方案1：CT-003、CT-004型活塞超聲波探傷機
CT-003型活塞超聲波探傷機是專門用于檢測活塞內冷油道的軸向和徑向偏移量以及局部氣泡氣孔等鑄造缺陷無損檢測、質量檢查的超聲波檢測設備。CT-004型活塞超聲波探傷機是專門用于檢測活塞耐磨鑲圈上下側面與鋁活塞體粘結情況的超聲波檢測設備。內冷油道位置的檢測采用脈沖回波法，通過檢測內冷油道徑向及軸向距探測面的壁厚來實現(xiàn)；鑲環(huán)與毛坯基體結合缺陷的檢測是根據(jù)頂圈毛坯鋁合金和奧氏體鑄鐵聲阻抗不同，超聲波入射到兩種材料界面將產(chǎn)生一定的反射波的原理進行的，根據(jù)超聲波反射波幅的高度進行鑲環(huán)與毛坯基體結合缺陷的檢測；內冷油道上側、鑲環(huán)和內冷油道之間鑄造缺陷的檢測采用脈沖回波法。
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圖1 CT-003/CT-004活塞超聲探傷機
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圖1 CT-003/CT-004活塞超聲探傷機
方案2：DSS-2108PA相控陣超聲檢測儀配置專用檢測探頭
1、內冷油道扇形掃描檢測原理
圖2 內冷油道扇形掃描檢測原理
圖2中：1-內冷油道，2-鑲環(huán)，3-鑲環(huán)，4-缺陷，5-相控陣探頭，6-相控陣楔塊，7-活塞。
進行相控陣扇形檢測，當無缺陷時，可觀察到1號（內冷油道）、2號（鑲環(huán)）、3號（鑲環(huán)）位置的固定結構回波，當1號和2號位置或1號和3號之間存在缺陷（4號位置）時會有相應的回波圖像顯示。采用常規(guī)A掃進行檢測，由于內冷油道和鑲環(huán)的固定位置回波使得對缺陷波的分析比較困難，因此容易造成漏檢，相控陣扇形掃查卻很好的解決了這個問題，因為相控陣扇形掃描可以同時觀測到1-內冷油道、2-鑲環(huán)、3-鑲環(huán)的固定回波圖像，因此當內冷油道和鑲環(huán)之間出現(xiàn)缺陷時可以明顯看到缺陷的顯示圖像和固定回波的差異。
2、檢測圖像
1）無缺陷檢測圖像：當活塞內冷油道與鑲環(huán)之間無缺陷時，檢測圖像顯示如圖3所示。圖中1-內冷油道、2-鑲環(huán)、3-鑲環(huán)位置的固定回波清晰顯示，且他們之間無明顯的回波圖像。
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圖3 無缺陷檢測圖像
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圖3 無缺陷檢測圖像
2）小凹坑缺陷檢測圖像：存在小的凹坑時，在1-內冷油道和3-鑲環(huán)之間出現(xiàn)了缺陷圖像顯示，檢測圖像如圖4所示，但是3-鑲環(huán)位置的固定回波仍然清晰可見，說明凹坑僅擋住了部分聲束，還有部分聲束可以打到3-鑲環(huán)位置。
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圖4小凹坑缺陷檢測圖像
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圖4小凹坑缺陷檢測圖像
3）大凹坑缺陷檢測圖像：存在較大凹坑缺陷時，如圖5所示，3-鑲環(huán)位置的固定回波比較弱，可見缺陷基本擋住了3-鑲環(huán)位置的固定回波，僅能看到缺陷的回波圖像。
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圖5 大凹坑缺陷檢測圖像
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圖5 大凹坑缺陷檢測圖像
4）內冷油道與2-鑲環(huán)之間鑄造缺陷檢測圖像：在1-內冷油道和2-鑲環(huán)之間存在鑄造缺陷時，可以清晰看到兩者回波圖像之間有缺陷回波圖像顯示，如圖6所示。
5）內冷油道上突起檢測圖像：在內冷油道上突起一些小圓珠時，檢測的圖像可以看到內冷油道的回波圖像明顯下凹多出一部分，如圖7所示。
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圖7 內冷油道突起檢測圖像
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圖7 內冷油道突起檢測圖像
