探(tan)頭(tou)掃查(cha)軌跡(ji)將影響組合檢測探(tan)頭(tou)的類(lei)型、結構(gou)、數(shu)量和布置方法等，下面來分析直線(xian)型掃查(cha)軌跡(ji)與(yu)螺旋線(xian)型掃查(cha)軌跡(ji)的特點及(ji)其影響因素。
1. 直線型(xing)掃查軌跡(ji)
直線型掃查軌跡的實現較為簡單，只需探頭原地不動、不銹(xiu)鋼管直行穿過檢測主機即可。為了實現鋼管全覆蓋檢測，需要在鋼管軸向上布置若干圈探頭架，以彌補單圈檢測探頭的漏檢區域。這是因為單個探頭架的有效檢測范圍比其本身的軸向長度或周向長度要小，因此即使將探頭架無縫隙地首尾連接覆蓋不銹鋼管的周向一圈，在相鄰探頭架之間還是會有漏檢區域。
在直線型(xing)掃查(cha)(cha)(cha)軌(gui)跡的(de)(de)(de)(de)自動(dong)化鋼(gang)管(guan)(guan)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)設(she)備中，通常采(cai)用瓦(wa)狀式(shi)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)，使(shi)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)靴(xue)的(de)(de)(de)(de)跟(gen)蹤弧面(mian)貼緊鋼(gang)管(guan)(guan)表(biao)面(mian)，確保(bao)內部(bu)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)與鋼(gang)管(guan)(guan)之間的(de)(de)(de)(de)提離值(zhi)保(bao)持恒定。一般軸(zhou)向(xiang)(xiang)長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)較小，而(er)周向(xiang)(xiang)長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)較大。如圖(tu)6-16所(suo)(suo)示(shi)，單(dan)(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)沿軸(zhou)向(xiang)(xiang)布置兩排(pai)或(huo)兩排(pai)以(yi)上的(de)(de)(de)(de)點探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)，以(yi)彌補單(dan)(dan)(dan)(dan)排(pai)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)內部(bu)相鄰點探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)間的(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)盲區，覆蓋(gai)范圍由周向(xiang)(xiang)有效檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)決定。圖(tu)6-17所(suo)(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)直線型(xing)掃查(cha)(cha)(cha)軌(gui)跡即由單(dan)(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)沿著不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)某(mou)條母線進行直線掃查(cha)(cha)(cha)得(de)到(dao)。沿鋼(gang)管(guan)(guan)周向(xiang)(xiang)展開(kai)的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)直線掃查(cha)(cha)(cha)區域如圖(tu)6-18所(suo)(suo)示(shi)，其(qi)中L代表(biao)單(dan)(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)周向(xiang)(xiang)長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)，L＇代表(biao)單(dan)(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)周向(xiang)(xiang)有效檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)，K代表(biao)單(dan)(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)軸(zhou)向(xiang)(xiang)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)。理(li)想情況下，只要不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)管(guan)(guan)前(qian)行的(de)(de)(de)(de)直線度(du)(du)(du)和檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)跟(gen)蹤效果(guo)能夠得(de)到(dao)保(bao)證，沿鋼(gang)管(guan)(guan)周向(xiang)(xiang)展開(kai)的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)直線掃查(cha)(cha)(cha)區域就是一個簡單(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)矩(ju)形，矩(ju)形的(de)(de)(de)(de)長(chang)(chang)(chang)等(deng)于鋼(gang)管(guan)(guan)長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)，矩(ju)形的(de)(de)(de)(de)寬等(deng)于單(dan)(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)周向(xiang)(xiang)有效檢(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)長(chang)(chang)(chang)度(du)(du)(du)。
自動(dong)化檢測(ce)過(guo)程中(zhong)，一般(ban)通過(guo)在(zai)鋼管(guan)軸(zhou)向(xiang)上布置多圈(quan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架，以(yi)實(shi)現(xian)全覆蓋檢測(ce)。以(yi)雙圈(quan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架為(wei)(wei)例，圖6-19所示為(wei)(wei)沿(yan)不銹鋼管(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)展開的6探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架掃查區域。其中(zhong)，L代(dai)(dai)表(biao)單探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架周(zhou)(zhou)向(xiang)長(chang)度，L＇代(dai)(dai)表(biao)單探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架周(zhou)(zhou)向(xiang)有效檢測(ce)長(chang)度，πd，代(dai)(dai)表(biao)鋼管(guan)周(zhou)(zhou)長(chang)，N2、N3、N4、Ns、No、、···為(wei)(wei)檢測(ce)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架編(bian)號。
多探頭(tou)架(jia)的有(you)效掃查范(fan)圍總(zong)和須比鋼(gang)管周(zhou)(zhou)長大，并且具有(you)相應的重(zhong)疊覆蓋區，通常要(yao)求保證有(you)不低于20％的檢(jian)測重(zhong)疊率。因此探頭(tou)架(jia)數量N、單探頭(tou)架(jia)周(zhou)(zhou)向有(you)效檢(jian)測長度L＇、鋼(gang)管外徑d1之間(jian)需滿足以下(xia)關系式：NL'>120% (6-1)
由式（6-1）可(ke)看出，當待(dai)檢(jian)鋼管外徑(jing)d1確定后，檢(jian)測(ce)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)數(shu)量N和單探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)周向(xiang)有效(xiao)檢(jian)測(ce)長度(du)L＇成(cheng)反比。若(ruo)要(yao)減(jian)小探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)外形尺寸(cun)(cun)，以增(zeng)加(jia)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)跟(gen)蹤(zong)機構的(de)(de)(de)靈活性(xing)(xing)，可(ke)增(zeng)加(jia)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)數(shu)量，但又(you)勢必會(hui)造成(cheng)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)跟(gen)蹤(zong)機構數(shu)量的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，整(zheng)個檢(jian)測(ce)主(zhu)機的(de)(de)(de)機械(xie)結(jie)構將會(hui)變(bian)得龐(pang)大(da)，機械(xie)動(dong)作的(de)(de)(de)控(kong)制也會(hui)變(bian)得更復雜。若(ruo)要(yao)減(jian)少探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)數(shu)量，可(ke)增(zeng)大(da)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)外形尺寸(cun)(cun)即增(zeng)加(jia)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)有效(xiao)檢(jian)測(ce)范圍，尤其是周向(xiang)，但這樣(yang)對探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)跟(gen)蹤(zong)機構的(de)(de)(de)靈活性(xing)(xing)也提出了挑(tiao)戰。因此，在實際應(ying)用過程中，應(ying)綜(zong)合考慮，選取(qu)合適的(de)(de)(de)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)數(shu)量并優化設計探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)結(jie)構及(ji)其機械(xie)跟(gen)蹤(zong)裝(zhuang)置。
綜上，影響(xiang)直(zhi)線型掃查軌跡的參數為單探(tan)頭架周(zhou)向有效檢測(ce)長(chang)度(du)、探(tan)頭架數量(liang)、圈(quan)數與排列方式(shi)等(deng)(deng)。理論上，各參數的關系(xi)只(zhi)要(yao)滿足式(shi)（6-1）即可(ke)，但對信號處理、控制系(xi)統、機械(xie)結構(gou)等(deng)(deng)而言，應重(zhong)點考慮并(bing)優化設計。
2. 螺旋線型(xing)掃查軌跡
螺旋(xuan)線(xian)型(xing)掃查軌跡的設計和實(shi)(shi)現要比直線(xian)型(xing)復雜，下面從檢(jian)(jian)測機理(li)、探頭(tou)(tou)布置(zhi)(zhi)等(deng)方(fang)面進(jin)行分(fen)(fen)析。三種(zhong)比較典(dian)型(xing)的實(shi)(shi)現方(fang)式(shi)中，以“探頭(tou)(tou)原(yuan)地(di)不(bu)動(dong)、鋼(gang)管螺旋(xuan)前進(jin)式(shi)”為例進(jin)行分(fen)(fen)析。為了實(shi)(shi)現全覆蓋檢(jian)(jian)測，該方(fang)式(shi)并不(bu)需要在(zai)周向布置(zhi)(zhi)大量(liang)(liang)探頭(tou)(tou)架，因此(ci)可(ke)減少探頭(tou)(tou)數量(liang)(liang)，降低信號處理(li)的難度，同時也可(ke)降低設備成(cheng)本。
此(ci)(ci)種方式中的(de)(de)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)為瓦(wa)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式或(huo)條狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式。瓦(wa)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)的(de)(de)外(wai)(wai)形(xing)需根據被檢鋼(gang)管外(wai)(wai)徑而定，即一種瓦(wa)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)只適用(yong)于(yu)一種規格的(de)(de)鋼(gang)管。相(xiang)反(fan)，條狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)具有通用(yong)性，但其(qi)機械跟蹤(zong)性能卻不如瓦(wa)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)，唯(wei)有依靠良好(hao)、穩定的(de)(de)機械跟蹤(zong)輔助裝(zhuang)置(zhi)。條狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)沿(yan)鋼(gang)管軸(zhou)向(xiang)長(chang)(chang)度較長(chang)(chang)，而周(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)長(chang)(chang)度較短。內部點探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)布(bu)置(zhi)工藝(yi)與瓦(wa)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)類似(si)，沿(yan)鋼(gang)管周(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)布(bu)置(zhi)兩排(pai)或(huo)兩排(pai)以上(shang)的(de)(de)點探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)，互相(xiang)彌補相(xiang)鄰點探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)間的(de)(de)漏檢區(qu)域(yu)，因此(ci)(ci)只存在探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)兩端(duan)的(de)(de)邊緣(yuan)漏檢區(qu)域(yu)。故(gu)單(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)有效檢測區(qu)域(yu)與其(qi)沿(yan)鋼(gang)管軸(zhou)向(xiang)的(de)(de)長(chang)(chang)度相(xiang)關。單(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)螺(luo)(luo)旋(xuan)線型掃(sao)查(cha)軌(gui)跡如圖(tu)(tu)6-20所(suo)示(shi)(shi)，沿(yan)鋼(gang)管周(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)展(zhan)開的(de)(de)單(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)螺(luo)(luo)旋(xuan)掃(sao)查(cha)區(qu)域(yu)如圖(tu)(tu)6-21所(suo)示(shi)(shi)。圖(tu)(tu)中，乙為單(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)軸(zhou)向(xiang)長(chang)(chang)度，以為單(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)軸(zhou)向(xiang)有效檢測長(chang)(chang)度，K為單(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)周(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)長(chang)(chang)度，P為掃(sao)查(cha)螺(luo)(luo)距。
為(wei)(wei)了實現全覆蓋(gai)檢(jian)測(ce)(ce)，可在鋼(gang)(gang)管截面周向(xiang)上(shang)布置若干個條狀探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)，互(hu)相彌補(bu)各自的檢(jian)測(ce)(ce)盲區。圖(tu)6-22所示為(wei)(wei)均勻布置方(fang)式(shi)沿不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管周向(xiang)展開的多探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)螺旋掃查區域。圖(tu)中，L為(wei)(wei)單(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)軸向(xiang)長度(du)，L／為(wei)(wei)單(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)軸向(xiang)有效(xiao)檢(jian)測(ce)(ce)長度(du)，、N2、N3、N4為(wei)(wei)檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)編(bian)號，P為(wei)(wei)掃查螺距。為(wei)(wei)了保證有不(bu)低(di)于20％的檢(jian)測(ce)(ce)重疊(die)覆蓋(gai)率，L、P、探(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)數量N應滿足關系式(shi)：
NL'>120%P (6-2)
由式（6-2）可(ke)得，N和L／的(de)選(xuan)取(qu)和設(she)計與被檢鋼管外(wai)徑沒有直(zhi)接(jie)關系。螺距恒定(ding)時，兩(liang)者成(cheng)反比，在實際設(she)計和生產制造中，應(ying)(ying)綜合(he)考(kao)慮，選(xuan)取(qu)合(he)適(shi)的(de)探頭(tou)架(jia)數量(liang)并優化設(she)計探頭(tou)架(jia)結構及其(qi)機械跟蹤(zong)裝(zhuang)置。值得注意的(de)是，螺旋線型掃查軌(gui)跡存在著端部檢測(ce)盲區，應(ying)(ying)利用(yong)其(qi)他方法（如磁(ci)粉(fen)法、渦流法）進行補充檢測(ce)。若掃查螺距減小或探頭(tou)架(jia)數量(liang)增(zeng)多，則部檢測(ce)盲區的(de)面(mian)積(ji)將會減小。
除(chu)了(le)探(tan)頭(tou)架軸向有效檢測長度(du)外，影響(xiang)螺(luo)(luo)旋線型掃查軌(gui)跡的(de)(de)另一(yi)個(ge)關鍵參數(shu)(shu)為掃查螺(luo)(luo)距(ju)(ju)(ju)。螺(luo)(luo)距(ju)(ju)(ju)由(you)對(dui)輥(gun)輪(lun)(lun)直徑或V形輪(lun)(lun)斜(xie)面傾斜(xie)角度(du)、鋼(gang)(gang)管(guan)外徑、對(dui)輥(gun)輪(lun)(lun)或V形輪(lun)(lun)偏轉角度(du)、對(dui)輥(gun)輪(lun)(lun)中心距(ju)(ju)(ju)等參數(shu)(shu)共同決定。螺(luo)(luo)距(ju)(ju)(ju)、探(tan)頭(tou)架長度(du)等參數(shu)(shu)影響(xiang)檢測覆蓋率和(he)檢測效率；鋼(gang)(gang)管(guan)前(qian)進(jin)速(su)度(du)v決定檢測速(su)度(du)的(de)(de)快慢；不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)轉速(su)n則(ze)影響(xiang)鋼(gang)(gang)管(guan)運(yun)動(dong)的(de)(de)平穩性(xing)。因(yin)此，對(dui)掃查螺(luo)(luo)距(ju)(ju)(ju)進(jin)行數(shu)(shu)學建模并得到(dao)計算(suan)公式是(shi)十(shi)分有意義(yi)的(de)(de)。這里，對(dui)V形輪(lun)(lun)上(shang)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管(guan)螺(luo)(luo)旋運(yun)動(dong)進(jin)行數(shu)(shu)學分析，得出掃查螺(luo)(luo)距(ju)(ju)(ju)的(de)(de)數(shu)(shu)學計算(suan)公式。
假設V形輪(lun)(lun)與不銹鋼(gang)(gang)管(guan)之(zhi)間的摩擦搓(cuo)動(dong)為(wei)剛(gang)性作用，則V形輪(lun)(lun)搓(cuo)動(dong)鋼(gang)(gang)管(guan)時是以(yi)點(dian)接觸相互作用的。以(yi)其(qi)(qi)中的某(mou)一接觸點(dian)A為(wei)坐(zuo)標原點(dian)建立笛卡兒直(zhi)角坐(zuo)標系(xi)，以(yi)過A點(dian)且垂直(zhi)于(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)軸向的截(jie)面(mian)為(wei)xy平面(mian)，以(yi)鋼(gang)(gang)管(guan)軸向為(wei)z軸方向。V形輪(lun)(lun)驅(qu)動(dong)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)模型可簡化為(wei)如圖(tu)6-23所示，其(qi)(qi)俯視(shi)圖(tu)如圖(tu)6-24所示。
由式（6-9）與(yu)(yu)式（6-10）可以看出，鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)旋轉(zhuan)速(su)度(du)(du)(du)v，和前進速(su)度(du)(du)(du)v，均與(yu)(yu)v有(you)關(guan)，即(ji)與(yu)(yu)接(jie)觸點所處的位(wei)置(zhi)相關(guan)，而與(yu)(yu)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)外徑(jing)無(wu)直接(jie)關(guan)系(xi)，但鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)外徑(jing)會影(ying)響接(jie)觸點的位(wei)置(zhi)。螺(luo)距與(yu)(yu)接(jie)觸點位(wei)置(zhi)、鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)外徑(jing)等都有(you)關(guan)系(xi)。通常，隨著鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)外徑(jing)的增(zeng)大，γ角和鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)前進速(su)度(du)(du)(du)v2會增(zeng)大，但在實際應用中，由于鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)直徑(jing)增(zeng)大，旋轉(zhuan)速(su)度(du)(du)(du)變慢，不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)前進速(su)度(du)(du)(du)變化并不明顯。另外，管(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)增(zeng)大，螺(luo)距P會增(zeng)大，這(zhe)也影(ying)響著探(tan)(tan)頭架軸向有(you)效長度(du)(du)(du)的設計(ji)和探(tan)(tan)頭架數量的選取。
在螺距P的(de)計算公式(shi)中，0角(jiao)和鋼管外徑d，是(shi)已知(zhi)的(de)，因(yin)此求(qiu)解(jie)的(de)關鍵在于γ角(jiao)。由圖6-23易(yi)得到關系式(shi)：
tany =sinθtanδ' (6-12)
因此可以將求(qiu)解(jie)y角(jiao)(jiao)的(de)(de)問題，轉化為求(qiu)解(jie)δ＇角(jiao)(jiao)。由于(yu)采用解(jie)析幾(ji)何的(de)(de)方法求(qiu)解(jie)y角(jiao)(jiao)會使計算變得很復雜，下面介紹一種較為簡單的(de)(de)方法來求(qiu)解(jie)y角(jiao)(jiao)，只要螺距計算值與實(shi)測(ce)值的(de)(de)誤差在允許范圍之內，不會影響到(dao)檢測(ce)探(tan)頭架的(de)(de)設計即(ji)可。
當V形(xing)(xing)輪(lun)的(de)(de)θ角和δ角確(que)(que)定時，V形(xing)(xing)輪(lun)在(zai)傳(chuan)送機(ji)構(gou)上(shang)的(de)(de)位(wei)姿也就唯(wei)一確(que)(que)定了。建立不銹鋼管(guan)在(zai)V形(xing)(xing)輪(lun)上(shang)傳(chuan)送的(de)(de)運(yun)動模型，確(que)(que)定V形(xing)(xing)輪(lun)與鋼管(guan)軸線(xian)的(de)(de)傾斜角度，將鋼管(guan)相切于(yu)V形(xing)(xing)輪(lun)斜面，如圖6-25所示(shi)。
以(yi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)橫截(jie)面(mian)(mian)為投(tou)(tou)影面(mian)(mian)，將傳送模型(xing)投(tou)(tou)影至該面(mian)(mian)，得到(dao)傳送模型(xing)鋼(gang)管(guan)橫截(jie)面(mian)(mian)投(tou)(tou)影圖(tu)，如圖(tu)6-26所示。從而可知，不(bu)(bu)同(tong)規(gui)格鋼(gang)管(guan)在V形輪上的(de)(de)(de)接觸(chu)點所組成的(de)(de)(de)線(xian)(xian)為圖(tu)中(zhong)所示切(qie)線(xian)(xian)，也即V形輪斜面(mian)(mian)在投(tou)(tou)射(she)面(mian)(mian)內的(de)(de)(de)投(tou)(tou)射(she)線(xian)(xian)。其(qi)與(yu)鋼(gang)管(guan)旋(xuan)轉速度v方向相同(tong)，與(yu)水平(ping)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)夾(jia)角(jiao)即為8＇角(jiao)。由于(yu)V形輪的(de)(de)(de)位姿已定，故切(qie)線(xian)(xian)是一(yi)定的(de)(de)(de)，因此切(qie)線(xian)(xian)與(yu)水平(ping)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)夾(jia)角(jiao)8＇可通過作圖(tu)法得到(dao)，精度可控制到(dao)小數點后(hou)一(yi)位。通過作圖(tu)法得到(dao)的(de)(de)(de)角(jiao)8＇和V形輪傾斜角(jiao)0即可算(suan)出不(bu)(bu)同(tong)規(gui)格鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)掃(sao)查(cha)螺距。
表6-3為(wei)(wei)不(bu)(bu)同規格不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)掃(sao)查螺(luo)距的計算值(zhi)和實測值(zhi)對比。所選的V形輪斜面傾(qing)角(jiao)8為(wei)(wei)30°，外形尺寸(cun)為(wei)(wei)φ2250mm，傾(qing)斜角(jiao)0為(wei)(wei)32°，電(dian)動(dong)機(ji)(ji)轉(zhuan)速(su)為(wei)(wei)1400r／min，減速(su)機(ji)(ji)速(su)比為(wei)(wei)15：1。由表6-3中(zhong)的數據可(ke)(ke)知(zhi)，計算值(zhi)與實測值(zhi)相差不(bu)(bu)超過20mm。因此該計算方(fang)法(fa)簡單、準確、有效(xiao)、可(ke)(ke)行，在誤(wu)差允許的范圍之內(nei)。故此方(fang)法(fa)可(ke)(ke)視為(wei)(wei)一種方(fang)便快捷的鋼(gang)管(guan)掃(sao)查螺(luo)距計算方(fang)法(fa)。
