基于超聲輔助的汽車微小零部件內部缺陷無損檢測方法

摘 要：為了更準確、全面地分析汽車微小零部件缺陷，基于超聲輔助的方式，設計了內部缺陷無損檢測方法。根據超聲波傳播反射情況及聲場變化，采集微小零部件圖像；通過融合邊緣信息消除圖像中噪聲，分割圖像主體并完成邊緣識別，確定存在內部缺陷的區域；利用核主成分分析技術，通過降維處理方式確定缺陷區域特征，進而完成無損檢測。結果表明：利用所提方法獲取的零部件圖像清晰，缺陷檢測準確率始終高于９５％，對氣泡和氣孔缺陷的檢測時間小于６ｓ，對裂紋缺陷的檢測時間小于８ｓ，說明所提方法對內部缺陷的定位準確度和識別效率均較高。

關 鍵 詞：超聲輔助方式；超聲聲場；微小零部件；形態學；灰度分割法；核主成分分析；內部缺陷；無損檢測

中圖分類號：ＴＧ１１５.２８ 文獻標志碼：Ａ 文章編號：１０００－１６４６（２０２４）０３－０３２４－０７

汽車零部件加工裝配技術日益成熟，在量產與自動化檢測領域取得了長足的發展［１］。在此背景下，保證汽車零部件的質量是關鍵，實施追溯制度是提高零部件質量的重要手段［２］。

汽車結構中不乏微小的金屬零部件，金屬零部件的質量直接關系汽車生產制造質量的優劣。在加工金屬零部件時，由于受到刀具和材料自身特性與振動等因素的影響，會導致零部件表面形成不同程度的缺陷［３］。此外，由于澆注速度太快而產生氣孔、因操作不當導致夾砂等原因，也會使零部件內部形成缺陷。這些缺陷會對金屬材料整體的使用壽命和力學性能產生直接影響，一些內部微小缺陷在長期發展中造成材料失效甚至出現斷裂［４］。因此，對汽車微小零部件缺陷的檢測也成為了相關領域發展中亟需解決的問題之一。