在石油(you)(you)(you)(you)(you)(you)工業(ye)中，目前(qian)有(you)多種(zhong)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)，其中機械(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)最(zui)為(wei)普遍和重要，尤其是(shi)有(you)桿泵(beng)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)，典型的有(you)桿泵(beng)抽油(you)(you)(you)(you)(you)(you)系統(tong)的組成如圖7-13所(suo)示。早在石油(you)(you)(you)(you)(you)(you)工業(ye)問世時(shi)，我國(guo)(guo)所(suo)開發的大多數油(you)(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)開采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)階段(duan)都已(yi)(yi)進入了中、高含水(shui)期，許多油(you)(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)的采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)由原(yuan)來的自(zi)噴(pen)式(shi)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)轉為(wei)機械(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)，有(you)些油(you)(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)甚至最(zui)初的采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)就是(shi)機械(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)。據(ju)相關資料數據(ju)統(tong)計(ji)，目前(qian)全國(guo)(guo)機械(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)已(yi)(yi)占油(you)(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)總(zong)數的90％以上(shang)，機械(xie)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)井(jing)(jing)中90％以上(shang)皆為(wei)有(you)桿泵(beng)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)，可見有(you)桿泵(beng)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)(fang)式(shi)已(yi)(yi)在我國(guo)(guo)的石油(you)(you)(you)(you)(you)(you)開采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)中占據(ju)了舉足輕重的地位。
抽(chou)油(you)(you)桿(gan)是(shi)抽(chou)油(you)(you)機與(yu)深井泵之間傳遞動力的(de)重要(yao)部件，長(chang)期(qi)在腐蝕介(jie)質中承受著(zhu)交(jiao)變載(zai)荷，極易形成如裂紋、腐蝕坑（麻點(dian)）及偏磨等缺(que)陷，從而會降低自身強度，嚴重時(shi)導致斷桿(gan)事故。為提高抽(chou)油(you)(you)桿(gan)循(xun)環利用(yong)率，一種舊抽(chou)油(you)(you)桿(gan)的(de)再制(zhi)造新工藝(yi)-冷(leng)拔復新制(zhi)造工藝(yi)被廣泛使(shi)用(yong)。在此過(guo)程中，首先需(xu)要(yao)對抽(chou)油(you)(you)桿(gan)進行無損(sun)檢測，然后根據抽(chou)油(you)(you)桿(gan)質量狀(zhuang)況采取合適的(de)修復工藝(yi)。
常規抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)整體結(jie)構(gou)(gou)如圖7-14所示，抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體一般為實心(xin)圓(yuan)形(xing)斷面的鋼桿(gan)(gan)(gan)(gan)，當(dang)桿(gan)(gan)(gan)(gan)徑較大時(shi)，也有空心(xin)結(jie)構(gou)(gou)，兩端(duan)為鐓粗(cu)的桿(gan)(gan)(gan)(gan)頭，由外(wai)螺紋(wen)接頭、應力卸荷槽、推(tui)承(cheng)面臺肩、方(fang)徑扳(ban)手(shou)、鐓粗(cu)凸緣和圓(yuan)弧過渡區構(gou)(gou)成。外(wai)螺紋(wen)接頭與接箍(gu)相連，方(fang)徑扳(ban)手(shou)裝(zhuang)卸抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)接頭時(shi)用于卡住抽(chou)油(you)(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)鉗。
常(chang)用抽油(you)桿(gan)規格按桿(gan)體(ti)的外(wai)徑一(yi)共(gong)分(fen)為6種，分(fen)別是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7.62m或(huo)8m。根據(ju)API Spec 11B《Specification for Sucker Rods》標準，常(chang)規鋼制抽油(you)桿(gan)長(chang)度一(yi)般為7.62m、8m和9m。常(chang)用抽油(you)桿(gan)主要規格參數見表7-2。
抽油(you)桿作為連(lian)接井(jing)上抽油(you)機和井(jing)下抽油(you)泵柱塞(sai)之間(jian)的連(lian)桿，其產生的最典(dian)型缺陷形式(shi)就是磨損(sun)。抽油(you)桿與抽油(you)管之間(jian)的磨損(sun)形式(shi)主要包(bao)括機械(xie)磨損(sun)、磨料磨損(sun)和電化學腐蝕。
機械磨(mo)(mo)損(sun)(sun)是單(dan)純的(de)(de)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)與油(you)管(guan)(guan)體(ti)(ti)發生偏磨(mo)(mo)，影響(xiang)因(yin)素眾多，常見誘(you)因(yin)包括井眼軌跡形(xing)狀(zhuang)、桿(gan)(gan)(gan)(gan)柱結(jie)構及(ji)工作參數的(de)(de)配(pei)合。這種常見的(de)(de)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)缺陷主要表現在兩(liang)個方(fang)面(mian)：在桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)撓度相對較小的(de)(de)位置，抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)的(de)(de)接(jie)箍(gu)與抽(chou)油(you)管(guan)(guan)內(nei)壁極易產生碰撞摩(mo)擦，由于油(you)管(guan)(guan)的(de)(de)摩(mo)擦面(mian)相對較大，因(yin)此磨(mo)(mo)損(sun)(sun)程度較輕(qing)，但是桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)接(jie)箍(gu)和桿(gan)(gan)(gan)(gan)頭(tou)部(bu)分(fen)磨(mo)(mo)損(sun)(sun)嚴(yan)重(zhong)；在抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)撓度相對較大的(de)(de)地方(fang)，抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)(gan)(gan)的(de)(de)接(jie)箍(gu)與抽(chou)油(you)管(guan)(guan)內(nei)壁產生摩(mo)擦碰撞的(de)(de)同時，桿(gan)(gan)(gan)(gan)本體(ti)(ti)與油(you)管(guan)(guan)內(nei)壁也(ye)會產生摩(mo)擦，磨(mo)(mo)損(sun)(sun)比較嚴(yan)重(zhong)，導致桿(gan)(gan)(gan)(gan)體(ti)(ti)出(chu)現嚴(yan)重(zhong)偏磨(mo)(mo)。
腐(fu)(fu)蝕缺(que)陷是一種廣泛存在的(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)現象(xiang)，受(shou)介質環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)影響巨大(da)。桿(gan)體的(de)(de)(de)偏磨(mo)與腐(fu)(fu)蝕缺(que)陷并不是簡單的(de)(de)(de)累加，而(er)(er)是兩者結合，相互(hu)作(zuo)用，促使更大(da)的(de)(de)(de)破壞產(chan)生(sheng)。當(dang)桿(gan)體表面被活(huo)化(hua)(hua)，成為(wei)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)陽極(ji)，則形成大(da)陰極(ji)小陽極(ji)的(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)腐(fu)(fu)蝕，而(er)(er)產(chan)出液是強電(dian)解質，具有(you)強腐(fu)(fu)蝕性，對電(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)腐(fu)(fu)蝕起到(dao)一個催化(hua)(hua)作(zuo)用。其中，陽極(ji)則首當(dang)其沖，即發(fa)生(sheng)桿(gan)體偏磨(mo)的(de)(de)(de)位置會優先發(fa)生(sheng)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)(xue)腐(fu)(fu)蝕，導致產(chan)生(sheng)桿(gan)體偏磨(mo)的(de)(de)(de)表面更加粗糙，加劇(ju)磨(mo)損。抽油桿(gan)桿(gan)體的(de)(de)(de)常見缺(que)陷如圖7-15所示。
一、檢(jian)測原理(li)
直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)利用(yong)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)線圈產生恒定的(de)磁(ci)(ci)場對(dui)被(bei)(bei)檢測構件進(jin)行磁(ci)(ci)化(hua)，其可分為恒定直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)和(he)脈(mo)動(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)。恒定直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)對(dui)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)要(yao)求較高，整流(liu)(liu)(liu)后(hou)產生波動(dong)(dong)范(fan)圍較小(xiao)的(de)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)，以免產生磁(ci)(ci)場波動(dong)(dong)而(er)降低(di)檢測信號的(de)信噪比。磁(ci)(ci)化(hua)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)大(da)(da)小(xiao)因被(bei)(bei)測構件的(de)截面積(ji)不同而(er)發生變(bian)化(hua)，磁(ci)(ci)化(hua)強度的(de)大(da)(da)小(xiao)通過控(kong)制輸入電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)大(da)(da)小(xiao)來(lai)實現調節。脈(mo)動(dong)(dong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)在(zai)電(dian)(dian)(dian)氣(qi)實現上(shang)相對(dui)容易，是剩(sheng)磁(ci)(ci)法檢測中較常使用(yong)的(de)直(zhi)(zhi)流(liu)(liu)(liu)磁(ci)(ci)化(hua)方(fang)式。
交流磁(ci)化(hua)(hua)是向(xiang)磁(ci)化(hua)(hua)器(qi)中(zhong)施(shi)以交變電流，進而(er)產生交變的磁(ci)化(hua)(hua)場。但(dan)由于(yu)趨膚(fu)效(xiao)應(ying)，磁(ci)化(hua)(hua)場僅存在于(yu)被檢(jian)測(ce)構件表面(mian)，因此，交流磁(ci)化(hua)(hua)適(shi)合(he)用于(yu)鐵磁(ci)性構件表面(mian)或近表層缺陷的檢(jian)測(ce)。
永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)以(yi)永久(jiu)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)作為磁(ci)(ci)源對(dui)鐵(tie)(tie)(tie)磁(ci)(ci)性構(gou)件施加磁(ci)(ci)化(hua)(hua)。在(zai)永久(jiu)磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)中通常采用磁(ci)(ci)鐵(tie)(tie)(tie)、銜(xian)鐵(tie)(tie)(tie)以(yi)及(ji)鐵(tie)(tie)(tie)磁(ci)(ci)性構(gou)件構(gou)成磁(ci)(ci)回路(lu)。它的磁(ci)(ci)化(hua)(hua)場(chang)與恒定直流磁(ci)(ci)化(hua)(hua)產生(sheng)的磁(ci)(ci)場(chang)有相通性，但磁(ci)(ci)化(hua)(hua)強度(du)的調整不(bu)如(ru)后者方便(bian)，其磁(ci)(ci)路(lu)一旦確(que)定磁(ci)(ci)化(hua)(hua)強度(du)大(da)小便(bian)不(bu)可調整。永磁(ci)(ci)磁(ci)(ci)化(hua)(hua)的吸力很(hen)大(da)，對(dui)抽油桿的前(qian)行(xing)和檢測探頭的合(he)攏均(jun)會帶來不(bu)便(bian)。
檢(jian)(jian)(jian)測系統主要是針對(dui)水平(ping)放置(zhi)在(zai)修復車間內的(de)(de)(de)在(zai)用抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)（即舊抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)）進(jin)行(xing)檢(jian)(jian)(jian)測。考慮(lv)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)徑較細(xi)且(qie)兩端存在(zai)較大的(de)(de)(de)變徑區域，永磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)吸力(li)大且(qie)尺(chi)寸規格確(que)定后無法進(jin)行(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強度的(de)(de)(de)調節(jie)，對(dui)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)水平(ping)運(yun)動、磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)均(jun)(jun)勻性(xing)和檢(jian)(jian)(jian)測探(tan)頭張(zhang)緊(jin)均(jun)(jun)造成不利(li)影響。直流線圈(quan)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)器具(ju)有可調節(jie)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)強度的(de)(de)(de)靈活性(xing)，該方(fang)式(shi)能(neng)夠在(zai)抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體內部產生穩定、均(jun)(jun)勻的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場，獲得分辨(bian)(bian)率良好的(de)(de)(de)缺(que)陷漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場。此外，從漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號處理角度來看，缺(que)陷漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場承載著缺(que)陷的(de)(de)(de)相(xiang)關信(xin)息(xi)，為了更(geng)好地(di)辨(bian)(bian)識出抽(chou)油(you)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)缺(que)陷信(xin)號，勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)電(dian)流與缺(que)陷信(xin)號頻(pin)率之間的(de)(de)(de)差(cha)距(ju)越大越好。對(dui)于一般的(de)(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測速度來說，缺(que)陷信(xin)號的(de)(de)(de)頻(pin)率范圍(wei)是幾十(shi)赫茲(zi)到上百赫茲(zi)，故勵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)電(dian)流頻(pin)率應該采用低頻(pin)或者高頻(pin)。
對(dui)于(yu)細長鐵磁(ci)(ci)(ci)性構件，磁(ci)(ci)(ci)化方(fang)式有(you)單(dan)磁(ci)(ci)(ci)化線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)和雙(shuang)磁(ci)(ci)(ci)化線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)兩種方(fang)式，如圖7-16所示。單(dan)磁(ci)(ci)(ci)化線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)方(fang)式中，為(wei)了滿(man)足檢(jian)(jian)測(ce)一致性要求，通(tong)常將檢(jian)(jian)測(ce)探頭放置于(yu)磁(ci)(ci)(ci)化器內(nei)部。從(cong)而(er)導致線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)內(nei)外(wai)徑增(zeng)大(da)(da)，磁(ci)(ci)(ci)通(tong)量在(zai)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)外(wai)的(de)空氣中損失(shi)大(da)(da)，磁(ci)(ci)(ci)化效率低且(qie)磁(ci)(ci)(ci)化效果差。采用(yong)雙(shuang)勵磁(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)進(jin)行(xing)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化時，不僅可(ke)以縮減線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)內(nei)外(wai)徑，增(zeng)大(da)(da)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)的(de)磁(ci)(ci)(ci)化強度，增(zeng)加抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)的(de)有(you)效磁(ci)(ci)(ci)化區(qu)域(yu)，提(ti)高(gao)磁(ci)(ci)(ci)化效率，而(er)且(qie)檢(jian)(jian)測(ce)探頭可(ke)以布(bu)置在(zai)兩個檢(jian)(jian)測(ce)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)中間部位。根據霍姆赫茲線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)的(de)磁(ci)(ci)(ci)場分布(bu)，雙(shuang)線(xian)(xian)(xian)(xian)圈(quan)(quan)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化在(zai)抽(chou)(chou)油(you)桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體(ti)內(nei)部更(geng)易形成密集(ji)而(er)均勻的(de)軸向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化場，有(you)助于(yu)提(ti)高(gao)檢(jian)(jian)測(ce)信號的(de)靈敏度和穩定性。
以直(zhi)徑φ25mm抽油桿(gan)中(zhong)心(xin)線為中(zhong)心(xin)建立2D對稱有限(xian)元模型，利用ANSYS仿真軟件計算(suan)獲(huo)得不(bu)同磁化方式(shi)下的抽油桿(gan)中(zhong)心(xin)線方向(xiang)的磁感應強度，如圖(tu)7-17所示。
從(cong)圖7-17分析(xi)可(ke)知，雙線(xian)(xian)(xian)圈(quan)在抽(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體內更(geng)易獲得(de)均勻且磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)強度相(xiang)對(dui)較大(da)(da)的(de)軸(zhou)向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場，均勻軸(zhou)向(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)場接近2.2T，且兩磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)的(de)軸(zhou)向(xiang)間距達(da)到(dao)(dao)了150mm。基于雙線(xian)(xian)(xian)圈(quan)軸(zhou)向(xiang)直(zhi)流磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)的(de)抽(chou)油桿(gan)(gan)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)自動檢(jian)測方案如圖7-18所示，通過(guo)軸(zhou)向(xiang)布置(zhi)兩個直(zhi)流勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)將抽(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)(hua)到(dao)(dao)飽(bao)和或近飽(bao)和狀態，當抽(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體表面有缺陷存在時，抽(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體缺陷處(chu)局部(bu)材料的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)導(dao)(dao)率會(hui)降低，磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)阻增大(da)(da)，抽(chou)油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體內部(bu)的(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)(xian)會(hui)發(fa)生畸(ji)變(bian)，從(cong)而導(dao)(dao)致(zhi)部(bu)分磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)力線(xian)(xian)(xian)泄漏到(dao)(dao)空氣中，形成(cheng)缺陷的(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場，然后被處(chu)于雙勵(li)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)中間的(de)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)傳感器拾取，繼而將漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)轉換為電壓信(xin)號(hao)，之后經過(guo)信(xin)號(hao)放大(da)(da)器進(jin)(jin)行信(xin)號(hao)放大(da)(da)和濾波處(chu)理(li)(li)，并進(jin)(jin)入A-D轉換器，完成(cheng)對(dui)漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)信(xin)號(hao)的(de)調理(li)(li)和采集，最終漏磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)檢(jian)測數字信(xin)號(hao)進(jin)(jin)入計算機上位機軟件進(jin)(jin)行分析(xi)處(chu)理(li)(li)和顯(xian)示。
二(er)、整(zheng)體方案
抽(chou)油(you)桿(gan)漏磁(ci)自動(dong)檢(jian)測(ce)(ce)總體布(bu)局如(ru)圖7-19所(suo)示(shi)。抽(chou)油(you)桿(gan)漏磁(ci)自動(dong)檢(jian)測(ce)(ce)系(xi)統主要包括(kuo)：料架、氣(qi)動(dong)翻(fan)(fan)料機構、傳送(song)(song)機構、氣(qi)動(dong)壓緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置(zhi)、檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)氣(qi)動(dong)跟(gen)蹤機構。氣(qi)動(dong)翻(fan)(fan)料機構完成待(dai)檢(jian)測(ce)(ce)抽(chou)油(you)桿(gan)從上料架到傳送(song)(song)輪以及下(xia)料分選區(qu)的(de)傳遞工作；氣(qi)動(dong)壓緊(jin)扶(fu)正(zheng)裝(zhuang)置(zhi)主要用于壓緊(jin)和(he)扶(fu)正(zheng)抽(chou)油(you)桿(gan)桿(gan)體，使其平(ping)穩(wen)地通過檢(jian)測(ce)(ce)設備；檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)氣(qi)動(dong)跟(gen)蹤機構用于實現探(tan)頭(tou)緊(jin)貼桿(gan)體表面(mian)，并保證抽(chou)油(you)桿(gan)接箍的(de)順利(li)通過。
抽油桿漏磁(ci)自動檢(jian)測流程分為以下幾步：
1）氣動(dong)上翻料(liao)機(ji)(ji)構將待檢測(ce)抽(chou)油桿(gan)從上料(liao)架(jia)送至傳送線，抽(chou)油桿(gan)在傳送機(ji)(ji)構的(de)驅動(dong)下勻速傳送至檢測(ce)主機(ji)(ji)。
2）對磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)通以直(zhi)流電，使得(de)磁(ci)(ci)化(hua)器(qi)產生穩定(ding)的軸向磁(ci)(ci)化(hua)場，將抽油桿桿體軸向磁(ci)(ci)化(hua)至飽和或近飽和狀態。當(dang)抽油桿桿體存在(zai)缺陷時，缺陷處便(bian)會產生相應(ying)的漏磁(ci)(ci)場。
3）缺陷(xian)漏磁(ci)場被漏磁(ci)傳(chuan)感器拾取，并(bing)轉換(huan)為(wei)電壓信(xin)號，之后(hou)依次經(jing)過信(xin)號放大、濾波、A-D轉換(huan)，然(ran)后(hou)完成采(cai)集，最后(hou)進入(ru)計算機的上位(wei)機軟件進行顯示和處理。
4）抽油桿檢測完(wan)成(cheng)之后，利用退磁(ci)(ci)器(qi)實現退磁(ci)(ci)，之后進行下一(yi)根抽油桿的循環檢測。
1. 壓緊扶正裝置
如圖7-20所(suo)示(shi)，檢(jian)(jian)測(ce)主(zhu)機(ji)由前后兩個壓緊(jin)扶正裝(zhuang)置(zhi)、中間檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)板(ban)以(yi)及磁化(hua)器集(ji)于一(yi)體，組成一(yi)個完整(zheng)的檢(jian)(jian)測(ce)設備單元。氣動(dong)壓緊(jin)扶正裝(zhuang)置(zhi)如圖7-21所(suo)示(shi)，主(zhu)要由兩個單級臥(wo)式擺線針形電動(dong)機(ji)、上下壓緊(jin)輪、底部(bu)支撐氣囊(nang)和頂部(bu)超薄傳動(dong)氣缸組成。壓緊(jin)扶正裝(zhuang)置(zhi)的主(zhu)要功(gong)能是實現傳動(dong)構件的導(dao)向和驅(qu)動(dong)，使其(qi)平穩(wen)通(tong)過檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)板(ban)。
2．檢測探(tan)頭
在漏磁(ci)(ci)檢(jian)(jian)(jian)測中，被檢(jian)(jian)(jian)測的(de)(de)量包括磁(ci)(ci)感應(ying)(ying)強度(du)和磁(ci)(ci)感應(ying)(ying)強度(du)的(de)(de)梯(ti)度(du)，兩(liang)者(zhe)存(cun)在根本(ben)區別。感應(ying)(ying)線(xian)圈(quan)和霍(huo)爾(er)(er)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)也存(cun)在根本(ben)的(de)(de)不(bu)同(tong)：感應(ying)(ying)線(xian)圈(quan)感應(ying)(ying)的(de)(de)是(shi)空間內磁(ci)(ci)感應(ying)(ying)強度(du)的(de)(de)梯(ti)度(du)，也即變化(hua)程(cheng)度(du)，與磁(ci)(ci)感應(ying)(ying)強度(du)及其空間分布有關；霍(huo)爾(er)(er)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)感應(ying)(ying)的(de)(de)是(shi)空間內某(mou)點的(de)(de)磁(ci)(ci)感應(ying)(ying)強度(du)的(de)(de)絕(jue)對值(zhi)。為實現各類缺陷(xian)的(de)(de)全(quan)覆蓋檢(jian)(jian)(jian)測，根據檢(jian)(jian)(jian)測桿(gan)體缺陷(xian)產生(sheng)的(de)(de)信號特性選(xuan)擇(ze)霍(huo)爾(er)(er)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)和感應(ying)(ying)線(xian)圈(quan)兩(liang)種傳感器同(tong)時作為磁(ci)(ci)敏感元(yuan)件(jian)(jian)(jian)(jian)，如(ru)圖(tu)7-22所示。
根據霍(huo)爾(er)元件和(he)感(gan)應線(xian)(xian)圈(quan)的輸出(chu)特(te)性(xing)，感(gan)應線(xian)(xian)圈(quan)雙排交錯(cuo)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)，相(xiang)鄰(lin)感(gan)應線(xian)(xian)圈(quan)串(chuan)聯(lian)(lian)輸出(chu)，感(gan)應線(xian)(xian)圈(quan)平放布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)，可(ke)最大限度地(di)拾取缺陷(xian)漏(lou)(lou)磁(ci)信(xin)號軸(zhou)向(xiang)分量(liang)；霍(huo)爾(er)元件單排立裝布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)，有效拾取缺陷(xian)漏(lou)(lou)磁(ci)信(xin)號軸(zhou)向(xiang)分量(liang)，相(xiang)鄰(lin)霍(huo)爾(er)元件檢測信(xin)號并聯(lian)(lian)輸出(chu)，磁(ci)敏感(gan)元件全覆蓋布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)，如圖(tu)7-23所示。將(jiang)16個(ge)感(gan)應線(xian)(xian)圈(quan)及(ji)8個(ge)霍(huo)爾(er)元件均布(bu)(bu)于整圓周(zhou)范圍內，相(xiang)鄰(lin)感(gan)應線(xian)(xian)圈(quan)的中心距(ju)約為8mm，相(xiang)鄰(lin)感(gan)應線(xian)(xian)圈(quan)串(chuan)聯(lian)(lian)輸出(chu)；相(xiang)鄰(lin)霍(huo)爾(er)元件中心相(xiang)距(ju)約為11mm，相(xiang)鄰(lin)霍(huo)爾(er)元件并聯(lian)(lian)后(hou)單通(tong)道輸出(chu)，檢測元件布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)時需注(zhu)意方位保持一(yi)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
抽油桿(gan)(gan)漏磁(ci)自(zi)動化(hua)(hua)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)系統(tong)(tong)實物如圖7-25所示(shi)，該系統(tong)(tong)可檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)抽油桿(gan)(gan)規格范圍為φ19～Φ48mm。通過(guo)對磁(ci)化(hua)(hua)器、傳感器和檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)探靴(xue)的(de)(de)(de)(de)設(she)計，可對抽油桿(gan)(gan)桿(gan)(gan)體表面(mian)的(de)(de)(de)(de)裂紋、點狀腐蝕等(deng)缺陷(xian)進行全面(mian)可靠的(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)。整個檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)過(guo)程(cheng)可實現自(zi)動化(hua)(hua)，包括(kuo)抽油桿(gan)(gan)上料、傳送(song)、檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)、分(fen)級、標記和退磁(ci)等(deng)所有檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)過(guo)程(cheng)，具有良好的(de)(de)(de)(de)工程(cheng)應用(yong)價值，為抽油桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)修復提供了(le)基礎(chu)。
