鉆桿直流勵磁漏磁檢測技術的研究.pdf

1、鉆桿是石油鉆井設備中不可缺少的關鍵部件，鉆桿缺陷自動檢測系統(tǒng)對于提高生產效率，降低人工勞動強度，減少鉆探事故和經濟損失具有重要意義。本論文以實現(xiàn)鉆桿缺陷的自動檢測為目標，系統(tǒng)地研究了采用漏磁法進行鉆桿的橫向、縱向缺陷檢測的相關問題及多路缺陷信號的數(shù)據采集方法，并初步完成了系統(tǒng)調試。 在研究了國內外漏磁檢測技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎上，通過對國內外鉆桿無損檢測方法和系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和實現(xiàn)方法的分析，根據鉆桿缺陷的實際情況和現(xiàn)場檢測要

2、求，確定了應用單一漏磁法為探傷方法的系統(tǒng)整體方案。對橫向缺陷檢測裝置的磁化方式、線圈磁場分布及計算、端部效應和檢測盲區(qū)等問題進行了研究。設計了恒流源電路，保證了磁場的穩(wěn)定。討論了開路磁化和閉路磁化的區(qū)別，并提出了材料的起始磁化曲線不能作為鉆桿磁化強度的選擇依據。應用ANSYS有限元仿真軟件對線圈磁場進行仿真分析，與理論計算值進行比較，驗證了ANSYS仿真的正確性。應用不同規(guī)格鉆桿的仿真數(shù)據，建立不同規(guī)格鉆桿的不同開路磁化曲線，并以此作為

3、最佳磁化強度的選擇依據。在對比了多種傳輸方法后，采用滑環(huán)作為縱向缺陷檢測裝置中缺陷信號和外界通信的傳輸媒介。設計完成了能對多路缺陷信號進行數(shù)據采集的數(shù)據采集系統(tǒng)。應用FPGA識別數(shù)據采集卡發(fā)出的脈沖沿來控制多路開關陣列完成了多數(shù)據通道的合并，在上位機中根據同步信號將數(shù)據還原到各通道，實現(xiàn)了數(shù)據的正確采集。提出了一種新穎的數(shù)據采集方法，解決了數(shù)據采集卡的輸入通道數(shù)滿足多數(shù)量傳感器的需要問題。 通過現(xiàn)場調試，該鉆桿漏磁檢測系統(tǒng)可以檢