；霍爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)單(dan)排立裝布(bu)置，有效拾取缺陷漏(lou)磁信號(hao)軸向(xiang)分量，相(xiang)鄰(lin)(lin)霍爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)檢測信號(hao)并聯輸(shu)出(chu)(chu)，磁敏感元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)全覆蓋布(bu)置，如圖7-23所(suo)示。將16個(ge)(ge)感應(ying)線圈(quan)(quan)(quan)及(ji)8個(ge)(ge)霍爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)均布(bu)于整圓周范圍內，相(xiang)鄰(lin)(lin)感應(ying)線圈(quan)(quan)(quan)的中心(xin)(xin)距(ju)約為(wei)8mm，相(xiang)鄰(lin)(lin)感應(ying)線圈(quan)(quan)(quan)串(chuan)聯輸(shu)出(chu)(chu)；相(xiang)鄰(lin)(lin)霍爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)中心(xin)(xin)相(xiang)距(ju)約為(wei)11mm，相(xiang)鄰(lin)(lin)霍爾(er)(er)(er)元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)并聯后單(dan)通(tong)道輸(shu)出(chu)(chu)，檢測元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)(jian)布(bu)置時需注意方位(wei)保(bao)持一(yi)致(zhi)。
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
抽油(you)桿(gan)漏(lou)磁(ci)自(zi)動化(hua)(hua)檢測系統實物如圖7-25所示，該系統可檢測的抽油(you)桿(gan)規格(ge)范圍(wei)為φ19～Φ48mm。通(tong)過對磁(ci)化(hua)(hua)器、傳感器和(he)檢測探(tan)靴的設計，可對抽油(you)桿(gan)桿(gan)體表(biao)面的裂紋、點狀腐蝕等缺(que)陷進行(xing)全面可靠(kao)的檢測。整個檢測過程可實現自(zi)動化(hua)(hua)，包括抽油(you)桿(gan)上料、傳送、檢測、分級(ji)、標(biao)記和(he)退磁(ci)等所有檢測過程，具(ju)有良好的工程應用價值，為抽油(you)桿(gan)的修復(fu)提供了(le)基礎。
