磁敏(min)感元(yuan)件通過(guo)排列組合形成探(tan)頭(tou)，探(tan)頭(tou)封裝于保護體內形成探(tan)頭(tou)體，探(tan)頭(tou)安裝在(zai)支架(jia)上形成探(tan)頭(tou)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)(xian)通過檢(jian)測(ce)探頭(tou)中(zhong)某(mou)一(yi)磁敏感(gan)元(yuan)件具有隨機性，因(yin)此，必須(xu)進行合理的傳感(gan)器陣列布置，使得缺陷(xian)(xian)以任意相對路(lu)徑通過檢(jian)測(ce)探頭(tou)時都可獲得相同的信號輸出。

（2）通用性 鋼管(guan)(guan)規(gui)格繁(fan)多，如果每種外徑鋼管(guan)(guan)均配置(zhi)相應探(tan)頭，則需要(yao)大量探(tan)頭備件(jian)，因(yin)此，探(tan)頭通用性一直是評價(jia)檢測系(xi)統(tong)是否具有(you)實用價(jia)值的重要(yao)因(yin)素。

（3）掃查(cha)靈(ling)(ling)敏度(du) 由于探頭掃查(cha)方(fang)向影響缺(que)陷檢(jian)(jian)測靈(ling)(ling)敏度(du)，因此必須合理規(gui)劃探頭掃查(cha)路徑(jing)，以保證(zheng)周、軸向缺(que)陷都(dou)具(ju)有(you)較好的檢(jian)(jian)測靈(ling)(ling)敏度(du)。

  為此，這里扼要(yao)闡述線陣漏磁檢測直探頭(tou)布(bu)置，以(yi)及探頭(tou)掃查路(lu)徑規(gui)劃方法(fa)，它可以(yi)較好地解(jie)決漏磁檢測探頭(tou)部件系統的(de)一致性、通用性和掃查靈敏度問題(ti)。

一、探(tan)頭掃(sao)查路徑規(gui)劃

  為(wei)實現(xian)對不銹鋼(gang)管缺陷(xian)的全覆蓋檢測，一般(ban)采用(yong)螺旋掃(sao)查技(ji)術對鋼(gang)管進行檢測。此時，感(gan)應線圈運動方向與缺陷(xian)走(zou)向之間會(hui)形成夾(jia)角(jiao)0，如圖3-9所示，根據法拉第(di)電(dian)磁感(gan)應定律，可獲得感(gan)應線圈的感(gan)應電(dian)動勢為(wei)

  式中，e為(wei)感應(ying)線(xian)圈的感應(ying)電動勢；f(nc,w,l)）為(wei)線(xian)圈結構(gou)函數，和(he)l分別(bie)為(wei)線(xian)圈的匝(za)數、寬度(du)和(he)u長度(du)；Bmn為(wei)缺(que)陷漏磁場磁感應(ying)強度(du)；v為(wei)感應(ying)線(xian)圈掃查(cha)速(su)度(du)；0為(wei)感應(ying)線(xian)圈運動方向(xiang)與缺(que)陷走向(xiang)之間(jian)的夾角。

  由(you)式(shi)（3-20）可以(yi)得出，感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)線圈的(de)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)電(dian)(dian)動勢(shi)與夾角(jiao)0相關：當(dang)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)線圈運(yun)動方向(xiang)(xiang)與缺陷走向(xiang)(xiang)垂直(zhi)時(shi)，即，感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)線圈輸出的(de)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)電(dian)(dian)動勢(shi)幅值最(zui)大；當(dang)感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)線圈運(yun)動方向(xiang)(xiang)與缺陷走向(xiang)(xiang)平(ping)行時(shi)，即，感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)線圈基本沒有感(gan)(gan)(gan)(gan)(gan)應(ying)電(dian)(dian)動勢(shi)產生。

  不(bu)銹(xiu)鋼管漏磁(ci)(ci)檢(jian)測通過復合磁(ci)(ci)化(hua)方(fang)(fang)式實現(xian)對周(zhou)、軸向(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)的全面檢(jian)測，即軸向(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)化(hua)檢(jian)測周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)、周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)化(hua)檢(jian)測軸向(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)。根據感(gan)應(ying)(ying)線圈(quan)(quan)敏(min)感(gan)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)與裂(lie)紋(wen)走(zou)(zou)向(xiang)(xiang)(xiang)夾角對檢(jian)測信(xin)號(hao)幅(fu)值(zhi)的影響規(gui)律，即當感(gan)應(ying)(ying)線圈(quan)(quan)敏(min)感(gan)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)與裂(lie)紋(wen)走(zou)(zou)向(xiang)(xiang)(xiang)平(ping)行(xing)時，檢(jian)測信(xin)號(hao)幅(fu)值(zhi)最高(gao)，周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)、軸向(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)感(gan)應(ying)(ying)線圈(quan)(quan)的布置(zhi)方(fang)(fang)式如圖3-10所示(shi)。

  當(dang)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)做螺(luo)旋(xuan)前(qian)進運動(dong)時，感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈將在(zai)鋼(gang)管(guan)(guan)表面上形成螺(luo)旋(xuan)掃(sao)查軌(gui)跡(ji)。將鋼(gang)管(guan)(guan)表面沿周(zhou)向(xiang)展(zhan)開(kai)，如圖3-11所示。設鋼(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)運動(dong)速度為(wei)(wei)Va感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈螺(luo)旋(xuan)掃(sao)查速度為(wei)(wei)v，鋼(gang)管(guan)(guan)直徑為(wei)(wei)d1，掃(sao)查軌(gui)跡(ji)螺(luo)距為(wei)(wei)P，感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈掃(sao)查軌(gui)跡(ji)與(yu)(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)夾角為(wei)(wei)0，軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈運動(dong)方(fang)向(xiang)與(yu)(yu)軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)走向(xiang)夾角為(wei)(wei)，周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈運動(dong)方(fang)向(xiang)與(yu)(yu)周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)走向(xiang)夾角為(wei)(wei)α2，軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)、周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)漏磁場(chang)磁感(gan)應(ying)(ying)強度分別(bie)為(wei)(wei)和Bco根(gen)據(ju)圖3-11所示幾何關系(xi)可知，α1=θ, α2=π/2-θ。根(gen)據(ju)式（3-20），可分別(bie)獲得軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)、周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈的漏磁場(chang)感(gan)應(ying)(ying)電動(dong)勢輸(shu)和，即：

  從(cong)式(shi)（3-21）和式(shi)（3-22）可以看出(chu)，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)感(gan)應(ying)(ying)(ying)電(dian)動勢與(yu)sin0成正比(bi)，而周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)感(gan)應(ying)(ying)(ying)電(dian)動勢與(yu)cos0成正比(bi)。因此(ci)，為使(shi)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)、周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈均具有較高(gao)的(de)檢測靈敏度(du)，夾(jia)角0應(ying)(ying)(ying)設計在(zai)合理(li)的(de)范圍(wei)內。由于鋼管與(yu)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)化場(chang)具有軸(zhou)(zhou)對稱性(xing)，高(gao)強(qiang)度(du)的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)均勻磁(ci)(ci)(ci)化場(chang)更(geng)容易獲得，因此(ci)，在(zai)相同的(de)條件下，周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)B。比(bi)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)漏(lou)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)磁(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)B。更(geng)大。大量現場(chang)試(shi)驗表明，當感(gan)應(ying)(ying)(ying)線(xian)圈運動方向(xiang)(xiang)與(yu)鋼管軸(zhou)(zhou)線(xian)之間(jian)的(de)夾(jia)角0保持在(zai)50°～60°范圍(wei)內時，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)、周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋(wen)均能(neng)獲得較好(hao)的(de)檢出(chu)性(xing)。

  在生產制造過(guo)程中(zhong)，不(bu)銹鋼管中(zhong)存在的(de)(de)(de)青線和內螺旋(xuan)會影響軸向(xiang)、周向(xiang)裂紋的(de)(de)(de)相對檢(jian)出率，根據式(shi)（3-21）和式(shi)（3-22）可(ke)(ke)以得出，可(ke)(ke)以通過(guo)改變夾(jia)(jia)角0來調整(zheng)軸向(xiang)、周向(xiang)裂紋的(de)(de)(de)檢(jian)測靈敏度。為此(ci)，可(ke)(ke)以利用(yong)圖3-12所(suo)示的(de)(de)(de)同(tong)步(bu)輸送對輥(gun)輪(lun)(lun)組來實現。輸送對輥(gun)輪(lun)(lun)固定于(yu)旋(xuan)轉(zhuan)盤上，通過(guo)連(lian)接拉桿同(tong)步(bu)調整(zheng)所(suo)有對輥(gun)輪(lun)(lun)組的(de)(de)(de)角度，最終(zhong)實現夾(jia)(jia)角0的(de)(de)(de)連(lian)續調整(zheng)。

二、線(xian)陣(zhen)漏(lou)磁檢測(ce)直探頭

  一(yi)般情況下，不銹鋼(gang)管漏磁檢測(ce)探頭由內部多個(ge)感應(ying)線圈組(zu)成。為使相同的缺陷漏磁場以(yi)任意路徑通(tong)過檢測(ce)探頭均可獲得相同的信號輸出(chu)，可采用傳感器線陣布(bu)置方式，使缺陷始(shi)終被一(yi)個(ge)或一(yi)個(ge)以(yi)上(shang)的檢測(ce)通(tong)道拾取(qu)，并且(qie)這種方法容易保證(zheng)檢測(ce)探頭制作工藝(yi)的一(yi)致性。

  圖(tu)3-13a所(suo)示為目前(qian)常用的(de)周向裂(lie)紋漏(lou)磁檢測探(tan)頭(tou)布(bu)(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)案，主要通過(guo)在鋼管(guan)周向布(bu)(bu)(bu)置(zhi)(zhi)傳感(gan)器陣列(lie)(lie)(lie)來(lai)實現周向裂(lie)紋的(de)全覆蓋掃查(cha)。該方(fang)案要求(qiu)每種外(wai)徑(jing)規格(ge)鋼管(guan)配置(zhi)(zhi)對應弧(hu)度的(de)弧(hu)形探(tan)頭(tou)。另外(wai)，也可采取圖(tu)3-13b所(suo)示的(de)軸(zhou)(zhou)向裂(lie)紋直探(tan)頭(tou)布(bu)(bu)(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)案，將(jiang)沿周向布(bu)(bu)(bu)置(zhi)(zhi)的(de)圓(yuan)弧(hu)陣列(lie)(lie)(lie)傳感(gan)器轉換為沿軸(zhou)(zhou)向布(bu)(bu)(bu)置(zhi)(zhi)的(de)線型(xing)陣列(lie)(lie)(lie)傳感(gan)器。

  如圖3-14所示，圓弧(hu)(hu)陣列(lie)和線(xian)(xian)型陣列(lie)傳(chuan)感器分(fen)別對應為弧(hu)(hu)形(xing)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)和直(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)，其內部傳(chuan)感器單元總數(shu)量相(xiang)等。弧(hu)(hu)形(xing)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)一般應用在鋼管(guan)(guan)(guan)直(zhi)線(xian)(xian)前(qian)進的檢測方案中，而直(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)必(bi)須(xu)要求鋼管(guan)(guan)(guan)做螺旋推進運(yun)動(dong)。當更換被檢鋼管(guan)(guan)(guan)規(gui)(gui)格時，每(mei)種(zhong)外徑(jing)規(gui)(gui)格鋼管(guan)(guan)(guan)需配置(zhi)對應弧(hu)(hu)度的弧(hu)(hu)形(xing)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)，而直(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)可與(yu)任何(he)外徑(jing)鋼管(guan)(guan)(guan)匹配，從而減(jian)少了探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)備(bei)件的數(shu)量與(yu)種(zhong)類。當然(ran)，與(yu)圖3-13a所示方案相(xiang)比，圖3-13b所示傳(chuan)感器陣列(lie)布置(zhi)方法要求磁化均勻區軸(zhou)向長度由4增加到。

  進(jin)一(yi)步分(fen)析不銹鋼管(guan)軸(zhou)向(xiang)裂紋檢(jian)測探頭(tou)布(bu)(bu)置(zhi)方案，圖3-15a所(suo)示為目(mu)前(qian)常用的(de)(de)軸(zhou)向(xiang)裂紋檢(jian)測探頭(tou)布(bu)(bu)置(zhi)方案，其(qi)在檢(jian)測區(qu)域中間位置(zhi)對稱布(bu)(bu)置(zhi)雙列(lie)直探頭(tou)。為滿足高速檢(jian)測的(de)(de)覆(fu)蓋率要求，需要設計(ji)更長(chang)的(de)(de)探頭(tou)，此時，磁化均(jun)(jun)勻(yun)區(qu)軸(zhou)向(xiang)長(chang)度為l1，周向(xiang)范圍為β1。一(yi)方面(mian)(mian)，檢(jian)測探頭(tou)越(yue)長(chang)，與(yu)之對應的(de)(de)磁化均(jun)(jun)勻(yun)區(qu)軸(zhou)向(xiang)長(chang)度l1越(yue)大，需要建(jian)立更大空間分(fen)布(bu)(bu)的(de)(de)均(jun)(jun)勻(yun)磁化場，磁化設備龐大。另一(yi)方面(mian)(mian)，由于鋼管(guan)本(ben)身存在直線度誤差(cha)，過長(chang)的(de)(de)探頭(tou)與(yu)彎曲鋼管(guan)表(biao)面(mian)(mian)貼合狀態不佳(jia)，影響檢(jian)測穩定性。

  另一種(zhong)方式為(wei)(wei)四個線(xian)陣漏磁直(zhi)(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)的(de)(de)布圖3-14 周(zhou)向(xiang)裂紋檢(jian)測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)內(nei)部傳感(gan)(gan)器布置(zhi)示意(yi)圖置(zhi)方案(an)(an)，將雙(shuang)列(lie)直(zhi)(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)分(fen)解為(wei)(wei)周(zhou)向(xiang)布置(zhi)的(de)(de)四列(lie)直(zhi)(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)，如圖3-15b所示，磁化均(jun)(jun)勻區(qu)軸向(xiang)長度為(wei)(wei)l2，周(zhou)向(xiang)范圍為(wei)(wei)β2。兩種(zhong)方案(an)(an)相(xiang)(xiang)比，后者可有效提高探(tan)(tan)頭(tou)(tou)的(de)(de)跟蹤性能，并(bing)使檢(jian)測(ce)設備(bei)更加緊湊。在相(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)檢(jian)測(ce)速度和覆蓋率(lv)下，鋼(gang)管磁化均(jun)(jun)勻區(qu)軸向(xiang)長度，周(zhou)向(xiang)均(jun)(jun)勻磁化范圍由β1增(zeng)加到β2。圖3-16所示為(wei)(wei)軸向(xiang)裂紋檢(jian)測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)內(nei)部傳感(gan)(gan)器布置(zhi)示意(yi)圖，兩種(zhong)方案(an)(an)的(de)(de)傳感(gan)(gan)器單元(yuan)總數量相(xiang)(xiang)等。然(ran)而，無論哪一種(zhong)方案(an)(an)，都需要(yao)鋼(gang)管與探(tan)(tan)頭(tou)(tou)之間形成相(xiang)(xiang)對螺(luo)旋(xuan)掃描運動。

  通過對比高(gao)速漏磁檢(jian)測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)布(bu)置方(fang)案(an)可以看出，沿周(zhou)向(xiang)均(jun)勻(yun)布(bu)置四個線陣直(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)的(de)優化布(bu)置方(fang)案(an)，如圖3-13b和(he)(he)圖3-15b所示，既可滿足不(bu)銹鋼(gang)管高(gao)速檢(jian)測(ce)要求，又實(shi)現了周(zhou)向(xiang)裂紋和(he)(he)軸向(xiang)裂紋檢(jian)測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)布(bu)置方(fang)式的(de)統一，具有極(ji)大(da)的(de)實(shi)用價值。

三、高速(su)氣浮掃查方法與機構(gou)

  不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)在螺旋前(qian)進過(guo)程中會(hui)產生三個移動(dong)(dong)自(zi)由度(du)(du)和(he)三個轉(zhuan)動(dong)(dong)自(zi)由度(du)(du)，如圖3-17所(suo)示。其中，鋼(gang)管(guan)(guan)軸向移動(dong)(dong)v2和(he)沿中心軸旋轉(zhuan)ω2共同組成鋼(gang)管(guan)(guan)螺旋前(qian)進運動(dong)(dong)，而其余(yu)四個自(zi)由度(du)(du)包括Ux、Vy、Wx和(he)組成了不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)(de)跳動(dong)(dong)和(he)m擺(bai)動(dong)(dong)。根據漏(lou)磁檢測(ce)的(de)(de)提(ti)離(li)效應可知，鋼(gang)管(guan)(guan)跳動(dong)(dong)和(he)擺(bai)動(dong)(dong)造成的(de)(de)傳(chuan)感器提(ti)離(li)值變化會(hui)嚴重影響檢測(ce)信號的(de)(de)一(yi)致性。為此，探頭系統必(bi)須具有多個自(zi)由度(du)(du)的(de)(de)隨動(dong)(dong)跟蹤功(gong)能，以消除鋼(gang)管(guan)(guan)跳動(dong)(dong)和(he)擺(bai)動(dong)(dong)帶來的(de)(de)影響。

  為此，可(ke)以采用圖(tu)3-18所(suo)示的(de)一種四(si)自(zi)由(you)(you)度探頭隨(sui)動(dong)跟蹤系統。整個(ge)隨(sui)動(dong)跟蹤裝置(zhi)安裝于數控進給(gei)機構上，以滿足不同規格鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)的(de)徑向進給(gei)需求。根據圖(tu)3-13b和圖(tu)3-15b所(suo)示四(si)個(ge)直探頭布置(zhi)方(fang)案，將探靴設(she)計為弧形，其內徑與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)外(wai)徑相同。當鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)發生跳動(dong)和擺動(dong)時，可(ke)保證弧形探靴內的(de)直探頭與(yu)不銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)表面(mian)提離值保持恒定。弧形探靴與(yu)搖(yao)臂支架通過球鉸(jiao)進行連接，實現對(dui)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)轉(zhuan)動(dong)自(zi)由(you)(you)度和ωy的(de)隨(sui)動(dong)跟蹤。搖(yao)臂在氣缸作用下(xia)在Oxy平面(mian)內移xm動(dong)，可(ke)滿足探靴對(dui)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)移動(dong)自(zi)由(you)(you)度和的(de)隨(sui)動(dong)跟蹤要求。

  為(wei)使漏(lou)磁檢(jian)測具(ju)有最大檢(jian)測靈敏(min)度和(he)(he)良好的一(yi)致性，一(yi)般要求磁敏(min)感元件盡(jin)可能靠(kao)近不銹鋼管(guan)并(bing)且保持提(ti)離(li)距離(li)恒定。傳統接觸式(shi)探靴(xue)以(yi)內表面緊貼鋼管(guan)，實(shi)現主動跟蹤(zong)。由于探靴(xue)和(he)(he)鋼管(guan)之間存(cun)在摩擦損耗(hao)作用，一(yi)般對(dui)探靴(xue)摩擦面進(jin)行噴涂處(chu)理以(yi)延長(chang)使用壽命，當探靴(xue)涂層厚度損耗(hao)到一(yi)定值(zhi)時(shi)進(jin)行更換處(chu)理。

  在高(gao)速漏磁檢(jian)測(ce)過程中(zhong)，劇烈(lie)摩擦(ca)使(shi)探(tan)靴涂層快速消耗(hao)，并(bing)(bing)且摩擦(ca)產生的(de)(de)(de)大量熱量不能及時散發而使(shi)環(huan)境(jing)溫度(du)(du)升(sheng)高(gao)，影響傳感器的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)精度(du)(du)和穩定(ding)性。為此，可采用(yong)(yong)一種高(gao)速氣(qi)浮(fu)(fu)(fu)掃查(cha)系統，對(dui)鋼(gang)管(guan)實(shi)現(xian)(xian)非(fei)接觸(chu)式主動(dong)跟(gen)蹤(zong)。氣(qi)浮(fu)(fu)(fu)掃查(cha)系統利(li)用(yong)(yong)在探(tan)靴與不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)表(biao)面(mian)之間形(xing)成的(de)(de)(de)氣(qi)膜(mo)來(lai)消除接觸(chu)式摩擦(ca)作(zuo)用(yong)(yong)，并(bing)(bing)實(shi)現(xian)(xian)對(dui)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)隨動(dong)跟(gen)蹤(zong)。氣(qi)浮(fu)(fu)(fu)探(tan)靴在軸向方向均勻(yun)布(bu)置簡單孔(kong)式節流器，壓力(li)(li)(li)氣(qi)體(ti)通過節流孔(kong)后形(xing)成壓降(jiang)，并(bing)(bing)在鋼(gang)管(guan)表(biao)面(mian)形(xing)成以(yi)扶正(zheng)機構支點為中(zhong)心的(de)(de)(de)對(dui)稱壓力(li)(li)(li)分布(bu)，如圖(tu)3-19所(suo)示。氣(qi)浮(fu)(fu)(fu)探(tan)靴在氣(qi)體(ti)浮(fu)(fu)(fu)力(li)(li)(li)Fair與恒定(ding)外(wai)力(li)(li)(li)F．的(de)(de)(de)共同作(zuo)用(yong)(yong)下保持平衡，并(bing)(bing)形(xing)成厚(hou)度(du)(du)為hair的(de)(de)(de)氣(qi)膜(mo)。當鋼(gang)管(guan)發生偏移(yi)時，如向左移(yi)動(dong)，氣(qi)膜(mo)厚(hou)度(du)(du)hair會減小(xiao)，從而氣(qi)流阻(zu)力(li)(li)(li)增大，流速降(jiang)低(di)，使(shi)整個氣(qi)膜(mo)內壓力(li)(li)(li)有(you)不同程度(du)(du)的(de)(de)(de)提高(gao)，氣(qi)體(ti)作(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)(li)Fair增大，探(tan)靴在氣(qi)體(ti)作(zuo)用(yong)(yong)力(li)(li)(li)F和外(wai)力(li)(li)(li)F.作(zuo)用(yong)(yong)下向左移(yi)動(dong)，并(bing)(bing)達到新的(de)(de)(de)平衡位置。這樣(yang)，氣(qi)膜(mo)厚(hou)度(du)(du)hair被限制在微(wei)小(xiao)范圍內變化(hua)，從而實(shi)現(xian)(xian)探(tan)靴對(dui)鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)非(fei)接觸(chu)式跟(gen)蹤(zong)。由于氣(qi)膜(mo)厚(hou)度(du)(du)小(xiao)，氣(qi)浮(fu)(fu)(fu)探(tan)靴所(suo)形(xing)成的(de)(de)(de)氣(qi)浮(fu)(fu)(fu)層對(dui)檢(jian)測(ce)信(xin)號基本沒(mei)有(you)影響。

  高速(su)氣浮掃(sao)查系統利(li)用在探頭(tou)與(yu)鋼(gang)管(guan)表面之間形成(cheng)的氣膜(mo)來消(xiao)除摩擦作(zuo)用，提高了探頭(tou)的使用壽命，并(bing)消(xiao)除了摩擦溫(wen)度(du)的影響，尤其適(shi)應(ying)不銹鋼(gang)管(guan)高速(su)高精度(du)漏(lou)磁檢測。其中(zhong)，周向、軸向裂(lie)紋漏(lou)磁檢測探頭(tou)布置方式、探頭(tou)掃(sao)查路徑以及氣浮跟蹤(zong)機構可完(wan)全相同，具有重要(yao)的工程應(ying)用價值。