為了實現不銹鋼管的全覆蓋檢測，應保證多個瓦狀或條狀探頭架的有效檢測長度沿直線或螺旋線掃查時，有效檢測長度合成的掃查范圍應覆蓋全鋼管，且有重疊覆蓋區。從探頭布置的數量、信號處理的數據量等角度考慮，螺旋線型掃查軌跡要比直線型掃查軌跡更加簡潔和方便；但后者相比于前者在機械結構、占地面積等方面又更具優勢。因此在實際的設計生產中，要從檢測原理、機械系統、控制系統、數據處理與顯示系統等多角度出發，綜合選擇探頭掃查軌跡類型。
對于直線型(xing)掃查軌跡，為實現全覆蓋(gai)檢測(ce)，需(xu)在(zai)(zai)不(bu)銹鋼管軸向上(shang)布(bu)(bu)置若干(gan)圈(quan)（至少(shao)兩圈(quan)）探(tan)頭架(jia)，互相(xiang)彌(mi)補各自的檢測(ce)盲(mang)區。只要瓦(wa)狀探(tan)頭架(jia)的有效(xiao)檢測(ce)范圍(wei)在(zai)(zai)不(bu)銹鋼管的周向上(shang)無盲(mang)區，且相(xiang)鄰探(tan)頭架(jia)間有重疊覆蓋(gai)區域，即可(ke)保證全覆蓋(gai)檢測(ce)。對于螺旋線型(xing)掃查軌跡，需(xu)在(zai)(zai)鋼管的截面周向上(shang)布(bu)(bu)置若干(gan)個(ge)條狀探(tan)頭架(jia)，因此就存在(zai)(zai)一個(ge)問(wen)題需(xu)要解決(jue)，即若干(gan)個(ge)條狀探(tan)頭架(jia)在(zai)(zai)不(bu)銹鋼管周向上(shang)的布(bu)(bu)置角度問(wen)題。
假設周(zhou)(zhou)向(xiang)需要4個(ge)(ge)條狀探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)(jia)，才能(neng)滿足式(shi)（6-2）的要求，4個(ge)(ge)條狀探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)(jia)的周(zhou)(zhou)向(xiang)布(bu)(bu)(bu)置(zhi)有以(yi)下兩(liang)種情況。圖(tu)6-27a所(suo)示為標準多(duo)探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)(jia)周(zhou)(zhou)向(xiang)均(jun)(jun)勻(yun)，布(bu)(bu)(bu)置(zhi)方(fang)案(an)，4個(ge)(ge)探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)(jia)在(zai)鋼管周(zhou)(zhou)向(xiang)上(shang)均(jun)(jun)勻(yun)布(bu)(bu)(bu)置(zhi)，相鄰(lin)探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)(jia)間(jian)隔(ge)角(jiao)(jiao)度為90°；圖(tu)6-27b所(suo)示為4個(ge)(ge)探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)(jia)在(zai)不(bu)銹鋼管周(zhou)(zhou)向(xiang)上(shang)非(fei)均(jun)(jun)勻(yun)布(bu)(bu)(bu)置(zhi)，只(zhi)布(bu)(bu)(bu)置(zhi)在(zai)鋼管周(zhou)(zhou)向(xiang)的中下部，相鄰(lin)探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)(jia)間(jian)隔(ge)角(jiao)(jiao)度為45°。對(dui)這兩(liang)種布(bu)(bu)(bu)置(zhi)情況進(jin)行對(dui)比分析(xi)，以(yi)觀察在(zai)螺旋線(xian)型掃查(cha)軌跡中，多(duo)探(tan)頭(tou)架(jia)(jia)(jia)周(zhou)(zhou)向(xiang)布(bu)(bu)(bu)置(zhi)方(fang)式(shi)的不(bu)同是否會(hui)對(dui)不(bu)銹鋼管全覆蓋檢測的實現帶(dai)來(lai)影(ying)響。
探頭(tou)架均勻布置方式沿不銹鋼(gang)管周(zhou)向展開的(de)多探頭(tou)架螺旋掃查區域如圖6-22所示，圖6-28所示為(wei)探頭(tou)架非(fei)均勻布置方式沿不銹鋼(gang)管周(zhou)向展開的(de)多探頭(tou)架螺旋掃查區域。
對(dui)比圖6-22和(he)(he)圖6-28可(ke)(ke)發現，在(zai)掃(sao)查螺距P相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下，不同的(de)(de)(de)(de)多探頭架布(bu)置方(fang)式(shi)(shi)(shi)會(hui)對(dui)螺旋(xuan)線型掃(sao)查軌跡(ji)帶來較大的(de)(de)(de)(de)影響。探頭架均勻(yun)布(bu)置方(fang)式(shi)(shi)(shi)與非(fei)均勻(yun)布(bu)置方(fang)式(shi)(shi)(shi)都存在(zai)固有的(de)(de)(de)(de)端部(bu)檢測(ce)盲區，但(dan)與后者相(xiang)比，前(qian)(qian)者端部(bu)檢測(ce)盲區的(de)(de)(de)(de)總面(mian)積(ji)稍小(xiao)且(qie)長度(du)更(geng)短(duan)，即檢測(ce)無效(xiao)范圍更(geng)小(xiao)；從重(zhong)疊覆蓋區來看，后者的(de)(de)(de)(de)重(zhong)疊率(lv)更(geng)高。但(dan)最(zui)為嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)問題在(zai)于(yu)后者存在(zai)著漏(lou)檢區域，漏(lou)檢區域的(de)(de)(de)(de)存在(zai)說(shuo)明這(zhe)種布(bu)置方(fang)式(shi)(shi)(shi)是(shi)不可(ke)(ke)接受的(de)(de)(de)(de)，將造成檢測(ce)結果的(de)(de)(de)(de)不準(zhun)確和(he)(he)不銹(xiu)鋼管檢測(ce)質量的(de)(de)(de)(de)失(shi)控。由此(ci)可(ke)(ke)見，式(shi)(shi)(shi)（6-2）只是(shi)不銹(xiu)鋼管全覆蓋檢測(ce)的(de)(de)(de)(de)必要條件(jian)，而(er)非(fei)充要條件(jian)。在(zai)滿(man)足式(shi)(shi)(shi)（6-2）的(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)提下，討論以(yi)下問題。
對(dui)于端部檢(jian)測(ce)(ce)(ce)盲(mang)區而言，無法避免，所需要做(zuo)的(de)是盡量將(jiang)其(qi)減小(xiao)(xiao)，尤其(qi)是盲(mang)區長度，即檢(jian)測(ce)(ce)(ce)結果不可靠的(de)不銹鋼管(guan)長度段。決定(ding)盲(mang)區長度的(de)參數(shu)有：鋼管(guan)掃(sao)查螺(luo)距P、檢(jian)測(ce)(ce)(ce)探頭架數(shu)量N、鋼管(guan)外徑(jing)d1。P越(yue)(yue)小(xiao)(xiao)、N越(yue)(yue)大，端部檢(jian)測(ce)(ce)(ce)盲(mang)區越(yue)(yue)小(xiao)(xiao)。當然，上述變化規律是建(jian)立在其(qi)他(ta)參數(shu)不變的(de)前提(ti)下的(de)。
為保證全覆(fu)蓋(gai)檢(jian)測(ce)，覆(fu)蓋(gai)率(lv)至少應(ying)達到120％。但過大的(de)覆(fu)蓋(gai)率(lv)也不可(ke)取，因為在相同(tong)的(de)條件(jian)下，這需要布置更多的(de)檢(jian)測(ce)探頭(tou)，并且信號處(chu)理(li)(li)電路及后續(xu)數字處(chu)理(li)(li)算法將(jiang)變得更復(fu)雜。
針對漏檢(jian)區(qu)(qu)域，在(zai)設計(ji)掃查螺(luo)距時應該保(bao)證完全將其消除。沒有(you)(you)漏檢(jian)區(qu)(qu)域的前(qian)提應是在(zai)一個(ge)掃查螺(luo)距P范圍內(nei)，相鄰探(tan)頭架(jia)掃查區(qu)(qu)域之間(jian)均有(you)(you)重疊覆蓋(gai)區(qu)(qu)。圖6-28正是因為第一個(ge)檢(jian)測(ce)探(tan)頭架(jia)和最后一個(ge)檢(jian)測(ce)探(tan)頭架(jia)之間(jian)沒有(you)(you)重疊覆蓋(gai)區(qu)(qu)域，所以(yi)在(zai)后續掃查中存在(zai)漏檢(jian)區(qu)(qu)域。這種情況下，可以(yi)通過(guo)降(jiang)低掃查螺(luo)距P以(yi)保(bao)證全覆蓋(gai)檢(jian)測(ce)，但又(you)勢必會降(jiang)低鋼管檢(jian)測(ce)效率。
通過上述分析(xi)可知，在滿足式(shi)（6-2）的(de)前提下，多(duo)探(tan)頭架(jia)應在鋼(gang)管(guan)(guan)周向上均(jun)勻(yun)(yun)布置。這樣，可將不銹鋼(gang)管(guan)(guan)端(duan)部盲(mang)區(qu)長度降到最(zui)低，同時具有一定的(de)重(zhong)疊覆蓋率，且信(xin)號處理(li)較為簡單，路(lu)徑(jing)規(gui)劃(hua)也更加清晰。均(jun)勻(yun)(yun)布置方式(shi)也有利于探(tan)頭跟蹤機(ji)構的(de)設計和系統布局、信(xin)號的(de)傳輸和分類等。
總而(er)言之，無論是(shi)(shi)直線型掃(sao)(sao)查軌跡還(huan)是(shi)(shi)螺旋線型掃(sao)(sao)查軌跡，鋼管(guan)全覆蓋檢(jian)測的(de)(de)充分必要條(tiao)件應(ying)是(shi)(shi)：滿足式(shi)（6-1）或式(shi)（6-2）的(de)(de)前提下，相鄰(lin)探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)之間(jian)還(huan)應(ying)有重疊覆蓋區。當然，在軌跡規劃時，應(ying)綜合(he)考慮探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)有效檢(jian)測長(chang)度(du)、探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)數量、掃(sao)(sao)查螺距和(he)不銹鋼管(guan)檢(jian)測速度(du)等因素(su)，選取(qu)最合(he)適的(de)(de)掃(sao)(sao)查路徑、最佳的(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)結構和(he)最優的(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)架(jia)(jia)布置(zhi)方案(an)，而(er)全覆蓋檢(jian)測則是(shi)(shi)所(suo)有問題考慮的(de)(de)前提和(he)根本。
