专利名称：外穿过式涡流传感器抽油杆在线检测装置的制作方法
专利说明 技术领域 本实用新型涉及一种抽油杆在线检测装置。
背景技术 我国各油田主要是依靠有杆深井泵抽油系统采油的，抽油杆作为一种传动受力装置，在作业中承受拉-拉周期性的交变载荷。在长期的使用过程中，抽油杆表面的裂纹会由表及里地扩展，导致抽油杆的断裂，这将给油田造成很大的停产损失。抽油杆在制造、运输、安装、使用过程中，由于各种原因会产生表面裂纹，如何有效地检测出这些裂纹，减少问题抽油杆下井，是一个很重要的问题。长期以来对抽油杆缺陷的在线检测缺乏有效、可靠、高效的方法。目前常用的检测方法有目测法、点式涡流探头检测方法等。目测法虽然效率高，但是检测准确度差。点式涡流探头检测方法探头需紧压在抽油杆上且需要多个通道，装置复杂、易受干扰、操作繁琐。
发明内容 本实用新型的目的是提供一种外穿过式涡流传感器抽油杆在线检测装置。
本实用新型的目的是这样实现的。它是利用涡流无损检测原理来准确迅速地检测抽油杆缺陷的。本装置主要由外穿过式涡流传感器和涡流无损检测仪两部分组成。涡流无损检测仪为市售。外穿过式涡流传感器固定在传感器支架上，通过接线盒连接到涡流检测仪器上，传感器的骨架内径依据抽油杆直径确定，在5-8cm；线圈1-2层，匝数50-150；漆包线直径0.15-0.20mm。启动检测仪，仪器可以为传感器提供激励信号，并接受、处理传感器返回的信号。当抽油杆进入传感器时，传感器中的交变电场会在抽油杆表面激励出涡流。涡流的大小、相位、路径等与抽油杆的状况有关。涡流反馈作用于传感器，从而引起传感器的阻抗变化。检测器通过分析传感器返回的阻抗变化，就可以判断抽油杆是否存在表面缺陷。
本实用新型的有益效果是经过对抽油杆人造缝缺陷的检测实验，说明所制作的外传过式涡流探头检测效果良好，信噪比可达15-70。相对于点式涡流传感器在线检测抽油杆装置，本套装置具有装置简单、非接触和检测效果可靠等优点。
图1为外穿过式涡流传感器检测抽油杆装置示意图。
图2为外穿过式涡流传感器机构示意图。
具体实施方式
以下结合附图来详细描述本实用新型的具体结构。
图中，1-抽油杆，2-传感器支架，3-外穿过式涡流传感器，4-接线盒，5-涡流检测仪器。
将外穿过式涡流传感器3固定在传感器支架2上，通过接线盒4将传感器连接到涡流检测仪器5上，启动检测仪5，仪器为传感器的两个相同的线圈提供同样的交流电激励信号。当抽油杆1进入外穿过式涡流传感器3时，传感器中的交变电场会与抽油杆发生电磁感应，在抽油杆表面激励出涡流。涡流的大小、相位、路径等与抽油杆的状况有关。涡流反馈作用于传感器，从而引起传感器的阻抗变化。检测器通过分析传感器返回的阻抗变化，就可以判断抽油杆是否存在表面缺陷。检测中，因为两个线圈的阻抗不可能完全相等，涡流仪采用平衡电路消除两个线圈之间的信号差，使输出信号接近于零。如果缺陷出现在一个线圈的下面，就会产生一个很小的不平衡信号，这个信号被放大，然后经过相敏检波和滤波后变成一个包含有线圈阻抗变化的相位和幅度特征的直流信号。这个信号实时显示在阻抗平面图和时基扫描图上。信号可以分解成X和Y两个相互垂直的分量，并且能够同时旋转，这样就能选择任意的参考相位，对信号进行相位和幅度的分析了。如果缺陷信号超出允许范围，仪器就会报警。
外穿过式涡流传感器参数如下骨架内径为5-8cm；线圈1-2层，匝数50-150；漆包线直径0.15-0.20mm。检测效果如表1所示。探头1、2、3线圈分别为50匝、100匝、150匝。
表1不同匝数探头的检测数据
本实用新型可以准确、迅速的检测出抽油杆表面是否存在缺陷。克服了目测法的局限性，提高了检测精度。本实用新型又较点式探头法和漏磁法等，非接触、简单方便。本实用新型可广泛应用于抽油杆在线检测。
权利要求1.一种外穿过式涡流传感器抽油杆在线检测装置，由外穿过式涡流传感器和涡流检测仪组成，外穿过式涡流传感器固定在传感器支架上，通过接线盒连接到涡流检测仪器上，其特征是传感器的骨架内径依据抽油杆直径确定，在5-8cm；线圈1-2层，匝数50-150；漆包线直径0.15-0.20mm。
专利摘要本实用新型提供了一种外穿过式涡流传感器检测抽油杆装置，它是利用涡流无损检测原理来准确迅速地检测抽油杆缺陷的。具体是将外穿过式涡流传感器固定在传感器支架上，通过接线盒将传感器连接到涡流检测仪器上，启动检测仪，仪器可以为传感器提供激励信号，并接受、处理传感器返回的信号。当抽油杆进入传感器时，传感器中的交变电场会在抽油杆表面激励出涡流。涡流的大小、相位、路径等与抽油杆的状况有关。涡流反馈作用于传感器，从而引起传感器的阻抗变化。检测器通过分析传感器返回的阻抗变化，就可以判断抽油杆是否存在表面缺陷。
文档编号G01N27/90GK201540280SQ20092028207
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月25日 优先权日2009年11月25日
发明者卢明峰, 苏作飞, 刘金世 申请人:中国石油大学(华东)