圖1：塑料顆粒 組建一個(gè)溫度探頭其實(shí)是很簡單的，你需要一個(gè)傳感器、一個(gè)金屬管和一個(gè)導(dǎo)電填充

材料來密封組件。幾十年來，世界上幾乎所有的溫度探頭都是用這種方法制造的。但 是，如果有一種完全不同的方式，那是否會(huì)為傳感器技術(shù)開辟新的可能性呢？JUMO發(fā) 現(xiàn)了它，它是圍繞塑料構(gòu)建的。

這個(gè)想法最初聽起來很簡單，使用現(xiàn)代注塑機(jī)幾乎可以制造出任何數(shù)量的所有形狀，所 以，當(dāng)然也應(yīng)該很容易用塑料制造出溫度傳感器，對(duì)吧？最初的困難是塑料的熱導(dǎo)率低， 因此不適合于溫度測量。注射成型過程中的極端環(huán)境影響也是一個(gè)因素，塑料的液態(tài)溫 度可達(dá)360℃，機(jī)器的閉合壓力可達(dá)100公噸，注塑模具的壓力可達(dá)1200bar，這大大超過 了馬里亞納海溝，世界海洋最深處的水壓。不言而喻，對(duì)于靈敏的溫度傳感器，這些都不是理想的環(huán)境影響。

圖2：模型注塑機(jī)

全能塑料

盡管存在這些挑戰(zhàn)，JUMO  plastoSEN T表明可以用塑料制造全功能溫度探頭。為了解決 導(dǎo)熱問題，新產(chǎn)品使用具有特殊添加劑的特殊塑料。最終產(chǎn)品中的金屬探頭幾乎沒有區(qū)別。 這些特殊混合物的另一個(gè)好處是，可以為每個(gè)單獨(dú)的客戶開發(fā)出適合各自應(yīng)用的塑料，這 是因?yàn)闊崴苄运芰弦部梢耘c著色劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑和增強(qiáng)纖維一起使用。

除了材料混合物之外，在注塑成型技術(shù)領(lǐng)域需要大量的專門知識(shí)來制造JUMO  plastoSENS  產(chǎn)品。PGT  Thermprozesstechnik  GmbH，一家久茂的分公司，憑借多年的塑料行業(yè)經(jīng)驗(yàn)， 提供了這方面的專業(yè)知識(shí)。

總設(shè)計(jì)自由 塑料傳感器的最大優(yōu)點(diǎn)是總設(shè)計(jì)自由度。探頭總是直的金屬管的時(shí)代已被置于史書，JUMO plastoSENS產(chǎn)品可以適應(yīng)各種安裝條件，這意味著溫度傳感器可以集成到吹風(fēng)機(jī)的整個(gè) 殼體中，或者，它可以是圓形的、螺旋形的或者有一個(gè)角度-無限種可能！

塑料測量技術(shù)的其它優(yōu)點(diǎn)包括重量減輕和重現(xiàn)性好，任何需要量的批量生產(chǎn)都比以前生產(chǎn)得 快得多。此外，塑料具有非凡的絕緣電阻，這意味著它現(xiàn)在可以很容易地在具有非常高的電 流和電壓的環(huán)境中使用（例如電動(dòng)機(jī)或變壓器）。

圖3：JUMO  plastoSENS  T產(chǎn)品潛在計(jì)算機(jī)模型

對(duì)設(shè)計(jì)的新思考

根據(jù)塑料混合物，JUMO  plastoSENS  T傳感器用于-50到+200°C的溫度范圍 沒有任何問題。然而，與傳統(tǒng)的溫度探頭相比，在制造工藝上需要一定程度的反思。 因?yàn)樾枰獑为?dú)制造所需注塑模具，因此初始投資成本高于常規(guī)探頭，這意味著塑料 溫度傳感器不會(huì)比由金屬制成的類似產(chǎn)品更便宜。

當(dāng)然，由于設(shè)計(jì)原因，很難生產(chǎn)單獨(dú)的樣品。正因此，久茂使用現(xiàn)代軟件使其成為可能， 例如，對(duì)預(yù)先設(shè)計(jì)的傳感器的響應(yīng)行為和熱導(dǎo)率進(jìn)行模擬，同時(shí)考慮安裝條件。常規(guī)探頭的 測試表明該軟件提供了非常好的結(jié)果。可以使用3D打印制造樣品以進(jìn)行組裝測試和評(píng)估幾何形狀。

圖4：模擬模型

客戶定制而非批量生產(chǎn)

所有這一切意味JUMO  plastoSENS  T傳感器并非是“現(xiàn)成品”，而是與客戶密切合作開發(fā) 的定制測量技術(shù)。該過程從設(shè)計(jì)方案開始，到對(duì)傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，最終到工具的 構(gòu)造，  測試在采樣階段后開始，最后，我們擁有了一個(gè)功能性原型并可以開始系列生產(chǎn)。

未來會(huì)怎樣？JUMO  plastoSENS溫度傳感器是征程的第一步，它將為久茂集團(tuán)打開許多 戰(zhàn)略機(jī)遇。該產(chǎn)品可用于各個(gè)行業(yè)，第一批客戶已經(jīng)意識(shí)到了新的可能性。我們還正在 努力檢驗(yàn)是否可以使用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)其他測量，例如壓力或分析測量技術(shù)。

第一支JUMO  plastoSENS  T樣品

圖5：一支JUMO  plastoSENS溫度傳感器使用兩種不同導(dǎo)熱系數(shù)的塑料加工而成

JUMO  plastoSENS  T探頭為客戶定制開發(fā)產(chǎn)品而非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，目前有三種方法正在與感 興趣的客戶一起進(jìn)行：

變壓器探頭 正如你可以想象的，變壓器對(duì)于金屬溫度探頭來說是一個(gè)很差的位置，2.5kV的最大絕緣 電阻常常不足以成功地承受在那里發(fā)生的電壓，這就是為什么久茂開發(fā)了一種絕緣電阻 為5kV的塑料探頭，該探頭可以在200℃的連續(xù)工作溫度下使用。該探頭可以用于 電動(dòng)機(jī)或其他“高壓”環(huán)境。

壓入式探頭 在車輛或機(jī)器電機(jī)中也有特別惡劣的環(huán)境影響，這里的主要問題是振動(dòng)。針對(duì)傳統(tǒng)的探頭， 通常很難將溫度傳感器放置在探頭管內(nèi)以便使其真正處于安全位置。然而，使用JUMO plastoSENS  T,傳感器完全嵌入塑料中。我們目前已經(jīng)在為一個(gè)客戶開發(fā)一款用于油介質(zhì)的 抗振式壓入式探頭。初步測試表明，該產(chǎn)品可以承受高達(dá)20克的力量，沒有任何問題。 這是一個(gè)令人印象深刻的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，因?yàn)榧词故窃倏斓倪^山車也只能在騎手身上施加6克 的最大力量。

抗菌探頭：

濕氣、壓力和高溫的結(jié)合導(dǎo)致滅菌應(yīng)用中的傳感器應(yīng)力，密封性常常是傳統(tǒng)探頭的一個(gè)問題。 JUMO  plastoSENS  T在這里也提供了一個(gè)理想的解決方案。原因是特殊塑料在注射成型過程 中形成物質(zhì)與物質(zhì)的結(jié)合，這是一個(gè)非常寶貴的優(yōu)勢，特別是從探頭的電纜出口的臨界點(diǎn)。