磁敏感元件通過排列(lie)組合形成(cheng)(cheng)探頭，探頭封(feng)裝于保護(hu)體內形成(cheng)(cheng)探頭體，探頭安裝在支架上形成(cheng)(cheng)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(yi)致性 由于缺陷(xian)通過檢(jian)測探頭(tou)中(zhong)某(mou)一(yi)磁(ci)敏感元件具有(you)隨(sui)機性，因此，必須進行(xing)合理的傳感器陣列布(bu)置，使得缺陷(xian)以(yi)任意(yi)相對路徑通過檢(jian)測探頭(tou)時(shi)都可獲得相同的信號輸出。
（2）通用(yong)性 鋼管規格繁多，如果(guo)每種外(wai)徑鋼管均配(pei)置(zhi)相應探頭(tou)，則需要大量探頭(tou)備件，因此(ci)，探頭(tou)通用(yong)性一(yi)直(zhi)是(shi)評價檢測系統(tong)是(shi)否(fou)具(ju)有(you)實用(yong)價值的重要因素。
（3）掃查(cha)靈敏(min)度(du) 由于探(tan)頭掃查(cha)方向影響缺陷檢測靈敏(min)度(du)，因此必(bi)須合(he)理規劃探(tan)頭掃查(cha)路徑(jing)，以保證周、軸向缺陷都具(ju)有較好(hao)的檢測靈敏(min)度(du)。
為此，這里扼要闡述(shu)線陣漏磁檢測(ce)直探(tan)頭布置，以(yi)及探(tan)頭掃查(cha)路徑規劃方法，它可(ke)以(yi)較好地解(jie)決漏磁檢測(ce)探(tan)頭部件(jian)系統的一致性(xing)、通(tong)用性(xing)和掃查(cha)靈(ling)敏度問題。
一、探頭掃查路徑規劃
為實現對(dui)不銹(xiu)鋼管(guan)缺(que)陷的(de)(de)全覆(fu)蓋(gai)檢測，一般采用螺旋掃查(cha)技術對(dui)鋼管(guan)進(jin)行檢測。此時，感(gan)應線圈(quan)運動方向與(yu)缺(que)陷走向之間會形成夾角(jiao)0，如(ru)圖3-9所示，根據(ju)法拉第電磁感(gan)應定(ding)律，可獲(huo)得(de)感(gan)應線圈(quan)的(de)(de)感(gan)應電動勢為
式中，e為感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈的感(gan)應(ying)(ying)電動(dong)勢；f(nc,w,l)）為線(xian)(xian)圈結構函數(shu)(shu)，和l分別為線(xian)(xian)圈的匝數(shu)(shu)、寬度和u長度；Bmn為缺陷(xian)漏磁(ci)場(chang)磁(ci)感(gan)應(ying)(ying)強度；v為感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈掃(sao)查速度；0為感(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)圈運動(dong)方向與缺陷(xian)走向之間的夾角。
由(you)式（3-20）可以(yi)得出，感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)的感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)電(dian)動(dong)(dong)勢與(yu)夾(jia)角0相(xiang)關：當感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)運動(dong)(dong)方向與(yu)缺(que)陷走(zou)向垂直時，即(ji)，感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)輸出的感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)電(dian)動(dong)(dong)勢幅值最大；當感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)運動(dong)(dong)方向與(yu)缺(que)陷走(zou)向平行時，即(ji)，感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)(quan)基本沒有感(gan)(gan)應(ying)(ying)(ying)(ying)電(dian)動(dong)(dong)勢產生。
不(bu)銹鋼管漏磁檢(jian)測(ce)通過復合磁化方式(shi)實(shi)現對(dui)周(zhou)、軸向(xiang)(xiang)裂紋(wen)的全面檢(jian)測(ce)，即軸向(xiang)(xiang)磁化檢(jian)測(ce)周(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)、周(zhou)向(xiang)(xiang)磁化檢(jian)測(ce)軸向(xiang)(xiang)裂紋(wen)。根(gen)據感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)敏(min)感(gan)方向(xiang)(xiang)與裂紋(wen)走(zou)向(xiang)(xiang)夾角對(dui)檢(jian)測(ce)信(xin)號(hao)幅(fu)值的影響規律，即當感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)敏(min)感(gan)方向(xiang)(xiang)與裂紋(wen)走(zou)向(xiang)(xiang)平(ping)行時(shi)，檢(jian)測(ce)信(xin)號(hao)幅(fu)值最高，周(zhou)向(xiang)(xiang)、軸向(xiang)(xiang)裂紋(wen)感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈(quan)的布置方式(shi)如圖(tu)3-10所示。
當不銹鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)做螺旋前進運(yun)(yun)動時，感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)圈將在鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面上形(xing)成螺旋掃查軌(gui)跡(ji)。將鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)表(biao)面沿周(zhou)向(xiang)展(zhan)開，如圖3-11所示。設鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)向(xiang)運(yun)(yun)動速(su)度(du)為(wei)(wei)Va感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)圈螺旋掃查速(su)度(du)為(wei)(wei)v，鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)直(zhi)徑為(wei)(wei)d1，掃查軌(gui)跡(ji)螺距(ju)為(wei)(wei)P，感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)圈掃查軌(gui)跡(ji)與(yu)鋼(gang)(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)向(xiang)夾(jia)角(jiao)為(wei)(wei)0，軸(zhou)向(xiang)裂(lie)(lie)紋感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)圈運(yun)(yun)動方向(xiang)與(yu)軸(zhou)向(xiang)裂(lie)(lie)紋走向(xiang)夾(jia)角(jiao)為(wei)(wei)，周(zhou)向(xiang)裂(lie)(lie)紋感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)圈運(yun)(yun)動方向(xiang)與(yu)周(zhou)向(xiang)裂(lie)(lie)紋走向(xiang)夾(jia)角(jiao)為(wei)(wei)α2，軸(zhou)向(xiang)、周(zhou)向(xiang)裂(lie)(lie)紋漏(lou)磁(ci)場磁(ci)感(gan)(gan)應(ying)(ying)強(qiang)度(du)分別為(wei)(wei)和(he)Bco根(gen)據(ju)圖3-11所示幾何(he)關系可知(zhi)，α1=θ, α2=π/2-θ。根(gen)據(ju)式（3-20），可分別獲得軸(zhou)向(xiang)、周(zhou)向(xiang)裂(lie)(lie)紋感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)(xian)(xian)圈的漏(lou)磁(ci)場感(gan)(gan)應(ying)(ying)電動勢輸和(he)，即：
從(cong)式（3-21）和式（3-22）可以看出，軸向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)感應(ying)(ying)(ying)電(dian)動勢與(yu)sin0成正比(bi)，而周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)感應(ying)(ying)(ying)電(dian)動勢與(yu)cos0成正比(bi)。因此，為使(shi)軸向(xiang)、周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈均具有較(jiao)高的檢測靈(ling)敏(min)度(du)，夾(jia)角(jiao)0應(ying)(ying)(ying)設(she)計在合(he)理的范圍內。由于鋼管與(yu)軸向(xiang)磁(ci)化場具有軸對(dui)稱性(xing)，高強(qiang)度(du)的軸向(xiang)均勻磁(ci)化場更容(rong)易獲(huo)得，因此，在相(xiang)同(tong)的條件下，周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)漏磁(ci)場磁(ci)感應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)B。比(bi)軸向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)漏磁(ci)場磁(ci)感應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)B。更大。大量現場試驗表明，當感應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈運動方向(xiang)與(yu)鋼管軸線(xian)之間的夾(jia)角(jiao)0保(bao)持在50°～60°范圍內時，軸向(xiang)、周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)均能獲(huo)得較(jiao)好的檢出性(xing)。
在(zai)生產制造過(guo)程中，不銹鋼管中存在(zai)的(de)青線和內螺旋會影響軸向(xiang)、周向(xiang)裂紋(wen)的(de)相對(dui)檢出(chu)率(lv)，根據式（3-21）和式（3-22）可以得出(chu)，可以通過(guo)改(gai)變夾角(jiao)0來調整(zheng)軸向(xiang)、周向(xiang)裂紋(wen)的(de)檢測靈敏度。為此(ci)，可以利用圖3-12所示的(de)同步輸送對(dui)輥輪組(zu)來實現。輸送對(dui)輥輪固(gu)定(ding)于(yu)旋轉盤(pan)上，通過(guo)連接拉桿同步調整(zheng)所有對(dui)輥輪組(zu)的(de)角(jiao)度，最(zui)終實現夾角(jiao)0的(de)連續調整(zheng)。
二、線陣漏(lou)磁檢測直探頭
一(yi)般(ban)情(qing)況下(xia)，不銹(xiu)鋼管(guan)漏(lou)磁(ci)檢(jian)測探(tan)頭(tou)由內部多(duo)個感應線圈組成。為(wei)使(shi)(shi)相(xiang)同的(de)缺(que)陷(xian)漏(lou)磁(ci)場以(yi)任意路徑通過檢(jian)測探(tan)頭(tou)均可(ke)獲得相(xiang)同的(de)信號輸出，可(ke)采用傳感器線陣布置方式，使(shi)(shi)缺(que)陷(xian)始終被一(yi)個或一(yi)個以(yi)上(shang)的(de)檢(jian)測通道(dao)拾取，并且這種方法容易(yi)保證檢(jian)測探(tan)頭(tou)制作工藝的(de)一(yi)致性(xing)。
圖(tu)3-13a所示為(wei)目前常(chang)用(yong)的(de)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)漏磁(ci)檢測探(tan)頭(tou)布置(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)案(an)，主要通過在鋼管(guan)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)布置(zhi)(zhi)(zhi)傳感(gan)(gan)器陣列來實現周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)的(de)全覆蓋掃(sao)查(cha)。該(gai)方(fang)案(an)要求每種外徑規格鋼管(guan)配(pei)置(zhi)(zhi)(zhi)對應弧(hu)(hu)度的(de)弧(hu)(hu)形(xing)探(tan)頭(tou)。另(ling)外，也可采(cai)取圖(tu)3-13b所示的(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)直探(tan)頭(tou)布置(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)案(an)，將沿周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)布置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)圓弧(hu)(hu)陣列傳感(gan)(gan)器轉換(huan)為(wei)沿軸(zhou)向(xiang)(xiang)布置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)線(xian)型陣列傳感(gan)(gan)器。
如圖(tu)3-14所示(shi)，圓弧陣列(lie)和線(xian)型陣列(lie)傳感器(qi)分(fen)別對(dui)(dui)應為(wei)弧形探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)和直(zhi)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)，其內部傳感器(qi)單元總數(shu)量相等。弧形探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)一般應用在鋼(gang)管(guan)直(zhi)線(xian)前進的檢(jian)測方(fang)(fang)案中，而(er)直(zhi)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)必須要(yao)求(qiu)鋼(gang)管(guan)做螺(luo)旋推進運動。當更換被檢(jian)鋼(gang)管(guan)規格時(shi)，每種外(wai)徑(jing)規格鋼(gang)管(guan)需配置對(dui)(dui)應弧度(du)的弧形探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)，而(er)直(zhi)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)可與任何(he)外(wai)徑(jing)鋼(gang)管(guan)匹(pi)配，從(cong)而(er)減少了探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)備件的數(shu)量與種類。當然(ran)，與圖(tu)3-13a所示(shi)方(fang)(fang)案相比，圖(tu)3-13b所示(shi)傳感器(qi)陣列(lie)布置方(fang)(fang)法(fa)要(yao)求(qiu)磁化均(jun)勻區軸向(xiang)長(chang)度(du)由4增加到。
進一步分析不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)軸(zhou)向(xiang)裂紋檢測(ce)(ce)探(tan)(tan)(tan)頭布(bu)置方(fang)(fang)案，圖3-15a所示(shi)為目前常用的(de)軸(zhou)向(xiang)裂紋檢測(ce)(ce)探(tan)(tan)(tan)頭布(bu)置方(fang)(fang)案，其在檢測(ce)(ce)區(qu)域中間位置對(dui)稱布(bu)置雙(shuang)列直(zhi)探(tan)(tan)(tan)頭。為滿足高速(su)檢測(ce)(ce)的(de)覆蓋率(lv)要求，需(xu)(xu)要設計更長(chang)的(de)探(tan)(tan)(tan)頭，此時(shi)，磁(ci)(ci)化均勻區(qu)軸(zhou)向(xiang)長(chang)度為l1，周向(xiang)范圍為β1。一方(fang)(fang)面(mian)，檢測(ce)(ce)探(tan)(tan)(tan)頭越(yue)長(chang)，與之對(dui)應的(de)磁(ci)(ci)化均勻區(qu)軸(zhou)向(xiang)長(chang)度l1越(yue)大(da)(da)，需(xu)(xu)要建(jian)立更大(da)(da)空間分布(bu)的(de)均勻磁(ci)(ci)化場(chang)，磁(ci)(ci)化設備龐(pang)大(da)(da)。另一方(fang)(fang)面(mian)，由于(yu)鋼(gang)管(guan)本(ben)身存在直(zhi)線度誤差，過長(chang)的(de)探(tan)(tan)(tan)頭與彎(wan)曲鋼(gang)管(guan)表面(mian)貼合狀(zhuang)態(tai)不佳，影響檢測(ce)(ce)穩定性。
另一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)式為(wei)(wei)四個線(xian)陣漏(lou)磁(ci)直探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)布圖(tu)3-14 周(zhou)向(xiang)裂(lie)(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)內部傳感(gan)器布置(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)意圖(tu)置(zhi)(zhi)方(fang)(fang)案，將(jiang)雙列(lie)直探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)分解(jie)為(wei)(wei)周(zhou)向(xiang)布置(zhi)(zhi)的(de)四列(lie)直探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)，如圖(tu)3-15b所示(shi)(shi)(shi)，磁(ci)化(hua)均勻區軸(zhou)(zhou)向(xiang)長度(du)(du)為(wei)(wei)l2，周(zhou)向(xiang)范圍為(wei)(wei)β2。兩種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)案相比，后(hou)者可有效提(ti)高探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)跟蹤(zong)性能，并(bing)使檢(jian)(jian)測(ce)設備更加(jia)緊湊。在相同的(de)檢(jian)(jian)測(ce)速(su)度(du)(du)和(he)覆蓋率下(xia)，鋼管(guan)磁(ci)化(hua)均勻區軸(zhou)(zhou)向(xiang)長度(du)(du)，周(zhou)向(xiang)均勻磁(ci)化(hua)范圍由β1增加(jia)到β2。圖(tu)3-16所示(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)軸(zhou)(zhou)向(xiang)裂(lie)(lie)紋檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)內部傳感(gan)器布置(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)意圖(tu)，兩種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)案的(de)傳感(gan)器單元總數(shu)量相等。然而(er)，無論哪一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)案，都需要鋼管(guan)與探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)之(zhi)間(jian)形成相對螺旋掃描運動。
通過(guo)對(dui)比高速(su)漏磁檢(jian)測(ce)探頭(tou)布置方(fang)案(an)(an)可以(yi)看出，沿周向(xiang)(xiang)(xiang)均勻布置四(si)個線(xian)陣直探頭(tou)的優化布置方(fang)案(an)(an)，如圖3-13b和圖3-15b所(suo)示(shi)，既可滿足(zu)不銹鋼管高速(su)檢(jian)測(ce)要求(qiu)，又實現了周向(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)和軸向(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)檢(jian)測(ce)探頭(tou)布置方(fang)式的統一(yi)，具有(you)極(ji)大的實用價值(zhi)。
三、高速氣浮(fu)掃(sao)查方法與(yu)機構
不(bu)銹鋼(gang)(gang)管在(zai)螺旋(xuan)前進(jin)過程(cheng)中會(hui)產生三(san)個(ge)移動(dong)(dong)(dong)自由度(du)和三(san)個(ge)轉動(dong)(dong)(dong)自由度(du)，如圖3-17所(suo)示(shi)。其(qi)中，鋼(gang)(gang)管軸向移動(dong)(dong)(dong)v2和沿(yan)中心軸旋(xuan)轉ω2共同組成(cheng)鋼(gang)(gang)管螺旋(xuan)前進(jin)運動(dong)(dong)(dong)，而其(qi)余四(si)個(ge)自由度(du)包(bao)括Ux、Vy、Wx和組成(cheng)了(le)不(bu)銹鋼(gang)(gang)管的(de)跳動(dong)(dong)(dong)和m擺動(dong)(dong)(dong)。根據漏磁檢測(ce)的(de)提(ti)離效應可知(zhi)，鋼(gang)(gang)管跳動(dong)(dong)(dong)和擺動(dong)(dong)(dong)造成(cheng)的(de)傳感器提(ti)離值變化(hua)會(hui)嚴重影響(xiang)檢測(ce)信(xin)號的(de)一致性。為此，探(tan)頭系統必須(xu)具有多個(ge)自由度(du)的(de)隨動(dong)(dong)(dong)跟蹤功能(neng)，以消除鋼(gang)(gang)管跳動(dong)(dong)(dong)和擺動(dong)(dong)(dong)帶來的(de)影響(xiang)。
為此，可以采用圖(tu)3-18所(suo)示的(de)(de)一(yi)種四(si)自由度(du)探(tan)頭隨(sui)(sui)動跟(gen)蹤系統。整(zheng)個隨(sui)(sui)動跟(gen)蹤裝(zhuang)置(zhi)安(an)裝(zhuang)于數控進給機構(gou)上(shang)，以滿足不同規格鋼管的(de)(de)徑向進給需求。根據(ju)圖(tu)3-13b和(he)圖(tu)3-15b所(suo)示四(si)個直探(tan)頭布置(zhi)方(fang)案(an)，將探(tan)靴設計為弧(hu)形(xing)，其內徑與(yu)鋼管外徑相(xiang)同。當(dang)鋼管發(fa)生跳動和(he)擺動時(shi)，可保證(zheng)弧(hu)形(xing)探(tan)靴內的(de)(de)直探(tan)頭與(yu)不銹鋼管表面提離(li)值保持恒定。弧(hu)形(xing)探(tan)靴與(yu)搖臂支架通過(guo)球鉸進行(xing)連接，實現(xian)對鋼管轉(zhuan)動自由度(du)和(he)ωy的(de)(de)隨(sui)(sui)動跟(gen)蹤。搖臂在氣缸作(zuo)用下在Oxy平面內移xm動，可滿足探(tan)靴對鋼管移動自由度(du)和(he)的(de)(de)隨(sui)(sui)動跟(gen)蹤要求。
為(wei)使漏(lou)磁檢測具(ju)有最(zui)大檢測靈(ling)敏(min)度和良好的一(yi)致性，一(yi)般(ban)(ban)要求磁敏(min)感元(yuan)件盡可能(neng)靠近不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管(guan)并且(qie)保(bao)持提離(li)距離(li)恒定。傳統接觸(chu)式探(tan)(tan)靴(xue)以(yi)內表面(mian)緊貼(tie)鋼(gang)管(guan)，實現(xian)主(zhu)動跟蹤。由于探(tan)(tan)靴(xue)和鋼(gang)管(guan)之間存在摩(mo)擦(ca)損耗作用(yong)，一(yi)般(ban)(ban)對(dui)探(tan)(tan)靴(xue)摩(mo)擦(ca)面(mian)進(jin)行(xing)噴涂(tu)處理以(yi)延(yan)長使用(yong)壽命(ming)，當(dang)探(tan)(tan)靴(xue)涂(tu)層厚(hou)度損耗到一(yi)定值時進(jin)行(xing)更換(huan)處理。
在(zai)(zai)高速(su)漏磁檢測過程中(zhong)，劇烈摩(mo)擦使(shi)探靴涂層快速(su)消(xiao)耗(hao)，并(bing)(bing)且摩(mo)擦產生的(de)(de)大(da)(da)(da)量熱量不(bu)能及時(shi)(shi)散發而使(shi)環境溫度升高，影響傳感器的(de)(de)檢測精度和穩定性。為(wei)(wei)此(ci)，可采(cai)用(yong)一種(zhong)高速(su)氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)掃查系統，對(dui)(dui)(dui)鋼(gang)(gang)管實現(xian)非接(jie)觸(chu)式(shi)主(zhu)動跟蹤。氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)掃查系統利用(yong)在(zai)(zai)探靴與不(bu)銹鋼(gang)(gang)管表面之(zhi)間(jian)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)來消(xiao)除(chu)接(jie)觸(chu)式(shi)摩(mo)擦作(zuo)(zuo)用(yong)，并(bing)(bing)實現(xian)對(dui)(dui)(dui)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)隨(sui)動跟蹤。氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)探靴在(zai)(zai)軸向方向均勻布置簡(jian)單(dan)孔式(shi)節流器，壓(ya)(ya)(ya)力(li)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)通過節流孔后形(xing)成(cheng)(cheng)壓(ya)(ya)(ya)降，并(bing)(bing)在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)管表面形(xing)成(cheng)(cheng)以扶(fu)正機構支點(dian)為(wei)(wei)中(zhong)心的(de)(de)對(dui)(dui)(dui)稱壓(ya)(ya)(ya)力(li)分(fen)布，如圖3-19所示(shi)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)探靴在(zai)(zai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)浮(fu)(fu)力(li)Fair與恒定外力(li)F．的(de)(de)共同(tong)作(zuo)(zuo)用(yong)下保持平(ping)(ping)衡，并(bing)(bing)形(xing)成(cheng)(cheng)厚度為(wei)(wei)hair的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)。當鋼(gang)(gang)管發生偏移時(shi)(shi)，如向左移動，氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)厚度hair會減小(xiao)，從(cong)而氣(qi)(qi)(qi)(qi)流阻(zu)力(li)增大(da)(da)(da)，流速(su)降低，使(shi)整個氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)內壓(ya)(ya)(ya)力(li)有(you)(you)不(bu)同(tong)程度的(de)(de)提高，氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)作(zuo)(zuo)用(yong)力(li)Fair增大(da)(da)(da)，探靴在(zai)(zai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)作(zuo)(zuo)用(yong)力(li)F和外力(li)F.作(zuo)(zuo)用(yong)下向左移動，并(bing)(bing)達到新的(de)(de)平(ping)(ping)衡位置。這(zhe)樣，氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)厚度hair被限制在(zai)(zai)微小(xiao)范圍內變化，從(cong)而實現(xian)探靴對(dui)(dui)(dui)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)非接(jie)觸(chu)式(shi)跟蹤。由(you)于氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)厚度小(xiao)，氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)探靴所形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)層對(dui)(dui)(dui)檢測信號(hao)基(ji)本(ben)沒有(you)(you)影響。
高(gao)(gao)(gao)速氣(qi)(qi)浮(fu)掃(sao)查系統利用在探(tan)頭(tou)與鋼(gang)管(guan)表面之間形成的(de)氣(qi)(qi)膜來消除摩擦作用，提高(gao)(gao)(gao)了(le)(le)探(tan)頭(tou)的(de)使(shi)用壽命，并(bing)消除了(le)(le)摩擦溫度(du)的(de)影(ying)響，尤其(qi)適應不銹鋼(gang)管(guan)高(gao)(gao)(gao)速高(gao)(gao)(gao)精度(du)漏磁檢測(ce)。其(qi)中，周(zhou)向(xiang)、軸向(xiang)裂紋漏磁檢測(ce)探(tan)頭(tou)布(bu)置方式、探(tan)頭(tou)掃(sao)查路徑以及氣(qi)(qi)浮(fu)跟蹤機構可(ke)完全相(xiang)同，具有重要的(de)工程應用價值(zhi)。
