CN110118611A - 接触式测温传感器及其制备方法以及烹饪设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了接触式测温传感器及其制备方法以及烹饪设备。其中,制备接触式测温传感器的方法包括:将第一导电板材加工成第一导电薄膜;将第二导电板材加工成第二导电薄膜;将所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜电连接;其中,形成所述第一导电薄膜与所述第二导电薄膜的材料不同。发明人发现,该方法操作简单方便,易于实现,成本较低,操作条件温和,制备过程中第一导电薄膜和第二导电薄膜几乎不会被氧化,利用该方法获得的接触式测温传感器测温精度较高,尤其适用于表面测温,测温较方便。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域,具体的,涉及接触式测温传感器及其制备方法以及烹饪设备。
背景技术
目前对物体表面温度的测量主要有接触式和非接触式两种,普遍采用接触式测温传感器对温度进行接触式测量。但很多时候都是采用开孔、埋伏的方法装置接触式测温传感器,由于接触式测温传感器接触面积、接触方式的原因,会导致对物体表面测温不准;此外,目前接触式测温传感器的结构对需要大量布点的表面测温非常不方便。因此,制备对物体表面进行精确测温的接触式测温传感器具备明显的应用价值。
因而,目前的接触式测温传感器仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种操作简单方便、易于实现的接触式测温传感器的制备方法,利用该方法获得的接触式测温传感器可以用于表面测温,测温精度较高,成本较低。
在本发明的一个方面,本发明提供了一种制备接触式测温传感器的方法。根据本发明的实施例,所述方法包括:将第一导电板材加工成第一导电薄膜;将第二导电板材加工成第二导电薄膜;将所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜电连接;其中,形成所述第一导电薄膜与所述第二导电薄膜的材料不同。发明人发现,该方法操作简单方便,易于实现,成本较低,操作条件温和,制备过程中第一导电薄膜和第二导电薄膜几乎不会被氧化,利用该方法获得的接触式测温传感器测温精度较高,尤其适用于表面测温,测温较方便。
根据本发明的实施例,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,进一步包括:对所述第一导电薄膜和/或所述第二导电薄膜进行图案化处理的步骤。由此,操作简单方便,易于实现,将第一导电薄膜和第二导电薄膜固定在绝缘表面上之后便于将最终获得的接触式测温传感器与绝缘表面一体化,不影响待测温物体的美观,有利于实现表面测温,且可以根据实际情况实现单点表面测温或者大量布点的表面测温,测温较方便,使用场景较广泛。
根据本发明的实施例,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,进一步包括:将所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜固定在绝缘表面上的步骤。由此,操作简单方便,易于实现,获得的接触式测温传感器可以实现表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,包括:使所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜电连接;对所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜进行所述图案化处理;将所述图案化处理得到的产品固定在所述绝缘表面上。由此,操作简单方便,易于实现,且可以将接触式测温传感器固定在待测温物体的表面,进而实现表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,包括:将所述第一导电薄膜固定在所述绝缘表面上;对所述第一导电薄膜进行所述图案化处理;将所述第二导电薄膜固定在所述绝缘表面上,且使所述第二导电薄膜和所述第一导电薄膜电连接。由此,操作简单方便,易于实现,且可以将接触式测温传感器固定在待测温物体的表面,进而实现表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,在将所述第二导电薄膜固定在所述绝缘表面上之前或之后,进一步包括:对所述第二导电薄膜进行所述图案化处理的步骤。由此,操作简单方便,易于实现,可以根据实际情况实现单点表面测温或者大量布点的表面测温,测温较方便,使用场景较广泛。
根据本发明的实施例,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,包括:分别对所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜进行所述图案化处理;将所述图案化处理后的所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜电连接并使其固定在所述绝缘表面上。由此,操作简单方便,易于实现,且可以将接触式测温传感器固定在待测温物体的表面,可以根据实际情况实现单点表面测温或者大量布点的表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,所述电连接的方式包括焊接或者涂覆导电银浆中的至少一种;所述固定的方法包括贴附;所述图案化处理的方法包括切割和蚀刻中的至少一种。由此,操作简单方便,易于实现,且能够将第一导电薄膜和第二导电薄膜电连接形成回路,利用贴附方式将接触式测温传感器固定在待测温物体的表面的操作较方便,成本较低,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,通过轧制形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜。由此,操作简单方便,易于实现,成本较低,且能够将硬度较大、塑性较差的第一导电板材或者第二导电板材薄膜化形成第一导电薄膜或者第二导电薄膜。
根据本发明的实施例,所述形成第一导电薄膜或者第二导电薄膜各自独立的包括:将第一导电板材或第二导电板材依次进行第一冷轧、第二冷轧、第一退火处理、精轧和第二退火处理。由此,操作简单,易于实现,采用该方法可以获得厚度较薄的第一导电薄膜或者第二导电薄膜,并且第一导电薄膜或者第二导电薄膜的强度较佳,使得获得的接触式测温传感器能够实现表面测温,且测温精度较高,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,该方法满足以下条件的至少之一:所述第一冷轧的轧制压下量为40~60%;所述第一冷轧的速度为60~150m/min;所述第一冷轧的轧制油为饱和烃油,油温为30-50摄氏度;所述第二冷轧的轧制压下量为55~65%;所述第二冷轧的速度为60~150m/min;所述第二冷轧的轧制油为饱和烃油,油温为30-50摄氏度;所述第一退火处理在第一保护气氛中进行,温度为400~1000℃,时间为0.5~5h;所述精轧的轧制压下量为50%-60%;所述精轧的速度为50~120m/min;所述精轧的轧制油为饱和烃油,油温为35-50摄氏度;所述第二退火处理在第二保护气氛中进行,温度为500~1200℃,时间为1~4h。由此,满足上述条件的至少之一可以制备得到厚度较薄的第一导电薄膜或者第二导电薄膜。
根据本发明的实施例,所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜的厚度各自独立的为0.05~0.1mm。由此,第一导电薄膜或者第二导电薄膜的厚度较薄,利用其制备得到的接触式测温传感器尤其适用于表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜的材料各自独立的包括镍铬合金、镍硅合金、镍铬硅合金、铜镍合金、铜或者铁。由此,材料来源较广,上述材料可以被加工成薄膜,使用性能较佳。根据本发明的一些具体示例,形成所述第一导电薄膜的材料包括所述镍硅合金、镍铬合金、铜和铁中的一种,形成所述第二导电薄膜的材料包括所述镍铬合金和铜镍合金中的一种。由此,由上述材料组成的第一导电薄膜和第二导电薄膜可以形成不同类型的接触式测温传感器,尤其适用于表面测温,使用方便,测温灵敏,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,所述方法进一步包括:形成保护层的步骤,所述保护层形成在所述绝缘表面上且覆盖所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜。由此,该保护层可以保护第一导电薄膜或者第二导电薄膜尽量不被氧化和损坏,可以延长接触式测温传感器的使用寿命,保护效果较佳。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种接触式测温传感器。根据本发明的实施例,所述接触式测温传感器时通过前面所述的方法制备的。发明人发现,该接触式测温传感器尤其适用于表面测温,可以直接设置在待测温表面上,测温较灵敏,精度较高,使用性能较佳,且在制备该接触式测温传感器的方法具备前面所述的方法的所有特征和优点,在此不再过多赘述。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种烹饪设备。根据本发明的实施例,所述烹饪设备包括前面所述的接触式测温传感器。发明人发现,在使用过程中可以比较精确的获知烹饪设备的表面温度或者烹饪物料的温度,进而实现健康烹饪,并且美观好看,且该烹饪设备具备前面所述的接触式测温传感器的所有特征和优点,在此不再过多赘述。
根据本发明的实施例,所述接触式测温传感器设置在所述烹饪设备与烹饪物料直接接触的一侧。由此,该接触式测温传感器可以比较精确的感知烹饪设备的表面温度或者烹饪物料的温度,进而可以通过对温度的调控实现健康烹饪。
根据本发明的实施例,所述接触式测温传感器中的保护层为特氟龙或者陶瓷不沾层。由此,该保护层的保护效果较佳,可以延长接触式测温传感器的使用寿命,同时使得烹饪设备实现不沾效果。
附图说明
图1是本发明一个实施例中的制备接触式测温传感器的方法流程示意图。
图2是本发明一个实施例中第一导电薄膜与第二导电薄膜电连接并固定在绝缘表面上的流程示意图。
图3是本发明另一个实施例中第一导电薄膜与第二导电薄膜电连接并固定在绝缘表面上的流程示意图。
图4是本发明一个实施例中的烹饪设备结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明是基于发明人的以下认识和发现而完成的:
现有的接触式测温传感器主要是一个单独的测温组件,需要手动将一端插入或置入待测温区域进而实现温度的测量,但是现有的接触式测温传感器体积较大,且多为线状,无法应用于在很多家用领域的场合,例如测量锅具表面,煎烤机表面等的温度。想要实现表面测温,可以在待测温物体表面形成厚度较薄的接触式测温传感器,目前是采用气相沉积(PVD)的方法在待测温物体表面形成厚度较薄的接触式测温传感器,但是这种方法无法在结构较复杂的表面制备,加工复杂,价格昂贵,并且在沉积过程中可能发生氧化导致成分变化,造成测温不准确。针对上述技术问题,发明人进行了深入的研究,研究后发现,可以将材料不同的第一导电板材或者第二导电板材加工成厚度较薄的第一导电薄膜或者第二导电薄膜,并将第一导电薄膜和第二导电薄膜电连接之后形成接触式测温传感器应用于表面测温,适用场景较广,测温精度较高,且制备过程简单,成本较低,可以应用于结构较复杂的表面。
有鉴于此,在本发明的一个方面,本发明提供了一种制备接触式测温传感器的方法。根据本发明的实施例,参照图1,所述方法包括:
S100:将第一导电板材加工成第一导电薄膜,将第二导电板材加工成第二导电薄膜。
根据本发明的实施例,第一导电板材与第一导电薄膜的形成材料相同,第二导电板材与第二导电薄膜的形成材料相同,只是厚度上有差异,且第一导电薄膜的厚度小于第一导电板材的厚度,第二导电薄膜的厚度小于第二导电板材的厚度。根据本发明的实施例,为了使得后续步骤的顺利进行,在上述加工之前可以先将第一导电板材或者第二导电板材进行预处理,例如去除表面保护膜、灰尘、油污等,还可以根据实际需要将第一导电板材或者第二导电板材裁剪成合适的尺寸。
根据本发明的实施例,为了获得接触式测温传感器,形成第一导电薄膜与第二导电薄膜的材料不同。根据本发明的实施例,为了提高接触式测温传感器的测温灵敏度,形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜的材料各自独立的包括镍铬合金、镍硅合金、镍铬硅合金、铜镍合金、铜或者铁。由此,材料来源较广,上述材料可以被加工成薄膜,使得最终获得的接触式测温传感器的测温灵敏度较高,使用性能较佳。在本发明的一些具体实施例中,形成所述第一导电薄膜的材料包括所述镍硅合金、镍铬合金、铜和铁中的一种,形成所述第二导电薄膜的材料包括所述镍铬合金、铜镍合金和镍铬硅合金中的一种。由此,由上述材料组成的第一导电薄膜和第二导电薄膜可以形成不同类型的接触式测温传感器(例如K型、E型、T型、N型或者J型等),尤其适用于表面测温,使用方便,测温灵敏,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,为了更好的实现表面测温,所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜的厚度各自独立的为0.05~0.1mm,例如第一导电薄膜和第二导电薄膜的厚度各自独立的可以为0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm等。由此,第一导电薄膜或者第二导电薄膜的厚度较薄,利用其制备得到的接触式测温传感器尤其适用于表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。根据本发明的实施例,第一导电薄膜和第二导电薄膜的厚度也可以各自独立的为小于0.05mm,例如第一导电薄膜和第二导电薄膜的厚度也可以各自独立的为0.04mm、0.03mm、0.02mm、0.01mm、0.005mm等。由此,第一导电薄膜或者第二导电薄膜的厚度较薄,利用其制备得到的接触式测温传感器尤其适用于表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。当第一导电薄膜或者第二导电薄膜的厚度较厚时,将其应用于表面测温时由于厚度过厚容易损坏,且影响美观。
根据本发明的实施例,第一导电薄膜或者第二导电薄膜是通过轧制形成的。由此,操作简单方便,易于实现,成本较低,且能够将硬度较大、塑性较差的第一导电板材或者第二导电板材薄膜化形成厚度较薄的第一导电薄膜或者第二导电薄膜。在本发明的一些实施例中,形成第一导电薄膜或者第二导电薄膜各自独立的包括:将第一导电板材或第二导电板材依次进行第一冷轧、第二冷轧、第一退火处理、精轧和第二退火处理。由此,操作简单,易于实现,采用该方法可以获得厚度较薄的第一导电薄膜或者第二导电薄膜,并且第一导电薄膜或者第二导电薄膜的强度较佳,使得获得的接触式测温传感器能够实现表面测温,且测温精度较高,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,形成接触式测温传感器的材料的硬度较大,塑性较差,为了获得厚度较薄的接触式测温传感器,可以对轧制速度、道次变形量、轧制油的种类、轧制油的油温或者退火温度进行控制,具体的:在本发明的一些实施例中,第一冷轧满足以下条件的至少之一:第一冷轧的轧制压下量为40-60%,例如第一冷轧的轧制压下量可以为40%、45%、50%、55%、60%等;第一冷轧的速度为60~150m/min,例如第一冷轧的速度可以为60m/min、70m/min、80m/min、90m/min、100m/min、110m/min、120m/min、130m/min、140m/min、150m/min等;第一冷轧的轧制油为饱和烃油,油温为30-50摄氏度,例如油温可以为30摄氏度、35摄氏度、40摄氏度、45摄氏度、50摄氏度等。由此,经过第一冷轧可以先将第一导电板材或者第二导电板材减薄至一定厚度,几乎不会损坏第一导电板材或者第二导电板材,且有利于后续步骤的进行。当第一冷轧的轧制压下量过小时则加工效率太慢,当第一冷轧的轧制压下量过大时则容易导致材料变形过大出现裂纹或者甚至断裂,当第一冷轧的轧制速度过小时则容易造成材料表面状态不好,加工效率慢,当第一冷轧的轧制速度过大时则会开裂,当油温过低时则润滑效果差,当油温过高时则对轧辊的冷却作用较弱,材料表面状态差,当轧制油为非饱和烃油时则连续轧制时稳定性较差。根据本发明的实施例,第一冷轧采用的设备可以为意大利米诺冷轧机。
在本发明的一些实施例中,第二冷轧满足下列条件的至少之一:第二冷轧的轧制压下量为55-65%,例如第二冷轧的轧制压下量可以为55%、60%、65%等;第二冷轧的速度为60~150m/min,例如第二冷轧的速度可以为60m/min、70m/min、80m/min、90m/min、100m/min、110m/min、120m/min、130m/min、140m/min、150m/min等;所述第二冷轧的轧制油为饱和烃油,油温为30-50摄氏度,例如油温可以为30摄氏度、35摄氏度、40摄氏度、45摄氏度、50摄氏度等。由此,可以进一步减薄第一导电板材或者第二导电板材的厚度,且几乎不会损坏第一导电板材或者第二导电板材,有利于后续步骤的进行。当第二冷轧的轧制压下量过小时则加工效率太慢,当第二冷轧的轧制压下量过大时则容易导致材料变形过大出现裂纹或者甚至断裂;当第二冷轧的轧制速度过小时则容易造成材料表面状态不好,加工效率慢,当第二冷轧的轧制速度过大时则会开裂,当油温过低时则润滑效果差,当油温过高时则对轧辊的冷却作用较弱,材料表面状态差,当轧制油为非饱和烃油时则连续轧制时稳定性较差。根据本发明的实施例,第二冷轧采用的设备可以为意大利米诺冷轧机。
在本发明的一些实施例中,为了软化第一导电板材或者第二导电板材,以便于后续步骤的进行,可以进行第一退火处理,第一退火处理在第一保护气氛中进行,温度为400~1000℃,例如第一退火处理的温度可以为400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃等,时间为0.5~5h,例如第一退火处理的时间可以为0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h等。由此,可以对第一导电板材或者第二导电板材进行调质,使得第一导电板材或者第二导电板材的硬度降低,有利于后续步骤的进行。当第一退火处理的温度过低时则退火不完全,当第一退火处理的温度过高时则容易出现高温氧化甚至烧损;当第一退火处理的时间过短时则退火效果不佳,当第一退火处理的时间过长时则造成不必要的氧化和效率下降。
在本发明的一些实施例中,第一保护气氛可以为氮气、氩气或者真空条件,由此,保护效果较佳。
在本发明的一些实施例中,精轧满足以下条件的至少之一:精轧的轧制压下量为50%-60%,例如精轧的轧制压下量可以为50%、52%、54%、56%、58%、60%等;所述精轧的速度为50~120m/min,例如精轧的速度可以为50m/min、60m/min、70m/min、80m/min、90m/min、100m/min、110m/min、120m/min等;所述精轧的轧制油为饱和烃油,油温为35-50摄氏度,例如油温可以为30摄氏度、35摄氏度、40摄氏度、45摄氏度、50摄氏度等。由此,可以进一步减薄第一导电板材或者第二导电板材的厚度,且第一导电板材或者第二导电板材几乎不受损坏,有利于获得厚度较薄的第一导电薄膜或者第二导电薄膜。当精轧的轧制压下量过小时则加工效率太慢,当精轧的轧制压下量过大时则容易导致材料变形过大出现裂纹或者甚至断裂;当精轧的轧制速度过小时则容易造成材料表面状态不好,加工效率慢,当精轧的轧制速度过大时则会开裂,当油温过低时则润滑效果差,当油温过高时则对轧辊的冷却作用较弱,材料表面状态差,当轧制油为非饱和烃油时则连续轧制时稳定性较差。根据本发明的实施例,精轧采用的设备可以为阿亨巴赫精轧机。
在本发明的一些实施例中,为了进一步软化第一导电板材或者第二导电板材,可以进行第二退火处理,第二退火处理在第二保护气氛中进行,温度为500~1200℃,例如第二退火处理的温度可以为500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃等,时间为1~4h,例如第二退火处理的时间可以为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h等。由此,可以获得硬度较小的第一导电薄膜或者第二导电薄膜,且第一导电薄膜或者第二导电薄膜的应力较小,晶粒较细,使用性能较佳。当第二退火处理的温度过低时则退火不完全,当第二退火处理的温度过高时则容易出现高温氧化甚至烧损;当第二退火处理的时间过短时则退火效果不佳,当第二退火处理的时间过长时则造成不必要的氧化和效率下降。
在本发明的一些实施例中,第二保护气氛可以为氮气、氩气或者真空条件,由此,保护效果较佳。
需要说明的是,在实际制备过程中本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的轧制次数以及退火处理次数。
发明人发现,轧制材料一般选用硬度较小,塑性较佳的为铝、铁、铜等,而很少使用硬度较大或者塑性较差的接触式测温传感器的材料,采用满足本发明的方法可以将硬度较大或者塑性较差的第一导电板材或者第二导电板材加工成厚度较薄的第一导电薄膜或者第二导电薄膜,尤其是通过控制上述轧制速度、道次变形量、轧制油的种类、轧制油的温度或者退火温度制备得到第一导电薄膜或者第二导电薄膜的厚度更薄、使用性能更佳。
根据本发明的一些具体实施例,形成第一导电薄膜或者第二导电薄膜的方法如下:(以加工镍硅合金板材为例(成分镍97%,硅3%)进行说明,选取市售1.8~2mm厚的镍硅合金板材)
1、剪料处理:去除板材表面的保护膜、灰尘、油污等,并剪裁成合适尺寸;
2、第一冷轧:轧制压下量为50%,速度为60~150m/min,轧制油为饱和烃油,油温为30-50摄氏度,将1.8~2mm厚的镍硅板材轧制加工至0.8~1.1mm;
3、第二冷轧:轧制压下量为65%,第二冷轧的速度为60~150m/min,轧制油为饱和烃油,油温为30-50摄氏度,将0.8~1.1mm厚的镍硅板材轧制加工至0.2~0.3mm;
4、第一退火处理:将0.2~0.3mm厚的板材置于充满第一保护气氛的烘箱600~900℃下进行退火,退火时间为0.5~2h;
5、精轧:轧制压下量为50%-60%,速度为50~120m/min,轧制油为饱和烃油,油温为35-50摄氏度,将0.2~0.3mm厚的板材精轧至0.05~0.1mm;
6、第二退火处理:将0.05~0.1mm厚的板材置于充满第二保护气氛的烘箱中,退火温度为700~1100℃,退火时间为1~2h。
需要说明的是,上述示例仅仅是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。在制备过程中需要针对不同的材料采用不同的轧制速度、道次变形量、轧制油的种类、轧制油的油温或者退火温度等。
根据本发明的实施例,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,进一步包括:对所述第一导电薄膜和/或所述第二导电薄膜进行图案化处理的步骤。由此,操作简单方便,易于实现,获得的接触式测温传感器有利于用于表面测温,且可以根据实际情况实现单点表面测温或者大量布点的表面测温,测温较方便,使用场景较广泛。
根据本发明的实施例,上述图案化处理的方法包括切割和蚀刻中的至少一种。由此,操作简单方便,易于实现,且可以根据实际测温需求(例如单点表面测温或者大量布点的表面测温)进行图案化处理得到相应的第一导电薄膜或者第二导电薄膜的形状。
根据本发明的实施例,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,进一步包括:将所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜固定在绝缘表面上的步骤。由此,操作简单方便,易于实现,将第一导电薄膜和第二导电薄膜固定在绝缘表面上之后便于将最终获得的接触式测温传感器与绝缘表面一体化,不影响待测温物体的美观,可以实现表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,上述固定的方法包括贴附。由此,上述操作简单方便,易于实现,利用贴附方式将接触式测温传感器固定在待测温物体的表面的操作较方便,成本较低,使用性能较佳。根据本发明的实施例,上述贴附的方式可以为:在绝缘表面上刷涂一层胶水,将第一导电薄膜或者第二导电薄膜贴在刷涂胶水的区域之后加热固化。胶水可以为耐高温、固化速度较慢以方便操作的胶水,例如硅胶、硅酮胶、磷酸盐胶等。在固化前具备一定的粘度。根据本发明的实施例,为了使得第一导电薄膜或者第二导电薄膜与绝缘表面结合的比较牢固,在固化之前可以用软木或者刮刀给第一导电薄膜或者第二导电薄膜往复施加一定的压力。
在本发明的一些实施例中,当待测温物体的表面是由导电材料制备得到的,例如金属锅具等,可以在待测温物体表面形成一层绝缘涂层,该绝缘涂层的表面构成上述绝缘表面。形成绝缘涂层的方式可以包括氧化法,例如包括但不限于阳极氧化、微弧氧化、瓷质阳极氧化等,还可以包括喷涂法绝缘层的方法,例如包括但不限于搪瓷、喷涂水玻璃、喷涂氧化钛凝胶、热喷涂氧化铝、热喷涂氧化铝-氧化钛等,喷涂的绝缘层的层数没有特别限制,只要能够满足绝缘的要求,本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。根据本发明的实施例,绝缘涂层的厚度可以为10-50微米,由此,绝缘效果较佳,且透热效果较佳。若绝缘涂层的厚度过薄,则在使用过程中绝缘表面容易损坏,对传感器的保护能力较差,影响接触式测温传感器的正常工作;若绝缘涂层的厚度过厚,则容易导致涂层应力过大开裂,并且成本增加。在本发明的另一些实施例中,当待测温物体的表面是由绝缘材料制备得到的,例如陶瓷锅具等,该待测温物体的表面即构成上述绝缘表面,可以将第一导电薄膜或者第二导电薄膜直接固定在待测温物体的表面。
根据本发明的实施例,在形成第一导电薄膜或者第二导电薄膜之后,还可以包括:
S200:将所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜电连接。
根据本发明的实施例,上述电连接的方式包括焊接或者涂覆导电银浆中的至少一种。由此,上述操作简单方便,易于实现,且能够将第一导电薄膜和第二导电薄膜电连接形成回路。根据本发明的实施例,上述焊接的方式可以为点焊,由此,可以将第一导电薄膜和第二导电薄膜连接起来,且操作简单、方便,电连接效果较佳。可以理解的是,将第一导电薄膜或者第二导电薄膜电连接时,第一导电薄膜与第二导电薄膜可以接触,连接点即为测温点。
根据本发明的实施例,在形成第一导电薄膜和第二导电薄膜之后,上述将第一导电薄膜和第二导电薄膜进行图案化处理的步骤、固定在绝缘表面上的步骤以及电连接的步骤的先后顺序没有特别限制,只要能够满足要求,本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。
在本发明的一些实施例中,在形成第一导电薄膜和第二导电薄膜之后,包括:使第一导电薄膜和第二导电薄膜电连接;对第一导电薄膜和第二导电薄膜进行图案化处理;将图案化处理得到的产品固定在绝缘表面上。由此,操作简单方便,易于实现,且可以将接触式测温传感器固定在待测温物体的表面,实现接触式测温传感器与待测温物体的一体化,不影响美观,并可以根据实际情况实现单点表面测温或者大量布点的表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。
在本发明的另一些实施例中,在形成第一导电薄膜和第二导电薄膜之后,包括:将第一导电薄膜固定在绝缘表面上;对第一导电薄膜进行图案化处理;将第二导电薄膜固定在绝缘表面上,且使第二导电薄膜和第一导电薄膜电连接。由此,操作简单方便,易于实现,且可以将接触式测温传感器固定在待测温物体的表面,实现接触式测温传感器与待测温物体的一体化,进而实现表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。在本实施例中,在将第二导电薄膜固定在绝缘表面上之前或之后,进一步包括:对第二导电薄膜进行图案化处理的步骤。由此,操作简单方便,易于实现,可以根据实际情况实现单点表面测温或者大量布点的表面测温,测温较方便,使用场景较广泛。
在本发明的另一些实施例中,在形成第一导电薄膜和第二导电薄膜之后,包括:分别对第一导电薄膜和第二导电薄膜进行图案化处理;将图案化处理后的第一导电薄膜和第二导电薄膜电连接并使其固定在绝缘表面上,需要说明的是,此处的电连接与固定在绝缘表面上的操作的先后顺序没有特别限制,可以先将图案化后的第一导电薄膜与第二导电薄膜电连接后固定在绝缘表面上,也可以先将图案化后的第一导电薄膜与第二导电薄膜固定在绝缘表面上,再进行电连接。由此,操作简单方便,易于实现,且可以将接触式测温传感器固定在待测温物体的表面,实现接触式测温传感器与待测温物体的一体化,不影响美观,并可以根据实际情况实现单点表面测温或者大量布点的表面测温,测温精度较高,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,本发明的接触式测温传感器可以实现单点表面测温和大量布点的表面测温。下面以将第一导电薄膜和第二导电薄膜电连接并固定在绝缘表面上的方式为使第一导电薄膜和第二导电薄膜电连接;对第一导电薄膜和第二导电薄膜进行图案化处理;将图案化处理得到的产品固定在绝缘表面上为例进行说明本发明的接触式测温传感器如何实现单点表面测温和大量布点的表面测温,具体可以参照图2和图3。其中,图2中的A1为电连接之后的第一导电薄膜100和第二导电薄膜200,其中只有一处连接体110,B1为图案化后的第一导电薄膜100和第二导电薄膜200,C1为贴附在绝缘表面300上的第一导电薄膜100和第二导电薄膜200,在图2中,第一导电薄膜100与第二导电薄膜200只有一处电连接,将其贴附在绝缘表面300上之后可以实现单点表面测温。在图3中,A2为电连接之后的第一导电薄膜100和第二导电薄膜200,其中,有多处电连接形成多个连接体120,以图3中电连接后形成三个连接体120为例进行说明(需要说明的是,图3仅用于说明本申请,不能理解为对本申请的限制,在实际应用时可以根据实际需要选择连接体120的个数以及图案化的形状),B2为图案化后的第一导电薄膜100和第二导电薄膜200,其中,第二导电薄膜200图案化之后形成三个导电薄膜210、220和230,其与第一导电薄膜100形成三个回路;C2为贴附在绝缘表面300上的第一导电薄膜100和第二导电薄膜200,由此,可以利用该接触式测温传感器实现对多个连接体处对应的被测温物体表面的温度的测量,从而利用该方法可以实现大量布点的表面测温,使用比较方便,并且可以在结构较复杂的表面制备,加工较简单,价格较低。
需要说明的是,以上示例仅是示例性的,仅用于说明本发明,而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明的实施例,在将第一导电薄膜和第二到点薄膜固定在绝缘表面上之后,还可以包括:形成保护层的步骤。根据本发明的实施例,该保护层可以形成在绝缘表面上并覆盖第一导电薄膜和第二导电薄膜。由此,该保护层可以保护第一导电薄膜或者第二导电薄膜尽量不被氧化和损坏,可以延长接触式测温传感器的使用寿命,保护效果较佳,且能够保持美观。根据本发明的实施例,上述保护层可以为特氟龙或者陶瓷不沾层等。由此,材料来源广泛,可以延长接触式测温传感器的使用寿命,保护效果较佳,比较美观好看,可以实现不沾效果。根据本发明的实施例,形成保护层的方法可以为涂覆或者喷涂等,由此,操作简单方便,易于实现。
发明人发现,上述制备接触式测温传感器的方法操作简单方便,易于实现,成本较低,操作条件温和,制备过程中第一导电薄膜和第二导电薄膜几乎不会被氧化,利用该方法获得的接触式测温传感器测温精度较高,尤其适用于表面测温,测温较方便。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种接触式测温传感器。根据本发明的实施例,该接触式测温传感器是通过前面所述的方法制备的。发明人发现,该接触式测温传感器价格较低,可以直接设置在待测温物体的表面上,实现与待测温物体的一体化,使用较方便,测温灵敏度较高,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,上述接触式测温传感器可以为热电偶,可以包括但不限于K型热电偶、E型热电偶、T型热电偶、N型热电偶或者J型热电偶等,由此,材料来源较广,尤其适用于表面测温,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,上述接触式测温传感器还可以包括以下至少之一:热电势采集器,该热电势采集器与第一导电薄膜和第二导电薄膜电连接;控制电路,与热电势采集器电连接,用于将电势信号转换为温度信号;显示器,与控制电路电连接,用于显示待测温物体的温度。
在本发明的另一方面,本发明提供了一种烹饪设备。根据本发明的实施例,该烹饪设备包括前面所述的接触式测温传感器。发明人发现,可以利用接触式测温传感器测量该烹饪设备的表面温度,进而可以根据实际需要调整温度实现健康烹饪,并且美观好看,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,为了实现测温,在设置接触式测温传感器之前,可以根据实际需要在烹饪设备与烹饪物料直接接触的一侧的表面上形成绝缘层,该绝缘层与前面的描述一致,在此不再过多赘述。
根据本发明的实施例,所述接触式测温传感器设置在所述烹饪设备与烹饪物料直接接触的一侧。由此,该接触式测温传感器可以比较精确的测量烹饪设备表面的温度或者烹饪物料的温度。
需要说明的是,接触式测温传感器可以与烹饪物料直接接触,也可以在接触式测温传感器的表面设置覆盖接触式测温传感器的保护层。
根据本发明的实施例,在烹饪设备表面还可以包括一层保护层并覆盖上述接触式测温传感器,该保护层与前面的描述一致,在此不再过多赘述。由此,该保护层的保护效果较佳,可以延长接触式测温传感器的使用寿命,同时使得烹饪设备实现不沾效果。
根据本发明的实施例,上述烹饪设备的种类没有特别限制,只要能够满足要求,本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。例如烹饪设备的种类可以包括但不限于锅具、灶具、烤箱、微波炉等。
根据本发明的实施例,以烹饪设备为锅具为例进行说明接触式测温传感器在锅具中的设置位置,具体可参照图4,该锅具包括锅具本体10,绝缘涂层20,所述绝缘涂层20设置在锅具内表面,接触式测温传感器30,所述接触式测温传感器30设置在绝缘涂层20远离锅具本体10的表面上,保护层40,所述保护层40设置在绝缘涂层20远离所述锅具本体10的表面并覆盖所述接触式测温传感器30,需要说明的是,绝缘涂层20的表面即为前面所述的绝缘表面。由此,结构简单,易于实现,且可以实现表面测温,测温效果较佳。
根据本发明的实施例,也可以将上述接触式测温传感器应用于热水器、烘箱或者锅炉等,由此,应用范围较广,使用性能较佳。
根据本发明的实施例,利用一般的接触式测温传感器进行温度测量时,需要手动将接触式传感器与待测温物体接触,使用不方便,并且由于接触式测温传感器接触面积、接触方式的原因,会导致对物体表面测温不准,并且不能很好的实现大量布点的表面测温。而在本发明中,发明人利用轧制方法将接触式测温传感器的厚度降低,且在制备过程中几乎不会发生氧化,制备完成后将其贴附在待测温物体的表面,实现接触式测温传感器与待测温物体的一体化,比较忙美观好看,并且可以实现表面测温,测温精度较高,且能够比较方便的进行大量布点的表面测温,使用性能较佳,成本较低。
实施例
标准的接触式测温传感器(标记为接触式测温传感器1):型号为NR-81531A表面热电偶。
本发明的接触式测温传感器(标记为接触式测温传感器2):形成第一导电薄膜的材料为Ni90Cr10,形成第二导电薄膜的材料为Ni97Si。
利用气相沉积法形成的接触式测温传感器(标记为接触式测温传感器3):形成接触式测温传感器3的两极的材料分别为接触式测温传感器2的材料相同。
烘箱:型号为DZF 6020真空干燥箱。
测温方法:
将烘箱设置为不同的温度,利用接触式测温传感器1、接触式测温传感器2、以及接触式测温传感器3分别对上述温度进行测量,测量结果如表1所示:
表1
从表1可以看出,本发明的接触式测温传感器的测温精度范围在±1.5%以内,并且与标准的接触式测温传感器和利用气相沉积法获得的接触式测温传感器的测温精度相当,可以实现较佳的测温效果。并且,本申请的接触式测温传感器的制备方法较简便,易于实现,成本较低,尤其适用于表面测温,使用方便,使用范围较广,可以实现单点表面测温和大量布点的表面测温,可以应用于表面结构较复杂的设备。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (18)
1.一种制备接触式测温传感器的方法,其特征在于,包括:
将第一导电板材加工成第一导电薄膜;
将第二导电板材加工成第二导电薄膜;
将所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜电连接;
其中,形成所述第一导电薄膜与所述第二导电薄膜的材料不同。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,进一步包括:
对所述第一导电薄膜和/或所述第二导电薄膜进行图案化处理的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,进一步包括:
将所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜固定在绝缘表面上的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,包括:
使所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜电连接;
对所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜进行所述图案化处理;
将所述图案化处理得到的产品固定在所述绝缘表面上。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,包括:
将所述第一导电薄膜固定在所述绝缘表面上;
对所述第一导电薄膜进行所述图案化处理;
将所述第二导电薄膜固定在所述绝缘表面上,且使所述第二导电薄膜和所述第一导电薄膜电连接。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在将所述第二导电薄膜固定在所述绝缘表面上之前或之后,进一步包括:
对所述第二导电薄膜进行所述图案化处理的步骤。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜之后,包括:
分别对所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜进行所述图案化处理;
将所述图案化处理后的所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜电连接并使其固定在所述绝缘表面上。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述电连接的方式包括焊接或者涂覆导电银浆中的至少一种;
所述固定的方法包括贴附;
所述图案化处理的方法包括切割和蚀刻中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过轧制形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述形成第一导电薄膜或者第二导电薄膜各自独立的包括:
将所述第一导电板材或所述第二导电板材依次进行第一冷轧、第二冷轧、第一退火处理、精轧和第二退火处理。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,满足以下条件的至少之一:
所述第一冷轧的轧制压下量为40~60%;
所述第一冷轧的速度为60~150m/min;
所述第一冷轧的轧制油为饱和烃油,油温为30-50摄氏度;
所述第二冷轧的轧制压下量为55~65%;
所述第二冷轧的速度为60~150m/min;
所述第二冷轧的轧制油为饱和烃油,油温为30-50摄氏度;
所述第一退火处理在第一保护气氛中进行,温度为400~1000℃,时间为0.5~5h;
所述精轧的轧制压下量为50%-60%;
所述精轧的速度为50~120m/min;
所述精轧的轧制油为饱和烃油,油温为35-50摄氏度;
所述第二退火处理在第二保护气氛中进行,温度为500~1200℃,时间为1~4h。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜的厚度各自独立的为0.05~0.1mm。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,形成所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜的材料各自独立的包括镍铬合金、镍硅合金、镍铬硅合金、铜镍合金、铜或者铁;
优选的,形成所述第一导电薄膜的材料包括所述镍硅合金、镍铬合金、铜和铁中的一种,形成所述第二导电薄膜的材料包括所述镍铬合金和铜镍合金中的一种。
14.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,进一步包括:
形成保护层的步骤,所述保护层形成在所述绝缘表面上且覆盖所述第一导电薄膜和所述第二导电薄膜。
15.一种接触式测温传感器,其特征在于,是通过权利要求1-14中任一项所述的方法制备的。
16.一种烹饪设备,其特征在于,包括权利要求15所述的接触式测温传感器。
17.根据权利要求16所述的烹饪设备,其特征在于,所述接触式测温传感器设置在所述烹饪设备与烹饪物料直接接触的一侧。
18.根据权利要求17所述的烹饪设备,其特征在于,所述接触式测温传感器中的保护层为特氟龙或者陶瓷不沾层。
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