活塞生产线上，如何实现亚微米级几何尺寸与表面形貌的非接触高效检测？【精密制造，在线质控】

1. 活塞的基本结构与技术要求

活塞，作为发动机、压缩机、液压缸等核心动力设备中的关键运动部件，它的作用就像一个在圆筒（气缸）里精确推动和接收推力的“柱塞”。想象一下，一个注射器的活塞，它在针筒内上下移动，如果活塞和针筒之间的缝隙太大，就会漏气或漏液，导致效率低下；如果缝隙太小，则会卡死或磨损加剧。活塞与气缸壁之间的这个“缝隙”，就是我们说的间隙，它的尺寸和均匀性直接决定了设备的性能、效率、噪音、磨损和使用寿命。

为了确保活塞的正常工作，对活塞表面的结构和精度有着极其严格的要求：

• 几何尺寸与形状精度： 这包括活塞的直径、长度、活塞裙部的圆度、锥度以及轮廓形状。这些参数必须与气缸内径精确匹配，以保证恰当的间隙。如果活塞不是完美的圆形，或者存在锥度、鼓形等偏差，都会导致在运动过程中与气缸壁的接触不均匀，产生局部高压、磨损甚至拉缸。

• 表面粗糙度： 活塞表面，尤其是与气缸壁接触的部分，需要有特定的粗糙度。过分光滑可能导致油膜难以形成，润滑不足；而过分粗糙则会加剧摩擦磨损。适宜的表面粗糙度有助于油膜的附着和均匀分布，确保良好的润滑和密封性能。

• 表面完整性与缺陷： 活塞表面不应有划痕、凹坑、毛刺、裂纹等任何肉眼可见或微观的缺陷。这些缺陷不仅会破坏油膜，还会成为应力集中的点，加速疲劳失效。

所有这些技术要求都指向一个目标：活塞与气缸壁之间要形成一个稳定、可控且均匀的微小间隙，同时确保表面光滑耐磨，减少摩擦损失，提高工作效率和可靠性。

2. 活塞相关监测参数简介

活塞的间隙测量并非简单地测量一个“宽度”，而是涉及多个相互关联的参数。理解这些参数及其评价方法，对于活塞的质量控制至关重要。

• 直径与线性尺寸： 这是最基础的尺寸参数，直接影响活塞与气缸的配合间隙。评价方法通常是通过测量活塞在不同截面上的最大、最小直径，以及特定位置的线性尺寸，确保它们在设计公差范围内。

• 圆度： 描述活塞在某一横截面形状偏离理想圆的程度。想象一个完美的圆形活塞，如果它有点像椭圆形或者多边形，这就是圆度误差。评价时，通常会沿活塞圆周测量多个点，计算这些点到圆心的距离偏差。

• 锥度： 描述活塞沿轴向直径变化的程度。理想情况下，活塞直径在某些区域是恒定的，但有时为了热膨胀补偿或油膜形成，活塞会被设计成带有轻微锥度。测量方法是比较活塞不同高度处的直径，得出其直径变化率。

• 直线度/轮廓度： 直线度描述活塞侧面母线偏离理想直线的程度；轮廓度则更广泛，描述活塞整体三维形状偏离设计CAD模型的程度。这就像检查活塞的侧面是不是笔直的，或者是不是按照预设的曲线形状精确制造的。评价通常通过扫描活塞表面，比对实际轮廓与理论轮廓的偏差。

• 表面粗糙度： 描述活塞表面微观不平整的程度。常用的参数有Ra（算术平均偏差）、Rz（最大轮廓高度）等。Ra反映了表面微观峰谷的平均高度，Rz则反映了表面最深谷与最高峰之间的距离。测量时，通过探针或光学方法扫描活塞表面，获取大量高度数据进行统计分析。

• 跳动： 描述活塞在旋转过程中，其表面某一点相对于旋转轴线或基准面偏移的量。这包括径向跳动和端面跳动。径向跳动类似于活塞旋转时是否“晃动”，端面跳动则描述活塞顶面在旋转时是否“点头”。评价方法是在活塞旋转时，连续测量特定点或面的位移。

3. 实时监测/检测技术方法

活塞表面无损高精度间隙测量是工业生产中的一大挑战。为了满足严苛的精度要求和保护活塞表面，目前市面上涌现出多种非接触式测量技术。下面我们来深入了解几种主流的技术方案及其应用。

3.1 市面上各种相关技术方案

3.1.1 光学阴影测量技术

这种技术，顾名思义，就像我们小时候玩的“手影戏”一样，通过光线投射形成物体的轮廓阴影来测量尺寸。想象一下，一个手电筒对着墙壁，你把手放在手电筒和墙壁之间，墙壁上就会出现一个清晰的手影。这个手影的形状和大小，就对应了你手的轮廓。

在精密测量领域，光学阴影测量利用的是平行光束（通常是准直的LED光源发出的光）照射活塞，活塞会阻挡一部分光线，在其后方的感光元件（比如CMOS或CCD传感器）上形成一个清晰的二维阴影图像。传感器捕获到这个阴影的边界，然后通过高分辨率的图像处理算法，精确计算出阴影的轮廓尺寸。

物理基础与测量原理：

光学阴影测量的核心物理基础是光的直线传播和边缘衍射效应。当一束平行光（光源波长 λ）照射到物体边缘时，会在物体后方形成一个阴影。理想情况下，阴影边界是清晰的，其形状精确反映了物体的几何轮廓。

感光元件（如CMOS传感器）由大量微小像素组成，每个像素可以捕捉光强信息。当阴影投射到传感器上时，被遮挡的区域像素光强较低（接近黑色），未被遮挡的区域像素光强较高（接近白色），从而形成一个黑白分明的图像。测量系统通过识别图像中亮暗区域的交界线，即阴影边界，来确定物体的尺寸。

假设光学系统的放大倍数为 M，传感器单个像素的物理尺寸为 P_size（例如，5微米）。如果在传感器上，活塞的某个特征（例如直径）覆盖了 N 个像素，那么该特征的实际尺寸 D 可以通过以下基本公式计算：

D = (N * P_size) / M

然而，实际测量中，由于光的衍射、光学系统本身的像差以及像素的离散性，阴影边界并非一个理想的阶跃函数。为了达到更高的测量精度，系统通常会采用亚像素边缘检测技术。这些技术通过分析边界区域像素的灰度梯度变化曲线（例如，寻找灰度值急剧变化的点），或者通过特定的数学模型（如高斯拟合、最小二乘法）来精确确定亚像素级别的边缘位置。

此外，为了确保测量精度不受物体放置位置和景深变化的影响，高端的光学阴影测量仪通常会采用双远心光学系统。这种光学系统能够在一定深度范围内，使物体无论在哪个位置，其在传感器上成像的放大倍数始终保持不变，从而消除因物体轴向位置变化带来的测量误差。

核心性能参数：

• 精度： 精度范围较广，高端系统可达亚微米级别，普通系统在数微米级别。

• 测量范围： 受限于光学视场大小，从几毫米到几十毫米不等。

• 测量速度： 测量速度较快，适合在线批量检测。

• 分辨率： 能够识别的最小物体尺寸可达数十微米级别。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 非接触无损： 不会刮伤或磨损活塞表面，特别适合精密部件。

  • 高速高效： 测量速度快，能够满足生产线上对大批量工件的快速检测需求。

  • 多参数测量： 可以一次性测量活塞的线性尺寸、直径、角度、形状以及跳动等多种二维几何参数。

  • 对表面特性不敏感： 测量的是活塞的轮廓阴影，而非表面反射光，因此对活塞表面的颜色、粗糙度、镜面反射等影响较小。

  • 自动化程度高： 易于集成到自动化生产线中，实现自动识别、测量和公差控制。

• 缺点：

  • 主要局限于二维测量： 这种技术主要获取的是活塞的二维投影尺寸，对于活塞表面的三维形貌、粗糙度等微观信息获取能力有限，除非通过多角度扫描和复杂的软件重建。

  • 测量范围受限： 单次测量范围受限于光学视场，如果活塞尺寸较大或需要全局测量，可能需要移动平台进行分区域测量。

  • 对透明或半透明物体测量困难： 因为它们无法形成清晰的阴影。

成本考量： 设备投入属于中等偏高，但考虑到其带来的高效率、高精度和自动化能力，长期运行的综合效益显著。

3.1.2 气动测量技术

气动测量技术，我们可以把它想象成一个敏感的“空气探头”。当活塞靠近这个探头时，探头喷出的微小气流会因为活塞的存在而受到影响，这种影响会被探头敏锐地捕捉到，从而推算出活塞与探头之间的距离。

物理基础与测量原理：

气动测量的物理基础是流体力学中的气流阻力与压差关系。其工作原理可以概括为：一个稳定的压缩空气源通过一个或多个测量喷嘴流出。当没有物体靠近喷嘴时，气流可以自由流出。当被测活塞表面靠近喷嘴时，活塞表面与喷嘴之间形成一个微小的间隙。这个间隙会限制气流的流动，导致喷嘴下游的气体流量减少，同时喷嘴上游（或喷嘴内部）的背压升高。间隙越大，气流阻力越小，背压越低；间隙越小，气流阻力越大，背压越高。

通过精确测量喷嘴背压的变化，并根据预先建立的校准曲线，就可以高精度地反推出活塞表面与喷嘴之间的间隙尺寸 h。

核心性能参数：

• 测量范围： 通常为微米级，具体取决于喷嘴设计，一般在数十微米到数百微米之间。

• 重复性： 极高，通常小于0.1微米。

• 测量速度： 极快，响应时间短，适用于在线批量检测。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 非接触无损： 依靠气流进行测量，不会接触活塞表面，避免划伤。

  • 对环境适应性强： 对活塞表面的油污、灰尘、温度等不敏感，可在恶劣车间环境下稳定工作。

  • 测量速度快： 气压变化响应迅速，适合大批量、高效率的在线检测。

  • 测量头寿命长： 无机械磨损部件，维护成本低。

  • 可同时测量多参数： 通过配置多个喷嘴，可同时测量直径、圆度、锥度等多种参数。

• 缺点：

  • 需要气源： 必须配备稳定的压缩空气源和气路系统。

  • 测量范围有限： 主要适用于测量微小间隙，测量大尺寸位移的能力较弱。

  • 测量头定制化： 测量喷嘴的设计需要针对特定的活塞几何形状进行优化。

  • 无法获取表面形貌： 只能测量尺寸和形状偏差，无法获取表面粗糙度等微观信息。

成本考量： 气动测量头相对便宜，但整个系统（包括气源、气压传感器、显示单元和控制系统）的投入属于中等水平。

3.1.3 激光三角测量技术

激光三角测量技术，可以比作一个高级的“激光尺”。它通过发射一束激光到活塞表面，然后从一个特定的角度观察反射回来的激光光斑位置。如果活塞移动了，光斑的位置也会跟着变化，通过计算光斑位置的变化量，就能知道活塞距离传感器的精确距离。

物理基础与测量原理：

激光三角测量的核心是几何三角原理。传感器内部包含一个激光发射器和一个位置敏感探测器（如CMOS或PSD传感器）。激光发射器向活塞表面发射一束经过聚焦的激光束，在活塞表面形成一个光斑。这个光斑的反射光会从一个特定角度被位置敏感探测器接收。

当活塞表面与传感器的距离发生变化时，由于三角几何关系，反射光斑在探测器上的位置会发生移动。探测器能够精确地感知到这个光斑位置的变化。通过预先校准的几何模型和算法，将探测器上的光斑位置变化量 ΔX 转换为活塞表面相对于传感器的距离变化 ΔZ。

基本几何关系为：Z = (L * sin(θ_r)) / (tan(θ_e) + tan(θ_r))，其中 Z 是测量距离，L 是激光发射器与探测器基线距离，θ_e 是激光发射角度，θ_r 是反射光线进入探测器的角度。通过测量 θ_r（由光斑在探测器上的位置决定），即可计算出 Z。

核心性能参数：

• 测量范围： 从零点几毫米到几毫米甚至几十毫米。

• 重复精度： 极高，部分系统可达纳米级。

• 采样频率： 极快，适合高速动态测量。

• 线性度： 优异。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 非接触无损： 激光束测量，不接触活塞表面。

  • 极高速度与分辨率： 能够以极高的采样频率进行测量，捕获微小的位移变化。

  • 测量范围广： 相对其他一些高精度技术，其测量范围较宽。

  • 适应性好： 对多种材料表面（如金属、陶瓷）具有良好的适应性。

• 缺点：

  • 受表面特性影响： 活塞表面的颜色、粗糙度、反射率（尤其是镜面反射或吸收性强的表面）会对测量精度和稳定性产生较大影响。

  • 环境光干扰： 容易受到环境杂散光的干扰，需要采取避光措施。

  • 激光安全： 激光器本身可能对操作人员有安全要求。

  • 无法测量深孔： 激光束无法深入太深的内部结构进行测量。

成本考量： 设备投入属于中等偏高。

3.1.4 白光干涉测量技术

白光干涉测量技术，就像是一个用光波来“触摸”活塞表面的高级探头。它发射一束包含了所有颜色的白光，通过分析这些光波在活塞表面反射后形成的特殊“条纹”，就能以极高的精度绘制出活塞表面的微观地形图，甚至分辨出纳米级别的细微起伏。

物理基础与测量原理：

白光干涉测量基于迈克尔逊干涉仪原理。系统发射一束宽光谱（即白光）光束，通过分束器将其分成两部分：一部分作为测量光束照射到被测活塞表面；另一部分作为参考光束照射到系统内部的参考镜。这两束光反射回来后再次汇合。

当两束光的光程差（即它们所走路径的长度差）在一个非常小的范围内时，会发生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。与单色激光干涉不同的是，白光是多种波长的复合光，只有当光程差趋近于零时，才能观察到高对比度的彩色干涉条纹。

系统通过垂直扫描（通常是移动参考镜或活塞）来改变光程差，同时记录每个扫描位置的干涉强度信号。通过分析每个像素点在不同扫描位置处干涉条纹的调制深度和相位信息，可以精确计算出活塞表面上每一点相对于参考点的垂直高度。最终，将所有点的高度信息组合起来，就可以重建出活塞表面的三维形貌。

核心性能参数：

• 垂直分辨率： 极高，可达纳米甚至亚纳米级。

• 测量区域： 从几毫米乘几毫米到几十毫米乘几十毫米，取决于物镜。

• 重复性： 优异。

• 最大台阶高度： 通常可达数毫米。

技术方案的优缺点：

• 优点：

  • 极高精度： 能够以纳米级垂直分辨率测量活塞表面的三维形貌、粗糙度、微观缺陷等，提供极其详细的表面数据。

  • 非接触无损： 光学测量方式，不接触活塞表面。

  • 提供3D数据： 能够获取完整的活塞表面三维形貌信息，这对于理解活塞的微观间隙、磨损机制和油膜形成至关重要。

• 缺点：

  • 测量速度相对慢： 相较于其他在线测量技术，白光干涉通常需要较长的采集和处理时间，不适合高速在线批量检测。

  • 对表面特性要求高： 活塞表面的反射率、倾斜角度和台阶高度都会影响测量效果，对镜面和低反射率表面测量有挑战。

  • 测量范围受限： 单次测量视场较小，无法一次性测量大面积活塞。

  • 设备成本高： 属于高精度测量设备，投入成本较高。

成本考量： 设备投入属于最高等级。

3.2 市场主流品牌/产品对比

接下来，我们来看看市面上几家主流品牌是如何将这些技术应用到活塞间隙测量中的。

德国马尔

• 采用技术： 气动测量技术。

• 核心性能参数： 重复性小于0.1微米；测量速度极快，适用于在线批量检测；可测量活塞的尺寸、形状、圆度、锥度等。

• 应用特点与独特优势： 德国马尔在精密测量领域有着深厚的积累，其气动测量系统以其非接触、高速度和对恶劣车间环境的良好适应性而闻名。它特别擅长对活塞的整体几何尺寸和形状偏差进行快速、高精度的在线检测，有效避免了工件损伤，降低了测量头维护成本。

英国真尚有

• 采用技术： 光学阴影测量技术。

• 核心性能参数： 英国真尚有的ZM105.2D系列二维光学测微仪，测量精度根据型号不同，从±0.8μm到±4.5μm不等。标准系列测量速度最高可达每秒130次，能够快速完成测量。可测量最小物体尺寸低至0.07mm (ZM105.2D-8x10型号)，适应不同尺寸的活塞测量需求。测量范围提供多种选择，从8×10mm到60×80mm，以及Φ100mm圆形视场。

• 应用特点与独特优势： 英国真尚有的ZM105.2D系列二维光学测微仪，利用阴影原理和CMOS传感器进行非接触测量，尤其适合活塞的二维尺寸（如直径、长度）、形状轮廓和跳动等参数的批量在线检测。它突出的优势在于其极高的测量速度和灵活的测量算法定制能力。用户可以利用其提供的测量方案工具自行创建测量算法，设备将根据这些算法进行分析、测量和公差控制。此外，该设备易于集成到自动化生产线中，通过逻辑输出直接控制执行机构进行自动化分拣，大幅提升生产效率和质量控制水平。

日本基恩士

• 采用技术： 激光三角测量技术。

• 核心性能参数： 测量范围可达0.1 mm至4 mm；重复精度0.005 µm至0.02 µm；采样频率最高可达 392 kHz；线性度±0.03% F.S.。

• 应用特点与独特优势： 日本基恩士的激光位移传感器以其极高的测量速度和分辨率著称，尤其适用于对活塞进行高速、动态的间隙测量。它能够适应多种材料和表面，提供丰富的数据处理和通信功能，非常容易集成到现有的自动化生产线中，实现实时监控和精确控制。

英国泰勒霍普森

• 采用技术： 白光干涉测量技术。

• 核心性能参数： 垂直分辨率可达0.01 nm或更高；测量区域从3.6 mm x 3.6 mm至18 mm x 18 mm；重复性优于0.05 nm。

• 应用特点与独特优势： 英国泰勒霍普森的非接触式表面形貌测量系统，以其卓越的纳米级垂直分辨率和三维表面形貌测量能力而闻名。它能够详细分析活塞表面的微观结构、粗糙度、磨损情况和任何细微缺陷，对于活塞的研发、优化和极致质量控制具有不可替代的价值，尤其适用于实验室环境下的高精度检测。

3.3 选择设备/传感器时需要重点关注的技术指标及选型建议

在为活塞间隙测量选择合适的设备或传感器时，仅仅了解技术原理是不够的，还需要结合实际应用场景，重点关注以下几个关键技术指标：

• 测量精度与重复性：

  • 实际意义： 精度代表测量结果与真实值之间的接近程度，重复性代表多次测量同一位置结果的一致性。它们是评估测量系统好坏的核心指标。例如，如果活塞与气缸的配合公差是几微米，那么测量系统至少需要达到亚微米甚至纳米级的精度和重复性，才能有效区分合格与不合格产品。

  • 选型建议： 对于发动机、航空航天等对活塞间隙要求极高的应用，应优先选择精度达到±1微米以内，重复性优于0.1微米的设备，如白光干涉、激光三角或高端气动测量系统。对于一般的工业活塞，精度要求可以适当放宽，但仍需确保远高于被测公差范围。

• 测量范围：

  • 实际意义： 指传感器可以有效测量到的最大和最小尺寸或距离。如果活塞直径很大，或者间隙变化范围较宽，则需要测量范围更广的设备。

  • 选型建议： 如果需要测量活塞的整体尺寸和形状，光学阴影测量仪（具有较大视场）或结合运动平台的激光扫描系统更合适。如果仅仅是监测微小间隙的变化，气动测量或激光位移传感器可能更具优势。

• 测量速度与采样频率：

  • 实际意义： 测量速度指设备每秒能完成的测量次数，采样频率指传感器每秒能采集数据的点数。对于自动化生产线，活塞通常以较高速度通过检测工位，需要测量系统能在极短时间内完成测量。

  • 选型建议： 在线批量检测场景，必须选择高测量速度的设备，如光学阴影测量或激光三角传感器。对于离线抽检或研发验证，速度要求可适当降低，更注重精度。

• 非接触性：

  • 实际意义： 非接触测量避免了传感器与活塞表面的物理接触，从而保护活塞表面不受损伤，也避免了传感器本身的磨损，特别适合精密加工件和涂层表面。

  • 选型建议： 活塞表面对划痕和损伤非常敏感，应优先选择非接触式测量技术，如光学、激光、气动或白光干涉。

• 环境适应性：

  • 实际意义： 指设备在工业现场（如温度变化、灰尘、油污、震动、电磁干扰）等恶劣条件下工作的稳定性和可靠性。

  • 选型建议： 对于油污、灰尘较多的车间环境，气动测量系统通常表现出色。激光和光学系统可能需要额外的防护措施来抵御灰尘和油雾。电涡流传感器在极端温度和油污环境下也有很好的表现，但需要活塞材料导电。

• 被测材料特性：

  • 实际意义： 活塞的材料（金属、陶瓷等）、表面处理（电镀、涂层）、颜色、粗糙度、反射率等都会影响不同测量技术的性能。

  • 选型建议： 激光三角和白光干涉对表面反射率和颜色比较敏感，对于高反光或吸收性强的活塞表面可能需要特殊设置或不适用。光学阴影和气动测量则相对不那么受表面特性的影响。

3.4 实际应用中可能遇到的问题和相应解决建议

在活塞间隙测量的实际应用中，即使选择了最先进的设备，也可能遇到一些挑战。

• 活塞表面污染： 油污、切削液、灰尘等杂质附着在活塞表面，可能导致光学系统边缘识别不准，或气动喷嘴堵塞，从而影响测量精度。

  • 解决建议： 在测量前对活塞进行严格的清洗和干燥处理。对于光学测量，可以考虑配备气帘或除尘装置。气动测量本身对油污灰尘不敏感，但长时间累积仍需定期清理。

• 温度变化： 活塞材料和测量设备都受温度影响会发生热胀冷缩，微小的温度波动就可能带来显著的尺寸测量误差，尤其是在高精度测量中。

  • 解决建议： 保持测量环境的温度恒定，或对活塞和设备进行温度补偿。例如，通过热电偶实时监测活塞温度，并根据材料的热膨胀系数进行修正。

• 振动影响： 生产线上的机械振动或气流波动可能导致活塞或测量设备的位置不稳定，从而引入测量误差。

  • 解决建议： 采用减振基座或阻尼装置隔离振动源。对于高速在线测量，选择具有快速响应和高采样频率的传感器，尽量在活塞稳定状态下捕捉数据。

• 光学系统边缘模糊： 对于光学阴影测量，如果活塞边缘有倒角、毛刺或光学系统焦距不准，可能导致阴影边缘不够清晰，影响精度。

  • 解决建议： 确保光学系统精确聚焦。对于活塞边缘倒角，可以通过软件算法进行补偿。定期清洁光学镜头。选择双远心镜头可以有效改善景深范围内的边缘清晰度。

• 数据处理与集成难度： 高速、高精度测量会产生大量数据，如何有效处理、分析这些数据并将其集成到生产线控制系统中，是另一个挑战。

  • 解决建议： 选用具备强大数据处理能力和丰富通信接口（如千兆以太网、Ethernet/IP）的测量设备。利用设备提供的二次开发接口或测量方案工具，定制测量算法和数据输出格式，实现与SCADA/MES系统无缝集成。

4. 应用案例分享

活塞表面无损高精度间隙测量技术广泛应用于以下行业：

• 汽车发动机制造： 在发动机活塞的生产过程中，通过高精度测量活塞直径、圆度、锥度以及裙部轮廓，确保活塞与气缸的完美配合，从而提高发动机的燃烧效率、降低油耗和排放。例如，在生产线上集成光学阴影测量设备，能够快速检测活塞的二维尺寸和形状偏差，并根据测量结果进行自动分拣，从而提高生产效率。

• 液压/气动元件制造： 在液压泵、液压马达、气缸等精密液压/气动元件的活塞生产中，实时监测活塞表面的几何尺寸和表面形貌，以保证优异的密封性能和最小的摩擦力，延长产品寿命。

• 航空航天发动机部件检测： 航空发动机对活塞的精度和可靠性要求极高。采用先进的非接触测量技术，可以对航空活塞进行纳米级的表面形貌和间隙检测，确保部件在极端条件下的性能和安全性。

• 精密压缩机制造： 在冰箱、空调等制冷压缩机的活塞制造中，精确控制活塞的尺寸和表面质量，对于提高压缩机的工作效率、降低噪音和延长使用寿命至关重要。

在选择活塞间隙测量设备时，需要综合考虑测量精度、测量范围、测量速度、非接触性、环境适应性以及被测材料特性等因素。不同的测量技术各有优缺点，适用于不同的应用场景。建议用户根据自身的实际需求和预算，选择最合适的测量设备，以实现最佳的测量效果。