CN113799395A - 用于确定对象的温度的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于确定对象的温度的系统，该系统包括三维(3D)打印机，该三维打印机被配置为连续沉积第一材料层、第二材料层和第三材料层以形成该对象。该3D打印机被配置为在该第二材料层中形成凹部。该材料为金属。该系统还包括温度传感器，该温度传感器被配置为至少部分地定位在该凹部内并且将该第三层沉积在该温度传感器上。该温度传感器被配置为测量该第一材料层、该第二材料层、该第三材料层或它们的组合的温度。

Description

用于确定对象的温度的系统和方法
技术领域
本教导内容整体涉及三维(3D)打印，并且更具体地，涉及用于确定由3D打印机打印的对象的温度的系统和方法。
背景技术
3D打印工艺通常通过在层上连续沉积材料层来从计算机辅助设计(CAD)模型构建三维对象。例如，可将第一层沉积在基底上，然后可将第二层沉积在第一层上。第一层的温度和沉积在第一层上以形成第二层的材料的温度应各自在预定范围内，以使层能够适当地结合在一起并具有期望的特性。
通常，非接触式温度传感器用于在3D打印过程期间监测温度，以便不妨碍或以其他方式干扰3D打印过程。所使用的一种类型的非接触式温度传感器被称为高温计，该高温计在3D打印过程期间测量对象的表面的辐射率。辐射率是指发射热能作为热辐射的效果。高温计具有其中存储有数据的存储器，该数据对应于被打印材料的类型。使用所测量的辐射率和对应于被打印材料的类型的数据，高温计可(例如，使用查找表)确定(例如，预测)对象的温度。
然而，被打印材料的表面光洁度和/或表面含量可变化，这可导致来自高温计的温度确定不准确。因此，具有用于确定由3D打印机打印的对象的温度的改进系统和方法将是有益的。
发明内容
以下给出简要的发明内容，以便提供对本教导内容的一个或多个实施方案的一些方面的基本理解。这个发明内容不是全面的概述，也并不旨在标识本教导内容的关键或重要元素，也并不旨在描述本公开的范围。相反，其主要目的仅仅是以简化形式呈现一个或多个概念，作为后面所呈现的具体实施方式的前序。
公开了一种用于确定对象的温度的系统。该系统包括三维(3D)打印机，该三维打印机被配置为连续沉积第一材料层、第二材料层和第三材料层以形成该对象。该3D打印机被配置为在该第二材料层中形成凹部。该材料为金属。该系统还包括温度传感器，该温度传感器被配置为至少部分地定位在该凹部内并且将该第三层沉积在该温度传感器上。该温度传感器被配置为测量该第一材料层、该第二材料层、该第三材料层或它们的组合的温度。
还公开了一种用于确定对象的温度的方法。该方法包括使用三维(3D)打印机将第一材料层沉积到基底上。该方法还包括将温度传感器定位在该第一材料层上。该方法还包括使用该3D打印机将第二材料层沉积到该第一材料层和该温度传感器上。该方法还包括使用该温度传感器测量该第一材料层、该第二材料层或两者的温度。
在另一个实施方案中，该方法包括使用三维(3D)打印机将第一材料层沉积到基底上。该方法还包括使用该3D打印机将第二材料层沉积到该第一材料层上。该方法还包括在该第二材料层中形成凹部。该方法还包括将温度传感器至少部分地定位在该凹部中，使得该温度传感器与该第一材料层、该第二材料层或两者接触。该温度传感器为热电偶，该热电偶包括由不同材料制成的两个电导体。该方法还包括使用该3D打印机将第三材料层沉积到该第二材料层和该温度传感器上。该第一材料层、该第二材料层和该第三材料层包括金属。该方法还包括使用该温度传感器测量关闭第一材料层、该第二材料层、该第三材料层或它们的组合的温度。
还公开了由三维(3D)打印机打印的对象。该对象包括由该3D打印机打印的多个材料层。当该材料层在被该3D打印机打印之后冷却并固化时，该材料层结合在一起以形成该对象。该对象还包括温度传感器，该温度传感器被放置成当该材料层由该3D打印机打印时与该层中的一个或多个层接触。在该材料层冷却并固化以形成该对象之后，该温度传感器与该对象保持接触。该温度传感器被配置为在该材料层冷却并固化以形成该对象之后测量该对象的温度。
在另一个实施方案中，该对象包括由该3D打印机打印的第一材料层。该对象还包括由该3D打印机打印到该第一材料层上的第二材料层。在该第二材料层中形成凹部。该对象还包括由该3D打印机打印到该第二材料层上的第三材料层。当该第一材料层、该第二材料层和该第三材料层在被该3D打印机打印之后冷却并固化时，该第一材料层、该第二材料层和该第三材料层结合在一起以形成该对象。该对象还包括第一温度传感器，该第一温度传感器在该第一材料层、该第二材料层和该第三材料层由该3D打印机打印时至少部分地定位在该凹部内。在该第一材料层、该第二材料层和该第三材料层冷却并固化以形成该对象之后，该第一温度传感器保持至少部分地定位在该凹部内。该第一温度传感器被配置为在该第一材料层、该第二材料层和该第三材料层冷却并固化以形成该对象之前和之后测量该对象的温度。
还公开了一种用于确定对象的温度的方法。该方法包括使用三维(3D)打印机打印该对象。该方法还包括在该对象由该3D打印机打印时使用第一温度传感器测量该对象的该温度。该第一温度传感器与该对象接触。该方法还包括在该对象已由该3D打印机打印之后使用该第一温度传感器来测量该对象的该温度。
还公开了一种用于确定对象的温度的方法。该方法包括使该对象与第一电导体接触。该对象和该第一电导体之间的电负性的差值大于预定值。该方法还包括使该对象或其上定位有该对象的基底与第二电导体接触。该对象或该基底与该第二电导体之间的电负性的差值小于该预定值。该方法还包括将该第一电导体和该第二电导体连接在一起。该方法还包括使用该第一电导体和该第二电导体测量该对象的该温度。该第一电导体和该第二电导体形成热电偶的至少一部分。
还公开了一种用于确定对象的两个部分之间的温差的方法。该方法包括使该对象的第一部分与电导体的第一端接触。该对象和该电导体之间的电负性的差值大于预定值。该方法还包括使该对象的第二部分与该电导体的第二端接触。该方法还包括使用该电导体确定该对象的该第一部分和该第二部分之间的温差。
还公开了一种用于确定对象的两个部分之间的温差的方法。该方法包括使该对象的第一部分与第一电导体接触。该对象和该第一电导体之间的电负性的差值大于预定值。该方法还包括使该对象的第二部分与第二电导体接触。该对象和该第二电导体之间的电负性的差值大于该预定值。该方法还包括将该第一电导体和该第二电导体连接在一起。该方法还包括使用该第一电导体和该第二电导体确定该对象的该第一部分和该第二部分之间的温差。
附图说明
并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本教导内容的实施方案，并且与描述一起用于说明本公开的原理。在图中：
图1描绘了根据实施方案的用于确定由3D打印机打印的对象的温度的系统的透视图。
图2A和图2B描绘了根据实施方案的用于确定对象的温度的方法的流程图。
图3描绘了根据实施方案的将第一材料层沉积在基底上的3D打印机的透视图。
图4描绘了根据实施方案的将第二材料层沉积在第一材料层上的3D打印机的透视图。
图5描绘了根据实施方案的至少部分地定位在形成于第二材料层中的凹部内的温度传感器的透视图。
图6描绘了根据实施方案的将第三材料层沉积在第二材料层上的3D打印机和温度传感器的透视图。
图7描绘了根据实施方案的已添加附加层之后的对象的透视图。
图8描绘了根据实施方案的确定对象的温度的非接触式温度传感器的透视图。
图9描绘了根据实施方案的对象所联接到的车辆的侧视图。
图10描绘了根据实施方案的用于在车辆在使用中时确定对象的温度的方法的流程图。
图11描绘了根据实施方案的用于确定对象的温度的另一系统的透视图。
图12描绘了根据实施方案的用于确定对象的温度的另一方法的流程图。
图13描绘了根据实施方案的用于确定对象的两个部分之间的温差的另一系统的透视图。
图14描绘了根据实施方案的用于确定对象的两个部分之间的温差的方法的流程图。
图15描绘了根据实施方案的用于确定对象的两个部分之间的温差的另一系统的透视图。
图16描绘了根据实施方案的用于确定对象的两个部分之间的温差的另一方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参考本教导内容的示例性具体实施，附图中示出了这些实施方案的示例。在任何可能的地方，在整个附图中将使用相同的参考标号来指相同、类似或相似的部件。
图1描绘了根据实施方案的用于确定由3D打印机120打印的对象150的温度的系统100的透视图。系统100可包括支撑装置110。支撑装置110可以是或包括平坦表面，诸如工作台。系统100还可包括定位在支撑装置110上的基底112。
系统100还可包括3D打印机120，该打印机可被配置为将对象150打印在基底112上。系统100还可以包括温度传感器130。温度传感器130可以是或包括热电偶、热敏电阻器或可在3D打印过程期间和/或之后被放置成与对象150接触的另一温度传感器。温度传感器(例如，热电偶)130可产生依赖于温度的电压，并且对象150的温度可至少部分地基于该电压来确定。系统100还可包括可用于将温度传感器130固定就位的固定装置116。在所示的实施方案中，固定装置116可以是或包括联接到支撑装置(例如，工作台)110的夹具，并且温度传感器130可在支撑装置(例如，工作台)110和夹具之间固定就位。固定装置116可有助于保持温度传感器130与对象150接触。
图2A和图2B描绘了根据实施方案的用于确定对象150的温度的方法200的流程图。下文提供了方法200的例示性顺序；然而，应当理解，方法200的一个或多个部分可以重复、以不同的顺序执行和/或完全省略。
方法200可包括使用3D打印机120将第一材料层151沉积到基底112上，如在202处。这在图3中示出。该材料可为或包括金属或聚合物。例如，材料可为或包括铝、黄铜、青铜、钢、不锈钢、钛或它们的组合。第一材料层151可具有约25μm至约500μm或约50μm至约250μm的厚度。
方法200还可包括使用3D打印机120将第二材料层152沉积到第一材料层151上，如在204处。这在图4中示出。第二材料层152可以是或包括与第一材料层151相同类型的材料(例如，铝)。第二材料层152可具有与第一材料层151基本上相同的厚度。
方法200还可包括在第二材料层152中形成凹部160，如在206处。这也在图4中示出。在一个实施方案中，当3D打印机120继续在第一材料层151上方移动时，可通过暂时停止沉积材料来形成凹部160。换句话讲，凹部160可由3D打印机120形成。在另一个实施方案中，第二材料层152可以基本上均匀的方式打印，并且第二材料层152的一部分然后可被(例如，手动地)移除以形成凹部160。
方法200还可包括将第一温度传感器130的至少一部分至少部分地定位到凹部160中，如在208处。这在图5中示出。第一温度传感器130可以是或包括热电偶，该热电偶包括由不同材料制成的两个电导体132A、132B(参见图1)。在示例中，两个电导体132A、132B可彼此接触，使得热结(例如，导体132A)形成在对象150内或与对象接触，并且冷结(例如，导体132B)远离对象150形成。金属相异特性可表示电负性的差值。在另一个实施方案中，第一温度传感器130也可以是或替代地是热敏电阻器(例如，玻璃封装的热敏电阻器)。电导体132A、132B可具有约2mm至约50mm或约5mm至约25mm的长度。电导体132A、132B可具有约250μm至约1800μm或约500μm至约1000μm的厚度。
凹部160的尺寸和形状可至少部分地基于电导体132A、132B的尺寸来设定。这可以使与第一材料层151、第二材料层152、第三材料层153(如下所述)或它们的组合接触的电导体132A、132B的表面积最大化。例如，凹部160的长度可以与电导体132A、132B的长度基本上相同。此外，凹部160的深度可以与电导体132A、132B的厚度基本上相同。在电导体132A、132B的厚度大于第二材料层152的实施方案中，那么凹部160可以形成为多个堆叠层，使得凹部160的深度与电导体132A、132B的厚度基本上相同。
方法200还可包括使用3D打印机120将第三材料层153沉积到第二材料层152上，如在210处。这在图6中示出。第三材料层153可以是或包括与第一材料层151和/或第二材料层152相同类型的材料(例如，铝)。第三材料层153可具有与第一材料层151和/或第二材料层152基本上相同的厚度。
第三材料层153也可沉积到第一温度传感器130(例如，电导体132A、132B)上。因此，第一温度传感器130(例如，电导体132A、132B)可与第一材料层151、第二材料层152和/或第三材料层153接触(例如，至少部分地嵌入其内)。
将第一温度传感器130(例如，电导体132A、132B)放置在凹部160中可允许第三材料层153在第一温度传感器130上方基本上平坦。在至少一个实施方案中，可省略凹部160，并且第一温度传感器130可放置在第一材料层151和/或第二材料层152的顶部上，并且第三材料层153可沉积在其上；然而，这可导致第三材料层153的定位在第一温度传感器130上方的部分略微向外(例如，向上)突出。
当材料从3D打印机120排出并沉积到基底112和/或先前打印的层上时，材料可具有约500℃至约800℃或约550℃至约700℃的温度。材料可逐渐冷却至低于材料的熔点，这允许材料固化以形成对象150。例如，材料可逐渐冷却至在约10℃和约30℃之间的环境温度。
随着材料层151至153被连续地(即，一个接一个地)打印，在打印过程期间在材料层151至153之间可存在温差。例如，当第二材料层152沉积到第一材料层151上时，第一材料层151可已冷却至约400℃至约650℃或约450℃至约550℃的温度。类似地，当第三材料层153被沉积到第二材料层152上时，第二材料层152可已冷却至约400℃至约650℃或约450℃至约550℃的温度。
方法200还可包括使用第一温度传感器130测量对象150的温度，如在212处。温度可在3D打印过程期间和/或之后测量。在一个实施方案中，第一材料层151的温度可在第二材料层152沉积在其上之前、同时和/或之后测量。在另一个实施方案中，第二材料层152的温度可在第三材料层153沉积在其上之前、同时和/或之后测量。在另一个实施方案中，第三材料层153的温度可在沉积第三材料层153的同时和/或之后测量。在又一个实施方案中，第一材料层151、第二材料层152、第三材料层153或它们的组合的温度可在对象150已完成冷却(例如，在环境温度下)之后和/或在对象150已固化之后测量。
测量对象150的温度还可包括或替代地包括使用第一温度传感器130测量第一材料层151和第二材料层152之间，第二材料层152和第三材料层153之间、第一材料层151和第三材料层153之间的温差，或它们的组合。在至少一个实施方案中，测量温差可包括使用与不同材料层接触的两个或更多个温度传感器。例如，第一温度传感器(例如，热电偶)可被定位成与第一材料层151和第二材料层152接触和/或至少部分地在它们之间，并且第二温度传感器(例如，热电偶)可被定位成与第二材料层152和第三材料层153接触和/或至少部分地它们之间。
方法200还可包括响应于由第一温度传感器130测量的温度来改变对象150的温度，如在214处。对象150的温度可在打印过程期间和/或之后改变。如上所述，在打印过程期间，可能期望将被沉积材料的温度保持在第一预定范围内，和/或将材料沉积在其上的基底112和/或先前打印的层的温度保持在第二预定范围内。第一预定范围可为约500℃至约800℃或约550℃至约700℃，并且第二预定范围可为约300℃至约650℃或约300℃至约500℃。这些范围可提供材料层151至153的最佳结合特性。
对象150的温度可使用例如加热器170来增加。加热器170可以是或包括对流加热器，该对流加热器可用于提高基底112、第一材料层151、第二材料层152、第三材料层153或它们的组合的温度。对象150的温度也可或替代地使用例如冷却器172来降低。冷却器172可为来自包括以下中的一者或多者的系统的强制对流空气流：热交换器、水或冷却剂冷却器、热电冷却器、低温冷却器或Ranque-Hilsch涡流管，该涡流管可用于降低基底112、第一材料层151、第二材料层152、第三材料层153或它们的组合的温度。
在另一个实施方案中，代替或除了改变对象150的温度，可改变被沉积材料的温度。更具体地，3D打印机120中材料的温度可改变(例如，升高或降低)。在又一个实施方案中，代替或除了改变对象150或3D打印机120中的材料的温度，还可改变3D打印机120的速度。例如，可增加3D打印机120的速度，这可减少先前打印的层必须冷却的时间。因此，增加3D打印机120的速度可使先前打印的层的温度大于其在先前打印速度下的温度。在另一个示例中，可降低3D打印机120的速度，这可增加先前打印的层必须冷却的时间。因此，降低3D打印机120的速度可使先前打印的层的温度小于其在先前打印速度下的温度。
在至少一个实施方案中，方法200还可包括使用3D打印机120沉积一个或多个附加材料层(示出三个层：154至156)，如在216处。这在图7中示出。例如，第四材料层154可被沉积到第三材料层153上，第五材料层155可被沉积到第四材料层154上，并且第六材料层156可被沉积到稍晚的第五材料155上。
材料层151至153可为基本上均匀的。换句话讲，材料层151至153可具有基本上相同的长度、宽度和深度/厚度。然而，在图7所示的实施方案中，附加材料层154至156可具有不同的长度、宽度和/或深度/厚度。例如，层154至156可具有较小的长度和较小的宽度。这种尺寸差异可导致材料层154至156以与材料层151至153不同的速率冷却。更具体地，较小长度和/或较小宽度可导致材料层154至156比材料层151至153冷却得更快。
方法200也可包括在第五材料层155中形成凹部161，如在218处。这也在图7中示出。这可类似于步骤206，并且在此不再详细描述。方法200还可包括将第二温度传感器131的至少一部分至少部分地定位到凹部161中，如在220处。这也在图7中示出。这可类似于步骤208，并且在此不再详细描述。
因此，两个或更多个温度传感器(示出了两个：130、131)可被放置成在不同位置处/中与对象150接触。如上所述，第一温度传感器130可至少部分地定位在对象150内的第一位置处，在第一位置处，对象150具有第一尺寸。更具体地，第一温度传感器130可至少部分地定位(例如，嵌入)在第一材料层151和第三材料层153之间。第二温度传感器131可至少部分地定位在对象150内的第二位置处，在第二位置处，对象150具有不同于第一尺寸的第二尺寸(例如，不同的长度、宽度和/或深度/厚度)。更具体地，第二温度传感器131可至少部分地定位(例如，嵌入)在第四材料层154和第六材料层156之间。
方法200还可包括使用第二温度传感器131测量对象150的温度，如在222处。如上所述，由于不同的尺寸，这可产生指示材料层151至153中的一个或多个材料层以与材料层154至156中的一个或多个材料层不同(例如，更慢)的速率冷却的测量结果。
方法200还可包括响应于由第二温度传感器131测量的温度来改变对象150的温度，如在224处。当在222处测量的温度指示材料层154至156以与在212处测量的材料层151至153的温度不同(例如，更慢)的速率冷却时，则224处的温度改变可不同于在214处的温度改变。例如，加热器170可向材料层154至156提供比其向材料层151至153提供的更多的热量，以保持所有材料层151至156的基本上均匀的冷却。
在至少一个实施方案中，方法200还可包括使用第三温度传感器180测量对象150的温度，如在226处。这在图8中示出。第三温度传感器180可为非接触式温度传感器，该非接触式温度传感器被配置为在不接触对象150的情况下测量对象150的温度。第三温度传感器180可以是或包括高温计，该高温计专注于对象150的表面区域的特定部分上并且在不接触对象150的情况下测量其温度。
第三温度传感器180可被配置为在与第一温度传感器130和/或第二温度传感器131基本上相同的位置处测量对象150的温度。如本文所用，基本上相同的位置是指在约10mm或更小内、在约5mm或更小内、在约3mm或更小内，或者在约1mm或更小内。当第一温度传感器130嵌入材料层151至153中的两个或更多个之间时，第三温度传感器180可指向第一温度传感器130。例如，第三温度传感器180可专注于第三材料层153的与第一温度传感器130直接相邻(例如，在其上方)的部分。因此，第一温度传感器130与第三温度传感器180专注的位置之间的距离可为约第三材料层153的厚度。
第三温度传感器180可在3D打印过程期间和/或之后测量对象150的温度。在一个实施方案中，第三温度传感器180可在第二材料层152沉积在第一材料层上之前、同时和/或之后测量第一材料层151的温度。在另一个实施方案中，第三温度传感器180可在第三材料层153沉积在第二材料层上之前、同时和/或之后测量第二材料层152的温度。在另一个实施方案中，第三温度传感器180可在沉积第三材料层153的同时和/或之后测量第三材料层153的温度。在又一个实施方案中，在对象150已完成冷却(例如，在环境温度下)之后和/或在对象150已固化之后，第三温度传感器180可测量第一材料层151、第二材料层152、第三材料层153或它们的组合的温度。
如上所述，非接触式温度传感器有时可能不准确。因此，方法200还可包括使用来自第一温度传感器130的测量结果校准第三温度传感器180，如在228处。校准可包括创建或改变将由第三温度传感器180收集的数据与(例如，来自第一温度传感器130的)温度读数相关联的查找表或方程式。例如，第三温度传感器180可收集并测量来自对象150的在一个或多个特定波长下的红外辐射的强度，并且使用被编程到第三温度传感器180或控制器中的查找表或方程式来向用户输出温度或温度范围。在一个实施方案中，系统100能够打印包含温度传感器130和/或131的预编程的测试对象150，并且自动地将来自那些传感器130、131的温度数据与从第三温度传感器180获得的值进行比较，以便自动地提高来自第三温度传感器180的读数的准确性。在另一个实施方案中，用户从温度传感器130和/或131收集数据并使用该数据来调节第三温度传感器180。温度传感器130、131可在打印机120的制造期间使用以在发送给客户之前校准第三温度传感器180。另选地，如果客户要打印大量相同或相似的对象，则他们可使用该方法针对该几何形状拨打系统100，并确保较大批次以最高质量输出。
在打印完成后测量对象的温度
在对象150已被打印(即，打印过程完成)之后，对象150可冷却并固化，并且层151至156可结合在一起。然后可将对象150从基底112移除。一个或多个传感器130、131可保持与对象150接触(例如，至少部分地嵌入在对象内)，而然后对象150冷却并固化。除了如上所述在打印对象150时测量对象150的温度，温度传感器130、131还可或替代地用于在打印对象150之后测量对象150的温度，如下所述。
在一个实施方案中，对象150可以是或包括不联接到任何其他对象的独立对象，诸如储存食物和/或饮料的容器、烹饪食物和/或饮料的容器、手持工具等。在另一个实施方案中，对象150可被配置为联接到其他对象，诸如车辆、涡轮、电池组、散热器、热交换器、电动马达、内燃机、用于电子装置的封装件、动力工具、流体控制阀、流体配件或联接器、电力导体、结构部件等。例如，对象150可以是车辆上的角撑板、车辆上的燃料喷嘴、车辆的发动机或马达的一部分等。在上述实施方案中，对象150可具有主要功能(例如，角撑板可为车辆上的结构支撑件)，并且测量温度可为对象150的次要功能。然而，在其他实施方案中，对象150的主要功能可为测量温度。例如，对象150可以是或包括定制温度探针，该定制温度探针被成形为(例如，在上述方法200期间)具有护套形状、热界面或被定制用于独立使用或安装到较大系统中的物理安装件。使用3D打印机120形成此形状、界面和/或安装件可允许更多定制并且将探针直接集成到护套中而无需二次操作。
图9描绘了根据实施方案的对象150联接到的车辆900的侧视图。在对象150冷却并固化之后，对象150可联接到车辆900。对象150可联接到车辆900的外部，或者对象150可联接到或以其他方式定位在车辆900内。车辆900可以是或包括汽车、卡车、公共汽车、火车、船、飞机、直升机、无人机、航天器等。对象150可以是车辆900上/中的金属(例如，铝)部件。在所示示例中，车辆900是飞行器(例如，飞机)，并且对象150是飞机900的机翼910上的角撑板。尽管参考标号900是指车辆，但其也可以或替代地是指对象150可以联接到的任何其他物品(例如，涡轮、电池组、散热器等)。
图10描绘了根据实施方案的用于在对象150已被打印之后确定对象150的温度的方法1000的流程图。下文提供了方法1000的例示性顺序；然而，应当理解，方法1000的一个或多个部分可以重复、以不同的顺序执行和/或完全省略。
方法1000可包括将对象150联接到车辆900，如在1002处。对象150可使用机械紧固件(例如，螺钉、螺母、螺栓、钉、带等)、粘合剂等联接到车辆900。
方法1000还可以包括启动车辆900，如在1004处。一旦车辆900被启动，车辆900可以是“使用中”，这也被称为“开启”状态。方法1000还可以包括移动车辆900，如在1006处。车辆900可以在地面上移动(例如，跑道上的滑行)和/或可以在空中移动(例如，在飞行中)。如果对象150是独立对象，则可省略一个或多个步骤(例如，1002、1004、1006)。
方法1000还可包括使用第一温度传感器130测量对象150的温度，如在1008处。方法1000还可包括或替代地包括使用第二温度传感器131测量对象150的温度，如在1010处。可在车辆900启动之前、在车辆900处于开启状态时、和/或在车辆900变为关闭状态之后测量对象150的温度。对象150的温度也可以或替代地在车辆900移动之前、在车辆900移动时和/或在车辆900完成移动之后测量。
如上文参考图7和图8所述，第一温度传感器130和第二温度传感器131可与对象150的不同部分接触(例如，联接到对象的不同部分和/或嵌入对象的不同部分内)。更具体地，第一温度传感器130可与对象150的具有第一尺寸(例如，长度、宽度和/或厚度)的第一部分接触，并且第二温度传感器131可与对象150的具有不同于第一尺寸的第二尺寸的第二部分接触。在图7和图8所示的示例中，第一部分可以是或包括层151、152、153或它们的组合，并且第二部分可以是或包括层154、155、156或它们的组合。在此具体示例中，第二部分具有比第一部分更小的尺寸(例如，长度和/或宽度)，并且因此可比第一部分更快地加热和/或冷却。因此，即使当暴露于相同的环境温度时，温度传感器130、131也可同时测量不同的温度。
对象150可被设计成在对象150已被打印之后保持预定温度范围(例如，正常操作范围)(例如，在该预定温度范围内操作)，该预定温度范围可具有下限和上限。在对象150为机翼910上的角撑板的示例中，下限可为约-56℃，并且上限可为约510℃。在对象150是喷气发动机中/上的部件或飞行器排气装置的另一个示例中，上限可为约2000℃。在对象150是航天器(例如，围绕地球的轨道中的卫星)中/上的部件的又一个示例中，下限可以为约-250℃或约-170℃，并且上限可以为约130℃或约300℃。在对象150是太空舱、火箭或航天飞机中/上的部件的又一个示例中，下限可以为约-250℃，并且上限可以为约2700℃。
方法1000还可包括响应于由第一温度传感器130测量的温度来改变对象150的温度，如在1012处。对象150的温度也可或替代地响应于由第二温度传感器131测量的温度而改变，如在1014处。在实施方案中，如果对象150的温度小于下限，则可使用例如加热器170(或另一个加热器)来增加对象150的温度。如果对象150的温度大于上限，则可使用例如冷却器172(或另一个冷却器)来降低对象150的温度。加热器170和/或冷却器172可联接到车辆900。
在车辆900是飞行器的另一个实施方案中，可通过自动或通过部分用户干预调整车辆900的高度和/或飞行模式来改变对象150的温度。例如，响应于所测量的温度低于下限(例如，使得可在对象150和/或机翼910上形成冰)，车辆900的高度可降低到存在较暖空气的水平。在另一个示例中，响应于所测量的温度高于上限，车辆900的高度可增加到存在较冷空气的水平。在另一个示例中，响应于所测量的温度低于下限，可至少部分地基于天气和/或大气数据来调节车辆900的飞行模式以飞行通过较暖空气。在另一个示例中，响应于所测量的温度高于上限，可以至少部分地基于天气和/或大气数据来调节车辆900的飞行模式以飞行通过较冷空气。
在车辆900是具有内燃机的汽车的实施方案中，对象150可被设计成在约280℃的上限下操作，或者暴露于具有约2500℃的上限的燃烧反应。响应于所测量的温度高于上限，可以通知或指示车辆900的操作者(例如，驾驶员)减小车辆900中的发动机的动力输出，或者关闭到车辆900的动力。在车辆900由柴油机提供动力的实施方案中，发动机或柴油机燃料的温度可被设计成在下限(例如，车辆900中柴油机燃料的已知浊点)以上操作，低于该下限，车辆900可能难以启动或操作。响应于所测量的温度低于下限，可通知或指示车辆900的操作者打开加热器170(或另一个加热器)。在车辆900包括电动推进系统、电池组、电池外壳、电子器件外壳、马达、变速器等的实施方案中，这些部件中的一个或多个可被设计成在储存或操作期间在预定温度范围内操作。响应于所测量的温度超出预定温度范围，可通知或指示车辆900的操作者调节加热器170和/或冷却器172或调节车辆900的动力输出。
在实施方案中，由一个或多个传感器130、131测量的温度可以被传输到(例如，车辆900中的)计算系统，并且计算系统然后可以致动加热器170，致动冷却器172，并且/或者响应于测量的温度改变高度或飞行模式。计算系统还可以或替代地例如通过打开或关闭警示灯或在用户界面上显示消息来警示车辆900的操作者(例如，驾驶员或飞行员)在预定温度范围内或之外的所测量的温度。计算系统还可以或替代地将测量的温度记录到车辆900内的存储器存储装置，诸如黑匣子记录器、硬盘驱动器、闪存存储器或另一个存储装置。计算系统还可以或替代地将测量的温度传输到车辆900外部的另一个系统，诸如传输到中央数据库或中央控制中心。在车辆900是飞行器的示例中，中央数据库或中央控制中心可以是空中交通管制站。
如上所述，温度传感器130、131可同时测量不同的温度。例如，如果一个温度传感器(例如，第一温度传感器130)测量到在预定温度范围内的温度，则另一个温度传感器(例如，第二温度传感器131)测量小于预定温度范围的下限的温度，然后可使用上述技术中的任一种来增加对象150的温度。在另一个示例中，如果一个温度传感器(例如，第一温度传感器130)测量到在预定温度范围内的温度，则另一个温度传感器(例如，第二温度传感器131)测量大于预定温度范围的上限的温度，然后可使用上述技术中的任一种来降低对象150的温度。
因此，温度传感器130、131可用于在3D打印过程期间(例如，如图2中的212和/或222处所述)、在3D打印过程之后(如图10中的1008和/或1010处所述)或两者来测量对象150的温度。
使用对象作为热电偶的一部分来测量对象的温度
上述实施方案使用用作独立传感器的温度传感器(例如，热电偶)130、131、180，该独立传感器在3D打印过程期间被放置成与对象150接触(例如，嵌入其中)。在示例中，在被放置成与对象150接触之前，这些温度传感器130、131、180可联接到读取器(例如，热电偶读取器)和/或读取器的一部分，并且用于测量空气的温度、人体的温度(例如，当夹在两个手指之间时)等。如上所述，热电偶通过具有由相异材料(例如，金属)制成的两个电导体(例如，线)来工作，并且相异材料具有电负性差异。下面的实施方案使用对象150作为形成热电偶的两种相异金属中的一种。
图11描绘了根据实施方案的用于确定对象150的温度的系统1100的透视图。系统1100可包括第一电导体132A、第二电导体132B和热电偶读取器190。在示例中，电导体132A、132B和/或热电偶读取器190可被配置为在对象150的打印期间和/或之后测量对象150的温度。
电导体132A、132B和对象150的至少一部分可定位在加热区122内。电导体132A、132B和热电偶读取器190的另一部分可定位在加热区122之外。加热区122可为或包括在对象150的打印期间可具有升高的气体(例如，空气)温度的区域或体积。升高的温度可大于预定阈值。预定阈值可为约30℃、约50℃或约100℃。在一个示例中，加热区122可在3D打印机120内。
第一电导体132A可在对象150的打印期间和/或之后与对象150接触。更具体地，如上所述，在对象150的打印期间，第一电导体132A的第一端134A可以嵌入对象150内。因此，第一端134A和对象150可定位在加热区122内。第一端134A与对象150接触的点可被称为第一结136。第一电导体132A可由与对象150不同的材料制成。第一电导体132A也可或替代地具有与对象150不同的电负性值。在示例中，电负性值的差值可大于或等于预定值。预定值可为约0.1至约0.5或约0.2至约0.4。例如，预定值可为约0.3。
第二电导体132B还可在对象150的打印期间和/或之后与对象150接触。更具体地，如上所述，在对象150的打印期间，第二电导体132B的第一端134B可以嵌入对象150内。因此，第一端134B也可定位在加热区122内。如图所示，第一端134A、134B可与对象150的不同部分(例如，不同层151至156)接触。不同部分可具有不同温度(例如，由于在不同时间打印)。第二电导体132B可由与对象150基本上相同的材料制成。第二电导体132B也可或替代地具有与对象150基本上相同的电负性值。在示例中，第二电导体132B与对象150之间的电负性值的差值可小于或等于预定值。
在另一个实施方案(以虚线示出)中，第二电导体132B可替代地在对象150的打印期间和/或之后与基底(例如，基板)112接触。因此，第一端134B可定位在加热区122内。在此实施方案中，第二电导体132B和/或基底112可由与对象150基本上相同的材料制成。在此实施方案中，第二电导体132B和/或基底112也可或替代地具有与对象150基本上相同的电负性值。例如，第二电导体132B与对象150之间的电负性值的差值可小于或等于预定值，和/或基底112与对象150之间的电负性值的差值可小于或等于预定值。
图12描绘了根据实施方案的用于确定对象150的温度的方法1200的流程图。下文提供了方法1200的例示性顺序；然而，应当理解，方法1200的一个或多个部分可以重复、以不同的顺序执行和/或完全省略。
方法1200可包括用3D打印机120打印对象150，如在1202处。这可类似于上文参考图2A、图2B和图3至图8所述的方法200的至少一部分。
方法1200还可以包括使对象150与第一电导体132A接触，如在1204处。更具体地，这可包括在对象150的打印期间将第一电导体132A的第一端134A至少部分地嵌入对象150内。这可类似于图2A和图3至图6中的步骤202至210，如上所述。第一电导体132A可在对象150的打印期间和/或之后与对象150接触。
方法1200还可以包括使对象150与第二电导体132B接触，如在1206处。更具体地，这可包括在对象150的打印期间将第二电导体132B的第一端134B至少部分地嵌入对象150内。这可类似于图2B和图7中的步骤216至220，如上所述。第二电导体132B可在对象150的打印期间和/或之后与对象150接触。
任选地，可以省略步骤1206，并且方法1200可以替代地包括使基底112与第二电导体132B接触，如在1208处。在此实施方案中，第二电导体132B可在对象150的打印期间和/或之后与基底112接触。
方法1200还可包括连接第一电导体132A和第二电导体132B，如在1210处。更具体地，这可以包括连接第一电导体132A的第二端135A和第二电导体132B的第二端135B。此连接可被称为第二(例如，参考)结。第二端135A、135B和/或第二结可位于加热区122之外(例如，3D打印机120之外)。第二结周围(例如，加热区122的外部)的气体(例如，空气)温度可小于第一结136周围(例如，加热区122的内部)的温度。例如，第二结周围的温度可小于阈值(例如，小于约100℃，小于约50℃，或小于约30℃)。
方法1200还可包括将第一电导体132A和第二电导体132B连接到热电偶读取器190，如在1212处。更具体地，第二端135A、135B可连接到热电偶读取器190。
方法1200还可以包括使用第一电导体132A和第二电导体132B以及热电偶读取器190测量对象150的温度，如在1214处。热电偶形成于第一结136处(例如，形成于第一电导体132A的第一端134A与对象150之间的界面处)。热电偶读取器190可被配置为测量第一结136处(例如，相对于第二结)的温度，以确定靠近第一结136的对象150的温度。
图13描绘了根据实施方案的用于确定对象150的两个部分之间的温差的系统1300的透视图。系统1300可包括单个电导体132A。
电导体132A可在对象150的打印期间和/或之后与对象150接触。在对象150的打印期间，电导体132A的第一端134A可以与对象150接触(例如，嵌入其内)。更具体地，第一端134A可接触层153至153中的一个或多个层，如图3至图6所示。例如，第一端134A可至少部分地定位在凹部160内。第一端134A与对象150接触的点可被称为第一结136。
在对象150的打印期间，电导体132A的第二端135A也可与对象150接触(例如，嵌入其内)。第二端135A可嵌入在对象150的与第一端134A不同的部分内。更具体地，第二端135A可接触层154至156中的一个或多个层，如图7和图8所示。例如，第二端135A可至少部分地定位在凹部161内。第二端135A与对象150接触的点可被称为第二结137。
电导体132A可由与对象150不同的材料制成。电导体132A还可具有或替代地具有与对象150不同的电负性值。在示例中，电负性值的差值可大于或等于预定值。预定值可为约0.1至约0.5或约0.2至约0.4。例如，预定值可为约0.3。
图14描绘了根据实施方案的用于确定对象150的两个部分之间的温差的方法1400的流程图。下文提供了方法1400的例示性顺序；然而，应当理解，方法1400的一个或多个部分可以重复、以不同的顺序执行和/或完全省略。
方法1400可包括用3D打印机120打印对象150，如在1402处。这可类似于上文参考图2A、图2B和图3至图8所述的方法200的至少一部分。
方法1400可包括使对象150的第一部分与电导体132A的第一端134A接触，如在1404处。更具体地，这可包括在对象150的打印期间将第一端134A至少部分地嵌入对象150内。这可类似于图2A和图3至图6中的步骤202至210，如上所述。电导体132A的第一端134A可以在打印对象150期间和/或之后与对象150接触。
方法1400还可包括使对象150的第二部分与电导体132A的第二端135A接触，如在1406处。更具体地，这可包括在对象150的打印期间将电导体132A的第二端135A至少部分地嵌入对象150内。这可类似于图2B和图7中的步骤216至220，如上所述。电导体132A的第二端135A可以在对象150的打印期间和/或之后与对象150接触。
应当理解，对象150的第一部分和第二部分可具有不同的温度。例如，第一部分可为或包括层151至153中的一个或多个层，并且第二部分可为或包括层154至156中的一个或多个层(见图3至图8)。如上所述，层151至153可在层154至156之前沉积/打印，因此层151至153可比层154至156更冷。在一个实施方案中，对象150的温度可(例如，使用基底112、加热器170和/或冷却器172)改变，如上文相对于步骤214、224所述。这可导致对象150的第一部分和第二部分具有不同的温度。
方法1400还可包括使用电导体132A确定对象150的第一部分和第二部分之间的温差，如在1408处。第一部分和第二部分(即，第一结136和第二结137)之间的温差可产生电动势，电动势引起对应于温差的电压变化(例如，增大)。因此，确定温差可包括使用电导体132A测量对象150的第一部分和第二部分之间的电压差。然后可使用查找表和/或方程式至少部分地基于电压差来确定温差。
在至少一个实施方案中，方法1400还可包括响应于温差来改变对象150的温度，如在1410处。这可类似于步骤214、224、1012、1014或它们的组合，并且为了简洁起见，这里不再讨论细节。
图15描绘了根据实施方案的用于确定对象150的两个部分之间的温差的另一系统1500的透视图。系统1500类似于系统1300，不同的是使用两个电导体132A、132B。
第一电导体132A可在对象150的打印期间和/或之后与对象150接触。在对象150的打印期间，电导体132A的第一端134A可以与对象150接触(例如，嵌入其内)。第一端134A可接触层153至153中的一个或多个层，如图3至图6所示。例如，第一端134A可至少部分地定位在凹部160内。第一端134A与对象150接触的点可被称为第一结136。
在对象150的打印期间，第二电导体132B的第二端134B也可以与对象150接触(例如，嵌入其内)。第二端134B可嵌入在对象150的与第一端134A不同的部分内。更具体地，第二端134B可接触层154至156中的一个或多个层，如图7和图8所示。例如，第二端134B可至少部分地定位在凹部161内。第二端134B与对象150接触的点可被称为第二结137。
第一电导体132A的第二端135A和第二电导体132B的第二端135B可以连接在一起。电导体132A、132B可由相同的材料制成，该材料可为与对象150不同的材料。电导体132A、132B也可或替代地具有与对象150不同的电负性值。在示例中，电负性值的差值可大于或等于预定值。预定值可为约0.1至约0.5或约0.2至约0.4。例如，预定值可为约0.3。
图16描绘了根据实施方案的用于确定对象150的两个部分之间的温差的方法1600的流程图。下文提供了方法1600的例示性顺序；然而，应当理解，方法1600的一个或多个部分可以重复、以不同的顺序执行和/或完全省略。
方法1600可包括用3D打印机120打印对象150，如在1602处。这可类似于上文参考图2A、图2B和图3至图8所述的方法200的至少一部分。
方法1600还可以包括使对象150的第一部分与第一电导体132A的第一端134A接触，如在1604处。更具体地，这可包括在对象150的打印期间将第一端134A至少部分地嵌入对象150内。这可类似于图2A和图3至图6中的步骤202至210，如上所述。电导体132A的第一端134A可以在打印对象150期间和/或之后与对象150接触。
方法1600还可以包括使对象150的第二部分与第二电导体132B的第一端134B接触，如在1606处。更具体地，这可包括在对象150的打印期间将第二电导体132B的第一端134B至少部分地嵌入对象150内。这可类似于图2B和图7中的步骤216至220，如上所述。第二电导体132B的第一端134B可以在对象150的打印期间和/或之后与对象150接触。
应当理解，对象150的第一部分和第二部分可具有不同的温度。例如，第一部分可为或包括层151至153中的一个或多个层，并且第二部分可为或包括层154至156中的一个或多个层(见图3至图8)。如上所述，层151至153可在层154至156之前沉积/打印，因此层151至153可比层154至156更冷。在一个实施方案中，对象150的温度可(例如，使用基底112、加热器170和/或冷却器172)改变，如上文相对于步骤214、224所述。这可导致对象150的第一部分和第二部分具有不同的温度。
方法1600还可包括连接第一电导体132A和第二电导体132B，如在1608处。更具体地，这可以包括连接第一电导体132A的第二端135A和第二电导体132B的第二端135B。
方法1600还可包括将第一电导体132A和第二电导体132B连接到热电偶读取器190，如在1610处。更具体地，第二端135A、135B可连接到热电偶读取器190。
方法1600还可包括使用电导体132A、132B和/或热电偶读取器190来确定对象150的第一部分和第二部分之间的温差，如在1612处。第一部分和第二部分之间的温差可产生电动势，该电动势引起对应于温差的电压变化(例如，增大)。因此，确定温差可包括使用电导体132A测量对象150的第一部分和第二部分之间的电压差。然后可使用查找表和/或方程式至少部分地基于电压差来确定温差。
在至少一个实施方案中，方法1600还可包括响应于温差而改变对象150的温度，如在1614处。这可类似于步骤214、224、1012、1014或它们的组合，并且为了简洁起见，这里不再讨论细节。
尽管阐述本教导内容的广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体示例中给出的数值是尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含一定的误差，这些误差必然是由它们各自的测试测量值中存在的标准偏差引起的。此外，本文所公开的所有范围应理解为涵盖其中所包含的任何和所有子范围。例如，“小于10”的范围可以包括介于(并且包括)最小值0和最大值10之间的任何和所有子范围，即具有等于或大于0的最小值和等于或小于10的最大值的任何和所有子范围，例如1至5。
虽然已经相对于一个或多个实施方式示出了本教导内容，但是可以对所示示例做出改变和/或修改，而不脱离所附权利要求的精神和范围。例如，应当理解，虽然所述过程被描述为一系列动作或事件，但本教导内容不受此类动作或事件的排序的限制。一些动作可按不同顺序发生和/或与除本文所述的那些以外的其他动作或事件同时发生。另外，不需要所有的过程阶段来实现根据本教导内容的一个或多个方面或实施方案的方法。应当理解，可添加结构对象和/或处理级，或者可以移除或修改现有的结构对象和/或处理级。此外，本文所描绘的动作中的一者或多者可在一个或多个单独的动作和/或阶段中执行。此外，如果术语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”或其变体用于具体实施方式和权利要求中，则此类术语旨在以类似于术语“包括”的方式呈包括性。术语“……中的至少一者”用来指可选择所列项目中的一者或多者。此外，在本文的讨论和权利要求中，相对于一者在另一者“上”的两个材料使用的术语“在……上”意指这两个材料之间的至少一些接触，而“在……上方”意指这两个材料接近，但可能有一个或多个附加居间材料，使得接触是可能的但非必需。“在...上”和“在...上方”均不暗示如本文所用的任何方向性。术语“保形的”描述了底层材料的角度因保形材料而得以保留的涂层材料。术语“约”指示可略微改变所列的值，只要所述改变不会导致所述过程或结构与所示的实施方案不符即可。术语“联接”(couple)、“联接”(coupled)、“连接”(connect)、“连接”(connection)、“连接”(connected)、“与……连接”(in connection with)和“连接”(connecting)是指“与……直接连接”或“经由一个或多个中间元件或构件与……连接”。最后，术语“示例性”或“例示性”指示所述描述用作示例，而非暗示其是理想的。通过考虑本说明书并实践本文公开内容，本教导内容的其他实施方案对于本领域技术人员可以是显而易见的。旨在仅将本说明书和示例视为示例性的，而本教导内容的真实范围和精神由以下权利要求指示。

Claims (20)

1.一种用于确定对象的温度的系统，所述系统包括：
三维(3D)打印机，所述三维打印机被配置为连续沉积第一材料层、第二材料层和第三材料层以形成所述对象，其中所述3D打印机被配置为在所述第二材料层中形成凹部，并且其中所述材料包括金属；和
温度传感器，所述温度传感器被配置为至少部分地定位在所述凹部内并且将所述第三层沉积在所述温度传感器上，其中所述温度传感器被配置为测量所述第一材料层、所述第二材料层、所述第三材料层或它们的组合的温度。
2.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括加热器，所述加热器被配置为增加所述第一材料层、所述第二材料层或两者的所述温度，以在沉积所述第三材料层时将所述第二材料层和所述第三材料层之间的温差保持在预定范围内。
3.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括冷却器，所述冷却器被配置为降低所述第一材料层、所述第二材料层或两者的所述温度，以在沉积所述第三材料层时将所述第二材料层和所述第三材料层之间的温差保持在预定范围内。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述3D打印机还被配置为连续沉积附加材料层，其中所述附加材料层具有与所述第一材料层、所述第二材料层、所述第三材料层或它们的组合不同的尺寸，使得所述附加材料层以与所述第一材料层、所述第二材料层、所述第三材料层或它们的组合不同的速率冷却，并且所述系统进一步包括第二温度传感器，所述第二温度传感器至少部分地定位在所述附加材料层中的一个或多个附加材料层内并且被配置为测量所述附加材料层中的一个或多个附加材料层的温度。
5.根据权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括第二温度传感器，所述第二温度传感器被配置为测量所述第一材料层、所述第二材料层、所述第三材料层或它们的组合的温度，其中所述第二温度传感器包括非接触式温度传感器，所述非接触式温度传感器指向所述第一温度传感器并被配置为在与所述第一温度传感器基本上相同的位置处测量所述温度。
6.一种用于确定对象的温度的方法，所述方法包括：
使用三维(3D)打印机将第一材料层沉积到基底上；
将温度传感器定位在所述第一材料层上；
使用所述3D打印机将第二材料层沉积到所述第一材料层和所述温度传感器上；以及
使用所述温度传感器测量所述第一材料层、所述第二材料层或两者的温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述温度传感器至少部分地定位在所述第一材料层和所述第二材料层之间。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一材料层和所述第二材料层被配置为在沉积之后冷却和固化以形成所述对象，使得所述温度传感器至少部分地嵌入所述对象内。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述温度传感器包括热电偶，所述热电偶包括由不同材料制成的两个电导体。
10.根据权利要求6所述的方法，其中在沉积所述第一材料层之后并且在沉积所述第二材料层之前测量所述温度。
11.根据权利要求6所述的方法，其中在沉积所述第一材料层和所述第二材料层之后测量所述温度。
12.根据权利要求6所述的方法，其中在所述第一材料层和所述第二材料层已冷却和固化以形成所述对象之后测量所述温度。
13.根据权利要求6所述的方法，所述方法进一步包括响应于由所述温度传感器测量的所述温度来改变所述第一材料层、所述第二材料层或两者的温度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中改变所述第一材料层的温度以在沉积所述第二材料层时将所述第一材料层和所述第二材料层之间的温差保持在预定范围内。
15.根据权利要求6所述的方法，所述方法进一步包括：
使用第二温度传感器测量所述第一材料层、所述第二材料层或两者的所述温度，其中所述第二温度传感器包括非接触式温度传感器，所述非接触式温度传感器被配置为在与所述温度传感器基本上相同的位置处测量所述温度；以及
使用由所述温度传感器测量的所述温度来校准所述第二温度传感器。
16.一种用于确定对象的温度的方法，所述方法包括：
使用三维(3D)打印机将第一材料层沉积到基底上；
使用所述3D打印机将第二材料层沉积到所述第一材料层上；
在所述第二材料层中形成凹部；
将温度传感器至少部分地定位在所述凹部中，使得所述温度传感器与所述第一材料层、所述第二材料层或两者接触，其中所述温度传感器包括热电偶，所述热电偶包括由不同材料制成的两个电导体；
使用所述3D打印机将第三材料层沉积到所述第二材料层和所述温度传感器上，其中所述第一材料层、所述第二材料层和所述第三材料层包括金属；以及
使用所述温度传感器测量所述第一材料层、所述第二材料层、所述第三材料层或它们的组合的温度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述凹部包括在所述3D打印机继续移动时暂时停止沉积所述第二材料层的一部分。
18.根据权利要求16所述的方法，其中在沉积所述第三材料层之前测量所述第二材料层的所述温度，并且其中所述方法进一步包括响应于由所述温度传感器测量的所述温度来改变所述第二材料层的温度，以在沉积所述第三材料层时将所述第二材料层和所述第三材料层之间的温差保持在预定范围内。
19.根据权利要求16所述的方法，所述方法进一步包括：
沉积附加材料层，其中所述附加材料层具有与所述第一材料层、所述第二材料层、所述第三材料层或它们的组合不同的长度、宽度或两者，使得所述附加材料层以与所述第一材料层、所述第二材料层、所述第三材料层或它们的组合不同的速率冷却；
将第二温度传感器至少部分地定位在所述附加材料层内；
使用所述第二温度传感器测量所述附加材料层的温度；以及
加热所述第一材料层、所述第二材料层、所述第三材料层和所述附加材料层，其中向所述第一材料层、所述第二材料层、所述第三材料层或它们的组合提供的热的量至少部分地基于由所述温度传感器和所述第二温度传感器测量的所述温度而与向所述附加材料层提供的热的量不同。
20.根据权利要求16所述的方法，所述方法进一步包括：
使用第二温度传感器测量所述第一材料层、所述第二材料层、所述第三材料层或它们的组合的温度，其中所述第二温度传感器包括非接触式温度传感器，所述非接触式温度传感器被配置为测量距所述温度传感器5mm或更小内的所述温度；以及
使用由所述温度传感器测量的所述温度来校准所述第二温度传感器。
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