專利名稱：石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種探傷儀，尤其是涉及一種石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀。
背景技術(shù)：
目前，常用的螺紋探傷屬于形狀復(fù)雜的異型件探傷，是無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域里難度較大的課題。而石油鉆桿螺紋的探傷問(wèn)題又是一個(gè)亟待解決的技術(shù)難題。在石油鉆井作業(yè)中，由于鉆桿螺紋的損傷不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)而致使帶傷作業(yè)并導(dǎo)致掉鉆具的事故經(jīng)常發(fā)生。發(fā)生一次這類事故的經(jīng)濟(jì)損失，少則數(shù)萬(wàn)元，多則幾十萬(wàn)元。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)一直沒(méi)有一個(gè)成熟的方法去解決鉆桿螺紋缺陷的檢測(cè)問(wèn)題。在鉆井實(shí)踐中，主要是以人工肉眼判別和超聲波檢測(cè)的手段。由于超聲波檢測(cè)需要耦合劑等原因，因而在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的快速檢測(cè)就受到很大的限制。往往需要將鉆桿清洗干凈后拿到室內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)速度慢、時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)工費(fèi)力，檢測(cè)一個(gè)管頭螺紋要半小時(shí)左右。檢測(cè)效果也不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種便攜式的由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電子式的石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀，使鉆桿、鉆具的螺紋探傷成為可能。
本實(shí)用新型的目的可通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型包括機(jī)身，在機(jī)身上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，電機(jī)外設(shè)置有殼體，在殼體上分別設(shè)置有磁極環(huán)和勵(lì)磁裝置，在電機(jī)上設(shè)置有檢測(cè)元件，在勵(lì)磁裝置上設(shè)置有導(dǎo)磁片，所磁極環(huán)和檢測(cè)元件為并列設(shè)置，且磁極環(huán)和檢測(cè)元件之間留有間隙。
本實(shí)用新型中在所述機(jī)身上設(shè)置有檢測(cè)電路，檢測(cè)電路包括控制電路、勵(lì)磁電路、磁傳感器、濾波電路、放大電路、調(diào)制電路、0位置基準(zhǔn)電路、聲報(bào)警電路、傷位置顯示電路，信號(hào)輸入到控制電路，控制電路和磁傳感器分別連接到勵(lì)磁電路，磁傳感器連接到濾波電路，濾波電路連接到放大電路，放大電路連接到調(diào)制電路，0位置基準(zhǔn)電路連接到調(diào)制電路，調(diào)制電路連接到控制電路，控制亮度分連接到聲報(bào)警電路和傷位顯示電路。所述檢測(cè)元件包括外殼和外殼中的檢測(cè)線圈?；蛘?，檢測(cè)元件包括外殼和外殼中的霍爾元件，在外殼內(nèi)表面設(shè)置有螺紋。所述勵(lì)磁裝置包括外殼和勵(lì)磁線圈。所述導(dǎo)磁片為至少三片，各片均勻安置在中間的彈簧外周上。在機(jī)身內(nèi)還設(shè)置有信號(hào)偶合傳輸裝置。本實(shí)用新型主要可用在石油鉆桿上，也可用在其他合適的螺紋探傷上。在所述殼體上設(shè)置有提手。
本實(shí)用新型采用了探頭旋轉(zhuǎn)漏磁探傷技術(shù)和非接觸式信號(hào)耦合傳輸技術(shù)。它可在鉆井現(xiàn)場(chǎng)及其他任何存放鉆桿的場(chǎng)合下，方便的對(duì)鉆桿螺紋進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)速度快，一秒鐘就可檢測(cè)一根，檢測(cè)性能好、且操作方便，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件要求低，不需要對(duì)鉆桿進(jìn)行任何清理。是一種理想的鉆桿、鉆具螺紋缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備。


圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實(shí)用新型的電路原理方框圖圖3本實(shí)用新型的工作原理圖具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例作以詳細(xì)的描述如圖所示，本實(shí)用新型包括機(jī)身4，在機(jī)身4上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)9，電機(jī)9外設(shè)置有殼體，在殼體上分別設(shè)置有磁極環(huán)3和勵(lì)磁裝置1，在電機(jī)9上設(shè)置有檢測(cè)元件5，在勵(lì)磁裝置1上設(shè)置有導(dǎo)磁片6，所磁極環(huán)3和檢測(cè)元件5為并列設(shè)置，且磁極環(huán)3和檢測(cè)元件5之間留有間隙。在所述機(jī)身上設(shè)置有檢測(cè)電路，檢測(cè)電路包括控制電路、勵(lì)磁電路、磁傳感器、濾波電路、放大電路、調(diào)制電路、0位置基準(zhǔn)電路、聲報(bào)警電路、傷位置顯示電路，信號(hào)輸入到控制電路，控制電路和磁傳感器分別連接到勵(lì)磁電路，磁傳感器連接到濾波電路，濾波電路連接到放大電路，放大電路連接到調(diào)制電路，0位置基準(zhǔn)電路連接到調(diào)制電路，調(diào)制電路連接到控制電路，控制亮度分連接到聲報(bào)警電路和傷位顯示電路。所述檢測(cè)元件5包括外殼和外殼中的檢測(cè)線圈。所述檢測(cè)元件5包括外殼和外殼中的霍爾元件，在外殼內(nèi)表面設(shè)置有螺紋。所述勵(lì)磁裝置包括外殼和勵(lì)磁線圈。所述導(dǎo)磁片為至少三片，各片均勻安置在中間的彈簧外周上。在所述殼體上設(shè)置有提手8。
本實(shí)用新型的工作原理如下本實(shí)用新型原理描述電源開(kāi)關(guān)S閉合后，給勵(lì)磁電路A和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路H同時(shí)供電，勵(lì)磁電路A產(chǎn)生電磁場(chǎng)并將被檢物體磁化，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路H驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，使磁傳感器B圍繞被檢物體旋轉(zhuǎn)并感應(yīng)被檢物體上的磁信號(hào)。當(dāng)被檢物體(螺紋)存在有缺陷時(shí)，缺陷處即有漏磁信號(hào)產(chǎn)生，這時(shí)磁傳感器B可提取該信號(hào)并將其輸出至濾波電路C，信號(hào)經(jīng)濾波電路濾除雜波干擾后送至放大電路D，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大；再將放大后的信號(hào)送至調(diào)制電路E并與信號(hào)發(fā)生電路F所產(chǎn)生的方波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制；調(diào)制后送至控制電路L；控制電路L可根據(jù)傳送過(guò)來(lái)的漏磁信號(hào)的大小來(lái)判斷缺陷的大小。這時(shí)，控制電路L再根據(jù)“0”位置基準(zhǔn)傳感器G的輸出信號(hào)來(lái)判斷缺陷的周相位置。假如缺陷的大小達(dá)到和超過(guò)了預(yù)設(shè)的報(bào)警門限值，則控制電路L把信號(hào)傳輸至聲光報(bào)警電路K，產(chǎn)生聲光報(bào)警，同時(shí)也傳輸信號(hào)至缺陷位置顯示電路J來(lái)顯示缺陷的具體周相位置，從而完成螺紋探傷的功能。
本實(shí)用新型在使用時(shí)，只需將勵(lì)磁部分1插入鉆桿螺紋端的內(nèi)孔，接通電源后按下開(kāi)關(guān)按鈕5即可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。勵(lì)磁裝置1由勵(lì)磁線圈2、可伸縮導(dǎo)磁片6、磁極環(huán)3組成。當(dāng)勵(lì)磁部分1插入鉆桿螺紋端時(shí)，勵(lì)磁線圈2通電后即產(chǎn)生電磁場(chǎng)，可伸縮導(dǎo)磁片6伸出并吸合在鉆桿內(nèi)壁上，磁極環(huán)3內(nèi)壁與鉆桿外壁緊密接觸。這樣，可伸縮導(dǎo)磁片-—鉆桿——磁極圈——磁極——可伸縮導(dǎo)磁片，形成了一個(gè)完整的磁通路，并對(duì)鉆桿螺紋從磁極環(huán)至導(dǎo)磁片部分進(jìn)行局部磁化。缺陷7處既有漏磁產(chǎn)生。在通電對(duì)鉆桿螺紋部分進(jìn)行局部磁化的同時(shí)，電機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)探頭5沿鉆桿螺紋周向快速旋轉(zhuǎn)并掃查漏磁信號(hào)，將掃查獲取的漏磁信號(hào)送電路處理裝置分析處理，完成整個(gè)檢測(cè)過(guò)程。提手8的下部裝有檢測(cè)開(kāi)關(guān)按鈕，實(shí)施檢測(cè)時(shí)一只手提住此提手，另一只手扶持機(jī)身穩(wěn)穩(wěn)的將探傷儀勵(lì)磁裝置插入鉆桿螺紋端的內(nèi)孔。手持提手8的那只手可靈活操作開(kāi)關(guān)按鈕實(shí)施檢測(cè)。勵(lì)磁裝置1的外保護(hù)體的外徑略小于鉆桿內(nèi)徑，磁極環(huán)3的內(nèi)徑略大于鉆桿螺紋端的外徑。磁極環(huán)3不但起到磁極的作用還起到了將鉆桿居中扶正的作用。這樣可使磁極環(huán)3內(nèi)壁與鉆桿錐形螺紋可有緊密均勻接觸。
電機(jī)9是一高速電機(jī)，有一連桿與檢測(cè)元件相連。通電檢測(cè)時(shí)，電機(jī)9通過(guò)連桿帶動(dòng)檢測(cè)元件圍繞鉆桿外壁做高速周相旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
在檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)元件5與鉆桿壁是非接觸的。檢測(cè)元件5下端設(shè)有一調(diào)節(jié)彈簧，可調(diào)節(jié)檢測(cè)元件5與桿壁的間隙，使檢測(cè)元件5與鉆桿的錐形螺紋保持相同的斜率而讓二者始終保持平行。
機(jī)身4內(nèi)裝有信號(hào)處理電路。信號(hào)處理電路與檢測(cè)電路是非接觸的，二者之間沒(méi)有導(dǎo)線直接連通，而是通過(guò)一信號(hào)耦合裝置將檢測(cè)到的信號(hào)耦合傳遞給信號(hào)處理電路。機(jī)身4表面裝有聲光報(bào)警裝置和靈敏度調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)探傷儀檢測(cè)到超標(biāo)缺陷時(shí)，通過(guò)該裝置以聲光報(bào)警來(lái)報(bào)告檢測(cè)結(jié)果。機(jī)身4立面上端周相布置若干個(gè)指示燈，指示檢測(cè)到的缺陷的周相位置。
本實(shí)用新型提供一種便攜式的由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電子式的漏磁螺紋探傷設(shè)備。該機(jī)采用了探頭旋轉(zhuǎn)漏磁探傷技術(shù)和非接觸式信號(hào)耦合傳輸技術(shù)。它可在鉆井現(xiàn)場(chǎng)及其他任何存放鉆桿的場(chǎng)合下，方便的對(duì)鉆桿螺紋進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)速度快，一秒鐘就可檢測(cè)一根，檢測(cè)性能好、且操作方便，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件要求低，不需要對(duì)鉆桿進(jìn)行任何清理。是一種理想的鉆桿、鉆具螺紋缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀，其特征在于它包括機(jī)身(4)，在機(jī)身(4)上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)(9)，電機(jī)(9)外設(shè)置有殼體，在殼體上分別設(shè)置有磁極環(huán)(3)和勵(lì)磁裝置(1)，在電機(jī)(9)上設(shè)置有檢測(cè)元件(5)，在勵(lì)磁裝置(1)上設(shè)置有導(dǎo)磁片(6)，所磁極環(huán)(3)和檢測(cè)元件(5)為并列設(shè)置，且磁極環(huán)(3)和檢測(cè)元件(5)之間留有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀，其特征在于在所述機(jī)身上設(shè)置有檢測(cè)電路，檢測(cè)電路包括控制電路、勵(lì)磁電路、磁傳感器、濾波電路、放大電路、調(diào)制電路、0位置基準(zhǔn)電路、聲報(bào)警電路、傷位置顯示電路，信號(hào)輸入到控制電路，控制電路和磁傳感器分別連接到勵(lì)磁電路，磁傳感器連接到濾波電路，濾波電路連接到放大電路，放大電路連接到調(diào)制電路，0位置基準(zhǔn)電路連接到調(diào)制電路，調(diào)制電路連接到控制電路，控制電路分別連接到聲報(bào)警電路和傷位顯示電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀，其特征在于所述檢測(cè)元件(5)包括外殼和外殼中的檢測(cè)線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀，其特征在于所述檢測(cè)元件(5)包括外殼和外殼中的霍爾元件，在外殼內(nèi)表面設(shè)置有螺紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀，其特征在于所述勵(lì)磁裝置包括外殼和勵(lì)磁線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀，其特征在于所述導(dǎo)磁片為至少三片，各片均勻安置在中間的彈簧外周上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀，其特征在于在所述殼體上設(shè)置有提手(8)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種石油鉆桿螺紋漏磁探傷儀，其特征在于它包括機(jī)身，在機(jī)身上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，電機(jī)外設(shè)置有殼體，在殼體上分別設(shè)置有磁極環(huán)和勵(lì)磁裝置，在電機(jī)上設(shè)置有檢測(cè)元件，在勵(lì)磁裝置上設(shè)置有導(dǎo)磁片，所磁極環(huán)和檢測(cè)元件為并列設(shè)置，且磁極環(huán)和檢測(cè)元件之間留有間隙。本實(shí)用新型可在鉆井現(xiàn)場(chǎng)及其他任何存放鉆桿的場(chǎng)合下，方便的對(duì)鉆桿螺紋進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)速度快，性能好、操作方便，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件要求低，不需要對(duì)鉆桿進(jìn)行任何清理。是一種理想的鉆桿、鉆具螺紋缺陷現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備。
文檔編號(hào)G01N27/82GK2738250SQ20042007483
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者汪琦, 張子謙, 陳新鄭 申請(qǐng)人:鄭州士奇測(cè)控技術(shù)有限公司