磁敏感元件通過排列組(zu)合形(xing)(xing)成探頭，探頭封裝于保護體內形(xing)(xing)成探頭體，探頭安(an)裝在支架(jia)上形(xing)(xing)成探頭部件。
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 由于缺陷通(tong)過檢(jian)測探(tan)頭中某一磁敏感(gan)元件具有隨機性，因此，必須進(jin)行(xing)合(he)理的(de)傳感(gan)器(qi)陣列布置，使得缺陷以任意相對路徑通(tong)過檢(jian)測探(tan)頭時都可獲得相同的(de)信號(hao)輸(shu)出。
（2）通(tong)(tong)用(yong)性(xing) 鋼管規格(ge)繁多，如果每種外(wai)徑鋼管均配置相(xiang)應探頭(tou)，則需要大量(liang)探頭(tou)備件(jian)，因(yin)此(ci)，探頭(tou)通(tong)(tong)用(yong)性(xing)一直是評(ping)價檢測系統(tong)是否具有實用(yong)價值的重要因(yin)素。
（3）掃查靈(ling)敏度(du) 由于探頭(tou)掃查方(fang)向(xiang)影響缺陷檢(jian)測(ce)靈(ling)敏度(du)，因此必須合理規(gui)劃探頭(tou)掃查路(lu)徑，以保證周、軸向(xiang)缺陷都具有較好的檢(jian)測(ce)靈(ling)敏度(du)。
為此，這里扼要(yao)闡述線陣漏(lou)磁檢測直探(tan)頭(tou)布置，以(yi)及探(tan)頭(tou)掃查路徑(jing)規(gui)劃方法，它可以(yi)較好(hao)地解決(jue)漏(lou)磁檢測探(tan)頭(tou)部件系統的一致(zhi)性(xing)、通用性(xing)和(he)掃查靈(ling)敏(min)度問題。
一、探頭掃查(cha)路徑規劃
為實(shi)現對不銹鋼(gang)管缺(que)陷(xian)的全覆蓋檢測，一般(ban)采用螺旋(xuan)掃查技術對鋼(gang)管進行檢測。此時，感應線圈運(yun)動方向與缺(que)陷(xian)走(zou)向之間(jian)會形成夾角0，如圖3-9所示，根據(ju)法拉第電磁感應定律，可獲得感應線圈的感應電動勢為
式中，e為(wei)(wei)(wei)(wei)感(gan)應(ying)線圈(quan)(quan)的(de)感(gan)應(ying)電(dian)動勢(shi)；f(nc,w,l)）為(wei)(wei)(wei)(wei)線圈(quan)(quan)結構(gou)函數，和l分(fen)別為(wei)(wei)(wei)(wei)線圈(quan)(quan)的(de)匝(za)數、寬(kuan)度(du)和u長(chang)度(du)；Bmn為(wei)(wei)(wei)(wei)缺陷漏磁(ci)場磁(ci)感(gan)應(ying)強度(du)；v為(wei)(wei)(wei)(wei)感(gan)應(ying)線圈(quan)(quan)掃查速度(du)；0為(wei)(wei)(wei)(wei)感(gan)應(ying)線圈(quan)(quan)運(yun)動方向(xiang)與缺陷走(zou)向(xiang)之間的(de)夾角。
由式（3-20）可以(yi)得出，感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)感(gan)應(ying)電動勢與夾角0相關：當(dang)感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)運動方(fang)向與缺(que)(que)陷走(zou)向垂(chui)直時(shi)，即(ji)，感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)輸出的(de)感(gan)應(ying)電動勢幅(fu)值最大；當(dang)感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)運動方(fang)向與缺(que)(que)陷走(zou)向平行(xing)時(shi)，即(ji)，感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)基本沒有感(gan)應(ying)電動勢產生。
不銹鋼管漏磁檢測(ce)(ce)(ce)通過復合磁化(hua)方(fang)式實現對(dui)周、軸向(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)的全面(mian)檢測(ce)(ce)(ce)，即軸向(xiang)(xiang)磁化(hua)檢測(ce)(ce)(ce)周向(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)、周向(xiang)(xiang)磁化(hua)檢測(ce)(ce)(ce)軸向(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)。根據感應線圈敏感方(fang)向(xiang)(xiang)與裂紋(wen)(wen)走(zou)向(xiang)(xiang)夾角對(dui)檢測(ce)(ce)(ce)信(xin)號(hao)幅值的影響規律，即當(dang)感應線圈敏感方(fang)向(xiang)(xiang)與裂紋(wen)(wen)走(zou)向(xiang)(xiang)平(ping)行(xing)時，檢測(ce)(ce)(ce)信(xin)號(hao)幅值最高，周向(xiang)(xiang)、軸向(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)感應線圈的布置方(fang)式如圖3-10所示。
當不銹鋼(gang)管(guan)(guan)做螺(luo)(luo)旋(xuan)前進運動時(shi)，感(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)將在鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)面上形(xing)成(cheng)螺(luo)(luo)旋(xuan)掃(sao)查軌(gui)跡(ji)。將鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)面沿(yan)周向(xiang)(xiang)展(zhan)開(kai)，如圖(tu)3-11所(suo)示(shi)。設鋼(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)運動速(su)度(du)為(wei)(wei)(wei)Va感(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)螺(luo)(luo)旋(xuan)掃(sao)查速(su)度(du)為(wei)(wei)(wei)v，鋼(gang)管(guan)(guan)直徑為(wei)(wei)(wei)d1，掃(sao)查軌(gui)跡(ji)螺(luo)(luo)距為(wei)(wei)(wei)P，感(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)掃(sao)查軌(gui)跡(ji)與鋼(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)夾角為(wei)(wei)(wei)0，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)感(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)運動方向(xiang)(xiang)與軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)走向(xiang)(xiang)夾角為(wei)(wei)(wei)，周向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)感(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)運動方向(xiang)(xiang)與周向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)走向(xiang)(xiang)夾角為(wei)(wei)(wei)α2，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)漏磁(ci)場磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)強度(du)分別(bie)為(wei)(wei)(wei)和(he)Bco根(gen)據圖(tu)3-11所(suo)示(shi)幾何關系可(ke)知(zhi)，α1=θ, α2=π/2-θ。根(gen)據式（3-20），可(ke)分別(bie)獲(huo)得(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)感(gan)(gan)應(ying)線(xian)(xian)(xian)圈(quan)的(de)漏磁(ci)場感(gan)(gan)應(ying)電(dian)動勢輸和(he)，即：
從式（3-21）和式（3-22）可以看出，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電動勢與(yu)sin0成(cheng)(cheng)正比(bi)，而周向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電動勢與(yu)cos0成(cheng)(cheng)正比(bi)。因此，為使(shi)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)均具有(you)較高的(de)檢(jian)測靈(ling)敏度，夾角(jiao)0應(ying)(ying)(ying)設計在合理的(de)范(fan)圍(wei)內(nei)。由(you)于鋼管與(yu)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)化場(chang)(chang)具有(you)軸(zhou)(zhou)對(dui)稱性，高強(qiang)(qiang)度的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)均勻磁(ci)化場(chang)(chang)更容易獲得，因此，在相同(tong)的(de)條件下，周向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度B。比(bi)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)漏(lou)磁(ci)場(chang)(chang)磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)(qiang)度B。更大(da)。大(da)量現場(chang)(chang)試驗表明，當(dang)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)運(yun)動方向(xiang)(xiang)與(yu)鋼管軸(zhou)(zhou)線(xian)之間的(de)夾角(jiao)0保(bao)持在50°～60°范(fan)圍(wei)內(nei)時，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)均能獲得較好的(de)檢(jian)出性。
在生產制(zhi)造(zao)過(guo)程中，不(bu)銹鋼管中存(cun)在的(de)青線和(he)內螺(luo)旋(xuan)會影響軸向、周向裂(lie)紋的(de)相對(dui)(dui)檢(jian)出(chu)率，根據式（3-21）和(he)式（3-22）可以得出(chu)，可以通過(guo)改變夾角0來調(diao)整軸向、周向裂(lie)紋的(de)檢(jian)測靈敏度(du)。為此(ci)，可以利用圖3-12所示的(de)同步輸送對(dui)(dui)輥(gun)輪組(zu)來實現(xian)。輸送對(dui)(dui)輥(gun)輪固定(ding)于旋(xuan)轉盤上，通過(guo)連接拉桿同步調(diao)整所有對(dui)(dui)輥(gun)輪組(zu)的(de)角度(du)，最終(zhong)實現(xian)夾角0的(de)連續調(diao)整。
二(er)、線陣(zhen)漏磁檢測直探頭(tou)
一般(ban)情況(kuang)下(xia)，不銹鋼管漏(lou)磁檢(jian)測(ce)探(tan)頭由(you)內(nei)部多個感應(ying)線圈組成(cheng)。為使(shi)相同的(de)(de)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁場以(yi)任(ren)意(yi)路徑通過檢(jian)測(ce)探(tan)頭均(jun)可(ke)獲得相同的(de)(de)信號輸(shu)出，可(ke)采用(yong)傳感器線陣布置方(fang)(fang)式，使(shi)缺(que)陷(xian)始終被一個或一個以(yi)上的(de)(de)檢(jian)測(ce)通道拾取，并且這種(zhong)方(fang)(fang)法容易保證(zheng)檢(jian)測(ce)探(tan)頭制作工(gong)藝的(de)(de)一致性。
圖3-13a所示(shi)為目前常用的(de)(de)周(zhou)(zhou)向裂紋(wen)漏磁檢測探(tan)頭布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方案(an)，主(zhu)要通過在(zai)鋼(gang)管(guan)周(zhou)(zhou)向布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)傳(chuan)感(gan)器(qi)陣(zhen)列(lie)來(lai)實現周(zhou)(zhou)向裂紋(wen)的(de)(de)全(quan)覆蓋掃(sao)查(cha)。該方案(an)要求每種外徑(jing)規格鋼(gang)管(guan)配置(zhi)(zhi)對應弧(hu)度的(de)(de)弧(hu)形探(tan)頭。另外，也可采(cai)取圖3-13b所示(shi)的(de)(de)軸向裂紋(wen)直探(tan)頭布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方案(an)，將(jiang)沿(yan)周(zhou)(zhou)向布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)圓弧(hu)陣(zhen)列(lie)傳(chuan)感(gan)器(qi)轉換為沿(yan)軸向布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)線型陣(zhen)列(lie)傳(chuan)感(gan)器(qi)。
如圖3-14所(suo)示，圓弧(hu)(hu)陣(zhen)(zhen)列(lie)(lie)和(he)線型陣(zhen)(zhen)列(lie)(lie)傳感器(qi)分別對應(ying)為弧(hu)(hu)形探頭(tou)和(he)直(zhi)探頭(tou)，其內部傳感器(qi)單(dan)元總數(shu)量相等(deng)。弧(hu)(hu)形探頭(tou)一般(ban)應(ying)用在鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)直(zhi)線前進的檢測方案中，而直(zhi)探頭(tou)必須要求(qiu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)做(zuo)螺旋推進運動。當(dang)(dang)更換被檢鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)規格(ge)時，每種外徑(jing)規格(ge)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)需配置對應(ying)弧(hu)(hu)度(du)的弧(hu)(hu)形探頭(tou)，而直(zhi)探頭(tou)可與任(ren)何外徑(jing)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)匹配，從而減(jian)少(shao)了探頭(tou)備件的數(shu)量與種類(lei)。當(dang)(dang)然，與圖3-13a所(suo)示方案相比，圖3-13b所(suo)示傳感器(qi)陣(zhen)(zhen)列(lie)(lie)布(bu)置方法要求(qiu)磁化均(jun)勻區軸向(xiang)長(chang)度(du)由4增加到。
進一(yi)步分析不銹鋼(gang)(gang)管(guan)軸(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋檢(jian)測探頭(tou)布(bu)置(zhi)方(fang)(fang)案(an)，圖(tu)3-15a所示為(wei)目前常用的(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋檢(jian)測探頭(tou)布(bu)置(zhi)方(fang)(fang)案(an)，其在檢(jian)測區(qu)域(yu)中間(jian)位置(zhi)對稱布(bu)置(zhi)雙列直探頭(tou)。為(wei)滿足高速(su)檢(jian)測的(de)覆蓋率要求(qiu)，需(xu)要設(she)計更長(chang)(chang)的(de)探頭(tou)，此時，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)均(jun)(jun)勻(yun)區(qu)軸(zhou)向(xiang)(xiang)長(chang)(chang)度(du)(du)為(wei)l1，周向(xiang)(xiang)范圍為(wei)β1。一(yi)方(fang)(fang)面(mian)，檢(jian)測探頭(tou)越長(chang)(chang)，與之對應的(de)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)均(jun)(jun)勻(yun)區(qu)軸(zhou)向(xiang)(xiang)長(chang)(chang)度(du)(du)l1越大(da)，需(xu)要建立更大(da)空間(jian)分布(bu)的(de)均(jun)(jun)勻(yun)磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)場，磁(ci)(ci)(ci)化(hua)(hua)設(she)備龐大(da)。另一(yi)方(fang)(fang)面(mian)，由于鋼(gang)(gang)管(guan)本身(shen)存在直線度(du)(du)誤差，過長(chang)(chang)的(de)探頭(tou)與彎曲鋼(gang)(gang)管(guan)表(biao)面(mian)貼(tie)合狀態不佳，影(ying)響檢(jian)測穩定性。
另(ling)一種(zhong)方式為(wei)四(si)個線陣漏磁(ci)直探(tan)頭(tou)的布(bu)(bu)(bu)圖(tu)(tu)3-14 周向(xiang)裂(lie)紋(wen)檢(jian)(jian)測探(tan)頭(tou)內部(bu)(bu)傳感(gan)(gan)器布(bu)(bu)(bu)置(zhi)(zhi)示(shi)意(yi)圖(tu)(tu)置(zhi)(zhi)方案，將(jiang)雙列直探(tan)頭(tou)分解為(wei)周向(xiang)布(bu)(bu)(bu)置(zhi)(zhi)的四(si)列直探(tan)頭(tou)，如(ru)圖(tu)(tu)3-15b所示(shi)，磁(ci)化(hua)均勻區(qu)(qu)軸向(xiang)長(chang)度(du)為(wei)l2，周向(xiang)范(fan)圍為(wei)β2。兩種(zhong)方案相比，后者(zhe)可(ke)有效提(ti)高探(tan)頭(tou)的跟蹤性能，并使檢(jian)(jian)測設(she)備更加(jia)緊湊。在相同(tong)的檢(jian)(jian)測速度(du)和覆蓋率下，鋼(gang)管(guan)(guan)磁(ci)化(hua)均勻區(qu)(qu)軸向(xiang)長(chang)度(du)，周向(xiang)均勻磁(ci)化(hua)范(fan)圍由β1增(zeng)加(jia)到β2。圖(tu)(tu)3-16所示(shi)為(wei)軸向(xiang)裂(lie)紋(wen)檢(jian)(jian)測探(tan)頭(tou)內部(bu)(bu)傳感(gan)(gan)器布(bu)(bu)(bu)置(zhi)(zhi)示(shi)意(yi)圖(tu)(tu)，兩種(zhong)方案的傳感(gan)(gan)器單(dan)元總數量(liang)相等(deng)。然而，無論哪(na)一種(zhong)方案，都需要鋼(gang)管(guan)(guan)與探(tan)頭(tou)之間形(xing)成相對螺(luo)旋掃描運動。
通過對(dui)比(bi)高速漏磁檢測(ce)探頭(tou)(tou)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方案(an)可(ke)以看出，沿周向(xiang)均勻布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)四(si)個線陣直探頭(tou)(tou)的(de)(de)優化布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方案(an)，如圖(tu)3-13b和圖(tu)3-15b所示，既可(ke)滿足不銹鋼管高速檢測(ce)要求，又實(shi)現了周向(xiang)裂紋和軸向(xiang)裂紋檢測(ce)探頭(tou)(tou)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方式的(de)(de)統一，具有極(ji)大的(de)(de)實(shi)用(yong)價值。
三、高速氣(qi)浮掃查方(fang)法與(yu)機構
不銹(xiu)鋼管在螺旋(xuan)前進(jin)過(guo)程(cheng)中(zhong)會產生三個(ge)(ge)移動(dong)(dong)自由(you)度和(he)(he)(he)三個(ge)(ge)轉(zhuan)動(dong)(dong)自由(you)度，如圖(tu)3-17所示。其中(zhong)，鋼管軸向移動(dong)(dong)v2和(he)(he)(he)沿中(zhong)心(xin)軸旋(xuan)轉(zhuan)ω2共同組成(cheng)(cheng)(cheng)鋼管螺旋(xuan)前進(jin)運(yun)動(dong)(dong)，而其余四個(ge)(ge)自由(you)度包括Ux、Vy、Wx和(he)(he)(he)組成(cheng)(cheng)(cheng)了不銹(xiu)鋼管的(de)跳動(dong)(dong)和(he)(he)(he)m擺(bai)動(dong)(dong)。根據漏磁檢(jian)測的(de)提(ti)離(li)效應(ying)可知，鋼管跳動(dong)(dong)和(he)(he)(he)擺(bai)動(dong)(dong)造成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)傳(chuan)感器提(ti)離(li)值(zhi)變化會嚴重影(ying)響(xiang)檢(jian)測信(xin)號的(de)一(yi)致性。為此，探頭系統必須(xu)具(ju)有多個(ge)(ge)自由(you)度的(de)隨動(dong)(dong)跟(gen)蹤功(gong)能，以消(xiao)除鋼管跳動(dong)(dong)和(he)(he)(he)擺(bai)動(dong)(dong)帶來的(de)影(ying)響(xiang)。
為(wei)此，可以(yi)采(cai)用(yong)圖3-18所示的一種四自由度探(tan)(tan)(tan)頭(tou)隨動(dong)跟(gen)(gen)蹤(zong)系統(tong)。整個(ge)隨動(dong)跟(gen)(gen)蹤(zong)裝置安裝于數控進(jin)給機構(gou)上，以(yi)滿足不同規格鋼(gang)管(guan)的徑(jing)向進(jin)給需求。根據(ju)圖3-13b和(he)(he)圖3-15b所示四個(ge)直探(tan)(tan)(tan)頭(tou)布置方案，將探(tan)(tan)(tan)靴(xue)設(she)計為(wei)弧(hu)(hu)形(xing)，其內(nei)徑(jing)與(yu)鋼(gang)管(guan)外徑(jing)相同。當鋼(gang)管(guan)發生跳動(dong)和(he)(he)擺動(dong)時，可保證弧(hu)(hu)形(xing)探(tan)(tan)(tan)靴(xue)內(nei)的直探(tan)(tan)(tan)頭(tou)與(yu)不銹鋼(gang)管(guan)表面提(ti)離值(zhi)保持(chi)恒定。弧(hu)(hu)形(xing)探(tan)(tan)(tan)靴(xue)與(yu)搖臂支架通過球鉸進(jin)行(xing)連接，實現(xian)對鋼(gang)管(guan)轉動(dong)自由度和(he)(he)ωy的隨動(dong)跟(gen)(gen)蹤(zong)。搖臂在氣缸作用(yong)下在Oxy平面內(nei)移(yi)xm動(dong)，可滿足探(tan)(tan)(tan)靴(xue)對鋼(gang)管(guan)移(yi)動(dong)自由度和(he)(he)的隨動(dong)跟(gen)(gen)蹤(zong)要求。
為使(shi)漏磁檢(jian)測具有最大檢(jian)測靈敏(min)度(du)和(he)良好的一(yi)(yi)致(zhi)性，一(yi)(yi)般要求磁敏(min)感元件盡可能(neng)靠近不銹鋼(gang)管并且保持提離距離恒定。傳統接觸式探(tan)(tan)靴(xue)以(yi)內表面(mian)(mian)緊貼鋼(gang)管，實現(xian)主動跟蹤(zong)。由于探(tan)(tan)靴(xue)和(he)鋼(gang)管之間存在摩(mo)擦損(sun)耗(hao)作用，一(yi)(yi)般對探(tan)(tan)靴(xue)摩(mo)擦面(mian)(mian)進(jin)行噴(pen)涂處理以(yi)延(yan)長使(shi)用壽命，當(dang)探(tan)(tan)靴(xue)涂層厚度(du)損(sun)耗(hao)到一(yi)(yi)定值時進(jin)行更換處理。
在(zai)高(gao)速(su)漏磁檢(jian)測(ce)過程中，劇烈摩(mo)擦使探靴(xue)(xue)涂層快速(su)消耗(hao)，并且摩(mo)擦產(chan)生的(de)大量熱量不能及(ji)時(shi)散(san)發而(er)使環境溫度(du)(du)(du)升高(gao)，影響傳(chuan)感器的(de)檢(jian)測(ce)精度(du)(du)(du)和穩定性。為此，可采(cai)用(yong)一種(zhong)高(gao)速(su)氣(qi)(qi)浮掃查(cha)系(xi)統(tong)，對鋼(gang)管(guan)實(shi)現(xian)非(fei)接觸(chu)式主動(dong)跟蹤。氣(qi)(qi)浮掃查(cha)系(xi)統(tong)利(li)用(yong)在(zai)探靴(xue)(xue)與不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)表(biao)面(mian)之間形成的(de)氣(qi)(qi)膜來(lai)消除接觸(chu)式摩(mo)擦作用(yong)，并實(shi)現(xian)對鋼(gang)管(guan)的(de)隨動(dong)跟蹤。氣(qi)(qi)浮探靴(xue)(xue)在(zai)軸向(xiang)方(fang)向(xiang)均勻(yun)布(bu)置簡(jian)單孔式節流(liu)器，壓力(li)(li)(li)(li)(li)氣(qi)(qi)體(ti)通過節流(liu)孔后形成壓降，并在(zai)鋼(gang)管(guan)表(biao)面(mian)形成以扶正(zheng)機構支點為中心(xin)的(de)對稱(cheng)壓力(li)(li)(li)(li)(li)分布(bu)，如圖3-19所示。氣(qi)(qi)浮探靴(xue)(xue)在(zai)氣(qi)(qi)體(ti)浮力(li)(li)(li)(li)(li)Fair與恒定外力(li)(li)(li)(li)(li)F．的(de)共(gong)同(tong)作用(yong)下(xia)保持平衡(heng)，并形成厚(hou)度(du)(du)(du)為hair的(de)氣(qi)(qi)膜。當鋼(gang)管(guan)發生偏移時(shi)，如向(xiang)左移動(dong)，氣(qi)(qi)膜厚(hou)度(du)(du)(du)hair會(hui)減小，從(cong)(cong)而(er)氣(qi)(qi)流(liu)阻力(li)(li)(li)(li)(li)增(zeng)大，流(liu)速(su)降低(di)，使整個氣(qi)(qi)膜內壓力(li)(li)(li)(li)(li)有不同(tong)程度(du)(du)(du)的(de)提高(gao)，氣(qi)(qi)體(ti)作用(yong)力(li)(li)(li)(li)(li)Fair增(zeng)大，探靴(xue)(xue)在(zai)氣(qi)(qi)體(ti)作用(yong)力(li)(li)(li)(li)(li)F和外力(li)(li)(li)(li)(li)F.作用(yong)下(xia)向(xiang)左移動(dong)，并達(da)到新的(de)平衡(heng)位置。這樣，氣(qi)(qi)膜厚(hou)度(du)(du)(du)hair被限制在(zai)微小范(fan)圍內變化，從(cong)(cong)而(er)實(shi)現(xian)探靴(xue)(xue)對鋼(gang)管(guan)的(de)非(fei)接觸(chu)式跟蹤。由于(yu)氣(qi)(qi)膜厚(hou)度(du)(du)(du)小，氣(qi)(qi)浮探靴(xue)(xue)所形成的(de)氣(qi)(qi)浮層對檢(jian)測(ce)信號基(ji)本沒有影響。
高(gao)速(su)(su)氣浮(fu)掃(sao)查系(xi)統利用(yong)在(zai)探頭與鋼管表面之(zhi)間形成的氣膜來消除摩(mo)(mo)擦作(zuo)用(yong)，提高(gao)了探頭的使用(yong)壽命，并消除了摩(mo)(mo)擦溫度的影響，尤其適應不銹(xiu)鋼管高(gao)速(su)(su)高(gao)精度漏磁檢測。其中，周(zhou)向、軸向裂(lie)紋漏磁檢測探頭布置方式(shi)、探頭掃(sao)查路徑以(yi)及(ji)氣浮(fu)跟蹤機構可完全相同，具有重要(yao)的工(gong)程應用(yong)價值。
