用塑料制成的传感器是真正的全方位传感器

图1：塑料颗粒 组建一个温度探头其实是很简单的，你需要一个传感器、一个金属管和一个导电填充

材料来密封组件。几十年来，世界上几乎所有的温度探头都是用这种方法制造的。但 是，如果有一种完全不同的方式，那是否会为传感器技术开辟新的可能性呢？JUMO发 现了它，它是围绕塑料构建的。

这个想法最初听起来很简单，使用现代注塑机几乎可以制造出任何数量的所有形状，所 以，当然也应该很容易用塑料制造出温度传感器，对吧？最初的困难是塑料的热导率低， 因此不适合于温度测量。注射成型过程中的极端环境影响也是一个因素，塑料的液态温 度可达360℃，机器的闭合压力可达100公吨，注塑模具的压力可达1200bar，这大大超过 了马里亚纳海沟，世界海洋最深处的水压。不言而喻，对于灵敏的温度传感器，这些都不是理想的环境影响。

图2：模型注塑机

全能塑料

尽管存在这些挑战，JUMO  plastoSEN T表明可以用塑料制造全功能温度探头。为了解决 导热问题，新产品使用具有特殊添加剂的特殊塑料。最终产品中的金属探头几乎没有区别。 这些特殊混合物的另一个好处是，可以为每个单独的客户开发出适合各自应用的塑料，这 是因为热塑性塑料也可以与着色剂、光稳定剂、阻燃剂和增强纤维一起使用。

除了材料混合物之外，在注塑成型技术领域需要大量的专门知识来制造JUMO  plastoSENS  产品。PGT  Thermprozesstechnik  GmbH，一家久茂的分公司，凭借多年的塑料行业经验， 提供了这方面的专业知识。

总设计自由 塑料传感器的最大优点是总设计自由度。探头总是直的金属管的时代已被置于史书，JUMO plastoSENS产品可以适应各种安装条件，这意味着温度传感器可以集成到吹风机的整个 壳体中，或者，它可以是圆形的、螺旋形的或者有一个角度-无限种可能！

塑料测量技术的其它优点包括重量减轻和重现性好，任何需要量的批量生产都比以前生产得 快得多。此外，塑料具有非凡的绝缘电阻，这意味着它现在可以很容易地在具有非常高的电 流和电压的环境中使用（例如电动机或变压器）。

图3：JUMO  plastoSENS  T产品潜在计算机模型

对设计的新思考

根据塑料混合物，JUMO  plastoSENS  T传感器用于-50到+200°C的温度范围 没有任何问题。然而，与传统的温度探头相比，在制造工艺上需要一定程度的反思。 因为需要单独制造所需注塑模具，因此初始投资成本高于常规探头，这意味着塑料 温度传感器不会比由金属制成的类似产品更便宜。

当然，由于设计原因，很难生产单独的样品。正因此，久茂使用现代软件使其成为可能， 例如，对预先设计的传感器的响应行为和热导率进行模拟，同时考虑安装条件。常规探头的 测试表明该软件提供了非常好的结果。可以使用3D打印制造样品以进行组装测试和评估几何形状。

图4：模拟模型

客户定制而非批量生产

所有这一切意味JUMO  plastoSENS  T传感器并非是“现成品”，而是与客户密切合作开发 的定制测量技术。该过程从设计方案开始，到对传感器进行设计和仿真，最终到工具的 构造，  测试在采样阶段后开始，最后，我们拥有了一个功能性原型并可以开始系列生产。

未来会怎样？JUMO  plastoSENS温度传感器是征程的第一步，它将为久茂集团打开许多 战略机遇。该产品可用于各个行业，第一批客户已经意识到了新的可能性。我们还正在 努力检验是否可以使用新技术实现其他测量，例如压力或分析测量技术。

第一支JUMO  plastoSENS  T样品

图5：一支JUMO  plastoSENS温度传感器使用两种不同导热系数的塑料加工而成

JUMO  plastoSENS  T探头为客户定制开发产品而非标准产品，目前有三种方法正在与感 兴趣的客户一起进行：

变压器探头 正如你可以想象的，变压器对于金属温度探头来说是一个很差的位置，2.5kV的最大绝缘 电阻常常不足以成功地承受在那里发生的电压，这就是为什么久茂开发了一种绝缘电阻 为5kV的塑料探头，该探头可以在200℃的连续工作温度下使用。该探头可以用于 电动机或其他“高压”环境。

压入式探头 在车辆或机器电机中也有特别恶劣的环境影响，这里的主要问题是振动。针对传统的探头， 通常很难将温度传感器放置在探头管内以便使其真正处于安全位置。然而，使用JUMO plastoSENS  T,传感器完全嵌入塑料中。我们目前已经在为一个客户开发一款用于油介质的 抗振式压入式探头。初步测试表明，该产品可以承受高达20克的力量，没有任何问题。 这是一个令人印象深刻的统计数据，因为即使是再快的过山车也只能在骑手身上施加6克 的最大力量。

抗菌探头：

湿气、压力和高温的结合导致灭菌应用中的传感器应力，密封性常常是传统探头的一个问题。 JUMO  plastoSENS  T在这里也提供了一个理想的解决方案。原因是特殊塑料在注射成型过程 中形成物质与物质的结合，这是一个非常宝贵的优势，特别是从探头的电缆出口的临界点。