探頭掃(sao)查(cha)軌(gui)跡將(jiang)影響組(zu)合檢測探頭的(de)類型、結構、數量和布置方法等(deng)，下面(mian)來分析直(zhi)線型掃(sao)查(cha)軌(gui)跡與螺旋(xuan)線型掃(sao)查(cha)軌(gui)跡的(de)特點及其影響因素(su)。
1. 直(zhi)線型掃(sao)查軌跡
直線型掃查軌跡的實現較為簡單，只需探頭原地不動、不(bu)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(xian)型掃(sao)(sao)查軌跡的(de)(de)(de)(de)自(zi)動化鋼(gang)(gang)管(guan)檢(jian)測(ce)(ce)設備中，通常(chang)采用瓦狀式探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)，使探(tan)靴的(de)(de)(de)(de)跟蹤弧面貼緊(jin)鋼(gang)(gang)管(guan)表(biao)(biao)面，確保內部探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)與鋼(gang)(gang)管(guan)之間的(de)(de)(de)(de)提(ti)離值保持恒定。一般軸向(xiang)(xiang)長度(du)(du)較(jiao)小，而(er)周向(xiang)(xiang)長度(du)(du)較(jiao)大。如(ru)圖6-16所(suo)示(shi)，單(dan)(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)沿軸向(xiang)(xiang)布(bu)置兩排或(huo)兩排以上(shang)的(de)(de)(de)(de)點(dian)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)，以彌補單(dan)(dan)排檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)內部相(xiang)鄰點(dian)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)間的(de)(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)盲區(qu)，覆蓋(gai)范圍由周向(xiang)(xiang)有效檢(jian)測(ce)(ce)長度(du)(du)決定。圖6-17所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)直線(xian)型掃(sao)(sao)查軌跡即由單(dan)(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)沿著不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)某條母線(xian)進行直線(xian)掃(sao)(sao)查得(de)到。沿鋼(gang)(gang)管(guan)周向(xiang)(xiang)展(zhan)開的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)直線(xian)掃(sao)(sao)查區(qu)域如(ru)圖6-18所(suo)示(shi)，其中L代表(biao)(biao)單(dan)(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)周向(xiang)(xiang)長度(du)(du)，L＇代表(biao)(biao)單(dan)(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)周向(xiang)(xiang)有效檢(jian)測(ce)(ce)長度(du)(du)，K代表(biao)(biao)單(dan)(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)軸向(xiang)(xiang)檢(jian)測(ce)(ce)長度(du)(du)。理想(xiang)情況(kuang)下，只要不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)前行的(de)(de)(de)(de)直線(xian)度(du)(du)和(he)檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)的(de)(de)(de)(de)跟蹤效果(guo)能夠得(de)到保證(zheng)，沿鋼(gang)(gang)管(guan)周向(xiang)(xiang)展(zhan)開的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)直線(xian)掃(sao)(sao)查區(qu)域就(jiu)是一個(ge)簡單(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)矩(ju)形，矩(ju)形的(de)(de)(de)(de)長等(deng)于鋼(gang)(gang)管(guan)長度(du)(du)，矩(ju)形的(de)(de)(de)(de)寬等(deng)于單(dan)(dan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)的(de)(de)(de)(de)周向(xiang)(xiang)有效檢(jian)測(ce)(ce)長度(du)(du)。
自(zi)動化(hua)檢測過程中(zhong)，一(yi)般通過在鋼(gang)管軸向上布置多圈探頭(tou)架(jia)(jia)，以(yi)實(shi)現全覆(fu)蓋檢測。以(yi)雙圈探頭(tou)架(jia)(jia)為(wei)(wei)例，圖6-19所示為(wei)(wei)沿不銹鋼(gang)管周(zhou)(zhou)向展開的6探頭(tou)架(jia)(jia)掃(sao)查區域。其(qi)中(zhong)，L代(dai)(dai)表(biao)單探頭(tou)架(jia)(jia)周(zhou)(zhou)向長(chang)度，L＇代(dai)(dai)表(biao)單探頭(tou)架(jia)(jia)周(zhou)(zhou)向有效檢測長(chang)度，πd，代(dai)(dai)表(biao)鋼(gang)管周(zhou)(zhou)長(chang)，N2、N3、N4、Ns、No、、···為(wei)(wei)檢測探頭(tou)架(jia)(jia)編號。
多探(tan)頭架(jia)的(de)有(you)效(xiao)掃查范(fan)圍總和須比鋼(gang)管(guan)周長大，并且具有(you)相應的(de)重疊覆蓋(gai)區，通常要求保證有(you)不低于20％的(de)檢(jian)測(ce)重疊率。因此探(tan)頭架(jia)數量N、單探(tan)頭架(jia)周向有(you)效(xiao)檢(jian)測(ce)長度(du)L＇、鋼(gang)管(guan)外(wai)徑d1之間需滿(man)足以下關(guan)系式(shi)：NL'>120% (6-1)
由式（6-1）可(ke)(ke)看出(chu)，當待檢(jian)(jian)(jian)鋼管外徑d1確定后，檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)數(shu)量N和單探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)周(zhou)向(xiang)有效(xiao)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)長度L＇成反(fan)比。若(ruo)要減小(xiao)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)外形尺(chi)寸，以增(zeng)加(jia)(jia)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)跟(gen)蹤(zong)機(ji)(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)靈(ling)活(huo)性，可(ke)(ke)增(zeng)加(jia)(jia)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)數(shu)量，但(dan)又勢必會(hui)造成探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)跟(gen)蹤(zong)機(ji)(ji)構(gou)(gou)數(shu)量的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，整個(ge)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)主機(ji)(ji)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)械結(jie)構(gou)(gou)將會(hui)變(bian)(bian)得龐大，機(ji)(ji)械動作的(de)(de)(de)控制也會(hui)變(bian)(bian)得更復雜。若(ruo)要減少(shao)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)數(shu)量，可(ke)(ke)增(zeng)大探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)外形尺(chi)寸即(ji)增(zeng)加(jia)(jia)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)有效(xiao)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)(ce)(ce)范圍，尤其是周(zhou)向(xiang)，但(dan)這樣對探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)跟(gen)蹤(zong)機(ji)(ji)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)靈(ling)活(huo)性也提出(chu)了挑戰。因此(ci)，在實際應(ying)用(yong)過程(cheng)中(zhong)，應(ying)綜合考慮，選取(qu)合適(shi)的(de)(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)數(shu)量并優(you)化設(she)計探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)(jia)結(jie)構(gou)(gou)及(ji)其機(ji)(ji)械跟(gen)蹤(zong)裝置。
綜上，影響直線型掃查軌跡的參(can)數(shu)為單探頭架周向有效檢測長度、探頭架數(shu)量、圈數(shu)與排列方式等。理(li)論上，各參(can)數(shu)的關系只(zhi)要滿足式（6-1）即可，但對(dui)信號處(chu)理(li)、控制(zhi)系統(tong)、機械結構等而言，應(ying)重點(dian)考慮并(bing)優化設計。
2. 螺旋線型掃查(cha)軌跡(ji)
螺(luo)旋線型掃(sao)查軌(gui)跡的(de)設(she)計和實現(xian)要(yao)比(bi)直線型復雜，下(xia)面從檢(jian)測機理、探(tan)頭布置等(deng)方面進(jin)行分(fen)(fen)析。三種比(bi)較(jiao)典型的(de)實現(xian)方式(shi)中，以“探(tan)頭原地不(bu)動(dong)、鋼管螺(luo)旋前進(jin)式(shi)”為例進(jin)行分(fen)(fen)析。為了實現(xian)全覆(fu)蓋檢(jian)測，該(gai)方式(shi)并不(bu)需要(yao)在周向(xiang)布置大量(liang)探(tan)頭架(jia)，因此可減少(shao)探(tan)頭數量(liang)，降低信號處理的(de)難(nan)度，同時也可降低設(she)備成本(ben)。
此種方式(shi)(shi)(shi)(shi)中的(de)(de)(de)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)為瓦(wa)(wa)(wa)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式(shi)(shi)(shi)(shi)或(huo)(huo)條(tiao)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式(shi)(shi)(shi)(shi)。瓦(wa)(wa)(wa)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式(shi)(shi)(shi)(shi)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)外形(xing)需根(gen)據被檢(jian)(jian)(jian)鋼(gang)管(guan)(guan)外徑而定(ding)，即一(yi)種瓦(wa)(wa)(wa)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式(shi)(shi)(shi)(shi)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)只適(shi)用于一(yi)種規格的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)(guan)。相反，條(tiao)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式(shi)(shi)(shi)(shi)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)具有(you)通用性，但其機械跟蹤性能卻不如(ru)(ru)瓦(wa)(wa)(wa)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式(shi)(shi)(shi)(shi)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)，唯有(you)依靠良好、穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)機械跟蹤輔助(zhu)裝置(zhi)。條(tiao)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式(shi)(shi)(shi)(shi)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)沿(yan)鋼(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)長(chang)(chang)度(du)(du)較長(chang)(chang)，而周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)長(chang)(chang)度(du)(du)較短(duan)。內(nei)部點(dian)(dian)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)布置(zhi)工藝與瓦(wa)(wa)(wa)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)式(shi)(shi)(shi)(shi)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)類似(si)，沿(yan)鋼(gang)管(guan)(guan)周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)布置(zhi)兩排(pai)或(huo)(huo)兩排(pai)以上的(de)(de)(de)點(dian)(dian)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)，互相彌補相鄰點(dian)(dian)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)間(jian)的(de)(de)(de)漏檢(jian)(jian)(jian)區域(yu)，因此只存(cun)在探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)兩端(duan)的(de)(de)(de)邊緣漏檢(jian)(jian)(jian)區域(yu)。故單(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)有(you)效檢(jian)(jian)(jian)測區域(yu)與其沿(yan)鋼(gang)管(guan)(guan)軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)長(chang)(chang)度(du)(du)相關。單(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)螺(luo)旋(xuan)線(xian)型(xing)掃(sao)查(cha)軌跡如(ru)(ru)圖6-20所示，沿(yan)鋼(gang)管(guan)(guan)周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)展(zhan)開(kai)的(de)(de)(de)單(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)螺(luo)旋(xuan)掃(sao)查(cha)區域(yu)如(ru)(ru)圖6-21所示。圖中，乙為單(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)長(chang)(chang)度(du)(du)，以為單(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)有(you)效檢(jian)(jian)(jian)測長(chang)(chang)度(du)(du)，K為單(dan)(dan)(dan)探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)架(jia)(jia)周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)長(chang)(chang)度(du)(du)，P為掃(sao)查(cha)螺(luo)距。
為(wei)了實現(xian)全覆蓋檢(jian)測(ce)(ce)(ce)，可在(zai)鋼(gang)管截面周向(xiang)上布(bu)置若干個條狀探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)，互相彌補各自(zi)的(de)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)盲區(qu)。圖(tu)6-22所示為(wei)均勻布(bu)置方式沿不(bu)銹鋼(gang)管周向(xiang)展開(kai)的(de)多(duo)探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)螺(luo)旋掃查(cha)區(qu)域。圖(tu)中，L為(wei)單探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)軸(zhou)向(xiang)長(chang)度，L／為(wei)單探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)軸(zhou)向(xiang)有效(xiao)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)長(chang)度，、N2、N3、N4為(wei)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)編號，P為(wei)掃查(cha)螺(luo)距(ju)。為(wei)了保證有不(bu)低于20％的(de)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)重疊覆蓋率，L、P、探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)數量N應滿足關(guan)系(xi)式：
NL'>120%P (6-2)
由式（6-2）可(ke)得(de)，N和L／的選取和設計與被檢(jian)鋼管外徑沒有直接關(guan)系(xi)。螺距恒(heng)定時，兩者成反比，在(zai)實際(ji)設計和生(sheng)產(chan)制造(zao)中，應綜(zong)合(he)(he)考(kao)慮(lv)，選取合(he)(he)適的探(tan)頭架數量并優化(hua)設計探(tan)頭架結構及其機械(xie)跟蹤裝置。值得(de)注意的是，螺旋線型掃查軌跡存(cun)在(zai)著端部(bu)檢(jian)測盲(mang)區，應利用其他方(fang)法(fa)（如磁粉法(fa)、渦流法(fa)）進行補充檢(jian)測。若掃查螺距減小或探(tan)頭架數量增多，則(ze)部(bu)檢(jian)測盲(mang)區的面積將會減小。
除了探頭架(jia)軸(zhou)向有(you)效檢(jian)測(ce)長(chang)度(du)外，影(ying)響螺(luo)旋(xuan)線型掃查(cha)軌跡的(de)另一個關(guan)鍵參(can)(can)數(shu)為(wei)掃查(cha)螺(luo)距(ju)。螺(luo)距(ju)由對(dui)(dui)(dui)輥輪(lun)直徑或(huo)V形(xing)輪(lun)斜面傾斜角度(du)、鋼(gang)管外徑、對(dui)(dui)(dui)輥輪(lun)或(huo)V形(xing)輪(lun)偏轉角度(du)、對(dui)(dui)(dui)輥輪(lun)中(zhong)心距(ju)等(deng)參(can)(can)數(shu)共同決定(ding)。螺(luo)距(ju)、探頭架(jia)長(chang)度(du)等(deng)參(can)(can)數(shu)影(ying)響檢(jian)測(ce)覆(fu)蓋率和檢(jian)測(ce)效率；鋼(gang)管前進(jin)(jin)速度(du)v決定(ding)檢(jian)測(ce)速度(du)的(de)快慢；不銹(xiu)鋼(gang)管轉速n則影(ying)響鋼(gang)管運動的(de)平穩性。因(yin)此，對(dui)(dui)(dui)掃查(cha)螺(luo)距(ju)進(jin)(jin)行(xing)數(shu)學(xue)建(jian)模并得到計(ji)算公式是十(shi)分有(you)意義(yi)的(de)。這里，對(dui)(dui)(dui)V形(xing)輪(lun)上的(de)不銹(xiu)鋼(gang)管螺(luo)旋(xuan)運動進(jin)(jin)行(xing)數(shu)學(xue)分析，得出(chu)掃查(cha)螺(luo)距(ju)的(de)數(shu)學(xue)計(ji)算公式。
假設V形(xing)輪(lun)與(yu)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)之(zhi)間(jian)的(de)摩(mo)擦搓動(dong)(dong)為(wei)剛(gang)性作用(yong)，則V形(xing)輪(lun)搓動(dong)(dong)鋼(gang)(gang)管(guan)時是以(yi)點(dian)接(jie)觸相互作用(yong)的(de)。以(yi)其(qi)中(zhong)的(de)某一接(jie)觸點(dian)A為(wei)坐標(biao)原點(dian)建(jian)立笛(di)卡(ka)兒直角坐標(biao)系，以(yi)過A點(dian)且(qie)垂直于鋼(gang)(gang)管(guan)軸(zhou)向的(de)截面(mian)為(wei)xy平面(mian)，以(yi)鋼(gang)(gang)管(guan)軸(zhou)向為(wei)z軸(zhou)方向。V形(xing)輪(lun)驅(qu)動(dong)(dong)不銹鋼(gang)(gang)管(guan)模型可簡化為(wei)如圖6-23所(suo)示(shi)，其(qi)俯視圖如圖6-24所(suo)示(shi)。
由(you)式（6-9）與(yu)式（6-10）可(ke)以看出，鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)旋(xuan)轉(zhuan)速(su)(su)度(du)(du)v，和前(qian)進(jin)(jin)速(su)(su)度(du)(du)v，均與(yu)v有(you)關，即與(yu)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)點(dian)所處的(de)(de)位(wei)置(zhi)相關，而與(yu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)徑(jing)(jing)(jing)無直接(jie)(jie)關系，但鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)徑(jing)(jing)(jing)會影響接(jie)(jie)觸(chu)(chu)點(dian)的(de)(de)位(wei)置(zhi)。螺距(ju)與(yu)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)點(dian)位(wei)置(zhi)、鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)徑(jing)(jing)(jing)等都有(you)關系。通常，隨著(zhu)鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)徑(jing)(jing)(jing)的(de)(de)增(zeng)大(da)，γ角和鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)前(qian)進(jin)(jin)速(su)(su)度(du)(du)v2會增(zeng)大(da)，但在實際應(ying)用中，由(you)于鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)直徑(jing)(jing)(jing)增(zeng)大(da)，旋(xuan)轉(zhuan)速(su)(su)度(du)(du)變慢，不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)前(qian)進(jin)(jin)速(su)(su)度(du)(du)變化并(bing)不(bu)明(ming)顯。另外(wai)，管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)(jing)增(zeng)大(da)，螺距(ju)P會增(zeng)大(da)，這也影響著(zhu)探頭架(jia)軸向有(you)效(xiao)長度(du)(du)的(de)(de)設計和探頭架(jia)數量(liang)的(de)(de)選取(qu)。
在螺(luo)距P的(de)計算公式中，0角(jiao)(jiao)和鋼管外徑(jing)d，是已知的(de)，因此求解的(de)關鍵在于γ角(jiao)(jiao)。由圖6-23易(yi)得到關系式：
tany =sinθtanδ' (6-12)
因(yin)此可(ke)(ke)以(yi)將求(qiu)(qiu)解(jie)(jie)y角(jiao)的問題，轉化(hua)為(wei)求(qiu)(qiu)解(jie)(jie)δ＇角(jiao)。由于采用解(jie)(jie)析幾何的方法求(qiu)(qiu)解(jie)(jie)y角(jiao)會使計算(suan)變得很復雜，下面介紹一種較(jiao)為(wei)簡單(dan)的方法來求(qiu)(qiu)解(jie)(jie)y角(jiao)，只要螺(luo)距計算(suan)值與(yu)實測值的誤差(cha)在(zai)允許范圍(wei)之內，不(bu)會影響到檢測探頭架的設計即可(ke)(ke)。
當V形(xing)輪(lun)(lun)的θ角和δ角確(que)定時，V形(xing)輪(lun)(lun)在(zai)傳送機構上的位姿也就唯一確(que)定了。建立不(bu)銹鋼(gang)管(guan)在(zai)V形(xing)輪(lun)(lun)上傳送的運動模型，確(que)定V形(xing)輪(lun)(lun)與(yu)鋼(gang)管(guan)軸線的傾斜角度，將鋼(gang)管(guan)相切于V形(xing)輪(lun)(lun)斜面，如圖(tu)6-25所示。
以(yi)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)(guan)橫截面(mian)為(wei)投(tou)影面(mian)，將傳送(song)模型(xing)投(tou)影至該面(mian)，得(de)(de)到(dao)傳送(song)模型(xing)鋼(gang)管(guan)(guan)橫截面(mian)投(tou)影圖(tu)，如圖(tu)6-26所示(shi)。從而可(ke)(ke)知，不(bu)同規(gui)格(ge)鋼(gang)管(guan)(guan)在V形(xing)(xing)輪上的(de)接(jie)觸點(dian)所組(zu)成的(de)線(xian)為(wei)圖(tu)中(zhong)所示(shi)切(qie)(qie)線(xian)，也即(ji)V形(xing)(xing)輪斜(xie)面(mian)在投(tou)射面(mian)內的(de)投(tou)射線(xian)。其(qi)與鋼(gang)管(guan)(guan)旋轉速度(du)v方向相同，與水(shui)平面(mian)的(de)夾角即(ji)為(wei)8＇角。由于V形(xing)(xing)輪的(de)位(wei)姿已定，故切(qie)(qie)線(xian)是一(yi)定的(de)，因此切(qie)(qie)線(xian)與水(shui)平面(mian)的(de)夾角8＇可(ke)(ke)通過(guo)作(zuo)圖(tu)法得(de)(de)到(dao)，精度(du)可(ke)(ke)控(kong)制到(dao)小(xiao)數點(dian)后一(yi)位(wei)。通過(guo)作(zuo)圖(tu)法得(de)(de)到(dao)的(de)角8＇和V形(xing)(xing)輪傾斜(xie)角0即(ji)可(ke)(ke)算出不(bu)同規(gui)格(ge)鋼(gang)管(guan)(guan)的(de)掃查螺距(ju)。
表(biao)6-3為(wei)(wei)不同規格不銹鋼管(guan)掃(sao)查螺(luo)距的(de)(de)計算(suan)值和實測(ce)值對比(bi)。所選的(de)(de)V形輪斜(xie)面傾角8為(wei)(wei)30°，外形尺寸(cun)為(wei)(wei)φ2250mm，傾斜(xie)角0為(wei)(wei)32°，電動(dong)機轉速為(wei)(wei)1400r／min，減速機速比(bi)為(wei)(wei)15：1。由表(biao)6-3中的(de)(de)數據可知，計算(suan)值與實測(ce)值相差不超過(guo)20mm。因(yin)此(ci)該計算(suan)方法簡單、準確、有(you)效、可行，在誤差允許(xu)的(de)(de)范圍之內。故(gu)此(ci)方法可視為(wei)(wei)一種(zhong)方便快(kuai)捷(jie)的(de)(de)鋼管(guan)掃(sao)查螺(luo)距計算(suan)方法。
