专利名称：油水井管、杆无损探伤仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于检测油水井管、杆损伤程度的探伤仪器。
目前，国内外井管、杆的无损伤检测设备，不是存在设备庞大、价格昂贵、操作使用复杂这样的问题，就是存在功能单一，只能进行一种损伤检测这样的缺点。如超声探伤仪，在检测时必须将油污及泥土覆盖的表面清洗干净后方可检测。否则，检测结果就不准确。再如涡流探伤仪，只能检测管、杆表面损伤，对管子内壁损伤无法检测。而旋转磁场探伤仪则需要增加旋转设备，使探伤仪成本大大增加。
本实用新型的目的旨在克服现有技术之不足而提供一种结构合理、简单，易于使用操作，可以检测油水井管、杆各种损伤的无损探伤仪。
本实用新型计算机的CRT显示损伤曲线，其激磁器电路的输出端A、B接在激磁线圈(1)的端子(2)上，测量线圈(3)的输出端(4)接在计算机的输入端，激磁线圈(1)和测量线圈(3)同心安装在一个园柱形密封钢罐(5)内的骨架(6)上组成传感器。激磁器电路由单相可控硅半控桥式整流电路可控硅触发控制电路组成。
本实用新型的单相可控硅半控桥式整流电路由变压器B、二极管Z1、Z2、Z5、可控硅Z3、Z4电阻R1、R2、R3、R4、电容器C1、C2、C3、C4联接组成。
本实用新型的可控硅触发控制电路的比较器IC1、IC2的输入端并联连接，其输出端分别接至积分器IC3、IC4的输入端，积分器IC3、IC4的输出端分别接至比较器IC5、IC6的输入端，比较器IC5、IC6的输出端分别接在三极管BG1和BG2的基极，脉冲变压器M1、M2分别接在三极管BG1、BG2的集电极上，双向开关IC7分别接在IC3、IC4的输入、输出端。
本实用新型计算机的输出端接有打印机。
本实用新型具有设计合理、结构简单、易于使用操作、制造成本低、功能全等优点，它可以检测管、轩的各种损伤。
图1为本实用新型工作原理示意图；图2为本实用新型结构方框图；图3为本实用新型传感器I外形图；图4为本实用新型传感器II外形图；图5为本实用新型传感器局部剖视结构示意图；图6为本实用新型激磁器电路单相可控硅半控桥式整流电路图；图7为本实用新型激磁器电路可控硅触发控制电路图。
以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的描述本实用新型主要是通过测量磁通量的方法来测量被测管、杆的截面积而实现无损探伤的。其原理如图1所示通过传感器测量线圈(3)的总磁通量为 如果管、轩被一固定磁场H磁化饱和，当磁化强度M为一常数(即B为常数)，测量线圈远离管头末端时，可以认为磁通变量与油水井管、轩横截面积变量成正比。即Δ =B·ΔS。当线圈与管、杼相对轴向移动时，根据电磁感应原理，在线圈中产生的感应电势等于e(t)=-N(d /dt)，即e(t)与d 成正比，也就是说e的值与ΔS成正比，因此，可以通过对e的测量测出损伤截面积ΔS(管子壁的平均值)。固定饱和磁化场是由激磁器电路提供，传感器检测的损伤信号送至计算机(见图2)，所需要的多种数据，还可以通过打印机进行打印输出。
如图2所示，本实用新型由传感器、激磁器、计算札打印机四部分联接组成。
如图3、4、5所示，传感器的n匝测量线圈(3)和激磁线圈(1)同心安装在骨架(6)上，绅．部用园彤钢罐(5)密封，以便隔磁和防止油水浸入。钢罐可以采用普通钢，既不影响检测效果，还降低了产品成本。
如图6所示激磁器的输入为380V、50Hz交流电压，经变压器B降压至35V后，采用二只可控硅Z3和Z4作半控的单相桥式(Z1、Z2、Z3和Z4构成)全波整流，R1C1、R2C2、R3C3、R4C4为过电压保护元件，C5为滤波电容，由于负载阻抗是带感抗的，这不仅使输出电压波形含有波纹，而且该波纹会通过变压器耦合到可控硅，这相当于在电源电压中夹杂着高频成份，从而使可控硅难以关断，移相范围减小，电流波形变坏。为克服上述缺点，本实用新型在该电路中加了续流二极管Z5，可以消除上述问题。经整流滤波后，在输出端A、B的输出电流为可在0-15A范围进行连续调整的激磁电流。实际应用时，在7A左右即可满足要求。
如图7所示，控制可控硅导通角的触发信号由图6中变压器B次级绕组取出正弦信号加至输入端C，D1、D2为限幅二极管，正弦信号经比较器IC1和IC2后输出方波信号，经积分器IC3和IC4后输出锯齿波，这二个积分器受双向开关IC7的控制，使得积分器IC3在这半个周期有锯齿波输出时，IC4无锯齿波输出；下半个周期IC4有锯齿波输出时，IC3则无锯齿波输出。这交替输出锯齿波的功能是通过双向开关IC7分别短路积分电容C6和C7来实现的。两路锯齿波分别加至比较器IC5和IC6，其比较电平R15控制，输出宽度可以由R15调整的矩形脉冲。该矩形脉冲分别通过二极管D3、D4，三极管BG1、BG2、经脉冲变压器M1和M2后输出可控硅触发脉冲，该脉冲加至Z3-g1和Z4-g2，使Z3、Z4分别导通，导通角则由电位器R15来调整。因此，通过控制可控硅导通角的大小(即通过R15调整比较电平)可以实现输出激磁电流0-15A的连续调整，满足了传感器对激磁电流的要求。
计算机为386兼容机，传感器测量线圈获及的损伤信号可在CRT上显示损伤曲线，纵座标设定为管、杆截面积损伤百分比，横座标设定为管、杆的长度，计算机可以记录一个班组所检测的管、杆的很数，并能存储一个班组中超过报警线的曲线，还可以用打印机打印检测报告、超过报警线的曲线及井况分析图。
本实用新型传感器可以设计成二种结构形式，一种为立式(如图3)，它适用于工厂对管、杆进行探伤检测，管、杆水平方向移动穿过传感器线圈；另一种为卧式(如图4)，它适用于在井口现场进行探伤检测，实现在井口对管、杆进行提拉过程中同时进行检测。这样在现场就可以淘汰报废的管、杆，并进行更换，不用把所有的管、杆运至工厂检测，然后再把可以继续使用的管、杆运回来。这样既缩短了施工时间，又节约了费用。
本实用新型对被测管、杆无特殊要求，无须对其表面进行清洗，也不影响检测效果。
本实用新型通过检测管、杆截面积的方法可以直观的测出损伤程度的百分比曲线，并可用计算机设定壁腐蚀程度百分比的报警线，以便决定该管、杆报废还是继续使用，而对管的内壁损伤检测结果与外壁损伤相同，本实用新型对管、杆大面积腐蚀损伤可以准确检测外，还可以对孔、坑、纵面裂纹、杆状损伤等各种损伤进行检测。
权利要求1.一种油水井管、杆无损探伤仪，它通过计算机的CRT显示损伤曲线，其特征在于激磁器电路的输出端A、B接在激磁线圈(1)的端子(2)上，测量线圈(3)的输出端(4)接在计算机的输入端，激磁线圈(1)和测量线圈(3)同心安装在一个园柱形密封钢罐(5)内的骨架(6)上组成传感器，激磁器电路由单相可控硅半控桥式整流电路和可控硅触发控制电路组成。
2.根据权利要求1所述的探伤仪，其特征在于单相可控硅半控桥式整流电路由变压器B、二极管Z1、Z2、Z5、可控硅Z3、Z4电阻R1、R2、R3、R4、电容器C1、C2、C3、C4联接组成。
3.根据权利要求1或2所述的探伤仪，其特征在于可控硅触发控制电路的比较器IC1、IC2的输入端并联连接，其输出端分别接至积分器IC3、IC4的输入端，积分器IC3、IC4的输出端分别接至比较器IC5、IC6的输入端，比较器IC5、IC6的输出端分别接在三极管BG1和BG2的基极，脉冲变压器M1、M2分别接在三极管BG1、BG2的集电板上，双向开关IC7分别接在IC3、IC4的输入、输出端。
4.根据权利要求3所述的探伤仪，其特征在于计算机的输出端接有打印机。
专利摘要本实用新型涉及一种用于检测油水井管、杆损伤程度的探伤仪器。本实用新型通过计算机的CRT显示损伤曲线，其激磁器电路的输出端A、B接在激磁线圈的端子上，测量线圈的输出端接在计算机的输入端，环形激磁线圈和测量线圈同心安装在一个圆柱形密封钢罐内的骨架上组成传感器。激磁器电路由单相可控硅半控桥式整流电路、可控硅触发控制电路组成。
文档编号G01N27/00GK2249412SQ95216598
公开日1997年3月12日 申请日期1995年7月11日 优先权日1995年7月11日
发明者王兆和, 马成文, 周建军 申请人:哈尔滨最一特机电设备厂