磁敏感(gan)元(yuan)件通過排(pai)列(lie)組合(he)形(xing)成(cheng)(cheng)探頭(tou)，探頭(tou)封裝于保(bao)護體內形(xing)成(cheng)(cheng)探頭(tou)體，探頭(tou)安裝在支(zhi)架上形(xing)成(cheng)(cheng)探頭(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(gang)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 由于缺陷通過(guo)(guo)檢(jian)測探頭中(zhong)某一(yi)磁敏感元件具有(you)隨機性，因此，必須(xu)進(jin)行合理的傳感器(qi)陣列(lie)布置，使(shi)得缺陷以(yi)任(ren)意相(xiang)對(dui)路徑通過(guo)(guo)檢(jian)測探頭時(shi)都可獲得相(xiang)同的信號輸出。
（2）通用(yong)性 鋼管(guan)規格繁多，如果每種外(wai)徑鋼管(guan)均配置相(xiang)應探(tan)頭(tou)，則需要(yao)(yao)大量(liang)探(tan)頭(tou)備件，因此，探(tan)頭(tou)通用(yong)性一(yi)直(zhi)是評價檢測系統是否具有實(shi)用(yong)價值的重要(yao)(yao)因素。
（3）掃(sao)查(cha)靈(ling)敏度 由于探(tan)頭(tou)掃(sao)查(cha)方向影(ying)響(xiang)缺(que)陷(xian)檢(jian)測(ce)靈(ling)敏度，因此必須合理規(gui)劃探(tan)頭(tou)掃(sao)查(cha)路徑，以保證(zheng)周、軸(zhou)向缺(que)陷(xian)都具有較好(hao)的檢(jian)測(ce)靈(ling)敏度。
為此，這里(li)扼要闡述(shu)線陣漏(lou)磁(ci)檢測(ce)直探頭布(bu)置，以(yi)及(ji)探頭掃(sao)查(cha)路(lu)徑規劃方法，它(ta)可(ke)以(yi)較(jiao)好(hao)地解決漏(lou)磁(ci)檢測(ce)探頭部件系(xi)統的一致(zhi)性、通用性和掃(sao)查(cha)靈敏度問題。
一、探(tan)頭(tou)掃查(cha)路徑規劃
為實現對不銹鋼管缺陷的全(quan)覆蓋檢測，一(yi)般采(cai)用螺旋掃查技術對鋼管進行檢測。此時，感(gan)應線(xian)圈運動(dong)(dong)方向與(yu)缺陷走(zou)向之間會(hui)形成(cheng)夾角0，如圖3-9所示，根(gen)據法拉(la)第(di)電磁感(gan)應定律，可獲得感(gan)應線(xian)圈的感(gan)應電動(dong)(dong)勢為
式中，e為(wei)(wei)(wei)感應線(xian)圈的感應電動(dong)勢；f(nc,w,l)）為(wei)(wei)(wei)線(xian)圈結構函數(shu)，和(he)l分(fen)別為(wei)(wei)(wei)線(xian)圈的匝數(shu)、寬度和(he)u長度；Bmn為(wei)(wei)(wei)缺陷漏磁場磁感應強度；v為(wei)(wei)(wei)感應線(xian)圈掃(sao)查速度；0為(wei)(wei)(wei)感應線(xian)圈運動(dong)方向與缺陷走向之間的夾角。
由式(shi)（3-20）可以得出，感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈的感(gan)應(ying)(ying)電動(dong)勢(shi)與(yu)夾(jia)角0相關：當(dang)感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈運動(dong)方向(xiang)與(yu)缺陷走向(xiang)垂直時(shi)，即，感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈輸出的感(gan)應(ying)(ying)電動(dong)勢(shi)幅(fu)值最大；當(dang)感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈運動(dong)方向(xiang)與(yu)缺陷走向(xiang)平(ping)行時(shi)，即，感(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈基本沒有感(gan)應(ying)(ying)電動(dong)勢(shi)產(chan)生。
不銹鋼(gang)管漏磁(ci)(ci)檢測通(tong)過(guo)復(fu)合(he)磁(ci)(ci)化方(fang)式(shi)實現對周(zhou)、軸向(xiang)裂(lie)紋的(de)全面檢測，即軸向(xiang)磁(ci)(ci)化檢測周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋、周(zhou)向(xiang)磁(ci)(ci)化檢測軸向(xiang)裂(lie)紋。根據感(gan)應線(xian)圈敏感(gan)方(fang)向(xiang)與裂(lie)紋走向(xiang)夾(jia)角對檢測信號幅值(zhi)的(de)影響規律(lv)，即當感(gan)應線(xian)圈敏感(gan)方(fang)向(xiang)與裂(lie)紋走向(xiang)平行(xing)時，檢測信號幅值(zhi)最高，周(zhou)向(xiang)、軸向(xiang)裂(lie)紋感(gan)應線(xian)圈的(de)布(bu)置(zhi)方(fang)式(shi)如圖3-10所示。
當(dang)不銹鋼管(guan)做螺(luo)(luo)旋前進運(yun)動(dong)(dong)時，感應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈將在鋼管(guan)表面上(shang)形成(cheng)螺(luo)(luo)旋掃(sao)查(cha)軌跡(ji)。將鋼管(guan)表面沿周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)展開，如圖3-11所(suo)示。設鋼管(guan)軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)運(yun)動(dong)(dong)速度為(wei)Va感應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈螺(luo)(luo)旋掃(sao)查(cha)速度為(wei)v，鋼管(guan)直徑為(wei)d1，掃(sao)查(cha)軌跡(ji)螺(luo)(luo)距(ju)為(wei)P，感應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈掃(sao)查(cha)軌跡(ji)與(yu)鋼管(guan)軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)夾角為(wei)0，軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)感應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈運(yun)動(dong)(dong)方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)走(zou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)夾角為(wei)，周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)感應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈運(yun)動(dong)(dong)方向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)走(zou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)夾角為(wei)α2，軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)漏磁(ci)(ci)場磁(ci)(ci)感應(ying)(ying)(ying)(ying)強(qiang)度分別為(wei)和Bco根據圖3-11所(suo)示幾何關(guan)系可知，α1=θ, α2=π/2-θ。根據式(shi)（3-20），可分別獲得軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)裂(lie)紋(wen)感應(ying)(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈的漏磁(ci)(ci)場感應(ying)(ying)(ying)(ying)電動(dong)(dong)勢輸和，即：
從式(shi)（3-21）和式(shi)（3-22）可以(yi)看出，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)感應(ying)(ying)(ying)電(dian)動(dong)(dong)勢與(yu)sin0成正(zheng)比(bi)，而(er)周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)感應(ying)(ying)(ying)電(dian)動(dong)(dong)勢與(yu)cos0成正(zheng)比(bi)。因(yin)此(ci)，為使軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)感應(ying)(ying)(ying)線圈(quan)均具(ju)有較高的(de)檢(jian)測靈敏度(du)，夾角0應(ying)(ying)(ying)設計在(zai)合理(li)的(de)范圍(wei)內。由于(yu)鋼管與(yu)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)磁化(hua)場(chang)具(ju)有軸(zhou)(zhou)對(dui)稱性，高強(qiang)度(du)的(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)均勻磁化(hua)場(chang)更容易(yi)獲(huo)得(de)，因(yin)此(ci)，在(zai)相同的(de)條件下，周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)漏磁場(chang)磁感應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)B。比(bi)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)漏磁場(chang)磁感應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)B。更大。大量現場(chang)試(shi)驗表明，當感應(ying)(ying)(ying)線圈(quan)運動(dong)(dong)方向(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)鋼管軸(zhou)(zhou)線之間的(de)夾角0保持在(zai)50°～60°范圍(wei)內時，軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)均能獲(huo)得(de)較好的(de)檢(jian)出性。
在(zai)生產制造過程(cheng)中(zhong)，不銹鋼管中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)(de)(de)青(qing)線(xian)和內螺旋(xuan)會影響軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋的(de)(de)(de)相對檢出率(lv)，根據(ju)式（3-21）和式（3-22）可以(yi)(yi)得出，可以(yi)(yi)通過改變夾(jia)角(jiao)0來調整(zheng)(zheng)軸(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋的(de)(de)(de)檢測靈敏度。為此，可以(yi)(yi)利用圖(tu)3-12所(suo)示的(de)(de)(de)同(tong)步輸送(song)對輥輪(lun)組來實(shi)現。輸送(song)對輥輪(lun)固定于(yu)旋(xuan)轉盤上(shang)，通過連接拉桿同(tong)步調整(zheng)(zheng)所(suo)有(you)對輥輪(lun)組的(de)(de)(de)角(jiao)度，最終實(shi)現夾(jia)角(jiao)0的(de)(de)(de)連續調整(zheng)(zheng)。
二、線陣(zhen)漏磁檢測直探頭
一般情況下，不銹(xiu)鋼管(guan)漏磁檢測(ce)探頭(tou)由內部多個(ge)感(gan)應線(xian)圈組成。為使相同的(de)缺陷漏磁場以任意路(lu)徑(jing)通過檢測(ce)探頭(tou)均可獲得相同的(de)信號輸出(chu)，可采用傳感(gan)器線(xian)陣(zhen)布置方式，使缺陷始終被一個(ge)或(huo)一個(ge)以上的(de)檢測(ce)通道拾取，并且這種方法容易保證(zheng)檢測(ce)探頭(tou)制(zhi)作(zuo)工(gong)藝的(de)一致性。
圖(tu)3-13a所(suo)示為(wei)(wei)目(mu)前常用(yong)的(de)(de)周向(xiang)(xiang)裂紋漏磁檢測探頭(tou)布(bu)(bu)置方案，主要(yao)通過在鋼管周向(xiang)(xiang)布(bu)(bu)置傳感器陣列來實現(xian)周向(xiang)(xiang)裂紋的(de)(de)全覆蓋掃查。該方案要(yao)求(qiu)每種(zhong)外徑規格鋼管配置對應弧(hu)(hu)度的(de)(de)弧(hu)(hu)形探頭(tou)。另外，也可(ke)采取圖(tu)3-13b所(suo)示的(de)(de)軸向(xiang)(xiang)裂紋直探頭(tou)布(bu)(bu)置方案，將沿周向(xiang)(xiang)布(bu)(bu)置的(de)(de)圓弧(hu)(hu)陣列傳感器轉換為(wei)(wei)沿軸向(xiang)(xiang)布(bu)(bu)置的(de)(de)線(xian)型陣列傳感器。
如圖3-14所(suo)示，圓弧(hu)(hu)陣列(lie)和(he)線(xian)型陣列(lie)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)分別對(dui)應(ying)為弧(hu)(hu)形探(tan)(tan)頭(tou)和(he)直(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)，其(qi)內部傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)單元總數(shu)量相等(deng)。弧(hu)(hu)形探(tan)(tan)頭(tou)一(yi)般應(ying)用在鋼管(guan)(guan)直(zhi)線(xian)前進的檢測方案中，而直(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)必(bi)須要求鋼管(guan)(guan)做螺旋(xuan)推進運動(dong)。當更換被檢鋼管(guan)(guan)規(gui)格(ge)時，每種(zhong)外徑(jing)規(gui)格(ge)鋼管(guan)(guan)需配(pei)置(zhi)對(dui)應(ying)弧(hu)(hu)度的弧(hu)(hu)形探(tan)(tan)頭(tou)，而直(zhi)探(tan)(tan)頭(tou)可與(yu)任何外徑(jing)鋼管(guan)(guan)匹配(pei)，從而減少了探(tan)(tan)頭(tou)備(bei)件的數(shu)量與(yu)種(zhong)類。當然，與(yu)圖3-13a所(suo)示方案相比，圖3-13b所(suo)示傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)陣列(lie)布置(zhi)方法要求磁化均勻區軸向長度由4增加到。
進一步分析不銹鋼(gang)管軸向裂紋(wen)檢測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)布(bu)置(zhi)方案(an)(an)，圖3-15a所示為目前常用(yong)的軸向裂紋(wen)檢測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)布(bu)置(zhi)方案(an)(an)，其在檢測(ce)區域中(zhong)間位置(zhi)對稱(cheng)布(bu)置(zhi)雙(shuang)列直探(tan)(tan)頭(tou)。為滿(man)足高速檢測(ce)的覆蓋率(lv)要(yao)(yao)求(qiu)，需要(yao)(yao)設計更長(chang)(chang)的探(tan)(tan)頭(tou)，此(ci)時，磁(ci)化均(jun)勻(yun)區軸向長(chang)(chang)度(du)為l1，周(zhou)向范圍為β1。一方面，檢測(ce)探(tan)(tan)頭(tou)越長(chang)(chang)，與之對應的磁(ci)化均(jun)勻(yun)區軸向長(chang)(chang)度(du)l1越大(da)(da)，需要(yao)(yao)建立更大(da)(da)空(kong)間分布(bu)的均(jun)勻(yun)磁(ci)化場(chang)，磁(ci)化設備龐大(da)(da)。另一方面，由于鋼(gang)管本身存在直線度(du)誤差，過(guo)長(chang)(chang)的探(tan)(tan)頭(tou)與彎(wan)曲鋼(gang)管表面貼(tie)合狀(zhuang)態不佳，影響(xiang)檢測(ce)穩定性。
另一種(zhong)方(fang)式為(wei)四(si)個(ge)線陣漏磁直(zhi)探頭(tou)(tou)的(de)(de)布(bu)圖(tu)3-14 周(zhou)向(xiang)裂(lie)紋(wen)檢測探頭(tou)(tou)內部(bu)傳(chuan)感(gan)器布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)示意圖(tu)置(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)案(an)，將雙列(lie)(lie)直(zhi)探頭(tou)(tou)分解為(wei)周(zhou)向(xiang)布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)四(si)列(lie)(lie)直(zhi)探頭(tou)(tou)，如圖(tu)3-15b所(suo)示，磁化(hua)均(jun)勻區軸向(xiang)長度(du)為(wei)l2，周(zhou)向(xiang)范圍為(wei)β2。兩種(zhong)方(fang)案(an)相(xiang)比(bi)，后(hou)者可有效提高探頭(tou)(tou)的(de)(de)跟蹤性能，并使(shi)檢測設備(bei)更加緊湊。在相(xiang)同的(de)(de)檢測速度(du)和覆蓋(gai)率(lv)下，鋼管(guan)(guan)磁化(hua)均(jun)勻區軸向(xiang)長度(du)，周(zhou)向(xiang)均(jun)勻磁化(hua)范圍由β1增(zeng)加到β2。圖(tu)3-16所(suo)示為(wei)軸向(xiang)裂(lie)紋(wen)檢測探頭(tou)(tou)內部(bu)傳(chuan)感(gan)器布(bu)置(zhi)(zhi)(zhi)示意圖(tu)，兩種(zhong)方(fang)案(an)的(de)(de)傳(chuan)感(gan)器單元總(zong)數量相(xiang)等。然而，無論哪一種(zhong)方(fang)案(an)，都需要鋼管(guan)(guan)與探頭(tou)(tou)之間(jian)形成相(xiang)對螺旋掃(sao)描運動。
通過對(dui)比(bi)高速漏磁檢測探頭布置方案(an)可以看出，沿周向(xiang)均勻布置四(si)個線(xian)陣直(zhi)探頭的優(you)化(hua)布置方案(an)，如(ru)圖3-13b和圖3-15b所示，既可滿(man)足不銹鋼管高速檢測要求，又實(shi)現了周向(xiang)裂(lie)紋和軸向(xiang)裂(lie)紋檢測探頭布置方式的統一(yi)，具(ju)有(you)極大的實(shi)用價值(zhi)。
三、高速氣浮掃(sao)查(cha)方法與機構
不銹鋼(gang)管(guan)在螺旋前進過程中會產生三個移動(dong)自(zi)由度(du)(du)和(he)(he)(he)三個轉(zhuan)動(dong)自(zi)由度(du)(du)，如圖(tu)3-17所示。其(qi)中，鋼(gang)管(guan)軸向(xiang)移動(dong)v2和(he)(he)(he)沿中心軸旋轉(zhuan)ω2共同組成(cheng)鋼(gang)管(guan)螺旋前進運動(dong)，而其(qi)余四個自(zi)由度(du)(du)包括Ux、Vy、Wx和(he)(he)(he)組成(cheng)了(le)不銹鋼(gang)管(guan)的(de)(de)跳(tiao)動(dong)和(he)(he)(he)m擺動(dong)。根(gen)據漏磁檢測(ce)的(de)(de)提離效應(ying)可知，鋼(gang)管(guan)跳(tiao)動(dong)和(he)(he)(he)擺動(dong)造(zao)成(cheng)的(de)(de)傳感器提離值變(bian)化(hua)會嚴重影響檢測(ce)信號的(de)(de)一致性。為(wei)此，探頭系統必須具有多個自(zi)由度(du)(du)的(de)(de)隨(sui)動(dong)跟蹤功能，以消除鋼(gang)管(guan)跳(tiao)動(dong)和(he)(he)(he)擺動(dong)帶(dai)來的(de)(de)影響。
為(wei)此，可以采用圖(tu)3-18所(suo)示(shi)的一種四自(zi)由(you)度(du)探頭隨(sui)動跟(gen)蹤系統(tong)。整個(ge)隨(sui)動跟(gen)蹤裝(zhuang)置安裝(zhuang)于數控進給(gei)機(ji)構上，以滿足(zu)不同(tong)規格(ge)鋼管(guan)的徑向進給(gei)需求。根據(ju)圖(tu)3-13b和圖(tu)3-15b所(suo)示(shi)四個(ge)直探頭布置方案，將探靴(xue)設(she)計(ji)為(wei)弧形(xing)(xing)，其內徑與鋼管(guan)外徑相同(tong)。當鋼管(guan)發(fa)生跳動和擺動時，可保證弧形(xing)(xing)探靴(xue)內的直探頭與不銹鋼管(guan)表面(mian)提離值保持恒定。弧形(xing)(xing)探靴(xue)與搖臂(bei)支架(jia)通過(guo)球鉸進行連接(jie)，實現對鋼管(guan)轉動自(zi)由(you)度(du)和ωy的隨(sui)動跟(gen)蹤。搖臂(bei)在氣缸作(zuo)用下(xia)在Oxy平面(mian)內移(yi)(yi)xm動，可滿足(zu)探靴(xue)對鋼管(guan)移(yi)(yi)動自(zi)由(you)度(du)和的隨(sui)動跟(gen)蹤要(yao)求。
為使漏磁(ci)檢測具有最大檢測靈敏度和(he)良好的一致(zhi)性，一般要求磁(ci)敏感元件盡可能(neng)靠近不銹鋼(gang)管(guan)并且保持提離距離恒定(ding)。傳(chuan)統接觸式探(tan)(tan)靴(xue)以(yi)內表面(mian)緊貼鋼(gang)管(guan)，實現主動跟蹤(zong)。由(you)于探(tan)(tan)靴(xue)和(he)鋼(gang)管(guan)之(zhi)間存(cun)在摩(mo)擦損耗作用，一般對探(tan)(tan)靴(xue)摩(mo)擦面(mian)進行噴涂(tu)處理以(yi)延長(chang)使用壽命，當探(tan)(tan)靴(xue)涂(tu)層厚度損耗到(dao)一定(ding)值(zhi)時進行更換處理。
在(zai)高速(su)漏磁檢(jian)測(ce)過(guo)程中，劇烈摩擦使(shi)(shi)探靴涂層(ceng)快速(su)消(xiao)耗，并且摩擦產生的(de)(de)大(da)量熱量不(bu)(bu)能及時散發而使(shi)(shi)環境溫(wen)度(du)(du)升高，影(ying)響傳感(gan)器的(de)(de)檢(jian)測(ce)精度(du)(du)和(he)穩定性。為(wei)此，可采用(yong)(yong)一種高速(su)氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)掃(sao)查系統，對鋼(gang)管實現(xian)非(fei)接觸式主(zhu)動跟蹤(zong)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)掃(sao)查系統利用(yong)(yong)在(zai)探靴與不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)管表(biao)(biao)面(mian)之間(jian)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)來消(xiao)除接觸式摩擦作用(yong)(yong)，并實現(xian)對鋼(gang)管的(de)(de)隨動跟蹤(zong)。氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)探靴在(zai)軸(zhou)向(xiang)方向(xiang)均勻布置(zhi)簡單(dan)孔式節流(liu)器，壓(ya)(ya)力(li)(li)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)通過(guo)節流(liu)孔后(hou)形(xing)(xing)成(cheng)壓(ya)(ya)降，并在(zai)鋼(gang)管表(biao)(biao)面(mian)形(xing)(xing)成(cheng)以扶正機構(gou)支點為(wei)中心的(de)(de)對稱壓(ya)(ya)力(li)(li)分布，如圖3-19所(suo)示。氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)探靴在(zai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)浮(fu)力(li)(li)Fair與恒(heng)定外力(li)(li)F．的(de)(de)共同作用(yong)(yong)下(xia)保持平衡，并形(xing)(xing)成(cheng)厚度(du)(du)為(wei)hair的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)。當(dang)鋼(gang)管發生偏移時，如向(xiang)左移動，氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)厚度(du)(du)hair會減小，從而氣(qi)(qi)(qi)(qi)流(liu)阻力(li)(li)增大(da)，流(liu)速(su)降低，使(shi)(shi)整(zheng)個氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)內壓(ya)(ya)力(li)(li)有不(bu)(bu)同程度(du)(du)的(de)(de)提高，氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)作用(yong)(yong)力(li)(li)Fair增大(da)，探靴在(zai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)作用(yong)(yong)力(li)(li)F和(he)外力(li)(li)F.作用(yong)(yong)下(xia)向(xiang)左移動，并達到新的(de)(de)平衡位置(zhi)。這樣，氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)厚度(du)(du)hair被限制在(zai)微小范圍內變(bian)化(hua)，從而實現(xian)探靴對鋼(gang)管的(de)(de)非(fei)接觸式跟蹤(zong)。由于氣(qi)(qi)(qi)(qi)膜(mo)厚度(du)(du)小，氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)探靴所(suo)形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)浮(fu)層(ceng)對檢(jian)測(ce)信號(hao)基本沒(mei)有影(ying)響。
高速(su)氣浮掃查系統利(li)用在探(tan)(tan)頭(tou)與(yu)鋼管表面之(zhi)間形成(cheng)的(de)氣膜來消除(chu)(chu)摩擦作用，提高了(le)探(tan)(tan)頭(tou)的(de)使用壽(shou)命，并消除(chu)(chu)了(le)摩擦溫度(du)的(de)影響(xiang)，尤其適應不銹鋼管高速(su)高精度(du)漏磁檢(jian)測(ce)(ce)。其中，周向、軸向裂紋漏磁檢(jian)測(ce)(ce)探(tan)(tan)頭(tou)布(bu)置方式(shi)、探(tan)(tan)頭(tou)掃查路徑以及氣浮跟(gen)蹤機構可完全相(xiang)同，具有重要(yao)的(de)工程(cheng)應用價值(zhi)。
