磁(ci)敏(min)感(gan)元件通過排列組(zu)合形(xing)成探(tan)(tan)頭(tou)，探(tan)(tan)頭(tou)封(feng)裝于保護體(ti)內形(xing)成探(tan)(tan)頭(tou)體(ti)，探(tan)(tan)頭(tou)安裝在支架上形(xing)成探(tan)(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 由于缺陷通過檢測(ce)探頭中某一(yi)磁敏感元件具有隨機性，因此，必須進行合理的傳感器陣(zhen)列布置，使得缺陷以(yi)任意相對路徑通過檢測(ce)探頭時(shi)都(dou)可獲(huo)得相同(tong)的信號輸(shu)出。
（2）通用性(xing) 鋼(gang)管(guan)規格(ge)繁多(duo)，如果每種(zhong)外徑鋼(gang)管(guan)均配置相應探(tan)頭，則需要(yao)大(da)量探(tan)頭備件，因此，探(tan)頭通用性(xing)一(yi)直是評價檢測(ce)系統是否具有實用價值的重要(yao)因素。
（3）掃(sao)查(cha)靈(ling)敏度(du) 由于探(tan)頭掃(sao)查(cha)方(fang)向(xiang)影響缺(que)陷(xian)檢(jian)測靈(ling)敏度(du)，因此(ci)必須(xu)合理規(gui)劃(hua)探(tan)頭掃(sao)查(cha)路徑(jing)，以保證周、軸(zhou)向(xiang)缺(que)陷(xian)都(dou)具有較好的檢(jian)測靈(ling)敏度(du)。
為此，這(zhe)里扼要闡(chan)述線陣漏磁(ci)檢(jian)測(ce)直探頭布(bu)置，以及探頭掃(sao)查路徑規劃(hua)方法，它可(ke)以較好地解決漏磁(ci)檢(jian)測(ce)探頭部件系統(tong)的(de)一致性(xing)、通用性(xing)和掃(sao)查靈(ling)敏(min)度(du)問題(ti)。
一、探頭掃查(cha)路徑規劃
為實現對(dui)(dui)不銹鋼(gang)管缺陷的全覆蓋檢測，一般(ban)采用(yong)螺旋掃查技術對(dui)(dui)鋼(gang)管進行檢測。此時，感應線圈(quan)運動方(fang)向與缺陷走向之間會(hui)形成夾角(jiao)0，如圖3-9所(suo)示，根據法拉第電磁感應定(ding)律，可獲(huo)得感應線圈(quan)的感應電動勢(shi)為
式(shi)中，e為感(gan)應線(xian)圈(quan)(quan)的感(gan)應電(dian)動勢；f(nc,w,l)）為線(xian)圈(quan)(quan)結構函數，和(he)l分(fen)別(bie)為線(xian)圈(quan)(quan)的匝(za)數、寬(kuan)度(du)和(he)u長度(du)；Bmn為缺(que)陷漏磁場磁感(gan)應強(qiang)度(du)；v為感(gan)應線(xian)圈(quan)(quan)掃查(cha)速度(du)；0為感(gan)應線(xian)圈(quan)(quan)運動方(fang)向與缺(que)陷走向之(zhi)間的夾角(jiao)。
由式（3-20）可以得出(chu)，感應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)的感應(ying)(ying)(ying)電動(dong)(dong)勢與夾角0相關：當感應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)運動(dong)(dong)方向(xiang)與缺陷(xian)走(zou)向(xiang)垂直時(shi)，即，感應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)輸(shu)出(chu)的感應(ying)(ying)(ying)電動(dong)(dong)勢幅值最大；當感應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)運動(dong)(dong)方向(xiang)與缺陷(xian)走(zou)向(xiang)平行(xing)時(shi)，即，感應(ying)(ying)(ying)線(xian)(xian)圈(quan)基(ji)本沒有感應(ying)(ying)(ying)電動(dong)(dong)勢產生。
不銹鋼管漏磁檢測(ce)通過復合磁化方式(shi)實現對(dui)周(zhou)(zhou)、軸(zhou)向(xiang)裂紋(wen)的全面檢測(ce)，即軸(zhou)向(xiang)磁化檢測(ce)周(zhou)(zhou)向(xiang)裂紋(wen)、周(zhou)(zhou)向(xiang)磁化檢測(ce)軸(zhou)向(xiang)裂紋(wen)。根(gen)據感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈(quan)敏感(gan)(gan)方向(xiang)與裂紋(wen)走(zou)向(xiang)夾(jia)角對(dui)檢測(ce)信(xin)號(hao)幅值(zhi)的影響規律，即當(dang)感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈(quan)敏感(gan)(gan)方向(xiang)與裂紋(wen)走(zou)向(xiang)平行時(shi)，檢測(ce)信(xin)號(hao)幅值(zhi)最高，周(zhou)(zhou)向(xiang)、軸(zhou)向(xiang)裂紋(wen)感(gan)(gan)應(ying)(ying)線(xian)圈(quan)的布置方式(shi)如圖3-10所(suo)示(shi)。
當(dang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)做螺(luo)(luo)旋(xuan)前進運動(dong)時(shi)，感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)將在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)表面(mian)上形成螺(luo)(luo)旋(xuan)掃(sao)(sao)查軌跡。將鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)表面(mian)沿(yan)周向(xiang)(xiang)(xiang)展開，如(ru)圖(tu)3-11所示。設(she)鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)軸向(xiang)(xiang)(xiang)運動(dong)速度為Va感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)螺(luo)(luo)旋(xuan)掃(sao)(sao)查速度為v，鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)直徑(jing)為d1，掃(sao)(sao)查軌跡螺(luo)(luo)距為P，感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)掃(sao)(sao)查軌跡與鋼(gang)(gang)(gang)管(guan)軸向(xiang)(xiang)(xiang)夾角(jiao)為0，軸向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)運動(dong)方向(xiang)(xiang)(xiang)與軸向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)走向(xiang)(xiang)(xiang)夾角(jiao)為，周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)運動(dong)方向(xiang)(xiang)(xiang)與周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)走向(xiang)(xiang)(xiang)夾角(jiao)為α2，軸向(xiang)(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)漏磁場磁感(gan)應(ying)強度分別為和(he)Bco根(gen)據圖(tu)3-11所示幾(ji)何關系可知，α1=θ, α2=π/2-θ。根(gen)據式（3-20），可分別獲得軸向(xiang)(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)(xiang)裂紋(wen)(wen)感(gan)應(ying)線(xian)(xian)圈(quan)(quan)的漏磁場感(gan)應(ying)電動(dong)勢輸和(he)，即：
從式(shi)（3-21）和(he)式(shi)（3-22）可以看出，軸(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋感(gan)應(ying)電(dian)動勢與sin0成(cheng)正比，而周向(xiang)(xiang)裂紋感(gan)應(ying)電(dian)動勢與cos0成(cheng)正比。因此，為(wei)使軸(zhou)向(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)裂紋感(gan)應(ying)線圈均具(ju)有較高的(de)檢測靈敏度(du)(du)，夾角0應(ying)設計在(zai)合(he)理(li)的(de)范圍(wei)(wei)內(nei)。由于鋼管與軸(zhou)向(xiang)(xiang)磁化(hua)場(chang)具(ju)有軸(zhou)對稱性，高強度(du)(du)的(de)軸(zhou)向(xiang)(xiang)均勻磁化(hua)場(chang)更(geng)容易獲(huo)得，因此，在(zai)相(xiang)同的(de)條件下(xia)，周向(xiang)(xiang)裂紋漏(lou)磁場(chang)磁感(gan)應(ying)強度(du)(du)B。比軸(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋漏(lou)磁場(chang)磁感(gan)應(ying)強度(du)(du)B。更(geng)大(da)。大(da)量現場(chang)試驗表(biao)明(ming)，當感(gan)應(ying)線圈運動方向(xiang)(xiang)與鋼管軸(zhou)線之間的(de)夾角0保持在(zai)50°～60°范圍(wei)(wei)內(nei)時，軸(zhou)向(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)裂紋均能獲(huo)得較好的(de)檢出性。
在生產制造(zao)過(guo)程(cheng)中，不銹鋼(gang)管中存在的青(qing)線和內(nei)螺旋會影(ying)響(xiang)軸向(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)裂紋的相(xiang)對(dui)檢出(chu)(chu)率，根據式(shi)（3-21）和式(shi)（3-22）可以得出(chu)(chu)，可以通過(guo)改(gai)變夾角0來調整軸向(xiang)(xiang)、周向(xiang)(xiang)裂紋的檢測靈敏(min)度。為(wei)此，可以利用圖3-12所示的同(tong)(tong)步(bu)輸送對(dui)輥(gun)(gun)輪(lun)組(zu)來實現(xian)。輸送對(dui)輥(gun)(gun)輪(lun)固定于旋轉盤上，通過(guo)連(lian)接拉(la)桿同(tong)(tong)步(bu)調整所有(you)對(dui)輥(gun)(gun)輪(lun)組(zu)的角度，最終實現(xian)夾角0的連(lian)續調整。
二、線(xian)陣漏(lou)磁檢測直探頭(tou)
一(yi)般情(qing)況下，不(bu)銹鋼(gang)管漏磁檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)由內部多個(ge)感應線圈組成。為使相(xiang)同的缺(que)陷(xian)漏磁場(chang)以(yi)任意路徑通過檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)均可獲得相(xiang)同的信號(hao)輸(shu)出，可采用傳感器線陣(zhen)布置方式(shi)，使缺(que)陷(xian)始終被一(yi)個(ge)或一(yi)個(ge)以(yi)上(shang)的檢(jian)(jian)測(ce)通道拾取，并且這種方法容易(yi)保證檢(jian)(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)制作工(gong)藝的一(yi)致性。
圖(tu)3-13a所示(shi)為目前常用的周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋漏磁(ci)檢測探頭布置(zhi)(zhi)方(fang)案，主(zhu)要通過在鋼(gang)管周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)布置(zhi)(zhi)傳感(gan)(gan)器(qi)陣列(lie)(lie)來(lai)實(shi)現周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋的全覆蓋掃查。該方(fang)案要求每種外徑規格鋼(gang)管配置(zhi)(zhi)對應(ying)弧(hu)度的弧(hu)形探頭。另外，也可采取圖(tu)3-13b所示(shi)的軸(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋直(zhi)探頭布置(zhi)(zhi)方(fang)案，將沿(yan)周(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)布置(zhi)(zhi)的圓弧(hu)陣列(lie)(lie)傳感(gan)(gan)器(qi)轉(zhuan)換(huan)為沿(yan)軸(zhou)向(xiang)(xiang)布置(zhi)(zhi)的線型陣列(lie)(lie)傳感(gan)(gan)器(qi)。
如圖(tu)3-14所(suo)示，圓(yuan)弧(hu)陣列(lie)和(he)(he)線(xian)型陣列(lie)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)分(fen)別(bie)對(dui)(dui)應(ying)(ying)為(wei)弧(hu)形(xing)探(tan)頭(tou)和(he)(he)直(zhi)(zhi)探(tan)頭(tou)，其內(nei)部(bu)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)單元總數量相等(deng)。弧(hu)形(xing)探(tan)頭(tou)一(yi)般應(ying)(ying)用在鋼(gang)管直(zhi)(zhi)線(xian)前進(jin)的檢(jian)測(ce)方案中，而直(zhi)(zhi)探(tan)頭(tou)必(bi)須要(yao)求鋼(gang)管做(zuo)螺旋(xuan)推(tui)進(jin)運(yun)動。當更換被檢(jian)鋼(gang)管規(gui)(gui)格(ge)時，每(mei)種(zhong)外徑(jing)規(gui)(gui)格(ge)鋼(gang)管需(xu)配置對(dui)(dui)應(ying)(ying)弧(hu)度的弧(hu)形(xing)探(tan)頭(tou)，而直(zhi)(zhi)探(tan)頭(tou)可與(yu)任何外徑(jing)鋼(gang)管匹(pi)配，從而減少(shao)了(le)探(tan)頭(tou)備件的數量與(yu)種(zhong)類。當然，與(yu)圖(tu)3-13a所(suo)示方案相比，圖(tu)3-13b所(suo)示傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)陣列(lie)布(bu)置方法要(yao)求磁化均勻區軸向長度由(you)4增加到。
進一步分析不(bu)銹鋼管軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)(tou)布置(zhi)方案，圖(tu)3-15a所示為目前常用的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)(tou)布置(zhi)方案，其(qi)在檢(jian)測(ce)區(qu)域中間位(wei)置(zhi)對(dui)稱(cheng)布置(zhi)雙(shuang)列(lie)直(zhi)探(tan)頭(tou)(tou)。為滿足高(gao)速檢(jian)測(ce)的(de)(de)(de)覆蓋率(lv)要(yao)求，需要(yao)設(she)計(ji)更長(chang)的(de)(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)，此時(shi)，磁(ci)化(hua)(hua)(hua)均(jun)勻(yun)區(qu)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)長(chang)度為l1，周向(xiang)(xiang)范圍為β1。一方面，檢(jian)測(ce)探(tan)頭(tou)(tou)越長(chang)，與(yu)之對(dui)應的(de)(de)(de)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)均(jun)勻(yun)區(qu)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)長(chang)度l1越大(da)，需要(yao)建立更大(da)空間分布的(de)(de)(de)均(jun)勻(yun)磁(ci)化(hua)(hua)(hua)場，磁(ci)化(hua)(hua)(hua)設(she)備龐(pang)大(da)。另一方面，由于鋼管本身(shen)存在直(zhi)線度誤差，過長(chang)的(de)(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)與(yu)彎曲鋼管表面貼合狀(zhuang)態不(bu)佳，影響檢(jian)測(ce)穩定性。
另一(yi)種(zhong)方式為(wei)四個線陣漏磁(ci)直探(tan)頭(tou)的(de)布(bu)圖(tu)3-14 周(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋檢測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)內部傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)布(bu)置示(shi)意圖(tu)置方案(an)，將(jiang)雙列直探(tan)頭(tou)分解為(wei)周(zhou)向(xiang)(xiang)布(bu)置的(de)四列直探(tan)頭(tou)，如圖(tu)3-15b所示(shi)，磁(ci)化均(jun)勻(yun)區(qu)軸(zhou)向(xiang)(xiang)長(chang)度為(wei)l2，周(zhou)向(xiang)(xiang)范圍為(wei)β2。兩種(zhong)方案(an)相比(bi)，后者可(ke)有效提高探(tan)頭(tou)的(de)跟(gen)蹤(zong)性能，并使檢測(ce)(ce)設備更加緊(jin)湊。在相同的(de)檢測(ce)(ce)速度和覆蓋率下，鋼管磁(ci)化均(jun)勻(yun)區(qu)軸(zhou)向(xiang)(xiang)長(chang)度，周(zhou)向(xiang)(xiang)均(jun)勻(yun)磁(ci)化范圍由β1增加到(dao)β2。圖(tu)3-16所示(shi)為(wei)軸(zhou)向(xiang)(xiang)裂紋檢測(ce)(ce)探(tan)頭(tou)內部傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)布(bu)置示(shi)意圖(tu)，兩種(zhong)方案(an)的(de)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)單元總(zong)數量(liang)相等。然而(er)，無論哪一(yi)種(zhong)方案(an)，都(dou)需要(yao)鋼管與探(tan)頭(tou)之間形(xing)成相對螺(luo)旋(xuan)掃描運動。
通過(guo)對比高(gao)速漏磁檢測探(tan)頭(tou)布(bu)置方(fang)案可以看出(chu)，沿周(zhou)向(xiang)均勻(yun)布(bu)置四個線陣直探(tan)頭(tou)的優化(hua)布(bu)置方(fang)案，如圖(tu)3-13b和(he)圖(tu)3-15b所示，既(ji)可滿足不銹(xiu)鋼(gang)管高(gao)速檢測要求(qiu)，又實(shi)現了周(zhou)向(xiang)裂紋和(he)軸向(xiang)裂紋檢測探(tan)頭(tou)布(bu)置方(fang)式的統一，具(ju)有極大(da)的實(shi)用價(jia)值(zhi)。
三、高速(su)氣浮掃查方法與機構
不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)在螺(luo)旋(xuan)(xuan)前(qian)進過程中會產生三個(ge)移(yi)動(dong)(dong)自(zi)由(you)度和三個(ge)轉動(dong)(dong)自(zi)由(you)度，如圖3-17所示。其(qi)(qi)中，鋼(gang)管(guan)軸向移(yi)動(dong)(dong)v2和沿中心軸旋(xuan)(xuan)轉ω2共(gong)同組(zu)成鋼(gang)管(guan)螺(luo)旋(xuan)(xuan)前(qian)進運動(dong)(dong)，而其(qi)(qi)余(yu)四個(ge)自(zi)由(you)度包括(kuo)Ux、Vy、Wx和組(zu)成了不(bu)(bu)銹鋼(gang)管(guan)的跳(tiao)動(dong)(dong)和m擺動(dong)(dong)。根據漏(lou)磁(ci)檢測的提(ti)離(li)效應可知，鋼(gang)管(guan)跳(tiao)動(dong)(dong)和擺動(dong)(dong)造(zao)成的傳感器(qi)提(ti)離(li)值變化會嚴重(zhong)影(ying)響檢測信號的一(yi)致(zhi)性。為此，探頭系統必須具有多個(ge)自(zi)由(you)度的隨動(dong)(dong)跟蹤功(gong)能，以消除鋼(gang)管(guan)跳(tiao)動(dong)(dong)和擺動(dong)(dong)帶來的影(ying)響。
為此，可(ke)以(yi)采(cai)用圖3-18所示(shi)的一(yi)種四(si)自由度探(tan)(tan)(tan)頭(tou)隨(sui)動(dong)跟蹤(zong)(zong)系統。整個隨(sui)動(dong)跟蹤(zong)(zong)裝置安裝于數控進(jin)(jin)給機構上(shang)，以(yi)滿足(zu)不同規格鋼(gang)(gang)管的徑(jing)向進(jin)(jin)給需求(qiu)。根據圖3-13b和圖3-15b所示(shi)四(si)個直探(tan)(tan)(tan)頭(tou)布置方案，將探(tan)(tan)(tan)靴(xue)設計為弧(hu)形，其內徑(jing)與(yu)鋼(gang)(gang)管外徑(jing)相同。當鋼(gang)(gang)管發生跳動(dong)和擺動(dong)時，可(ke)保證弧(hu)形探(tan)(tan)(tan)靴(xue)內的直探(tan)(tan)(tan)頭(tou)與(yu)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管表(biao)面提離值保持恒定。弧(hu)形探(tan)(tan)(tan)靴(xue)與(yu)搖臂支架(jia)通過球鉸進(jin)(jin)行連接，實現(xian)對鋼(gang)(gang)管轉動(dong)自由度和ωy的隨(sui)動(dong)跟蹤(zong)(zong)。搖臂在(zai)氣缸作用下在(zai)Oxy平面內移(yi)xm動(dong)，可(ke)滿足(zu)探(tan)(tan)(tan)靴(xue)對鋼(gang)(gang)管移(yi)動(dong)自由度和的隨(sui)動(dong)跟蹤(zong)(zong)要求(qiu)。
為使漏磁(ci)檢測具有(you)最(zui)大(da)檢測靈(ling)敏度(du)和(he)良好的一(yi)(yi)致性(xing)，一(yi)(yi)般(ban)(ban)要求磁(ci)敏感(gan)元件盡可能靠近不銹鋼管并且保持提(ti)離距(ju)離恒定(ding)。傳統(tong)接觸式探(tan)靴(xue)以(yi)(yi)內表(biao)面緊(jin)貼鋼管，實現主動(dong)跟蹤(zong)。由(you)于探(tan)靴(xue)和(he)鋼管之(zhi)間存在(zai)摩擦(ca)損(sun)耗作用，一(yi)(yi)般(ban)(ban)對探(tan)靴(xue)摩擦(ca)面進(jin)行噴涂(tu)處(chu)理以(yi)(yi)延長使用壽(shou)命(ming)，當探(tan)靴(xue)涂(tu)層(ceng)厚度(du)損(sun)耗到一(yi)(yi)定(ding)值時進(jin)行更換(huan)處(chu)理。
在(zai)高速(su)(su)漏磁檢測(ce)過程中(zhong)，劇烈(lie)摩(mo)擦使探(tan)(tan)靴涂層快速(su)(su)消(xiao)耗，并(bing)(bing)且摩(mo)擦產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)大量(liang)熱量(liang)不能及時(shi)散發而使環境溫度(du)升高，影(ying)響傳感器(qi)的(de)(de)(de)檢測(ce)精度(du)和穩定性。為(wei)此，可采用(yong)一種高速(su)(su)氣(qi)(qi)浮掃查(cha)系統，對鋼管(guan)實(shi)現非接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)主動(dong)(dong)跟(gen)(gen)蹤。氣(qi)(qi)浮掃查(cha)系統利用(yong)在(zai)探(tan)(tan)靴與不銹(xiu)鋼管(guan)表面之(zhi)間形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)來消(xiao)除(chu)接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)摩(mo)擦作(zuo)(zuo)用(yong)，并(bing)(bing)實(shi)現對鋼管(guan)的(de)(de)(de)隨動(dong)(dong)跟(gen)(gen)蹤。氣(qi)(qi)浮探(tan)(tan)靴在(zai)軸向方向均勻布置(zhi)簡(jian)單孔式(shi)(shi)(shi)節流(liu)器(qi)，壓力(li)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)通過節流(liu)孔后形(xing)成(cheng)(cheng)壓降(jiang)，并(bing)(bing)在(zai)鋼管(guan)表面形(xing)成(cheng)(cheng)以扶正機構支點(dian)為(wei)中(zhong)心的(de)(de)(de)對稱壓力(li)分布，如圖3-19所示。氣(qi)(qi)浮探(tan)(tan)靴在(zai)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)浮力(li)Fair與恒定外力(li)F．的(de)(de)(de)共(gong)同作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)保持(chi)平衡(heng)，并(bing)(bing)形(xing)成(cheng)(cheng)厚度(du)為(wei)hair的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)。當鋼管(guan)發生(sheng)(sheng)偏移時(shi)，如向左(zuo)移動(dong)(dong)，氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)厚度(du)hair會減小(xiao)，從而氣(qi)(qi)流(liu)阻力(li)增大，流(liu)速(su)(su)降(jiang)低，使整個氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)內壓力(li)有不同程度(du)的(de)(de)(de)提高，氣(qi)(qi)體(ti)(ti)作(zuo)(zuo)用(yong)力(li)Fair增大，探(tan)(tan)靴在(zai)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)作(zuo)(zuo)用(yong)力(li)F和外力(li)F.作(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)向左(zuo)移動(dong)(dong)，并(bing)(bing)達到新的(de)(de)(de)平衡(heng)位置(zhi)。這樣，氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)厚度(du)hair被限制(zhi)在(zai)微小(xiao)范圍內變化，從而實(shi)現探(tan)(tan)靴對鋼管(guan)的(de)(de)(de)非接(jie)觸(chu)式(shi)(shi)(shi)跟(gen)(gen)蹤。由于氣(qi)(qi)膜(mo)(mo)厚度(du)小(xiao)，氣(qi)(qi)浮探(tan)(tan)靴所形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)浮層對檢測(ce)信(xin)號基本沒(mei)有影(ying)響。
高(gao)(gao)速氣浮掃查系統利用在探頭與鋼(gang)管表(biao)面(mian)之間形成的氣膜來(lai)消(xiao)除摩擦作用，提(ti)高(gao)(gao)了(le)(le)探頭的使用壽命，并消(xiao)除了(le)(le)摩擦溫度的影(ying)響，尤其適應(ying)不(bu)銹鋼(gang)管高(gao)(gao)速高(gao)(gao)精度漏磁檢(jian)測。其中，周向、軸向裂紋漏磁檢(jian)測探頭布置方式、探頭掃查路徑以及氣浮跟蹤機構可完全相同，具有重要的工(gong)程應(ying)用價值。
