【正文】 再一次向他表示我的敬意！。對于我遇到的問題，揚教授都進行了詳細準確的解答，我遇到的其它困難他也盡力幫我解決。從漏磁檢測實驗，證明該方法能方便地用于石油鉆桿的檢測，并且，該方法具有結(jié)構(gòu)簡單、信號處理方便、檢測能力強、靈敏度高等優(yōu)點，特別是具有定位性、客觀性和可記錄性，不僅適用于石油鉆桿的檢測，還適用于粗糙表面的管材、鋼棒等，同時，對漏磁檢測設(shè)備、檢測探頭和磁化工藝有較高要求，需要進一步研究提高，以更好體現(xiàn)漏磁檢測技術(shù)具有的高靈敏度和優(yōu)良準確率的優(yōu)越性。3） 儀器與防噴器之間的安裝：儀器與防噴器之間靠螺栓和螺母連接，儀器底板設(shè)計有長的連接空間，利于檢測儀器與其他部件的配合安裝。 其他安裝問題1） 儀器頂板與儀器外殼之間的安裝： 儀器頂板與儀器外殼之間用的螺栓配合螺母連接安裝。6） 套筒支撐的安裝： 支撐裝置的安裝問題[34]：1） 支柱的安裝：支柱與固定板之間采用焊接方式連接安裝。4） 套筒的安裝： 套筒與墊板之間用的緊固螺釘連接，套筒內(nèi)壁和彈簧之間是有間隙的安裝。2） 導向連桿的安裝： 導向連桿上端與檢測探頭壓板之間用連接螺釘連接，中間導向部分與套筒內(nèi)壁采用小間隙配合安裝，下端與彈簧之間是設(shè)計有安裝空間。3） 壓板與檢測探頭之間的安裝： 壓板與檢測探頭之間用螺釘連接，采用型4） 壓板與導向連桿之間的安裝： 壓板與導向連桿之間用兩個連接螺釘連接，選用型 浮動連接裝置的安裝問題：1） 浮動彈簧的安裝： 浮動彈簧兩頭磨平，與導向連桿和墊板之間均采用焊接方式連接。這個環(huán)節(jié)至關(guān)重要，整個檢測儀器就靠傳感器檢測通過轉(zhuǎn)換輸出設(shè)備向外輸出數(shù)據(jù)，顯示結(jié)果，達到檢測的目的。此處選擇比較合理。2）連接套筒用連接螺栓： 因套筒設(shè)計原因，為方便制造，上端采用蓋體與下端的連接，如圖代替通體制造的圖 ， 套筒連接螺栓 螺釘 1）探頭壓板與探頭連接用螺釘： 探頭固定螺釘如圖所示，這種連接的特點是螺釘直接擰入被連接件的螺紋孔中，不用螺母，在結(jié)構(gòu)上比雙頭螺柱連接簡單，緊湊。在被連接件上開有通孔，插入螺栓后在螺栓的另一端擰上螺母。設(shè)計合理。 種情況，即放在距最大檢測外徑處，也滿足不了安放空間，故這里計每處安放3根支柱，即放置情況如圖所示： 支柱3則：每根承重：； Q235的許用壓應力： 設(shè)計計算： 由公式直接求出支柱必需的橫截面尺寸：即 校核計算： 設(shè)計計算合理。 如果將支柱安放在距檢測最大外徑處相距處，則支柱中心所在圓的一些 參數(shù)如下： 直徑為：周長為：探頭所占長度為：支柱可占長度為：每根支柱可占長度為： 顯見：，即實際空間不夠放下設(shè)計尺寸的支柱，而且可以看出鉆桿安放空間靠位置外移是不行的，必須改變設(shè)計策略，這里重新設(shè)計每個位置安放兩根支柱，即支柱數(shù)量為，放置情況如圖所示： 支柱2則：每根承重：； Q235的許用壓應力： 設(shè)計計算： 由公式直接求出支柱必需的橫截面尺寸：即 校核計算：按公式進行校核， 設(shè)計計算合理。 如果將支柱安放在距檢測最大外徑處相距處，則支柱中心所在圓的一些 參數(shù)如下：直徑為：周長為：探頭所占長度為：支柱可占長度為：每根支柱可占長度為：顯見：，即實際空間不夠放下設(shè)計尺寸的支柱，需要重新設(shè)計。 直徑計算圓鋼直徑：由 得這里取 校驗合理性如圖所示 支柱分布情況： 支柱1顯見，支柱分布受空間限制，故需進行校核，看設(shè)計是否合理。 墊板的結(jié)構(gòu)如圖所示，它與儀器內(nèi)壁采用焊接方式連接。由于檢測儀器內(nèi)部空間有限，如果套筒蓋也隨套筒設(shè)計成圓形或是方形，影響支柱的安放空間。對套筒有個很特殊的要求就是內(nèi)壁一定要光滑達到要求的粗糙度，因為套筒內(nèi)壁直接與連桿的導向部分接觸，連桿要帶動探頭順利移動，就要求摩擦力盡量減小，內(nèi)壁盡量光滑。2） 浮動彈簧前面有詳細的計算說明，彈簧為圓柱螺旋彈簧，頂端磨平，與導向連桿接觸端直接套在連桿下端的部分，也起一定的導向和定位作用。1） 導向連桿[31]如圖所示：連桿下端連接浮動彈簧，上端連接檢測探頭，彈簧和連桿導向部分外端有套筒起固定導向和防油污作用；連桿下端設(shè)計還利于對彈簧的定位；連桿桿體部分采用方形結(jié)構(gòu)，既實現(xiàn)軸向作用，又可防止探頭在檢測過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動；連桿導向部分和套筒內(nèi)壁也采用小間隙配合，既起導向作用又可防止連桿在套筒內(nèi)發(fā)生大的偏轉(zhuǎn)帶動檢測探頭的偏轉(zhuǎn)而影響彈簧最佳工作狀態(tài)（軸向運動）的保證，影響檢測探頭的徑向檢測，最終影響檢測結(jié)果的準確性。而連桿上端的桿體部分則設(shè)計成方形，其目的是防止檢測探頭在檢測過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動，彈簧設(shè)計在前面已經(jīng)敘述過了。 彈簧的有關(guān)參數(shù)如下表： 表32 彈簧參數(shù)表參數(shù)名稱及代號計算公式結(jié)果中徑30mm內(nèi)徑25mm外徑35mm旋繞比 6長細比 自由長度 110mm工作長度 有效圈數(shù) 總?cè)?shù) 節(jié)距 9mm軸向間距 4mm展開長度 螺旋角 176。這里主要是改變浮動彈簧的工作變形量，依據(jù)上面的設(shè)計原則，重新設(shè)計如下：1）選材：1Cr18Ni9 2）旋繞比：取， 則 3）彈簧中徑：4）彈簧絲直徑： 取5）對于壓縮彈簧工作圈數(shù)根據(jù)公式 計算，其中 在實際工作中正常情況下 這里取 則 取 6）計算彈簧內(nèi)徑，外徑，節(jié)距，自由長度：彈簧內(nèi)徑 彈簧外徑 彈簧節(jié)距 彈簧自由長度 取7）驗算穩(wěn)定性：細長比 符合兩端固定彈簧的選擇標準，故不需要進行穩(wěn)定性驗算。上面設(shè)計的彈簧僅能檢測5寸鉆桿的現(xiàn)場使用情況，對于5寸以下的鉆桿卻無能為力。重新設(shè)計如下: 重選 則 曲度系數(shù)：彈簧絲直徑： 取 彈簧中徑： 彈簧內(nèi)徑： 彈簧外徑： 彈簧節(jié)距： 彈簧工作圈數(shù)： 取 彈簧自由長度： 取 7）驗算穩(wěn)定性：細長比 符合兩端固定彈簧的選擇標準，故不需要進行穩(wěn)定性驗算。1 選材：防腐蝕，耐磨，防止產(chǎn)生電火花，故選用銅合金：硅青銅2 設(shè)計尺寸：1) 長度： 因檢測探頭要保證兩個永磁體中心線之間的距離為:，永磁體長度為：設(shè)計邊界尺寸為： 長度設(shè)計為: 2) 寬度： 永磁體寬度為： 設(shè)計邊界尺寸為： 寬度設(shè)計為:3) 高度： 永磁體高度為： 設(shè)計邊界尺寸為： 壓板厚度為： 高度設(shè)計為： 相關(guān)形狀和尺寸如圖所示： 檢測探頭 具體設(shè)計彈簧選擇圓柱螺旋壓縮彈簧[30]，具體設(shè)計方法和步驟1) 工作時，彈簧所受最大工作載荷為600N，工作環(huán)境有腐蝕性，故選擇材料為1Cr18Ni9，類彈簧，許用切應力，許用彎曲應力， 彈性模量 ，切變模量 ，此種材料耐腐蝕，耐高溫，有良好的工藝性，適用于小彈簧。下面著重就針對這些問題進行論述。調(diào)整彈簧可以輔助保證探頭計量平整檢測，不致偏移太大。當檢測探頭過渡到鉆桿加厚區(qū)時，浮動彈簧被壓縮，帶動探頭下移，實現(xiàn)對鉆桿大徑的順利檢測。兩端分別倒角利于檢測探頭在鉆桿上自由順利過渡檢測。下面壓板由螺釘連接，實現(xiàn)探頭結(jié)構(gòu)的完整性和密封性，為防止傳感器與油污或是泥漿接觸發(fā)生短路，傳感器用密封膠封死在殼體內(nèi)。綜上所述，方案一是最佳方案。但方案二中彈簧布置在軸向，探頭在變徑區(qū)移動時促使四連桿發(fā)生形變，彈簧連接部位雖然會隨連桿轉(zhuǎn)動而改變方向，但由于彈簧軸向與垂直方向會存在一定的夾角，容易造成彈簧的扭彎變形，影響探頭回彈準確性和及時性并且影響彈簧的使用壽命。 四連桿機構(gòu) 方案一與方案二最大區(qū)別就是檢測探頭的連接裝置。這種結(jié)構(gòu)的工作原理是：檢測探頭的連接部分采用四連桿機構(gòu)，當檢測鉆桿的桿體部分時，四連桿處于矩形狀態(tài)，如下圖上面部分所示，當檢測鉆桿的加厚端時，由于鉆桿直徑加大，需要大的檢測空間，在四連桿連接鉸鏈的作用下四連桿發(fā)生相應的變形，隨即變成如圖下面部分所示的平行四邊形結(jié)構(gòu)，檢測探頭隨之向外移動，檢測探頭距鉆桿中心線的距離由a增大到b，實現(xiàn)了對鉆桿大徑區(qū)的有效檢測。鉆桿被磁化后通過探頭的對應放傳感器的地方，利用傳感器對鉆桿情況實施有效的現(xiàn)場檢測。鉆桿檢測前要先進行磁化，每個檢測探頭兩端分別設(shè)計安裝有一個永磁體，利用永磁體對鉆桿進行磁化。做好畢業(yè)設(shè)計，前提必須了解研究目的和主攻方向，要進行大量的資料收集以及計算機的輔助設(shè)計，所以需要經(jīng)常去圖書館和機房查閱資料。1975 年, Hwang 和Lord 采用有限元方法對漏磁場進行分析, 首次把材料內(nèi)部場強和磁導率與漏磁場幅值