CN101416051A - 用于零部件尤其是活塞式发动机的活塞的测量方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及零部件的无损测量，尤其是例如用于内燃机的活塞中的镶铸部件的接合的效用评价。通过这样的测量或效用评价，解决了评定基础材料与镶铸或其它形式连接的材料之间的接合的功能与完整性的问题。这样可以评定零部件的质量或者它对特殊用途的适用性和/或可以例如在铸造过程中或生产期间进行生产过程的质量监督。按照本发明，这个目的是通过多级修正过程来实现的，其中对借助适当设计的装置和方法(例如使用超声波)推定的测量值进行多级确定处理，该确定处理普遍地并且针对各次单件测量使系统中固有的出现在测量过程中的干扰因素最小并且由此推定期望的结果。相应设计的系统使进行(尤其是设定/调节)这一测量过程中出现的误差影响以及由于几何公差偏差或所要测量的多个零部件之间的差异或者由于材料或结构组成成分的差异以及其它干扰影响造成的测量进行过程中的测量误差和不正确评价最小。

Description

用于零部件尤其是活塞式发动机的活塞的测量方法和系统

技术领域

本发明处于测量技术的领域中并且涉及旋转部件的测量，具体来讲，涉及用于内燃机和其它活塞式发动机的活塞的测量。对于这些测量来说，重要的是要快速且尽可能少耗时地确定精确的、通常较为复杂的测量结果。例如，可以这样评定用于特定应用的活塞或其它旋转部件的适用性或者可以在零部件生产期间进行质量监督。

在本案中，涉及镶铸部件或零部件中的类似结构的接合的无损测量和效能评定，尤其涉及用于内燃机的活塞中的镶铸部件的金属接合的确定。对于这种测量而言，对基础材料与镶铸或以其它方式接合的材料之间沿着限定区域进行的接合的效能和完全度进行评定是个棘手的问题，例如，评定零部件的质量或它对特定应用的适用性或者对生产工艺(铸造、制造)进行质量监督。

背景技术

前述类型的测量可以借助超声波测量方法来实施。在批量生产部件的自动测量中经常方便地使用液浸法中的所谓超声波测量。另外，会用到所谓接触技术中的方法。

这些测量系统通常包括以下组成部分：

＊至少一个超声波装置，视情况而定，该超声波装置具有多个测试通道，所述超声波装置可以适当地控制超声波的产生和这些超声波的接收，并且可以适当地估算声音传播时间，可以视情况而用一个单独的估算计算机进行估算；

＊一个或多个探针(“测试头”)，这些探针适合于产生、传送/发射和接收特征声波，所述探针在各种情况下都与超声波装置耦接；

＊用于测试头的一个或多个适当的机械定位装置，视情况而定，能够沿着轴线移动和/或控制所述机械定位装置；

＊在使用液浸法的情况下，包括可以装满液体介质的容器槽，该容器槽具有用来固定所要测试零部件的装置，并且该容器槽包含测试头；

＊用于所要测试零部件的适当的、视情况而定可移动的安装座。

在测量过程中，借助适合于测试问题的探针或者利用多个探针产生适当波长、声束直径和传播特性的适当超声波，并且经由所要测试的零部件浸没于其中的液体传递介质将所述超声波传导到零部件中。穿过该零部件的声波一部分在与镶铸部件的分界面上被反射并且一部分得以向前传播。这样反射的波或者透射的波包含与零部件内部有关的信息，即，具体来说是与接合状态有关的信息，并且可以借助适当的接收器针对这些波的振幅来对它们进行评定，所述接收器根据实际情况可以整合到发射器中。将归属于特定传播时间或传播周期的振幅分量评估为与零部件中给出的相关深度位置或相对位置相对应，这个位置就是要加以选择的位置。通过使探针相对于所要观测的零部件连同所要观测的接合区域一起进行适当的相对运动，尤其是通过使零部件和/或探针相对于彼此进行旋转，这样会产生被反射和/或透射的超声波的特征振幅信号曲线。

相对振幅信号曲线受到诸多因素的影响，测量段上的绝对振幅高度也是如此。非穷举地讲，这些因素是例如零部件和镶铸部件的几何形状、零部件或镶铸部件的结构或材料的影响、零部件表面或与镶铸部件的结合面的粗糙度，不过还有一些参数，比如零部件彼此之间的几何排列方式以及超声波(它们的强度、传播特性、其它声场变量...等)。在多个部件的测试过程中，这些影响经常无系统地改变，即使在几分钟的短时期内也会发生无系统改变，这称为所谓的干扰影响或干扰变量。除了这么多相互叠加的干扰影响不说，单单就振幅曲线而言，也取决于接合的性质和性能，即，取决于这样的属性：该属性是要按照测量方法确定的实际情况。

对于较为复杂的零部件，目前市场上可以买到的系统仅仅能够非常不充分地认定和补偿这些干扰影响。例如，认定和补偿例如是通过这样的行为来进行的：借助一个或多个参照部件，并且通常是借助多个合格的系列零部件，确定和调整振幅的基准量级(通过放大调整)，并且利用部分或完全不合格的接合来推定出动态和变化范围。所谓的极限值或阈值可以由这些值来定义，即，在随后的一系列测试中，当达到所述的这些值时使用这些值来认定不合格的零部件。这些阈值是针对大多数部件选择的并且在整个测量段上和/或在多个零部件的测试期间的较长时间段内是固定的，且仅仅满足很简单的动态要求，从而无法令人满意的避免前述问题和前述较长消耗时间。

所有这些方法的缺陷是，有的时候重新设定测量系统需要花费相当长的时间，系统的检查和校准必须要在很短的时间间隙内进行，以及即使进行了最佳调节，干扰影响还是会造成错误的测量结果和不正确的评估结果，而且零部件属性相互之间的非严格性变化也会造成错误的测量结果和不正确的评估结果，严重的情况下会造成无法识别出不合格产品或者废弃合格的部件。

从所述现有技术出发，本发明的任务一方面着眼于减少设定过程所花费的时间，另一方面着眼于找出一种使针对各次单一测量的干扰影响最小并且对影响振幅的参数变化具有鲁棒性的通用方法。打算这样将评估的质量和这些测量结果的可靠性提升到市场上可以买到的现有系统目前还无法企及的程度。

发明内容

本发明追求的目标是提供用于对零部件的内部状态进行的快速和可靠的、大部分自动的评价的系统和方法，尤其是零部件中镶铸部件的金属接合的效用评价，尤其是在诸如活塞之类的旋转部件中的镶铸部件的金属接合的效用评价。

按照本发明，这个问题理论上是通过这样行为来解决的：对借助适当设计的超声波测量方法推定的振幅值进行多级确定处理，该确定处理普遍地并且针对各次单件测量使系统中固有的出现在超声波测量过程中的干扰因素最小。

按照本发明，为了这一目的使用了超声波方法，其中期望的结果是借助专门的确定处理来推定的。按照本发明设计的系统使在使用(尤其是设定/调节)这一测量方法时中出现的系统固有的误差影响以及由于几何公差偏差或所要测量的多个零部件之间的差异或者由于材料和结构组成成分的差异以及其它干扰影响造成的执行这一测试过程中的测量误差和不正确评价最小。借助专门的确定处理，该方法的校准和调节的主要部分是完全自动地并且以自调节方式来进行的，尤其是针对各个单一零部件单独进行的。除了减少操作人员和误差影响之外，该方法与按照现有技术的测量方案相比因此还保证了设定时间消耗的大幅减少。

因此不需要使用多个设定和系列零部件，并且不需要进行特殊的调节过程(粗调就足够了)且不需要必须以相对较短的时间间隔有规律重复进行的校准，就实现了零部件在接合特性方面的效用评价的高度可靠性。这意味着可以认定、定量确定并且然后除去那些认为有不合格接合或不可靠接合的零部件。

借助按照本发明的方法，对诸如在零部件间不可避免地各有不同并且会歪曲测量结果的零部件几何结构和其他影响之类的容差进行了补偿。因此实现了测量处理可靠性的大幅提高，比如采用现有的方法至今都不能实现的高可靠性，并且明显减少了不正确评价的比例。

按照本发明的方法的优点大部分可以简单地借助几个数值表现出来。这样，利用按照现有技术运转的方法，就不合格品所需要的重新评价而言，1000个零部件需要大约10分钟的再校准时间。当使用按照本发明的方法时，只要零部件类型不变，不再存在这一时间消耗。就测量处理可靠性和不正确评价(所谓的“虚假废品”)的比例而言，高费用的勘测提供了证据证明，通过使用按照本发明的方法，相关废品限额相对于所生产的系列部件的总量能够实现至少0.5％(按绝对值计算)的减少。在不利基础条件的情况下，比如零部件几何结构发生变化，也能够实现更高的减少量。

在权利要求中可以发现本发明的细节；下面将详细介绍本发明实施方式的例子。

附图说明

将结合附图详细介绍采用旋转对称零部件的实施方式的例子。

在附图中：

图1表示能够通过商业手段买到的比如那些也可以用于本发明的测量系统的示意图；

图2a表示对于按照本发明的方法的应用作为典型零部件的内燃机的活塞的截面图；

图2b表示图2a中所示的活塞的平面图；

图3a表示在所推定的振幅值的范围内的“理想测量值曲线”；

图3b表示由长波叠加造成歪曲的在所推定振幅值的范围之内的实际曲线；

图4a表示实际无缺陷的部件的曲线，但是该部件是按照现有技术进行测量的并且被认为有缺陷而遭到抛弃；

图4b表示实际有缺陷的部件的曲线，但是该部件是按照现有技术进行测量的并且因此被标注为无缺陷；

图5a表示图4a中所示的同一(无缺陷)部件的曲线，不过该部件是使用按照本发明的方法测量出来的并且被正确地认为是无缺陷的；

图5b表示图4b中所示的同一(有缺陷)部件的曲线，不过该部件是使用按照本发明的方法测量出来的并且已经被正确地认为是有缺陷的；

图6以流程图方式表示按照本发明的方法。

具体实施方式

图1表示可以通过商业手段买到的测量系统的示意图。主要组成部分为：

＊超声波装置，该超声波装置能够控制超声波的产生以及它们的接收并且能够测算声音传播时间；

＊电子处理和评估计算机(例如，可通过商业手段买到的PC)，它能够评估和显示所要测试的零部件的接合区域上属于预定超声波传播阶段的振幅信号；

＊超声波探针(“测试头”)，该超声波探针与超声波装置相连，所述探针能够发出和接收典型超声波；

＊用于超声波探针的可横向移动的支架；

＊装有液体介质的浸没容器槽；和

＊安装在浸没容器槽内的电机驱动的可旋转的安装座(在这个例子中采用的是这种安装座)，这里是旋转台，用于安装所要测试零部件。

应当指出的是，本领域技术人员将会发现，图示并非是按比例画出的，也不是完整画出的，而是仅仅用来帮助解释说明本发明。

处于安装装置(这里是电机驱动的旋转台)上的所要测试的零部件(这里示意性地表示为用于内燃机活塞)位于装满了适当介质(这里是水)的浸没容器槽内。而且在浸没容器槽还安置了用于超声波探针的可调节支架，该超声波探针指向所要测试的活塞接合区域。这个支架当然也可以安置在浸没容器槽外部和/或可以采用多个探针。当活塞被旋转时，接合区域穿过探针的声波范围。探针与超声波装置连接，该超声波装置能够实现探针的激励和控制并且还可以处理探针的输出信号。超声波装置的输出端又与评估计算机连接，该评估计算机进行推定值的处理。评估计算机可以是安装有适当程序的可采用商业手段买到的PC。

活塞内部所要测试的接合的对准和“扫描”是在旋转台上进行的，在图2中，将所述活塞更为明确地表示为典型零部件并且将结合这一附图对此加以介绍。将这个大体上旋转对称的零部件安放并充分固定在旋转台上。这个探针(或者这些探针)在活塞旋转期间处于固定位置上并且典型地位于浸没容器槽中离开零部件表面几厘米的位置上。该位置是这样选择的：所发射声音可以穿过零部件击中所要测试的与镶铸材料的交界面(见图1和2)。

图2a表示作为用于内燃机的例子选择的具有用于上活塞环的镶铸部件的活塞的横截面。这样的活塞用于柴油发动机和大载荷汽油发动机。要借助超声波探针测试镶铸部件(通常是铁合金)与活塞(通常是铝合金)的交界面处的接合。在图2a和2b中没有示出浸没容器槽。

图2b表示与图2a相同的活塞，但是图2b是平面图。将所要测试的与镶铸部件的交界面表示为阴影部分。以固定方式调节的超声波探针在活塞围绕着它的中心轴旋转的同时对这个交界面进行扫描。

由超声波探针，即，由同一个“测试头”，接收在零部件表面以及交界面处部分反射回来的声音，就是说，这里采用的是反射法。如果使用透射法或穿透法作为替代方法，则可以由另一个测试头或超声波接收器拾取穿过交界面的超声波。这两种方法对所拾取的值进行的进一步处理大体上相同，对于所拾取的信号当然也是一样。

通过传播时间的测算，确定出在离开零部件表面相关距离处记录下来的振幅。随着旋转台以恒定转速带动物体旋转，命中交界面的声束沿着外周移动。沿着外周，即，沿着测量段，描绘出在交界面位置处回转的波的振幅。该描绘过程是与线性扫描同步进行的。

对于光学描绘而言，对振幅高度进行这样的缩放：对于完好无缺的接合，反射部分的记录占据例如屏幕高度的大约10％到30％，在评估透射部分的情况下，占据屏幕高度的大约90％到70％。

按照本发明，要对这样获得的图形进行多级判定处理：

在起始点测量振幅函数AF(测量点)。测量值对应于振幅最大值，该振幅最大值来源于分配到交界面附近的波束。在旋转对称零部件的情况下，测量点指的是探针相对于零部件的外周点，这有助于将其描述为探针相对于零部件的角坐标。不过，在探针相对于零部件进行恒定的相对旋转并且由此得到等距的角分割的情况下，为了简化的目的，测量点也可以由连续编号的下标来代替。在线性扫描的情况下，也可以以类似方式使用这些连续编号的下标。

AF(测量点)→AF(编号＝1…n)

已经证明，在旋转部件的直径最大为大约200mm的情况下，在部件外周上拾取至少1000个测量值(n＝1000)效果较好。

在零部件较大和/或希望有较高分辨率的情况下，可能需要在零部件的外周或长度上拾取更多测量值。

图3a、3b到5a、5b中描绘出的曲线是用反射法在零部件(这里是活塞)外周上测得的振幅函数值AF(测量点)。为了描绘，以使得本发明的原理更加清晰的方式对它们进行了简化。具体来说，为了简明，描绘出的是因形状特征而变化的阈值。在振幅信号以类似的方式因它们的形状而改变的时候，和在线性阈值与按照现有技术发挥作用的方法中一样精确地发挥作用的时候，会获得同样的效果。

图3a以举例的方式表示沿着圆周推定的振幅值的理想曲线，比如是例如在不存在接合缺陷、正确对准了活塞并且不存在其它干扰源的时候利用所介绍的测试过程推定的。

与此对照，图3b表示针对图3a中的同一活塞推定的振幅值的曲线，但是现在有典型的低频叠加，比如可能是例如由于夹紧装置中的零部件发生轴向偏移而发生的低频叠加。

图4a表示针对图3b中画出的曲线使用按照现有技术的恒定阈值或极限值的情况。超过了设定极限值50％，结果造成将该零部件标为不合格产品并且因此将其错误地视为废品。

另一方面，图4b表示具有接合缺陷的活塞，在这种情况下接合缺陷也与低频干扰一起出现，并且不幸地是出现在这一干扰的波谷中。如图所示，利用按照现有技术的恒定阈值或极限值没有检测到接合缺陷，因为没有超过设定极限值50％。

图5a和5b图解说明按照本发明的方法的效果。通过使用“形状可变阈值”，将被测零部件成功地正确分类为无缺陷产品(图5a)和有缺陷产品(图5b)。

如果在零部件的入射表面上存在着与不影响声音折射的平面几何结构不同的结构，则在振幅曲线中忽略这些结构可能是合理的，甚至是必须的。为此，可以定义单个屏蔽段或多个屏蔽段。这些屏蔽的识别和定位可以是人工进行的；不过借助适当算法进行“半自动”屏蔽更为可取，后面将对此进行介绍。

具体来说，这是指从AF(1…n)中定义出一个或多个屏蔽带，这些屏蔽带在各种情况下可以通过屏蔽值的起始号和结尾号来加以区分。由于在这种情况下牵涉到零部件上的可从外观上相对容易检测和认定的区域，因此容易实现这些带的人工确定。这可以通过采用振幅函数来进行，因为通过函数AF的显著变化，零部件表面上的几何结构不规则通常会变得显而易见。

然后对AF(1…n)进行下述第一次修正处理：由线性内插值代替位于要被屏蔽的起始号与相应结尾号之间的区域。

令所关注的屏蔽带开始于点u1并且结束于点u2。然后按照下式计算已修正振幅函数：

在多个屏蔽带的情况下照此运用多次。结果得到了这样获得的经过简单修正的振幅函数AFk1(1…n)。

在零部件至少在被测平面内不具有任何不连续或者其它不均一性的时候，显然可以省略刚刚介绍过的第一次修正步骤。不过，在活塞用于内燃机和类似应用(压缩机，泵)的情况下除外。于是最简单的办法是简单地跳过第一次修正步骤并且从第二次修正步骤开始。

在本文开头已经提到过的其它干扰影响可能会导致振幅函数与较长波分量的叠加。第二次修正处理的任务是消除这些干扰影响。

在理想情况下，这一消除是通过使用高斯滤波器来进行的。不过，为了简便并且通过逼近的方式，修正处理也可以代之以借助双平均值滤波器来进行，这种滤波器的特征在于具有非常简单的分析适用性和可实现性。

针对变换处理，由振幅函数计算出下列辅助函数：

$H1\left(i\right)=\frac{1}{2L+1}\underset{i-L}{\overset{i+L}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{AFk}1\left(j\right)$

并且在第二个步骤中

$H2\left(i\right)=\frac{1}{2L+1}\underset{i-L}{\overset{i+L}{\mathrm{\Σ}}}H1\left(j\right)$

其中这种滤波器的最佳限制波长为L＝9100/n，其中n是测量值的个数。可能需要针对测试的问题修改这一限制波长并且为L选择修改值。

借助下列公式由辅助函数H2(i)计算出振幅函数：

AFk2(i)＝AFk1(i)-H2(i)

在下游的真实性检查中证实了这里提到的用于消除干扰影响的修正处理的确切能力。前面介绍的第二次修正处理实际上会导致这样的情形：不仅消除了对振幅曲线有作用的干扰影响，而且也消除了起源于接合缺陷的影响。

已经发现，来源于接合缺陷的影响会导致这样的情形：与修正AFk1(i)的初期阶段相比，结果得到的振幅函数AFk2(i)的无序度或“熵”会增大。

作为前述无序度或熵的简单衡量，进行这样的判断：各个振幅函数的总体值曲线在纵坐标段上是如何分布的。可以例如将纵坐标段分为振幅高度从0到100％的10个段。根据实际情况产生测量值的一种直方图函数，并且对这些直方图函数彼此进行比较。

该比较过程是按照下述迭代过程来进行的：在函数AFk1(i)所“占据”的纵坐标段的个数小于函数AFk2(i)所占据的纵坐标段的个数的情况下，这表明无序度或熵的增加，为此再次逆向进行所进行的第二次修正处理。当且仅当所有测量值中有最小数量的测量值位于相应段中的时候，才认为该段被占据。在这里介绍的例子中，在一个将被划分为“被占据”的段中必须出现所有测量值的0.5％。

借助这种迭代过程，经由修正函数AFk1(i)和AFk2(i)，最终由原始测量值AF(i)得了新的已修正振幅函数AFneu(i)。

在这三次所进行的修正处理之后，进行实际确定处理，即，对零部件上不合格的接合部分的认定。

为此，借助下面介绍的过程计算出阈值，在这些点上(在反射法中)超出了该阈值的大小为振幅值AFneu(i)或(在透射法中)不足该阈值的大小为振幅值AFneu(i)表示了在点/数值i(即，可以这样确定的测量点)上不合格的接合。

针对阈值的确定处理的第一阶段是计算所有AFneu(i)的平均值，但是没有考虑前述的屏蔽带u1到u2(和视情况而定的其它的屏蔽带)。

为了简明，下面假设仅仅存在一个屏蔽带。在存在多个屏蔽带的情况下，可以非常简单地对下列公式进行扩展。

计算下列特征量：

iQ是对AFneu(iQ)大于所有剩余AFneu(i)的80％以及小于所有剩余AFneu(i)的80％的所有测量点。这指的是，在针对s2的求和中不考虑最大和最小振幅值的对应共用。由此计算下面的特征量：

这些值可以是由可允许的有用/干扰信号比的信号理论判断得出的，不过也可以是根据经验断定的。这些值几乎与测试问题无关并且是普遍有效的；不过在个别情况下可以适当进行修改可能会更加合乎需求。

借助这些特征量，最终可以认定出代表不合格接合的振幅值。在使用反射法的情况下，这些不合格接合点是使得下式成立的所有圆周点i：

AFneu(i)>M+10*S

由此，在使用透射法的情况下，这些不合格接合点是使得下式成立的所有圆周点i：

AFneu(i)<m-10*S

可以适当表达这样认定出的点，尤其是针对它们的长度来进行表达，类似于按照现有技术运作的方法。针对这种测量重新使用这种方法，根据可能出现的情况，可以以非常通用的方式重新使用各个测试头和函数。

为了方便起见，作为借助程序进行的计算操作，在可采用商业手段买到的PC或其它计算机上进行该方法的各个步骤。不言自明，这样的计算机必须满足容量方面的要求。程序可以以本身公知的方式存储在适当的介质中或者使其可以经由网络得到并且将其以适当形式输送到PC中。于是这样的程序还包含所介绍的迭代过程，该迭代过程当然可以快速且低成本地在计算机上进行。

显然，借助这种方法几乎完全排除或补偿了干扰影响(以及由于操作人员的疏忽、缺乏资质或者机械不精密造成的误差)。这还会得到比使用在先方法高得多的测量结果可再生能力，尤其是测量处理的优良长期稳定性。此外，会有这样的事实：由于该方法具有普适性，可以由软件自动地正常顾及对已经发生变化的测量要求的适应和/或所测量的旋转部件的设计，并且只有在使用完全不同的零部件的情况下，可以快速且通常非常经济地采用对软件的改变。

按照本发明的方法显然并不局限于具有相对固定的探针和旋转测量对象的系统，而是也可以应用于其它借助超声波确定接合状态的、以其它方式产生探针与测量对象之间的相对运动的系统。

恰恰由于它相对简单，按照本发明的原理也适用于基于与本例中介绍的针对活塞进行的测量类似的假设的旋转部件的测量。本领域的技术人员在以所述方式对针对活塞(即，旋转零部件)介绍的实施方式的例子进行改造的过程中不会有任何困难：使它变得适合于针对其它主体(包括比如需要对细长接合区域进行接合测试的主体)进行的类似测量，并且实现与所介绍的申请相同的优点。

Claims (17)

1.一种在反射或透射法中使用超声波从而借助测试头与零部件间的旋转或平移相对运动来对零部件进行无损测量和效用评价的方法，尤其用于测试旋转零部件中镶铸部件的接合，例如，测试用于内燃机和其它活塞式发送机的活塞，

所述方法的特征在于

按照下列步骤对在测量过程中用实测值AF(1...n)推定的取决于位置和/或取决于角度的振幅函数AF1(i)进行确定处理，其中AF代表值本身并且i＝1...n代表测量这个值时所处的位置，所述步骤为：

A.在第一次修正处理中，为了屏蔽或内插零部件的一个或多个屏蔽带的实测值，推定出经过一次修正的振幅函数AFk1(i)，其中在所述零部件的一个或多个屏蔽带处出现了表面不均一性尤其是出现了不连续，由此各个屏蔽带是由所述带的第一位置值—起始数值u1、和第二位置值—对应的结尾数值u2来定义的，

B.在第二次修正处理中，通过使用高斯滤波器消除由长波分量的叠加造成的干扰影响，并且这样推定出经过两次修正的振幅函数AFk2(i)；

C.借助迭代过程，推定出经过两次修正的振幅函数AFk2(i)的熵相对于经过一次修正的振幅函数AFk1(i)的变化，并且在第二次修正处理结果得到的熵增大的情况下使所述熵的变化反向，在此之后形成新的已修正振幅函数AFneu(i)，该新的已修正振幅函数AFneu(i)包括经过两次修正的振幅函数AFk2(i)或经过一次修正的振幅函数AFk1(i)之一，这取决于这两个函数中的哪一个函数总体上表现出较小的熵；

D.计算出阈值S，在这些点上(在反射法中)超出了阈值S的大小为振幅值AFneu(i)或(在透射法中)不足阈值S的大小为振幅值AFneu(i)表示了在点/数值i上不合格的接合，这个阈值是由下列实际情况决定的

(I)计算出整个AFneu(i)的平均值m，不考虑位置值u1和u2之间的屏蔽带以及视情况可能有的其它屏蔽带

(II)推定出下列的特征量s1和s2：

其中iQ代表AFneu(iQ)大于所有剩余AFneu(i)的第一预设百分比而小于所有剩余AFneu(i)的第二预设百分比的所有测量点，和

(III)按照下列公式由此推定出阈值S

其中a、b、c和d取决于所要测量的零部件并且是针对所勘测的接合而选择的值；以及

E.借助阈值S和平均值m特征量，认定出代表不合格接合的振幅值，其中在反射法中，这些具体是使得AFneu(i)>m+xS成立的点/数值i，而在透射法中，这些具体是使得AFneu(i)<m-yS成立的点/数值i。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于

在均质零部件的情况下，即，在零部件的表面不具有不均一性尤其是不具有不连续，因此不具有屏蔽带的情况下，跳过第一次修正处理。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于

取代借助高斯滤波器进行的第二次修正处理，而借助双平均值滤波器以下述方式进行修正处理：由已修正的振幅函数AFk1(i)推定出第一辅助函数

$H1\left(i\right)=\frac{1}{2L+1}\underset{i-L}{\overset{i+L}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{AFk}1\left(j\right),$

在第二个步骤中由此推定出第二辅助函数

$H2\left(i\right)=\frac{1}{2L+1}\underset{i-L}{\overset{i+L}{\mathrm{\&Sigma;}}}H1\left(j\right)$

并且由这两个辅助函数推定出经过两次修正的振幅函数

AFk2(i)＝AFk1(i)-H2(i)。

4.按照权利要求1到3中至少一项所述的方法，其特征在于

在各个段中进行推定出熵变化的迭代过程，并且在这个熵在一个段内增大的情况下，针对这个段内的所有值逆向进行第二次修正处理，在此之后由熵减小的段内的经过两次修正的振幅函数AFk2(i)和由熵增大的段内的经过一次修正的振幅函数AFk1(i)形成新的已修正振幅函数AFneu(i)。

5.按照前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于阈值S

是利用下列a、b、c和d的值推定的：

-a的值介于1和2之间，最好是1.5；

-b的值介于2和4之间，最好是b＝2a＝3.0；

-c的值介于1和3之间，最好是2.0；

-d的值介于5和20之间，最好是7.0。

6.按照前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于系数x和y是等量选择的，即x＝y。

7.按照前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于系数x和/或y包含介于5和15之间的值，最好等于10。

8.按照前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于

每个零部件确定至少500个，最好1000到3000个实测值AF(1…n)。

9.按照前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于

用于推定经过两次修正的振幅函数AFk2(i)的高斯滤波器具有有限波长L，该波长适合于测试问题并且取决于测量值的个数n。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于

用于推定经过两次修正的振幅函数AFk2(i)的高斯滤波器具有有限波长L＝8000/n到12000/n，最好L＝9100/n，其中n是测量值的个数。

11.按照前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于

在第一次修正处理中，经过一次修正的振幅函数AFk1(i)的确定是通过所述带的第一位置值u1与第二位置值u2之间的空白带的实测值的线性内插来进行的。

12.一种用于执行按照权利要求1到11中的至少一项的方法的装置，其特征在于

-用于安装零部件的装置，

-至少一个测量探针，尤其是超声波探针，用于通过零部件相对于测量探针的相对运动，尤其是通过零部件相对于测量探针的旋转运动，来对零部件进行扫描，

-一个装置，其用于对测量探针与零部件之间的位置，尤其是角度进行确定，其中在零部件相对于测量探针进行的运动或旋转的恒定速度被给定时，也可以将这个装置设计成定时器，

-评估计算机，

-该评估计算机包含用于保存测量值和程序的存储构件，或者与这样的存储构件相连，并且

-该评估计算机可以与所述测量探针和所述用于位置或角度确定的装置相连，以拾取与位置相关的或者与角度相关的实测值，

-和输出或显示装置，用于显示或评估按照该方法推定的结果。

13.按照权利要求12所述的装置，

其特征在于

-安装用于将旋转部件安装在底板(8)上的装置，从而使其能够旋转并且最好是固定的，所述底板是刚性的，即，是相对于测量探针是不可位移的。

14.按照权利要求12或13所述的装置，

其特征在于

-测量探针是借助可调节的支撑装置以零部件的扫描能够在至少两个平面上进行的方式安装的。

15.一种在反射或透射法中使用超声波从而借助测试头与零部件间的旋转或平移相对运动来对零部件进行无损测量和效用评价的计算机程序，尤其用于测试旋转零部件中镶铸部件的接合，例如，测试用于内燃机和其它活塞式发动机的活塞，所述计算机程序的特征在于

当在计算机上执行该程序时，实施权利要求1到11中的一项或多项中定义的方法。

16.一种在反射或透射法中使用超声波从而借助测试头与零部件间的旋转或平移相对运动来对零部件进行无损测量和效用评价的计算机程序产品，尤其是一种存储介质，尤其用于测试旋转零部件中镶铸部件的接合，例如，测试用于内燃机和其它活塞式发动机的活塞，所述计算机程序产品的特征在于

当在计算机上执行该程序时，实施权利要求1到11中的一项或多项中定义的方法。

17.一种信息技术系统，其特征在于

在其上执行按照权利要求15的计算机程序。

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