在国家战略背景下的新能源发展方向驱动下，为实现2035“碳中和”的目标，燃料电池产品需要快速迭代更新。截止2020年6月份，全国范围内省及直辖市级的氢能产业规划超过10个，产业链氢能电堆的驱动能源越来越受业界关注，北京一测精密携手蔡司三坐标助力客户能源科技研发中心在氢能源电堆研发阶段取得了重大突破。氢能是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。作为新兴的氢能源电堆研发过程中遇到的对齐度测量问题一直是困扰各大测量设备厂商的难题！北京一测携手蔡司服务团队经过多次试验成功寻找到了氢能源电堆对齐度的解决方案。

首先蔡司三坐标在测量研发的阶段遇到很多问题。因材料特殊，隔膜叠放的位置和双极板的位移差以及隔膜和金属片在水平方向上不平齐，隔膜柔软，要求精度在微米以下，对测量平整度、隔膜与金属片的间距、位移差以及层叠的隔膜和金属片不确定是否全部平齐。如果测量数据不准确，出现误差后期批量生产使用会有安全隐患，加大了测量难度。

再给客户能源科技研发中心做技术方案时，首先使用三维扫描技术，但是样件的叠片比较多，三维扫描仪分辨率低扫描得到点云数据后无法看到叠片间的缝隙；然后又使用影像仪测量测试样件，但是样件叠片比较多得到的结果数据不够完整，无法进行高效数据分析，最终经过层层试验筛选采用了蔡司三坐标＋白光测头进行测量。

在蔡司三坐标＋白光测头进行测量过程中还遇到了以下问题点：由于研发项目的需求多元化，样件的材料材质特殊自然对工装卡具的要求很特别隔膜柔软，隔膜与双极板的厚度不均匀，测量范围较密较广，结合实际应用情况，蔡司三坐标测量机采用了白光测头建立坐标，具体准备工作如下：

      ①首先要用磁铁座支撑，将工件抬高，保证Dotscan的测量高度要求，由专用夹具配件做辅助，防止形变影响测量结果的准确性；

      ②样件材料材质特殊，叠片隔膜材料柔软与双极板之间缝隙厚度不均，柔软层叠的隔膜和金属片保证全部在同一水平方向上平齐；（如图所示A方向B方向与C方向），防止形变影响测量结果的准确性；

      ③测量机使用白光测头建立坐标，A基准:  在样品上表面利用D3L50，测定4个点的位置，形成A基准平面；B基准：测量直线B，形成B基准；以此类推，如图所示

      由于隔膜柔软，使用接触式测头会造成形变。只好放弃XXT测量方案；隔膜与双极板之间缝隙也厚度不均，所以也无法使用影像测头ViScan通过阵列方法判定位置，再聚焦测量高度的方案；隔膜与双极板之间距离太近，使用激光扫描测头LiScan得到很多数据点，难以判断哪些是边缘点，LineScan方案也不能满足测量需求。考虑到隔膜与双极板之间有缝隙，当共聚焦白光测头探测到缝隙时，由于探测不到点，其会停止扫描，所以DotScan测头不能垂直与测量表面，要与之形成一定角度。如果角度太大，扫描不到双极板边缘。找到合适的角度为测量难点之一。此次测量先后尝试了旋转角度60°，70 ° ，75 ° ，80 °。最终判定，在测量平面度时候，测量角度为75 °，测量间距时，角度为80 °；当隔膜与双极板之间的距离发生改变时，测量角度一定要随之改变，具体样件具体分析。

      ④平面度测量，为了准确的测量样件的平面度，高频率的波会被滤掉。

      ⑤样件间距测量，当测量隔膜和双极板的长度差时，需要保留其原始测量点，不可使用粗差滤波。得到的实际测量曲线取外侧点为隔膜外边缘，取中间峰值为双极板外边缘，测量两条线的垂线距离，为间距长度。编辑程序时，再设定取点位置，并测量两垂线距离。

基于以上问题北京一测精密开发了一款自主品牌基于EXCEL的数据分析管理软件，解决了测量样件结果计算的临近值、误差值等难题，如因样件的厚度不均匀，高低峰点不相邻，需要与曲线一一对应的繁琐问题，可以在表格中可以逐步实现，一目了然。程序无法做到自动获取每两个相邻的峰值之间的X差值，由北京一测精密的数据管理分析软件逐一解决。一测精密自主开发的一款软件特点：工作效率快，数据分析明确，多元化分析显示数据。对于各类样件叠放密度较多的数据以及各类样件复杂数据的整理分析都有着非常突出的呈显效果。

      蔡司三坐标测量机ConturaVAST XXT测头与DotScan白光测头结合曲线扫描方式，以及由北京一测开发的数据管理分析软件现实的样件重复测量结果数据也很稳定清晰，测试结果报告如下图

使用VAST XXT测头与DotScan测头结合，测量隔膜与双极板的平整度和位移差；多种报告格式输出满足不同需求；在不同测头间，程序可自动更换，结合一测精密的自主开发数据整理分析软件的呈现都很出色，最终北京一测精密携手蔡司三坐标测量机不仅出色完成了此次氢能源电堆测量，也满足了客户所需，解决了客户所急，得到客户和行业的充分认可。

      本次检测氢能源电堆样件测量试验取得圆满成功，填充了氢能源电堆测量领域空白，填充了测量数据结果分析领域的空白，满足客户的需求是我们的责任；助力客户的发展是我们的使命；客户的成功也是我们的成功。北京一测精密仪器是蔡司一级经销商，我们主要营销的产品有工业CT无损检测设备、蔡司显微镜、龙门测量机，蔡司3D扫描仪，蔡司三坐标配件，蔡司扫描电镜，三坐标上下料，三坐标合同测量，三坐标融资租赁等业务，我们合作的行业领域包括医疗、航空航天，汽车新能源，教育高职院校，3C电子，机械加工，储能能源等领域。我们正在以更加专业、严谨、谦虚的态度为工业的发展社会的进步贡献自己的价值。我们的愿景是优选全世界高品质测量器具，做您身边的工业质量解决方案专家。我们真诚的希望，一测精密能为所有客户的发展壮大贡献自己的力量，能为中国“质”造升级贡献自己的力量，能为中国“碳中和”目标贡献自己的力量。