磁(ci)敏(min)感元(yuan)件通(tong)過排(pai)列(lie)組合形成探(tan)頭(tou)(tou)，探(tan)頭(tou)(tou)封裝于保護體內形成探(tan)頭(tou)(tou)體，探(tan)頭(tou)(tou)安裝在支架(jia)上形成探(tan)頭(tou)(tou)部(bu)件。
作為漏磁檢測設備的重要組成部分，探頭部件將不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)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(xian)通(tong)(tong)過(guo)檢(jian)測探頭中某一磁敏感(gan)元(yuan)件具有隨機性，因此，必須(xu)進(jin)行合理(li)的傳感(gan)器(qi)陣列布置，使得(de)缺陷(xian)以任(ren)意相對路徑通(tong)(tong)過(guo)檢(jian)測探頭時(shi)都可獲得(de)相同(tong)的信號(hao)輸出。
（2）通用性 鋼管規格繁多(duo)，如果每(mei)種外徑鋼管均配(pei)置相應探頭(tou)，則需(xu)要大量探頭(tou)備件，因(yin)此，探頭(tou)通用性一直是評價檢測系統是否具有(you)實用價值的(de)重要因(yin)素(su)。
（3）掃(sao)查(cha)靈敏度(du) 由于探(tan)頭掃(sao)查(cha)方向影響缺(que)陷(xian)檢(jian)測靈敏度(du)，因此必須合理(li)規劃探(tan)頭掃(sao)查(cha)路徑(jing)，以保證周、軸向缺(que)陷(xian)都具有(you)較(jiao)好的檢(jian)測靈敏度(du)。
為此，這里扼要闡述線陣(zhen)漏(lou)磁(ci)檢測(ce)(ce)直探頭(tou)布置，以及探頭(tou)掃查(cha)路徑規劃方法(fa)，它可(ke)以較好地解(jie)決漏(lou)磁(ci)檢測(ce)(ce)探頭(tou)部件系(xi)統(tong)的一致(zhi)性(xing)、通用性(xing)和掃查(cha)靈(ling)敏度問(wen)題。
一(yi)、探頭掃查(cha)路徑規劃(hua)
為實(shi)現(xian)對(dui)不銹鋼(gang)管(guan)缺陷的全(quan)覆蓋檢測，一般采用(yong)螺(luo)旋掃查技術對(dui)鋼(gang)管(guan)進(jin)行檢測。此時，感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)圈運(yun)動方向與缺陷走(zou)向之(zhi)間會形成夾角(jiao)0，如(ru)圖3-9所示(shi)，根據法拉第電磁感(gan)(gan)(gan)應(ying)定(ding)律，可獲得感(gan)(gan)(gan)應(ying)線(xian)圈的感(gan)(gan)(gan)應(ying)電動勢為
式中，e為感(gan)應線圈(quan)(quan)的感(gan)應電動(dong)勢；f(nc,w,l)）為線圈(quan)(quan)結(jie)構函數，和l分別(bie)為線圈(quan)(quan)的匝數、寬度(du)和u長度(du)；Bmn為缺(que)陷(xian)(xian)漏磁(ci)場磁(ci)感(gan)應強(qiang)度(du)；v為感(gan)應線圈(quan)(quan)掃查(cha)速度(du)；0為感(gan)應線圈(quan)(quan)運動(dong)方向(xiang)與缺(que)陷(xian)(xian)走向(xiang)之間的夾角。
由式（3-20）可以得(de)出，感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈的感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電動(dong)勢與夾角0相關：當(dang)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈運(yun)動(dong)方向(xiang)與缺陷(xian)(xian)走(zou)向(xiang)垂(chui)直時，即(ji)，感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈輸出的感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電動(dong)勢幅值最大；當(dang)感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈運(yun)動(dong)方向(xiang)與缺陷(xian)(xian)走(zou)向(xiang)平行時，即(ji)，感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈基(ji)本沒有感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)電動(dong)勢產生。
不(bu)銹鋼(gang)管漏磁檢測通(tong)過復合(he)磁化方(fang)式實現對(dui)周(zhou)、軸向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)紋(wen)的全面檢測，即軸向(xiang)(xiang)磁化檢測周(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)紋(wen)、周(zhou)向(xiang)(xiang)磁化檢測軸向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)紋(wen)。根據感(gan)應線圈(quan)敏(min)感(gan)方(fang)向(xiang)(xiang)與裂(lie)(lie)紋(wen)走向(xiang)(xiang)夾角對(dui)檢測信號幅值的影響規(gui)律(lv)，即當感(gan)應線圈(quan)敏(min)感(gan)方(fang)向(xiang)(xiang)與裂(lie)(lie)紋(wen)走向(xiang)(xiang)平行時(shi)，檢測信號幅值最高(gao)，周(zhou)向(xiang)(xiang)、軸向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)紋(wen)感(gan)應線圈(quan)的布置方(fang)式如圖3-10所示(shi)。
當(dang)不銹鋼(gang)管做(zuo)螺(luo)(luo)旋前(qian)進運(yun)動時，感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)將(jiang)在鋼(gang)管表面上(shang)形(xing)成螺(luo)(luo)旋掃(sao)查軌(gui)跡。將(jiang)鋼(gang)管表面沿周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)展開，如圖(tu)3-11所(suo)示(shi)。設(she)鋼(gang)管軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)運(yun)動速度為(wei)Va感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)螺(luo)(luo)旋掃(sao)查速度為(wei)v，鋼(gang)管直徑為(wei)d1，掃(sao)查軌(gui)跡螺(luo)(luo)距為(wei)P，感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)掃(sao)查軌(gui)跡與鋼(gang)管軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)夾(jia)角為(wei)0，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)運(yun)動方向(xiang)(xiang)(xiang)與軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)走(zou)向(xiang)(xiang)(xiang)夾(jia)角為(wei)，周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)運(yun)動方向(xiang)(xiang)(xiang)與周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)走(zou)向(xiang)(xiang)(xiang)夾(jia)角為(wei)α2，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)、周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)漏磁場(chang)磁感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)強度分別為(wei)和Bco根據圖(tu)3-11所(suo)示(shi)幾何關(guan)系可知，α1=θ, α2=π/2-θ。根據式(shi)（3-20），可分別獲得(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)、周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的(de)漏磁場(chang)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)(ying)電動勢輸(shu)和，即：
從式（3-21）和(he)式（3-22）可以(yi)看出，軸(zhou)(zhou)向裂(lie)紋(wen)感應(ying)(ying)電(dian)(dian)動(dong)(dong)勢(shi)與(yu)sin0成(cheng)正比(bi)(bi)，而(er)周向裂(lie)紋(wen)感應(ying)(ying)電(dian)(dian)動(dong)(dong)勢(shi)與(yu)cos0成(cheng)正比(bi)(bi)。因(yin)此，為使軸(zhou)(zhou)向、周向裂(lie)紋(wen)感應(ying)(ying)線圈均具有較(jiao)高的(de)檢測靈敏度(du)，夾角(jiao)0應(ying)(ying)設計在(zai)合(he)理的(de)范(fan)圍內(nei)。由于鋼(gang)管(guan)與(yu)軸(zhou)(zhou)向磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)具有軸(zhou)(zhou)對稱性(xing)，高強度(du)的(de)軸(zhou)(zhou)向均勻磁(ci)(ci)化(hua)場(chang)更容易獲(huo)得(de)，因(yin)此，在(zai)相同的(de)條件下，周向裂(lie)紋(wen)漏磁(ci)(ci)場(chang)磁(ci)(ci)感應(ying)(ying)強度(du)B。比(bi)(bi)軸(zhou)(zhou)向裂(lie)紋(wen)漏磁(ci)(ci)場(chang)磁(ci)(ci)感應(ying)(ying)強度(du)B。更大。大量(liang)現場(chang)試驗表明，當(dang)感應(ying)(ying)線圈運(yun)動(dong)(dong)方向與(yu)鋼(gang)管(guan)軸(zhou)(zhou)線之間(jian)的(de)夾角(jiao)0保持在(zai)50°～60°范(fan)圍內(nei)時，軸(zhou)(zhou)向、周向裂(lie)紋(wen)均能獲(huo)得(de)較(jiao)好的(de)檢出性(xing)。
在(zai)生產制造過程(cheng)中，不銹(xiu)鋼管中存在(zai)的(de)青(qing)線和內螺旋會(hui)影響(xiang)軸(zhou)向(xiang)(xiang)、周(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)紋的(de)相對(dui)檢出率，根據(ju)式(shi)（3-21）和式(shi)（3-22）可(ke)以(yi)得(de)出，可(ke)以(yi)通(tong)過改變夾角0來(lai)調(diao)整軸(zhou)向(xiang)(xiang)、周(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)(lie)紋的(de)檢測靈敏度。為此，可(ke)以(yi)利用圖3-12所示(shi)的(de)同步(bu)輸送對(dui)輥輪組來(lai)實(shi)現(xian)(xian)。輸送對(dui)輥輪固定于旋轉盤(pan)上，通(tong)過連接(jie)拉(la)桿(gan)同步(bu)調(diao)整所有對(dui)輥輪組的(de)角度，最終實(shi)現(xian)(xian)夾角0的(de)連續(xu)調(diao)整。
二、線陣漏磁檢測直探頭
一(yi)般情況下，不銹(xiu)鋼管漏(lou)磁檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)由(you)內部多個感應線圈組(zu)成。為(wei)使相同(tong)(tong)的(de)缺陷漏(lou)磁場以任意路(lu)徑通過檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)均可獲得(de)相同(tong)(tong)的(de)信號輸出，可采用(yong)傳感器線陣布置(zhi)方(fang)式，使缺陷始終被一(yi)個或一(yi)個以上的(de)檢(jian)測(ce)通道(dao)拾取(qu)，并且(qie)這種方(fang)法容易保證檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)制作(zuo)工藝的(de)一(yi)致(zhi)性(xing)。
圖(tu)3-13a所(suo)示(shi)為(wei)目前常(chang)用的周向(xiang)裂紋(wen)漏磁檢測探頭(tou)布(bu)置(zhi)方(fang)案(an)，主要通過在鋼管周向(xiang)布(bu)置(zhi)傳感器陣列來實(shi)現周向(xiang)裂紋(wen)的全(quan)覆蓋掃查。該(gai)方(fang)案(an)要求每種外(wai)(wai)徑規(gui)格鋼管配置(zhi)對(dui)應弧度的弧形探頭(tou)。另外(wai)(wai)，也可采取圖(tu)3-13b所(suo)示(shi)的軸(zhou)向(xiang)裂紋(wen)直(zhi)探頭(tou)布(bu)置(zhi)方(fang)案(an)，將沿周向(xiang)布(bu)置(zhi)的圓(yuan)弧陣列傳感器轉換為(wei)沿軸(zhou)向(xiang)布(bu)置(zhi)的線型(xing)陣列傳感器。
如圖(tu)3-14所(suo)示(shi)(shi)，圓(yuan)弧(hu)陣(zhen)列和線(xian)型陣(zhen)列傳感(gan)器分別對應為弧(hu)形(xing)探(tan)(tan)頭(tou)和直(zhi)(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)，其內部傳感(gan)器單元(yuan)總(zong)數(shu)量相等。弧(hu)形(xing)探(tan)(tan)頭(tou)一般應用在(zai)鋼管(guan)直(zhi)(zhi)線(xian)前進的檢測方案中，而(er)直(zhi)(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)必須要(yao)(yao)求鋼管(guan)做螺旋推進運動。當更換(huan)被檢鋼管(guan)規格時，每種外(wai)徑(jing)(jing)規格鋼管(guan)需配(pei)置對應弧(hu)度的弧(hu)形(xing)探(tan)(tan)頭(tou)，而(er)直(zhi)(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)可(ke)與任(ren)何外(wai)徑(jing)(jing)鋼管(guan)匹配(pei)，從而(er)減少了探(tan)(tan)頭(tou)備(bei)件的數(shu)量與種類。當然，與圖(tu)3-13a所(suo)示(shi)(shi)方案相比，圖(tu)3-13b所(suo)示(shi)(shi)傳感(gan)器陣(zhen)列布(bu)置方法要(yao)(yao)求磁化均勻區軸向(xiang)長(chang)度由4增加到。
進一(yi)步分(fen)(fen)析不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管軸(zhou)向(xiang)裂紋檢測(ce)探頭(tou)(tou)布(bu)置(zhi)方(fang)(fang)案(an)(an)，圖3-15a所示(shi)為(wei)目前(qian)常用(yong)的(de)(de)軸(zhou)向(xiang)裂紋檢測(ce)探頭(tou)(tou)布(bu)置(zhi)方(fang)(fang)案(an)(an)，其(qi)在檢測(ce)區(qu)(qu)域中(zhong)間(jian)位置(zhi)對稱布(bu)置(zhi)雙列直(zhi)探頭(tou)(tou)。為(wei)滿(man)足高(gao)速檢測(ce)的(de)(de)覆蓋率要(yao)求，需要(yao)設計(ji)更(geng)長的(de)(de)探頭(tou)(tou)，此時，磁(ci)(ci)化均勻(yun)區(qu)(qu)軸(zhou)向(xiang)長度為(wei)l1，周向(xiang)范圍(wei)為(wei)β1。一(yi)方(fang)(fang)面，檢測(ce)探頭(tou)(tou)越長，與(yu)之對應(ying)的(de)(de)磁(ci)(ci)化均勻(yun)區(qu)(qu)軸(zhou)向(xiang)長度l1越大，需要(yao)建立更(geng)大空間(jian)分(fen)(fen)布(bu)的(de)(de)均勻(yun)磁(ci)(ci)化場，磁(ci)(ci)化設備龐大。另一(yi)方(fang)(fang)面，由于(yu)鋼(gang)(gang)管本身(shen)存在直(zhi)線(xian)度誤差，過長的(de)(de)探頭(tou)(tou)與(yu)彎曲鋼(gang)(gang)管表(biao)面貼合狀態(tai)不佳，影響(xiang)檢測(ce)穩(wen)定(ding)性。
另一種(zhong)方式為(wei)四(si)個線陣漏磁(ci)直(zhi)探(tan)頭(tou)的(de)布(bu)圖3-14 周(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)檢(jian)(jian)測探(tan)頭(tou)內部傳感(gan)(gan)器(qi)布(bu)置(zhi)示(shi)意圖置(zhi)方案，將雙列直(zhi)探(tan)頭(tou)分(fen)解為(wei)周(zhou)向(xiang)(xiang)布(bu)置(zhi)的(de)四(si)列直(zhi)探(tan)頭(tou)，如圖3-15b所示(shi)，磁(ci)化均(jun)(jun)勻區軸向(xiang)(xiang)長度(du)(du)為(wei)l2，周(zhou)向(xiang)(xiang)范圍為(wei)β2。兩種(zhong)方案相比，后者(zhe)可(ke)有效提高(gao)探(tan)頭(tou)的(de)跟蹤性能，并(bing)使檢(jian)(jian)測設(she)備更加緊湊(cou)。在相同的(de)檢(jian)(jian)測速度(du)(du)和(he)覆蓋率下(xia)，鋼(gang)管(guan)磁(ci)化均(jun)(jun)勻區軸向(xiang)(xiang)長度(du)(du)，周(zhou)向(xiang)(xiang)均(jun)(jun)勻磁(ci)化范圍由β1增(zeng)加到β2。圖3-16所示(shi)為(wei)軸向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)檢(jian)(jian)測探(tan)頭(tou)內部傳感(gan)(gan)器(qi)布(bu)置(zhi)示(shi)意圖，兩種(zhong)方案的(de)傳感(gan)(gan)器(qi)單元總數(shu)量相等。然而，無論哪一種(zhong)方案，都需(xu)要鋼(gang)管(guan)與探(tan)頭(tou)之(zhi)間形(xing)成相對螺旋(xuan)掃(sao)描運動。
通過對比高(gao)速漏磁檢測(ce)探(tan)頭布置(zhi)方(fang)案可以看出(chu)，沿(yan)周向(xiang)均勻布置(zhi)四個線陣直探(tan)頭的優化布置(zhi)方(fang)案，如圖3-13b和(he)(he)圖3-15b所示，既可滿足不銹鋼管高(gao)速檢測(ce)要求(qiu)，又實現了周向(xiang)裂紋(wen)和(he)(he)軸(zhou)向(xiang)裂紋(wen)檢測(ce)探(tan)頭布置(zhi)方(fang)式(shi)的統一，具有(you)極大的實用價值。
三、高速(su)氣浮掃查方法(fa)與機構
不銹鋼(gang)管(guan)在螺(luo)旋前(qian)進過(guo)程中會(hui)(hui)產(chan)生三(san)個移(yi)動(dong)自(zi)(zi)由(you)度和三(san)個轉動(dong)自(zi)(zi)由(you)度，如圖3-17所(suo)示。其中，鋼(gang)管(guan)軸向(xiang)移(yi)動(dong)v2和沿中心(xin)軸旋轉ω2共同組成(cheng)鋼(gang)管(guan)螺(luo)旋前(qian)進運動(dong)，而其余四個自(zi)(zi)由(you)度包(bao)括Ux、Vy、Wx和組成(cheng)了不銹鋼(gang)管(guan)的(de)(de)跳(tiao)動(dong)和m擺動(dong)。根據漏磁檢測(ce)的(de)(de)提(ti)離效應可知，鋼(gang)管(guan)跳(tiao)動(dong)和擺動(dong)造成(cheng)的(de)(de)傳感器提(ti)離值變化會(hui)(hui)嚴(yan)重影響檢測(ce)信號的(de)(de)一致性。為此，探(tan)頭系統(tong)必須(xu)具有多個自(zi)(zi)由(you)度的(de)(de)隨動(dong)跟蹤功能，以消除鋼(gang)管(guan)跳(tiao)動(dong)和擺動(dong)帶來的(de)(de)影響。
為此(ci)，可以采用圖(tu)3-18所(suo)示的(de)一種四(si)自由(you)(you)度探(tan)(tan)頭隨動(dong)(dong)跟(gen)(gen)蹤系統。整個隨動(dong)(dong)跟(gen)(gen)蹤裝置(zhi)安裝于數控(kong)進(jin)給(gei)機構上，以滿足不同規格鋼(gang)管(guan)的(de)徑向進(jin)給(gei)需求(qiu)。根據(ju)圖(tu)3-13b和(he)圖(tu)3-15b所(suo)示四(si)個直(zhi)探(tan)(tan)頭布置(zhi)方案，將探(tan)(tan)靴設計為弧形(xing)，其內徑與(yu)鋼(gang)管(guan)外徑相同。當鋼(gang)管(guan)發生跳動(dong)(dong)和(he)擺動(dong)(dong)時(shi)，可保證弧形(xing)探(tan)(tan)靴內的(de)直(zhi)探(tan)(tan)頭與(yu)不銹鋼(gang)管(guan)表面(mian)提離值(zhi)保持恒定(ding)。弧形(xing)探(tan)(tan)靴與(yu)搖(yao)臂支(zhi)架通過球(qiu)鉸進(jin)行連接(jie)，實現對鋼(gang)管(guan)轉動(dong)(dong)自由(you)(you)度和(he)ωy的(de)隨動(dong)(dong)跟(gen)(gen)蹤。搖(yao)臂在(zai)氣缸作用下在(zai)Oxy平面(mian)內移xm動(dong)(dong)，可滿足探(tan)(tan)靴對鋼(gang)管(guan)移動(dong)(dong)自由(you)(you)度和(he)的(de)隨動(dong)(dong)跟(gen)(gen)蹤要求(qiu)。
為使(shi)(shi)漏(lou)磁(ci)檢測具有最大檢測靈敏度和良好的一(yi)致性，一(yi)般要求(qiu)磁(ci)敏感元(yuan)件盡可能靠近不銹鋼(gang)管并且保持提離(li)(li)距離(li)(li)恒定。傳統接觸式探(tan)(tan)(tan)靴(xue)以(yi)內表面(mian)緊貼(tie)鋼(gang)管，實現主動跟蹤。由(you)于探(tan)(tan)(tan)靴(xue)和鋼(gang)管之間(jian)存在摩擦損耗作用，一(yi)般對探(tan)(tan)(tan)靴(xue)摩擦面(mian)進行噴(pen)涂處理以(yi)延長使(shi)(shi)用壽命，當探(tan)(tan)(tan)靴(xue)涂層(ceng)厚度損耗到(dao)一(yi)定值時進行更換處理。
在(zai)高(gao)速(su)漏磁檢(jian)測過程中，劇烈摩擦(ca)使探(tan)靴(xue)(xue)涂(tu)層(ceng)快速(su)消(xiao)耗(hao)，并(bing)且摩擦(ca)產生的(de)(de)大(da)量熱(re)量不(bu)(bu)能及時散發(fa)而(er)使環境溫度(du)升高(gao)，影(ying)響傳(chuan)感器的(de)(de)檢(jian)測精(jing)度(du)和穩定(ding)性(xing)。為(wei)此(ci)，可采用(yong)一種高(gao)速(su)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)掃(sao)(sao)查系統，對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)實現非接觸式(shi)主動跟蹤(zong)(zong)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)掃(sao)(sao)查系統利用(yong)在(zai)探(tan)靴(xue)(xue)與(yu)(yu)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)表面之間形成的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)來消(xiao)除接觸式(shi)摩擦(ca)作用(yong)，并(bing)實現對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)隨(sui)動跟蹤(zong)(zong)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)探(tan)靴(xue)(xue)在(zai)軸向(xiang)(xiang)方向(xiang)(xiang)均勻布(bu)置(zhi)簡單孔式(shi)節(jie)流(liu)器，壓力氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體通過節(jie)流(liu)孔后(hou)形成壓降(jiang)，并(bing)在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)表面形成以扶正機構(gou)支點為(wei)中心(xin)的(de)(de)對(dui)稱壓力分布(bu)，如圖3-19所(suo)示。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)探(tan)靴(xue)(xue)在(zai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體浮(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)力Fair與(yu)(yu)恒定(ding)外力F．的(de)(de)共同作用(yong)下保持平衡，并(bing)形成厚(hou)度(du)為(wei)hair的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)。當鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)發(fa)生偏移時，如向(xiang)(xiang)左(zuo)移動，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)厚(hou)度(du)hair會減小(xiao)(xiao)，從而(er)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)阻(zu)力增大(da)，流(liu)速(su)降(jiang)低，使整個氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)內壓力有(you)不(bu)(bu)同程度(du)的(de)(de)提(ti)高(gao)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體作用(yong)力Fair增大(da)，探(tan)靴(xue)(xue)在(zai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體作用(yong)力F和外力F.作用(yong)下向(xiang)(xiang)左(zuo)移動，并(bing)達到新的(de)(de)平衡位(wei)置(zhi)。這樣，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)厚(hou)度(du)hair被(bei)限制在(zai)微小(xiao)(xiao)范圍內變化，從而(er)實現探(tan)靴(xue)(xue)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)的(de)(de)非接觸式(shi)跟蹤(zong)(zong)。由于(yu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)(mo)厚(hou)度(du)小(xiao)(xiao)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)探(tan)靴(xue)(xue)所(suo)形成的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)層(ceng)對(dui)檢(jian)測信號基本沒(mei)有(you)影(ying)響。
高(gao)速氣浮掃查(cha)系(xi)統利用(yong)在探頭(tou)與鋼管(guan)表面之間形成(cheng)的(de)氣膜來(lai)消除摩(mo)擦作用(yong)，提(ti)高(gao)了探頭(tou)的(de)使用(yong)壽(shou)命(ming)，并消除了摩(mo)擦溫(wen)度的(de)影響，尤其適應(ying)不銹鋼管(guan)高(gao)速高(gao)精度漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)。其中，周向、軸向裂紋漏(lou)磁(ci)檢(jian)測(ce)探頭(tou)布置(zhi)方式、探頭(tou)掃查(cha)路(lu)徑以及氣浮跟蹤機構(gou)可(ke)完(wan)全相同，具有重要的(de)工程應(ying)用(yong)價值。
