根據(jù)不銹鋼管在線和離線檢測(cè)工藝要求，給出如圖6-9所示的不銹鋼管漏磁檢測(cè)系統(tǒng)總體布局。檢測(cè)流程如下：鋼管經(jīng)矯直和吹灰后進(jìn)入待檢臺(tái)架，然后由上料機(jī)構(gòu)運(yùn)送至輸送輥輪，并依次通過橫向和縱向檢測(cè)主機(jī)；為保證鋼管運(yùn)行的平穩(wěn)性，采用夾送輥裝置對(duì)鋼管實(shí)施壓緊扶正；計(jì)算機(jī)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析，如存在缺陷計(jì)算機(jī)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并控制標(biāo)記系統(tǒng)對(duì)缺陷進(jìn)行定位標(biāo)記；之后，利用退磁系統(tǒng)消除不銹鋼管中的剩余磁場(chǎng)；最后，分選系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)鋼管進(jìn)行自動(dòng)分類，經(jīng)下料機(jī)構(gòu)分別進(jìn)入成品和疑似品臺(tái)架；疑似品進(jìn)行修復(fù)后需進(jìn)行再檢測(cè)，不合格鋼管直接回爐。

  針對(duì)被檢測(cè)缺陷的特征，無損檢測(cè)方法在實(shí)施中應(yīng)該選用不同的檢測(cè)方式和結(jié)構(gòu)。由于檢測(cè)時(shí)的方向敏感性，為了實(shí)現(xiàn)不銹鋼管中軸向、周向缺陷的全覆蓋檢測(cè)，無論采用何種檢測(cè)方法，均不可避免地需要兩種類型的檢測(cè)設(shè)備：橫向缺陷檢測(cè)主機(jī)和縱向缺陷檢測(cè)主機(jī)，這樣才能實(shí)現(xiàn)全方位的檢測(cè)。

  在不銹鋼管的自動(dòng)化檢測(cè)中，全方位檢測(cè)實(shí)現(xiàn)的主要手段，首先是要保證探頭能夠掃查到不銹鋼管的各個(gè)部位；其次是要讓檢測(cè)探頭感應(yīng)到缺陷的存在。因此，除了漏磁檢測(cè)原理以及傳感器外，這里介紹檢測(cè)主機(jī)的工作形式，即如何帶動(dòng)探頭實(shí)現(xiàn)100％無遺漏的掃查，這是不同檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)全覆蓋檢測(cè)的共性問題。

  不銹鋼管漏磁檢測(cè)系統(tǒng)采用復(fù)合磁化方式實(shí)現(xiàn)全方位的缺陷檢測(cè)。由于軸向磁化場(chǎng)沿鋼管中心線呈軸對(duì)稱分布，在鋼管中部易形成均勻的全斷面磁化區(qū)域。鋼管縱向缺陷漏磁檢測(cè)原理如圖6-10所示，由于采用周向局部磁場(chǎng)作為勵(lì)磁源，沿鋼管周向靠近極靴的區(qū)域磁化不均勻且背景磁場(chǎng)雜亂，僅在中間DZ1和DZ2區(qū)域形成較均勻磁化。為實(shí)現(xiàn)鋼管縱向缺陷的全表面覆蓋檢測(cè)，需要檢測(cè)探頭與不銹鋼管之間形成旋轉(zhuǎn)掃查，進(jìn)一步結(jié)合鋼管的軸向運(yùn)動(dòng)，最終使得縱向檢測(cè)探頭在鋼管表面上形成螺旋掃查軌跡。

  如圖6-11所示，不銹鋼管自動(dòng)化漏磁檢測(cè)主要有基于鋼管直線前進(jìn)和螺旋前進(jìn)的兩種實(shí)現(xiàn)方法。基于不銹鋼管直線前進(jìn)方法中，軸向磁化器和橫向探頭固定不動(dòng)，從而橫向探頭在鋼管表面形成直線掃查軌跡；周向磁化器和縱向探頭高速旋轉(zhuǎn)，從而使得縱向探頭在鋼管表面形成螺旋掃查軌跡。當(dāng)鋼管螺旋前進(jìn)時(shí)，橫向和縱向檢測(cè)主機(jī)的磁化器和探頭均固定不動(dòng)，此時(shí)橫向和縱向探頭在鋼管表面上形成相同的螺旋掃查軌跡。

  基于不銹鋼管直線前進(jìn)的縱向檢測(cè)系統(tǒng)在提高運(yùn)行速度時(shí)，面臨的技術(shù)難點(diǎn)包括：一方面，考慮到磁化器高速旋轉(zhuǎn)的失穩(wěn)，線圈質(zhì)量不能過大，從而以降低磁化能力為代價(jià)；另一方面，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)集電環(huán)傳輸大電流，觸點(diǎn)處容易產(chǎn)生火花，從而限制了線圈磁化電流的提升。此外，旋轉(zhuǎn)探頭的檢測(cè)信號(hào)采用分時(shí)復(fù)用方式由少量的集電環(huán)進(jìn)行傳輸，受重復(fù)頻率的限制，檢測(cè)探頭的獨(dú)立通道數(shù)量拓展受限，難以實(shí)現(xiàn)以多通道冗余檢測(cè)為基礎(chǔ)的高分辨率和缺陷類型識(shí)別。然而，采取如圖6-11b所示的基于鋼管螺旋前進(jìn)的檢測(cè)方案，可實(shí)現(xiàn)高速高精度漏磁檢測(cè)。由于周向磁化器和探頭固定不動(dòng)，線圈質(zhì)量和磁化電流不受限制，可利用超強(qiáng)磁化方式實(shí)現(xiàn)不銹鋼厚壁管的高靈敏度檢測(cè)，并且因傳感器檢測(cè)信號(hào)采用并行方式傳輸，可根據(jù)需求任意拓展通道數(shù)量，這一方式解決了旋轉(zhuǎn)式探頭的諸多困難。但基于鋼管螺旋前進(jìn)的漏磁檢測(cè)系統(tǒng)也存在輸送輥道較為復(fù)雜的不利因素，在選擇漏磁檢測(cè)工藝時(shí)，需要根據(jù)鋼管的生產(chǎn)工藝和檢測(cè)要求來選取和設(shè)計(jì)。

  對(duì)于自動(dòng)化鋼管漏磁檢測(cè)系統(tǒng)而言，檢測(cè)軌跡規(guī)劃決定著鋼管檢測(cè)運(yùn)動(dòng)方式的選擇，同時(shí)也在很大程度上影響著裝備的機(jī)械結(jié)構(gòu)。這里，簡(jiǎn)要對(duì)現(xiàn)今主要存在的4種鋼管檢測(cè)運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行分析與比較，歸納總結(jié)出兩種不同類型（直線型和螺旋線型）的掃查方式，依次分析不同軌跡類型的探頭布置方案、單探頭架與多探頭架掃查軌跡區(qū)域及其影響因素等問題，最后分析了保證鋼管全覆蓋檢測(cè)的充要條件。