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在现代工业中，测量技术的重要性不言而喻，尤其是在表面处理行业中，精确的测量不仅关乎产品质量，更是优化生产流程和提高经济效益的关键。本文旨在深入探讨测量学的基础理论及其在表面处理行业中的具体应用，特别是在汽车零部件制造等领域中的镀层和涂层厚度测量。通过详细介绍各种测量方法和技术，我们希望为从业者提供实用的知识和技巧，以便他们能够更好地理解和应对行业中的测量挑战。
01One测量学基本概念
1.测量：将被测的量（比如你那挺拔的身高）与作为单位或标准的量（比如米，厘米啥的），在量值上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。
2.测量四要素：测量对象，计量单位以外，再加上测量方法与测量准确度。前两个比较容易理解，这里着重介绍下后两个。
3.测量方法：指测量时，所采用的测量原理，计量器具和测量条件的综合。
用大白话讲，测量方法就是你打算怎么测？用什么测，测量时需要点啥？
具体些，需要根据测量对象的特点，如外形尺寸、材料硬度、批量大小、制造精度、测量目的等因素，拟定测量方案（比如测几次），选择测量器具（用天平还是磅秤），欢迎关注质量与检测公众号规定测量条件（比如温湿度），以获得可靠的测量结果。
.测量准确度/测量误差：再好的测量方法，测量器具，测出来的测量结果与被测量的真值总是会有偏差的，比如你买了很精密的体重称，可还是觉得把体重给称重了。
误差的来源主要有：测量器具、测量方法、测量环境、测量人员等。
根据对测结果影响的性质，可分为系统误差和偶然误差。
02Two
误差
误差的概念在测量学中尤其重要，要想深入了解，可以参考五大工具里面的MSA (测量系统分析)，这里只作概要介绍。
根据对测量结果影响的性质，可分为系统误差、偶然误差和粗差。
1.系统误差
官方定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现（正负）符号和大小均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。
大白话：由于仪器本身不精确,或实验方法粗略,或实验原理不完善而产生的。系统误差的特点是在多次重做同一实验时,误差总是同样的偏大或偏小，或者有规律的偏大或偏小（比如早上量身高就是比晚上量要高一些）。
系统误差可以消弱：如通过校准测量仪器，改进实验方法，设计在原理上更为完善的实验。我们提供一个帮助记忆的TIPS：系统——有章可循——误差呈现规律性强
2.偶然误差
官方定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现（正负）符号和大小均不一定，这种误差称为偶然误差。但具有一定的统计规律。
大白话：由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的。偶然误差总是有时偏大，有时偏小，从表面看没有任何规律性，但是偏大偏小的概率相同（统计学）。
怎么理解以上的统计学：就像掷硬币，下一次出正反面都不确定，但是如果掷无数多次，正和反出现的次数应该差不多。
03Three测量技术在表面处理行业的应用
汽车零部件制造行业，经常会涉及到在零件表面镀/涂东西，比如油漆，电镀，涂胶等等，但是镀/涂的效果怎么样，镀/涂膜厚度衡量镀/涂的效果的直接参数。
最后这一部分，给各位看看在厚度测量方面，那些让你意想不到的测量方法。
破坏法：金相法、库仑法
非破坏法：磁感应法、电涡流法、微电阻法、X射线荧光法、B射线背散射法
1.金相法
金相指金属或合金内部结构。
原理：一般通过光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术观察金属材料的内部结构。
特点：样品的制样比较复杂，需进行镶嵌、研磨、抛光、浸蚀等繁琐的制样步骤，耗时长
测量不确定度在0.4μm以上（根据GB/T 6462-2005）
2.库伦法
原理：对被测部分的金属镀层进行局部阳极溶解通过阳极溶解镀层达到材料基体时的电位变化来进行镀层厚度的测量。
特点：初期投入成本低，多层镍电位差测量，需要较大的测量面积（一般最小测量直径0.6mm）
根据药液与镀层金属的反应时间长短确定镀层厚度，每次测量都需要消耗电解液。
库伦法——层镍电位差测量举例
3.磁感应法
原理：利用镀层和底材间的铁磁性差异测量，如铁上镀 锌、铜上镀镍等。
特点：单镀层测量，接触式非破坏法
测量面积要求在直径5mm以上（一般最小可测直径2mm）
4.电涡流法
原理：利用镀层和底材间电导率差异。
特点：单镀层测量，欢迎关注质量与检测公众号可以测量非磁性 金属基材上的涂层或者非金属基材上的镀层。例如：铝上阳极 氧化膜，环氧树脂上的铜箔（PCB板）等。
5.结合磁感应和涡流相位法
将两种原理结合，就可以同时测量双镀层厚度，特别在汽车行业中应用于车身上镀锌和油漆层的同时测量。
6. 微电阻法
原理：利用镀层电阻与镀层厚度的关系。
特点：接触式非破坏测量，需要有较大的测量面积：如大于8mm×12mm
7.X射线荧光法
原理：初级X射线使内层电子受到激发，电子运动产生特定的荧光辐射，记录荧光辐射并计算厚度和成分。
特点：
快速、无损的测量方法
可同步分析镀层（或块体样品）的成分组成
多镀层同时测量（最多可达23层镀层）
测量重复精度高（偏差最小可低于1nm）
可测量面积小，一般直径为0.3~3mm（可达直径20~60μm）
可测量的镀层种类多（菲希尔仪器可测量原子序数从Na11至U92任意元 素组成的镀层）。
8.β射线背散射法
原理：利用镀层和底材对β射线反射能力的差异。
特点：
接触无损测量
单镀层测量，无法测量镀层成分。
购买放射源需要申请辐射安全使用许可证。
最后再给大家来个汇总！！！
