活塞销是汽车发动机的重要零部件,其作用是连接活塞与连杆,并将活塞受到的力经过活塞销和连杆传递给曲轴。活塞销在制造中容易出现淬火裂纹、硬度低、外径和长度不合格、表面存在划痕等问题,会降低其力学性能。活塞销在高温环境中承受活塞运动带来的巨大交变载荷,容易造成磨损脱落甚至断裂,因此,活塞销的质量对汽车安全行驶至关重要。目前,活塞销通常采用人工检测,存在检测效率低、检测结果受人为主观因素影响大、检测结果无法追溯等不足。针对当前活塞销检测不足,本文提出了应用涡流法检测活塞销表面裂纹和硬度、应用电感笔检测活塞销长度和外径、应用CCD检测活塞销表面划痕的新方法,设计了一套活塞销自动化综合检测系统。可准确检测活塞销表面裂纹、长度、表面硬度、外径尺寸和表面划痕。实现了活塞销合格与不合格产品的自动分选。主要成果及创新点如下:首先,根据活塞销长度、外径、表面硬度、表面裂纹和表面划痕的检测要求,设计了一套活塞销自动化综合检测系统。主要包括机械结构、电气控制、控制主机和检测仪器,能够实现活塞销质量检测。其次,根据活塞销外径气动检测方案,理论分析了活塞销外径气动检测方法的原理,建立了活塞销外径与传感器信号的数学关系,设计开发了基于FPGA的活塞销外径检测仪器,该仪器由传感器模块、控制电路、下位机和上位机四部分组成。应用标准试件和待测试件对系统进行校准测试与评价。确定了开发的检测仪器精度为2μm,满足工程检测需求。再者,依据麦克斯韦方程组和有限元理论,建立了活塞销涡流检测信号的有限元模型,仿真研究了活塞销表面电导率、磁导率及探头与活塞销之间的提离对涡流检测信号的影响规律,为研究电导率与磁导率对探头信号的影响机理提供了理论依据。针对电导率和磁导率信号难以解耦的问题,提出了基于解析模型的电导率和磁导率涡流检测方法。其后,运用自适应蒙特卡洛算法(AMC)对因检测信号随机波动引起的检测结果不确定性进行了量化评价。最后,开展了数值仿真,结果如下:提出的电导率和磁导率方法是正确的,并根据不确定评价结果分析了激励频率对检测结果的影响。本文的研究为活塞销综合检测,尤其是外径检测和表面硬度筛选提供了理论依据,在工程检测中具有重要意义。