专利名称：石油钻具电磁超声井口自动探伤装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油钻具电磁超声探伤设备的设计与制造技术领域。
背景技术：
现有技术中，石油钻具广泛采用压电超声探伤设备进行探伤，如公告号为 201440068U,公告日为2010年4月21日的中国专利文献公开了一种井口油管无损探伤检 测仪。在采油现场，特别需要对油管(杆)进行实时无损探伤检测，现有的技术都是采 用漏磁检测方法，采用永磁体轴向励磁，霍尔传感器对油管(杆)的缺陷进行无损检测， 由于方法单一，存在漏检，检测盲区较大。本产品的组成包括工控机1，所述的工控 机1通过电缆5与仪表箱2连接，所述的仪表箱2分别通过检测信号线6与总磁通探头3 和漏磁通探头4连接，所述的漏磁通探头4与所述的总磁通探头3联接。本产品用于油 井管或油井杆检测中。但由于该设备对被检测物表面要求精度高，探头的发现与接收方向性强，并且 需要通过耦合剂来传递声波，因此无法进行起下钻作业时的连续探伤，影响了钻井速度。

实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种石油钻具电磁超声井口自动探伤 装置，本实用新型在进行起下钻作业时仍然能够连续探伤，因而大大加快了钻井的速度。本实用新型是通过采用下述技术方案实现的一种石油钻具电磁超声井口自动探伤装置，其特征在于包括电磁铁和线圈， 线圈设置在电磁铁的中间，电磁铁的外部设置有随动机构，电磁铁与交变电源连接，还 包括送出脉冲串的微处理器DSP、与微处理器DSP连接并对脉冲放大处理的脉冲功率放 大器，线圈与脉冲功率放大器连接，与线圈连接并对线圈中感应出的电压进行放大的前 置放大器，与前置放大器依次连接并依次对电压进行检波、衰减、视频放大处理的检波 器、衰减器和视频放大器，与视频放大器连接有计算机。所述随动机构包括防爆外壳，防爆外壳上安装有万向轴和导向轮，电磁铁和线 圈安装在所述防爆外壳中。所述脉冲功率放大器与微处理器DSP的脉冲宽度调制器PWM输出连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果表现在1、本实用新型结构简单，检测速度快，满足了高速起下钻的要求，并由于带有 随动机构，能够有效地保持线圈和电磁铁与钻具表面可靠的接触，提高了检测效果，在 进行起下钻作业时仍然能够连续探伤，因而大大加快了钻井的速度。2、本实用新型采用的随动机构带有防爆外壳，能有效保证探伤装置的使用安 全，
下面将结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明，其 中图1为本实用新型的结构示意图图2为本实用新型的工作原理图图中标记1、钻具，2、线圈，3、电磁铁，4、万向轴，4、导向轮，5、防爆外壳，6、脉 冲功率放大器，7、前置放大器，8、检波器，9、衰减器，10、视频放大器，11、微处理 器DSP，12、计算机。
具体实施方式
实施例1一种石油钻具电磁超声井口自动探伤装置，包括电磁铁3和线圈2，线圈2设置 在电磁铁3的中间，电磁铁3的外部设置有随动机构，电磁铁3与交变电源连接，还包括 送出脉冲串的微处理器DSP11、与微处理器DSPll连接并对脉冲放大处理的脉冲功率放 大器6，线圈与脉冲功率放大器6连接，与线圈2连接并对线圈2中感应出的电压进行放 大的前置放大器7，与前置放大器7依次连接并依次对电压进行检波、衰减、视频放大处 理的检波器8、衰减器9和视频放大器10，与视频放大器10连接有计算机12。所述随动 机构包括防爆外壳5，防爆外壳5上安装有万向轴4和导向轮5，电磁铁3和线圈2安装 在所述防爆外壳5中。所述脉冲功率放大器6与微处理器DSPl 1的脉冲宽度调制器PWM 输出连接。实施例2作为本实用新型的最佳实施方式为由电磁铁3、线圈2、微处理器DSP11、脉 冲功率放大器6、前置放大器7、检波器8、衰减器9、视频放大器10和计算机12等组 成。在电磁铁3的中间有一线圈2。电磁铁3的外部有一随动机构。电磁铁3线圈2与 交变电源连接，线圈2与脉冲放大器连接。检测时，电磁铁3和线圈2通过随动机构滚 轮与钻具1保持最小距离。本发明的结构如图1所示在电磁铁3中间有一线圈2。电磁铁3外部有一万 向轴4和导向轮5。高频线线圈2通过导线连接脉冲功率放大器6，脉冲功率放大器6与 微处理器DSPll的脉冲宽度调制器PWM输出连接。本发明的导向轮5与电磁铁3防爆外壳5固定，导向轮5与钻具1接触时，电磁 铁3和线圈2与钻具1保持最小距离。本发明的万向轴4如图2所示，通过两个销轴实现随动，电磁铁3固定端带有伸
缩弹簧。本发明的工作原理是微处理器DSPll通过脉冲宽度调制器PWM送出脉冲 串，通过脉冲功率放大器6放大后给线圈2通以交变的高频电流，在钻具1表面的趋肤层 内产生涡流，涡流在电磁铁3发出的磁场力的作用下高频振动，形成超声波波源。线圈 2同时接收超声波，同时钻具1表面的振荡也会在电磁铁3发出的磁场力的作用下在线圈2中感应出电压，这个电压通过前置放大器7放大、检波、衰减后，进行A/D转换，然后 送入微处理器DSPll进行分析处理，处理结果将在LED上显示，同时送入PC机。
权利要求1.一种石油钻具电磁超声井口自动探伤装置，其特征在于包括电磁铁(3)和线圈 (2)，线圈(2)设置在电磁铁(3)的中间，电磁铁(3)的外部设置有随动机构，电磁铁(3) 与交变电源连接，还包括送出脉冲串的微处理器(11)、与微处理器(11)连接并对脉冲放 大处理的脉冲功率放大器(6)，线圈(2)与脉冲功率放大器(6)连接，与线圈(2)连接并 对线圈(2)中感应出的电压进行放大的前置放大器(7)，与前置放大器(7)依次连接并依 次对电压进行检波、衰减、视频放大处理的检波器(8)、衰减器(9)和视频放大器(10)， 与视频放大器(10)连接有计算机(12)。
2.根据权利要求1所述的石油钻具电磁超声井口自动探伤装置，其特征在于所述 随动机构包括防爆外壳(5)，防爆外壳(5)上安装有万向轴⑷和导向轮 5)，电磁铁(3) 和线圈(2)安装在所述防爆外壳(5)中。
3.根据权利要求1所述的石油钻具电磁超声井口自动探伤装置，其特征在于所述 脉冲功率放大器(6)与微处理器(11)的脉冲宽度调制器输出连接。
专利摘要本实用新型公开了一种石油钻具电磁超声井口自动探伤装置，涉及石油钻具电磁超声探伤设备的设计与制造技术领域。包括电磁铁和线圈，线圈设置在电磁铁的中间，电磁铁的外部设置有随动机构，电磁铁与交变电源连接，还包括送出脉冲串的微处理器、与微处理器连接并对脉冲放大处理的脉冲功率放大器，线圈与脉冲功率放大器连接线圈，与线圈连接并对线圈中感应出的电压进行放大的前置放大器，与前置放大器依次连接并依次对电压进行检波、衰减、视频放大处理的检波器、衰减器和视频放大器，与视频放大器连接有计算机。本实用新型在进行起下钻作业时仍然能够连续探伤，因而大大加快了钻井的速度。
文档编号G01N29/04GK201796015SQ20102052037
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者吕瑞典, 孟军, 李旭春, 王豫, 谭刚强 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司