磁敏感元件(jian)通過排(pai)列組(zu)合形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)探頭(tou)(tou)，探頭(tou)(tou)封(feng)裝于(yu)保護(hu)體內形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)探頭(tou)(tou)體，探頭(tou)(tou)安裝在支架上形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)探頭(tou)(tou)部件(jian)。
作為漏磁檢測設備的重要組成部分，探頭部件將不銹鋼管表面的漏磁場依次轉換為模擬信號以及數字信號，以便利用計算機進行自動化處理與評判。為實現不銹鋼管高速高精度檢測，探頭部件必須滿足以下要求：
（1）一致性(xing) 由于缺陷通過檢測探頭中某(mou)一磁敏感元件(jian)具有隨機性(xing)，因此，必須(xu)進行合(he)理的傳(chuan)感器陣列布(bu)置，使(shi)得缺陷以任意相(xiang)對路徑通過檢測探頭時都可獲(huo)得相(xiang)同(tong)的信號(hao)輸(shu)出。
（2）通(tong)(tong)用(yong)性 鋼管規格(ge)繁多，如果每種外徑鋼管均配置相應探(tan)頭，則需要(yao)大量探(tan)頭備件，因此，探(tan)頭通(tong)(tong)用(yong)性一直是評價檢(jian)測系(xi)統是否具有實用(yong)價值的重要(yao)因素。
（3）掃查(cha)靈(ling)(ling)敏(min)度 由于探(tan)頭掃查(cha)方向(xiang)影響缺陷(xian)檢(jian)測靈(ling)(ling)敏(min)度，因此必須(xu)合理(li)規劃探(tan)頭掃查(cha)路徑，以(yi)保證周、軸向(xiang)缺陷(xian)都具(ju)有(you)較好的檢(jian)測靈(ling)(ling)敏(min)度。
為此，這里扼要(yao)闡述線陣漏磁(ci)檢測直(zhi)探(tan)頭(tou)布置，以(yi)(yi)及探(tan)頭(tou)掃查路徑規劃方(fang)法，它可以(yi)(yi)較好地解決(jue)漏磁(ci)檢測探(tan)頭(tou)部件系統的一(yi)致性、通用性和掃查靈敏度問題。
一、探頭掃查路徑規劃
為(wei)實現對不銹鋼管缺(que)陷的(de)全(quan)覆蓋檢(jian)測，一般采用螺旋掃查(cha)技術對鋼管進行檢(jian)測。此時，感應(ying)線(xian)圈(quan)運(yun)動方(fang)向與缺(que)陷走向之間會(hui)形成夾角0，如(ru)圖3-9所示，根據法拉第(di)電磁感應(ying)定律，可(ke)獲得感應(ying)線(xian)圈(quan)的(de)感應(ying)電動勢為(wei)
式中，e為(wei)感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)的(de)感(gan)應(ying)電(dian)動勢；f(nc,w,l)）為(wei)線(xian)圈(quan)結(jie)構函數(shu)，和(he)l分別為(wei)線(xian)圈(quan)的(de)匝數(shu)、寬(kuan)度(du)和(he)u長度(du)；Bmn為(wei)缺陷漏磁(ci)場(chang)磁(ci)感(gan)應(ying)強度(du)；v為(wei)感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)掃查速(su)度(du)；0為(wei)感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)運動方向與(yu)缺陷走向之間的(de)夾(jia)角。
由式（3-20）可以得(de)出，感(gan)應(ying)線(xian)圈的(de)感(gan)應(ying)電(dian)動勢與(yu)夾(jia)角0相關(guan)：當感(gan)應(ying)線(xian)圈運動方(fang)向與(yu)缺陷走(zou)向垂直時(shi)，即(ji)(ji)，感(gan)應(ying)線(xian)圈輸出的(de)感(gan)應(ying)電(dian)動勢幅值(zhi)最大(da)；當感(gan)應(ying)線(xian)圈運動方(fang)向與(yu)缺陷走(zou)向平行時(shi)，即(ji)(ji)，感(gan)應(ying)線(xian)圈基(ji)本(ben)沒有感(gan)應(ying)電(dian)動勢產生(sheng)。
不銹鋼管漏(lou)磁(ci)(ci)檢(jian)測(ce)通過復合磁(ci)(ci)化方式(shi)實現(xian)對周、軸向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋的(de)(de)全(quan)面(mian)檢(jian)測(ce)，即軸向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)化檢(jian)測(ce)周向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋、周向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)化檢(jian)測(ce)軸向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋。根據感(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)敏感(gan)(gan)方向(xiang)(xiang)與(yu)(yu)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋走(zou)向(xiang)(xiang)夾角對檢(jian)測(ce)信號幅(fu)值的(de)(de)影響規律，即當(dang)感(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)敏感(gan)(gan)方向(xiang)(xiang)與(yu)(yu)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋走(zou)向(xiang)(xiang)平行(xing)時(shi)，檢(jian)測(ce)信號幅(fu)值最高，周向(xiang)(xiang)、軸向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋感(gan)(gan)應線(xian)圈(quan)的(de)(de)布置方式(shi)如圖3-10所示。
當(dang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)做(zuo)螺(luo)旋前進運動(dong)時，感(gan)應線圈將(jiang)在鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面上(shang)形成螺(luo)旋掃(sao)查軌跡(ji)(ji)。將(jiang)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面沿周(zhou)向(xiang)展開，如圖3-11所示。設鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)軸向(xiang)運動(dong)速度為(wei)(wei)Va感(gan)應線圈螺(luo)旋掃(sao)查速度為(wei)(wei)v，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)直徑為(wei)(wei)d1，掃(sao)查軌跡(ji)(ji)螺(luo)距為(wei)(wei)P，感(gan)應線圈掃(sao)查軌跡(ji)(ji)與(yu)(yu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)軸向(xiang)夾角為(wei)(wei)0，軸向(xiang)裂紋感(gan)應線圈運動(dong)方(fang)向(xiang)與(yu)(yu)軸向(xiang)裂紋走向(xiang)夾角為(wei)(wei)，周(zhou)向(xiang)裂紋感(gan)應線圈運動(dong)方(fang)向(xiang)與(yu)(yu)周(zhou)向(xiang)裂紋走向(xiang)夾角為(wei)(wei)α2，軸向(xiang)、周(zhou)向(xiang)裂紋漏(lou)磁(ci)場磁(ci)感(gan)應強度分(fen)別為(wei)(wei)和(he)Bco根據圖3-11所示幾(ji)何關(guan)系可(ke)知，α1=θ, α2=π/2-θ。根據式（3-20），可(ke)分(fen)別獲得軸向(xiang)、周(zhou)向(xiang)裂紋感(gan)應線圈的(de)漏(lou)磁(ci)場感(gan)應電動(dong)勢輸和(he)，即：
從式（3-21）和式（3-22）可(ke)以看(kan)出，軸向裂紋(wen)感(gan)(gan)(gan)應電動(dong)勢(shi)與(yu)(yu)sin0成正比(bi)，而周(zhou)向裂紋(wen)感(gan)(gan)(gan)應電動(dong)勢(shi)與(yu)(yu)cos0成正比(bi)。因此，為使軸向、周(zhou)向裂紋(wen)感(gan)(gan)(gan)應線圈均(jun)具(ju)有較高的(de)檢(jian)測(ce)靈敏(min)度(du)，夾(jia)角0應設計在(zai)(zai)合理的(de)范(fan)圍內。由于鋼管與(yu)(yu)軸向磁(ci)(ci)化場具(ju)有軸對稱性(xing)，高強(qiang)度(du)的(de)軸向均(jun)勻磁(ci)(ci)化場更容易獲(huo)(huo)得，因此，在(zai)(zai)相同的(de)條件(jian)下(xia)，周(zhou)向裂紋(wen)漏(lou)磁(ci)(ci)場磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應強(qiang)度(du)B。比(bi)軸向裂紋(wen)漏(lou)磁(ci)(ci)場磁(ci)(ci)感(gan)(gan)(gan)應強(qiang)度(du)B。更大。大量(liang)現場試驗表明，當感(gan)(gan)(gan)應線圈運動(dong)方向與(yu)(yu)鋼管軸線之間(jian)的(de)夾(jia)角0保(bao)持在(zai)(zai)50°～60°范(fan)圍內時(shi)，軸向、周(zhou)向裂紋(wen)均(jun)能獲(huo)(huo)得較好的(de)檢(jian)出性(xing)。
在(zai)生產(chan)制造過程(cheng)中，不(bu)銹鋼管中存在(zai)的青(qing)線和(he)內(nei)螺旋(xuan)會影響軸向(xiang)、周(zhou)向(xiang)裂紋的相對檢出率，根據式(shi)（3-21）和(he)式(shi)（3-22）可以得出，可以通過改變夾(jia)(jia)角(jiao)0來(lai)調(diao)(diao)整(zheng)軸向(xiang)、周(zhou)向(xiang)裂紋的檢測靈敏度(du)。為此，可以利用圖3-12所(suo)示的同(tong)步輸(shu)送對輥(gun)輪(lun)組來(lai)實現(xian)。輸(shu)送對輥(gun)輪(lun)固定于旋(xuan)轉盤上(shang)，通過連接拉桿同(tong)步調(diao)(diao)整(zheng)所(suo)有(you)對輥(gun)輪(lun)組的角(jiao)度(du)，最終實現(xian)夾(jia)(jia)角(jiao)0的連續調(diao)(diao)整(zheng)。
二、線陣漏磁檢測直探(tan)頭
一(yi)(yi)(yi)般情況下，不銹(xiu)鋼管(guan)漏(lou)磁檢(jian)測探(tan)頭由(you)內部多(duo)個感應線(xian)圈(quan)組成。為使相(xiang)同(tong)的(de)缺(que)陷漏(lou)磁場以任意路徑通過(guo)檢(jian)測探(tan)頭均可(ke)獲得(de)相(xiang)同(tong)的(de)信號輸出，可(ke)采(cai)用(yong)傳感器線(xian)陣布置方式，使缺(que)陷始終被(bei)一(yi)(yi)(yi)個或一(yi)(yi)(yi)個以上的(de)檢(jian)測通道拾取，并(bing)且(qie)這種方法容(rong)易保證(zheng)檢(jian)測探(tan)頭制(zhi)作(zuo)工藝(yi)的(de)一(yi)(yi)(yi)致性。
圖3-13a所示(shi)為目前常用(yong)的周(zhou)(zhou)向裂(lie)紋(wen)漏磁檢測探頭(tou)布(bu)(bu)置方案(an)(an)，主(zhu)要通過在鋼(gang)管周(zhou)(zhou)向布(bu)(bu)置傳(chuan)感器(qi)陣列來(lai)實現周(zhou)(zhou)向裂(lie)紋(wen)的全覆蓋掃查。該方案(an)(an)要求(qiu)每(mei)種外徑規格鋼(gang)管配置對應弧(hu)(hu)度的弧(hu)(hu)形探頭(tou)。另外，也可(ke)采取圖3-13b所示(shi)的軸向裂(lie)紋(wen)直探頭(tou)布(bu)(bu)置方案(an)(an)，將沿(yan)周(zhou)(zhou)向布(bu)(bu)置的圓(yuan)弧(hu)(hu)陣列傳(chuan)感器(qi)轉換為沿(yan)軸向布(bu)(bu)置的線型陣列傳(chuan)感器(qi)。
如圖3-14所(suo)(suo)示(shi)，圓弧陣列(lie)和線型(xing)陣列(lie)傳(chuan)感(gan)器(qi)分別對(dui)應(ying)為(wei)弧形探(tan)頭(tou)和直探(tan)頭(tou)，其內部傳(chuan)感(gan)器(qi)單(dan)元總數量(liang)相等。弧形探(tan)頭(tou)一般(ban)應(ying)用在(zai)鋼(gang)管(guan)直線前(qian)進的(de)檢測方(fang)案(an)中，而直探(tan)頭(tou)必須要(yao)求鋼(gang)管(guan)做螺(luo)旋(xuan)推(tui)進運動。當更換被檢鋼(gang)管(guan)規(gui)格時，每種外徑規(gui)格鋼(gang)管(guan)需配(pei)置對(dui)應(ying)弧度(du)的(de)弧形探(tan)頭(tou)，而直探(tan)頭(tou)可與任何外徑鋼(gang)管(guan)匹配(pei)，從而減少了探(tan)頭(tou)備件的(de)數量(liang)與種類(lei)。當然，與圖3-13a所(suo)(suo)示(shi)方(fang)案(an)相比，圖3-13b所(suo)(suo)示(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)陣列(lie)布置方(fang)法要(yao)求磁(ci)化均勻區軸向(xiang)長度(du)由4增(zeng)加到。
進(jin)一步分(fen)析(xi)不銹鋼(gang)(gang)(gang)管軸向(xiang)裂(lie)紋(wen)檢測(ce)探頭(tou)布置(zhi)方案，圖(tu)3-15a所(suo)示為目前常用的軸向(xiang)裂(lie)紋(wen)檢測(ce)探頭(tou)布置(zhi)方案，其在(zai)檢測(ce)區(qu)(qu)域中間(jian)位置(zhi)對稱布置(zhi)雙列直(zhi)(zhi)探頭(tou)。為滿足高速檢測(ce)的覆蓋率要(yao)求(qiu)，需(xu)要(yao)設計更長(chang)(chang)的探頭(tou)，此時，磁化均勻區(qu)(qu)軸向(xiang)長(chang)(chang)度為l1，周(zhou)向(xiang)范圍為β1。一方面，檢測(ce)探頭(tou)越(yue)長(chang)(chang)，與之對應的磁化均勻區(qu)(qu)軸向(xiang)長(chang)(chang)度l1越(yue)大，需(xu)要(yao)建立(li)更大空間(jian)分(fen)布的均勻磁化場，磁化設備龐(pang)大。另一方面，由于鋼(gang)(gang)(gang)管本身(shen)存(cun)在(zai)直(zhi)(zhi)線度誤(wu)差(cha)，過長(chang)(chang)的探頭(tou)與彎曲(qu)鋼(gang)(gang)(gang)管表面貼(tie)合狀態不佳，影響檢測(ce)穩定性。
另一種(zhong)方(fang)(fang)(fang)(fang)式(shi)為(wei)(wei)四個線陣漏(lou)磁直(zhi)(zhi)探(tan)頭(tou)的(de)布圖3-14 周向裂(lie)紋檢測(ce)探(tan)頭(tou)內部傳(chuan)感器布置(zhi)示意圖置(zhi)方(fang)(fang)(fang)(fang)案(an)(an)，將雙(shuang)列直(zhi)(zhi)探(tan)頭(tou)分解為(wei)(wei)周向布置(zhi)的(de)四列直(zhi)(zhi)探(tan)頭(tou)，如圖3-15b所示，磁化(hua)均(jun)勻區(qu)軸(zhou)向長度為(wei)(wei)l2，周向范(fan)圍為(wei)(wei)β2。兩(liang)種(zhong)方(fang)(fang)(fang)(fang)案(an)(an)相(xiang)比，后者可(ke)有效提(ti)高探(tan)頭(tou)的(de)跟蹤(zong)性能，并使檢測(ce)設(she)備更加緊湊。在相(xiang)同的(de)檢測(ce)速度和(he)覆蓋率下，鋼(gang)管(guan)(guan)磁化(hua)均(jun)勻區(qu)軸(zhou)向長度，周向均(jun)勻磁化(hua)范(fan)圍由β1增加到β2。圖3-16所示為(wei)(wei)軸(zhou)向裂(lie)紋檢測(ce)探(tan)頭(tou)內部傳(chuan)感器布置(zhi)示意圖，兩(liang)種(zhong)方(fang)(fang)(fang)(fang)案(an)(an)的(de)傳(chuan)感器單元總數量相(xiang)等。然(ran)而，無論哪(na)一種(zhong)方(fang)(fang)(fang)(fang)案(an)(an)，都需(xu)要(yao)鋼(gang)管(guan)(guan)與(yu)探(tan)頭(tou)之間形成相(xiang)對螺旋掃描運動(dong)。
通(tong)過對比高速漏磁檢測探(tan)頭布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)案可以看出，沿周(zhou)向(xiang)均勻(yun)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)四個線陣直探(tan)頭的優化布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)案，如(ru)圖(tu)3-13b和圖(tu)3-15b所(suo)示(shi)，既可滿足(zu)不銹鋼(gang)管高速檢測要求，又(you)實(shi)現(xian)了(le)周(zhou)向(xiang)裂紋和軸(zhou)向(xiang)裂紋檢測探(tan)頭布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)式的統一，具有(you)極(ji)大的實(shi)用價(jia)值。
三、高速氣(qi)浮掃查(cha)方法與機構
不銹鋼管(guan)在螺(luo)旋(xuan)前進過(guo)程中會產生(sheng)三個(ge)移動(dong)(dong)(dong)(dong)自(zi)由(you)(you)度(du)和(he)三個(ge)轉動(dong)(dong)(dong)(dong)自(zi)由(you)(you)度(du)，如(ru)圖3-17所(suo)示。其中，鋼管(guan)軸向(xiang)移動(dong)(dong)(dong)(dong)v2和(he)沿中心軸旋(xuan)轉ω2共(gong)同組成(cheng)(cheng)鋼管(guan)螺(luo)旋(xuan)前進運動(dong)(dong)(dong)(dong)，而(er)其余四(si)個(ge)自(zi)由(you)(you)度(du)包(bao)括(kuo)Ux、Vy、Wx和(he)組成(cheng)(cheng)了不銹鋼管(guan)的(de)(de)(de)(de)跳動(dong)(dong)(dong)(dong)和(he)m擺(bai)動(dong)(dong)(dong)(dong)。根據漏磁檢(jian)測的(de)(de)(de)(de)提離(li)效應(ying)可知，鋼管(guan)跳動(dong)(dong)(dong)(dong)和(he)擺(bai)動(dong)(dong)(dong)(dong)造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)傳感(gan)器提離(li)值變化會嚴(yan)重(zhong)影響檢(jian)測信號的(de)(de)(de)(de)一致(zhi)性。為此(ci)，探頭(tou)系統必(bi)須具有多個(ge)自(zi)由(you)(you)度(du)的(de)(de)(de)(de)隨動(dong)(dong)(dong)(dong)跟蹤功(gong)能，以消除鋼管(guan)跳動(dong)(dong)(dong)(dong)和(he)擺(bai)動(dong)(dong)(dong)(dong)帶來的(de)(de)(de)(de)影響。
為此，可以采(cai)用(yong)(yong)圖3-18所示的(de)一種四自(zi)由度(du)探(tan)頭(tou)(tou)隨(sui)動(dong)(dong)跟(gen)蹤(zong)(zong)系統。整(zheng)個隨(sui)動(dong)(dong)跟(gen)蹤(zong)(zong)裝置安裝于數控進給(gei)機(ji)構上，以滿(man)足不同規格(ge)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)徑向進給(gei)需求(qiu)。根據圖3-13b和(he)圖3-15b所示四個直(zhi)探(tan)頭(tou)(tou)布(bu)置方(fang)案，將探(tan)靴(xue)設(she)計(ji)為弧(hu)形(xing)，其內(nei)徑與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)外徑相同。當(dang)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)發生跳動(dong)(dong)和(he)擺動(dong)(dong)時，可保證弧(hu)形(xing)探(tan)靴(xue)內(nei)的(de)直(zhi)探(tan)頭(tou)(tou)與(yu)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)表面提(ti)離值保持恒定。弧(hu)形(xing)探(tan)靴(xue)與(yu)搖(yao)臂支架通過(guo)球鉸進行(xing)連接，實現對鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)轉動(dong)(dong)自(zi)由度(du)和(he)ωy的(de)隨(sui)動(dong)(dong)跟(gen)蹤(zong)(zong)。搖(yao)臂在氣(qi)缸作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)在Oxy平面內(nei)移xm動(dong)(dong)，可滿(man)足探(tan)靴(xue)對鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)移動(dong)(dong)自(zi)由度(du)和(he)的(de)隨(sui)動(dong)(dong)跟(gen)蹤(zong)(zong)要求(qiu)。
為使漏磁(ci)檢測具有最大檢測靈敏度和(he)(he)良好的一致性，一般(ban)要(yao)求磁(ci)敏感元件盡可能靠近不(bu)銹鋼(gang)(gang)管并(bing)且保持提離距離恒定。傳統接觸式探(tan)靴(xue)以內表面緊貼鋼(gang)(gang)管，實(shi)現主動跟蹤(zong)。由于探(tan)靴(xue)和(he)(he)鋼(gang)(gang)管之間(jian)存(cun)在摩擦損耗(hao)(hao)作用，一般(ban)對探(tan)靴(xue)摩擦面進行噴涂處理(li)以延(yan)長使用壽命(ming)，當探(tan)靴(xue)涂層厚(hou)度損耗(hao)(hao)到一定值(zhi)時進行更換處理(li)。
在高速(su)漏磁(ci)檢(jian)測過程(cheng)中，劇烈摩(mo)擦使探(tan)靴(xue)(xue)(xue)(xue)涂層(ceng)快速(su)消耗，并且摩(mo)擦產生的(de)(de)大量(liang)熱量(liang)不(bu)能及時散發而使環境溫度升高，影響傳感器的(de)(de)檢(jian)測精度和(he)(he)穩定(ding)性(xing)。為(wei)此，可采用(yong)(yong)(yong)(yong)一種高速(su)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)掃(sao)查(cha)系統(tong)，對鋼管(guan)實(shi)現非接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)主動跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)(zong)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)掃(sao)查(cha)系統(tong)利用(yong)(yong)(yong)(yong)在探(tan)靴(xue)(xue)(xue)(xue)與不(bu)銹鋼管(guan)表面(mian)之(zhi)間形(xing)成(cheng)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)來消除(chu)接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)摩(mo)擦作用(yong)(yong)(yong)(yong)，并實(shi)現對鋼管(guan)的(de)(de)隨(sui)動跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)(zong)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)探(tan)靴(xue)(xue)(xue)(xue)在軸向(xiang)方向(xiang)均勻(yun)布置(zhi)簡單孔(kong)式(shi)(shi)節流器，壓(ya)(ya)力(li)(li)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)通過節流孔(kong)后形(xing)成(cheng)壓(ya)(ya)降，并在鋼管(guan)表面(mian)形(xing)成(cheng)以扶正機構支點為(wei)中心的(de)(de)對稱(cheng)壓(ya)(ya)力(li)(li)分布，如圖3-19所示。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)探(tan)靴(xue)(xue)(xue)(xue)在氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)浮(fu)力(li)(li)Fair與恒定(ding)外(wai)力(li)(li)F．的(de)(de)共同作用(yong)(yong)(yong)(yong)下(xia)(xia)保持平衡，并形(xing)成(cheng)厚(hou)度為(wei)hair的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)。當鋼管(guan)發生偏移時，如向(xiang)左(zuo)移動，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)厚(hou)度hair會減小(xiao)，從而氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)流阻力(li)(li)增大，流速(su)降低，使整(zheng)個氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)內壓(ya)(ya)力(li)(li)有不(bu)同程(cheng)度的(de)(de)提(ti)高，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)作用(yong)(yong)(yong)(yong)力(li)(li)Fair增大，探(tan)靴(xue)(xue)(xue)(xue)在氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)作用(yong)(yong)(yong)(yong)力(li)(li)F和(he)(he)外(wai)力(li)(li)F.作用(yong)(yong)(yong)(yong)下(xia)(xia)向(xiang)左(zuo)移動，并達(da)到新的(de)(de)平衡位置(zhi)。這樣，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)厚(hou)度hair被限制在微小(xiao)范(fan)圍內變化(hua)，從而實(shi)現探(tan)靴(xue)(xue)(xue)(xue)對鋼管(guan)的(de)(de)非接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)(zong)。由于氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)厚(hou)度小(xiao)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)探(tan)靴(xue)(xue)(xue)(xue)所形(xing)成(cheng)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)層(ceng)對檢(jian)測信號基本沒有影響。
高(gao)速(su)氣浮掃查系統(tong)利用(yong)在探(tan)頭(tou)與鋼管表(biao)面之間形成的(de)氣膜(mo)來消除摩(mo)擦作用(yong)，提高(gao)了探(tan)頭(tou)的(de)使用(yong)壽命(ming)，并(bing)消除了摩(mo)擦溫度的(de)影響，尤其適(shi)應不銹鋼管高(gao)速(su)高(gao)精度漏(lou)磁檢測(ce)。其中，周向、軸(zhou)向裂紋漏(lou)磁檢測(ce)探(tan)頭(tou)布置方式、探(tan)頭(tou)掃查路徑以及氣浮跟(gen)蹤機構(gou)可(ke)完全(quan)相同，具(ju)有重要的(de)工程應用(yong)價值(zhi)。
