阅读说明：本技术 应变传感器打印 (Strain sensor printing ) 是由 L.勒菲弗 E.托伊塞尔卡尼 C.F.迪比亚 E.贾巴里 J.范登堡 于 2020-03-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及应变传感器打印。一种用于使用气溶胶墨在构件上打印应变传感器的方法包括：使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上,气溶胶墨包括包含铬的合金颗粒；以及在使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时监测打印环境参数,以确认打印环境参数处于打印环境参数基线值的预先确定的环境范围内。(The invention relates to strain sensor printing. A method for printing a strain sensor on a member using aerosol ink comprises: depositing an aerosol ink on the member using the print head, the aerosol ink comprising alloy particles comprising chromium; and monitoring the printing environment parameter while using the printhead to deposit the aerosol ink on the member to confirm that the printing environment parameter is within a predetermined environmental range of a baseline value of the printing environment parameter.)

应变传感器打印

技术领域

本公开总体上涉及一种用于使用气溶胶墨在构件上打印应变传感器的方法，以及一种用于使用气溶胶墨在构件上打印应变传感器的系统。

背景技术

确定构件的特定方面上的应变可允许例如构件的安装者确认构件被正确地安装在结合构件的机器中并且恰当地操作，或允许制造商确保构件被适当地设计以承受操作力。例如，大于构件上的预期的应变是向安装者或制造商发出的如下的信号：构件未被恰当地安装或构件在正常操作条件下可过早地磨损。

然而，具有非线性且非平面的几何形状和载荷的某些构件造成可具有相对集中的应变梯度的不均匀应变场。考虑到具有预先确定的形状和尺寸的常规的应变传感器返回其整个尺寸上(或更确切地说，其整个感测区域上)的平均应变，常规的应变传感器可不能够确定在这样的相对集中的应变梯度上的应变。此外，非线性且非平面的几何形状可造成从构件到应变传感器的相对低或变化的应变传递比。这些问题中的各个可造成针对构件的不准确的应变读数。

在构件上打印应变传感器可允许提高在应变传感器定位的位置、应变传感器的尺寸、应变传感器的取向以及应变传感器的形状方面的灵活性。照此，打印应变传感器可克服常规的应变传感器的上述问题中的许多问题。然而，本公开的发明人已发现，打印应变传感器可造成应变传感器之间的不合期望地高的差异水平。因此，一种用于在差异减小的情况下打印应变传感器的系统和方法将是有用的。

发明内容

方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而为显然的，或可通过实践本发明而了解。

在本公开的示例性方面，提供了一种用于使用气溶胶墨在构件上打印应变传感器的方法。该方法包括：使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上，气溶胶墨包括包含铬的合金颗粒；以及在使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时监测打印环境参数，以确认打印环境参数处于打印环境参数基线值的预先确定的环境范围内。

在某些示例性方面，该方法进一步包括：在使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时监测构件的温度，以确认温度处于基线温度值的预先确定的温度范围内。

例如，在某些示例性方面，监测构件的温度包括在使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时控制构件的温度。

例如，在某些示例性方面，基线温度值的预先确定的温度范围是百分之十。

在某些示例性方面，监测打印环境参数包括监测打印环境的周围温度、周围湿度或两者。

例如，在某些示例性方面，监测打印环境参数进一步包括监测打印环境的气氛成分。

例如，在某些示例性方面，使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上包括将打印头速度维持在打印头速度基线值的预先确定的打印头速度范围内。

例如，在某些示例性方面，使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上进一步包括：将气溶胶墨液滴质量维持在气溶胶墨液滴质量基线值的预先确定的气溶胶墨液滴质量范围内；以及将打印头喷嘴间隙距离维持在打印头喷嘴间隙距离基线值的预先确定的打印头喷嘴间隙距离范围内。

在某些示例性方面，使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上包括以三路径构造来将气溶胶墨沉积在构件上。

例如，在某些示例性方面，三路径构造由第一气溶胶墨沉积线路、第二气溶胶墨沉积线路和第三气溶胶墨沉积线路形成，第一气溶胶墨沉积线路限定线路宽度和线路中心，并且其中第二气溶胶墨沉积线路和第三气溶胶墨沉积线路相对于线路中心而从第一气溶胶墨沉积线路偏移线路宽度的0%与99%之间。

在某些示例性方面，构件是第一构件，其中使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上包括在第一构件上打印第一应变传感器并在第二构件上打印第二应变传感器，并且其中第一应变传感器与第二应变传感器限定小于百分之一的变化性。

例如，在某些示例性方面，在第一构件上打印第一应变传感器包括在第一打印过程期间在第一构件上打印第一应变传感器，其中在第二构件上打印第二应变传感器包括在第二打印过程期间在第二构件上打印第二应变传感器，并且其中第一打印过程与第一打印过程分开且不同。

根据权利要求1的方法，其中使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上包括在构件上打印第一应变传感器并在构件上打印第二应变传感器，并且其中第一应变传感器与第二应变传感器限定小于百分之一的变化性。

在本公开的示例性实施例中，提供了一种用于使用气溶胶墨在构件上打印应变传感器的系统。该系统包括：打印机，其包括雾化器和打印头，打印头流体连接到雾化器，以用于从雾化器接收气溶胶墨，气溶胶墨包括包含铬的合金颗粒；打印环境参数传感器，其用于感测打印环境参数；以及控制系统，其能够与打印机和打印环境参数传感器一起操作。控制系统包括一个或多个处理器和存储器，存储器存储指令，指令在由一个或多个处理器执行时使系统：使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上；并且在使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时监测打印环境参数，以确认打印环境参数处于打印环境参数基线值的预先确定的环境范围内。

在某些示例性实施例中，控制系统进一步配置成使系统在使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时监测构件的温度，以确认温度处于基线温度值的预先确定的温度范围内。

例如，在某些示例性实施例中，在监测构件的温度时，控制系统配置成使系统在使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时控制构件的温度。

在某些示例性实施例中，打印环境参数是打印环境的周围温度、周围湿度或两者。

在某些示例性实施例中，打印环境参数包括打印环境的周围温度和周围湿度。

在某些示例性实施例中，打印环境参数进一步包括打印环境的气氛成分。

在某些示例性实施例中，在使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上时，控制系统配置成使系统以三路径构造来将气溶胶墨沉积在构件上。

技术方案1. 一种用于使用气溶胶墨在构件上打印应变传感器的方法，所述方法包括：

使用打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上，所述气溶胶墨包括包含铬的合金颗粒；以及

在使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上的同时监测打印环境参数，以确认所述打印环境参数处于打印环境参数基线值的预先确定的环境范围内。

技术方案2. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

在使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上的同时监测所述构件的温度，以确认所述温度处于基线温度值的预先确定的温度范围内。

技术方案3. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，监测所述构件的所述温度包括在使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上的同时控制所述构件的所述温度。

技术方案4. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述基线温度值的所述预先确定的温度范围是百分之十。

技术方案5. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，监测所述打印环境参数包括监测所述打印环境的周围温度、周围湿度或两者。

技术方案6. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，监测所述打印环境参数进一步包括监测所述打印环境的气氛成分。

技术方案7. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上包括将打印头速度维持在打印头速度基线值的预先确定的打印头速度范围内。

技术方案8. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上进一步包括：将气溶胶墨液滴质量维持在气溶胶墨液滴质量基线值的预先确定的气溶胶墨液滴质量范围内；以及将打印头喷嘴间隙距离维持在打印头喷嘴间隙距离基线值的预先确定的打印头喷嘴间隙距离范围内。

技术方案9. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上包括以三路径构造来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上。

技术方案10. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述三路径构造由第一气溶胶墨沉积线路、第二气溶胶墨沉积线路和第三气溶胶墨沉积线路形成，所述第一气溶胶墨沉积线路限定线路宽度和线路中心，并且其中，所述第二气溶胶墨沉积线路和所述第三气溶胶墨沉积线路相对于所述线路中心而从所述第一气溶胶墨沉积线路偏移所述线路宽度的0%与99%之间。

技术方案11. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述构件是第一构件，其中，使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上包括在所述第一构件上打印第一应变传感器并在第二构件上打印第二应变传感器，并且其中，所述第一应变传感器与所述第二应变传感器限定小于百分之一的变化性。

技术方案12. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，在所述第一构件上打印所述第一应变传感器包括在第一打印过程期间在所述第一构件上打印所述第一应变传感器，其中，在所述第二构件上打印所述第二应变传感器包括在第二打印过程期间在所述第二构件上打印所述第二应变传感器，并且其中，所述第一打印过程与所述第一打印过程分开且不同。

技术方案13. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上包括在所述构件上打印第一应变传感器并在所述构件上打印第二应变传感器，并且其中，所述第一应变传感器与所述第二应变传感器限定小于百分之一的变化性。

技术方案14. 一种用于使用气溶胶墨在构件上打印应变传感器的系统，所述系统包括：

打印机，其包括雾化器和打印头，所述打印头流体连接到所述雾化器，以用于从所述雾化器接收气溶胶墨，所述气溶胶墨包括包含铬的合金颗粒；

打印环境参数传感器，其用于感测打印环境参数；以及

控制系统，其能够与所述打印机和所述打印环境参数传感器一起操作，所述控制系统包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述系统：

使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上；并且

在使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上的同时监测打印环境参数，以确认所述打印环境参数处于打印环境参数基线值的预先确定的环境范围内。

技术方案15. 根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述控制系统进一步配置成使所述系统在使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上的同时监测所述构件的温度，以确认所述温度处于基线温度值的预先确定的温度范围内。

技术方案16. 根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，在监测所述构件的所述温度时，所述控制系统配置成使所述系统在使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上的同时控制所述构件的所述温度。

技术方案17. 根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述打印环境参数是所述打印环境的周围温度、周围湿度或两者。

技术方案18. 根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述打印环境参数包括所述打印环境的周围温度和周围湿度。

技术方案19. 根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，所述打印环境参数进一步包括所述打印环境的气氛成分。

技术方案20. 根据任意前述技术方案所述的系统，其特征在于，在使用所述打印头来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上时，所述控制系统配置成使所述系统以三路径构造来将所述气溶胶墨沉积在所述构件上。

参考以下描述和所附权利要求书，这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成其部分的附图图示了本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的某些原理。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且能够实现的公开，在附图中：

图1示出了根据本公开的示例性实施例的构件；

图2示出了根据本公开的示例性实施例的用于在构件上打印应变传感器的系统；

图3示出了根据本公开的示例性实施例的第一打印路径；

图4示出了根据本公开的示例性实施例的第二打印路径以及图3的第一打印路径；

图5示出了根据本公开的示例性实施例的第三打印路径以及图2的第一打印路径和第二打印路径；以及

图6示出了根据本公开的示例性方面的用于使用气溶胶墨在构件上打印应变传感器的方法的流程图。

本说明书和附图中的参考字符的重复使用旨在表示本发明的相同或相似的特征或元件。

具体实施方式

现在将详细地参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中图示。各个示例通过本发明的解释而非本发明的限制的方式来提供。实际上，对于本领域技术人员而言将为明显的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中作出多种修改和变型。例如，作为一个实施例的部分而图示或描述的特征可与另一实施例一起使用以产生另外的其它实施例。因此，本发明旨在涵盖如归入所附权利要求书及其等同体的范围内的这样的修改和变型。

如本文中所使用的，用于“第一”、“第二”和“第三”可以可互换地使用，以将一个特征与另一特征区分开，并且不旨在表示单独构件的重要性。

总体上提供了一种用于使用气溶胶墨在构件上打印应变传感器的系统和方法。该系统和方法可提供打印的应变传感器之间的相对低的变化性。值得注意地，可使用具有包含铬的合金颗粒/纳米颗粒、包含钯的合金颗粒/纳米颗粒或两者的气溶胶墨来打印应变传感器。该系统和方法大体上包括：使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上；以及在使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时监测打印环境参数，以确认打印环境参数处于打印环境参数基线值的预先确定的环境范围内。打印环境参数可为打印环境内的周围湿度、打印环境内的周围温度、打印环境内的气氛成分、打印环境内的大气压力或这些参数的组合。另外，该系统和方法可在使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时控制在其上打印应变传感器的构件的温度，以将构件的温度维持在基线温度值的预先确定的温度范围内。这样的系统和方法可提供打印的应变传感器之间的相对低的变化性。具体地，本公开的发明人已发现，当使用具有包含铬和/或钯的合金颗粒的气溶胶墨时，使打印环境参数中的一个或多个在打印操作之间维持一致可导致打印的应变传感器之间的相对低的变化性。

此外，将认识到，通过在构件上打印应变传感器，应变传感器可具有较低的轮廓。这可至少部分地促进在空气动力学测试(诸如在转子叶片、诸如涡轮转子叶片、诸如涡轮转子叶片的吸力侧(或任何其它空气动力学表面)上的应变测试)中利用应变传感器。

现在参考附图，图1描绘了根据本公开的示例性方面的构件，在该构件上可打印一个或多个应变传感器。对于所示出的实施例，该构件是如可结合到燃气涡轮发动机中的转子叶片100，诸如压缩机转子叶片或涡轮转子叶片。转子叶片100包括翼型件102和基部104。翼型件102限定压力侧106和吸力侧108。对于所描绘的实施例，压力侧106和吸力侧108中的各个是非线性且非平面的几何形状。类似地，转子叶片100的基部104也包括非线性且非平面的几何形状。例如，基部104包括燕尾区段110，如将认识到的，燕尾区段110可有助于转子叶片100的安装。此外，出于示例性目的，转子叶片100描绘了定位在其上(且更具体地，打印在其上)的多个应变传感器112。应变传感器112各自具有独特的尺寸、形状、取向和放置。

如将在下文中讨论的，本公开的系统和方法可促进在相应的转子叶片100中的各个上的应变传感器112之间的变化性相对低的情况下在多个这样的转子叶片100上打印应变传感器112。

现在参考图2，提供了用于使用气溶胶墨在构件205上打印应变传感器202的系统200。例如，系统200可用于在上文中参考图1而描述的转子叶片100上打印一个或多个应变传感器112(其可类似于本文中在下文讨论的应变传感器202)。备选地，系统200可用于在任何其它合适的构件205上打印一个或多个应变传感器202。此外，将认识到，如本文中所使用的，用语“构件205”一般地用于指代机器的任何部分、子部分等，以及任何独立的部分、衬底、平台等。

图2的示例性系统200大体上包括具有雾化器206和打印头组件208的打印机204。打印头组件208包括打印头210，打印头210流体连接到雾化器206，以用于从雾化器206接收气溶胶墨。雾化器206可为能够产生载有材料的液滴(即气溶胶墨)的相对稠密的雾的任何合适的构件205。由雾化器206产生并通过打印头组件208(在下文中更详细地讨论)提供的载有材料的液滴/气溶胶墨可为纳米颗粒。用语“纳米颗粒”指代具有100纳米(“nm”)的最大尺寸的颗粒。在特定实施例中，纳米颗粒可具有25 nm至100 nm(例如，50 nm至100 nm)的最大尺寸。

对于所描绘的实施例，雾化器206通过供应线路212而流体连接到打印头210。照此，对于所示出的实施例，雾化器206和打印头210是分开的构件205。然而，在其它实施例中，雾化器206可结合到打印头210中，或以其它方式与打印头210一体地形成。

仍然参考图2，打印头组件208包括轨道214，其中打印头210可移动地联接到轨道214。尽管未描绘，但打印头组件208可包括一个或多个马达，以用于使打印头210沿着轨道214在侧向方向L上移动。将进一步认识到，对于所示出的实施例，打印头210与轨道214之间的可移动连接进一步允许打印头210在横向方向(图2中未示出；垂直于图2中所描绘的平面的方向)和垂直于横向方向和侧向方向L两者的延伸方向E上移动。以这样的方式，系统200可能够使打印头210沿着基本上任何三维路径移动。备选地，在其它实施例中，可提供任何其它合适的组件，以用于使打印头210相对于构件205而移动(或使构件205相对于打印头210而移动)。

此外，所描绘的示例性打印头210进一步限定一个或多个鞘(sheath)气体路径216、气溶胶墨路径218和气溶胶墨出口220。打印头210可通过一个或多个鞘气体路径216而从鞘气体源215接收加压鞘气体。鞘气体源215可控制提供给一个或多个鞘气体路径216的鞘气体的质量流。值得注意地，对于所描绘的实施例，系统200进一步包括气体流控制器217。对于所示出的实施例，气体流控制器217能够与供应线路212一起操作，以用于控制通过其的气体的质量流。例如，气体流控制器217可包括一个或多个阀。然而，备选地，气体流控制器217可结合到雾化器206或打印头210中的一个或两者中。备选地，另外，鞘气体源215的控制可充当用于通过打印头210的流的质量流控制器。

此外，打印头210可将通过供应线路212接收的气溶胶墨通过气溶胶墨路径218而提供给气溶胶墨出口220。打印头210可进一步构造成在操作期间利用基本上环形的鞘气体环来环绕通过打印头210的气溶胶墨出口220提供的气溶胶墨沉积路径222。如将在下文中更详细地描述的，这可允许气溶胶墨沉积路径222相对集中，以用于在构件205上打印一个或多个应变传感器。

系统200进一步能够与构件205安装到其上的平台(未示出)一起操作。图2中所描绘的示例性构件205包括限定构件外表面226的构件壁224。打印头210与构件壁224的外表面226限定打印头喷嘴间隙距离228。如将在下文中更详细地解释的，可控制打印头喷嘴间隙距离228，以确保通过打印头210的气溶胶墨出口220的气溶胶墨流(沿着沉积路径222)以期望的方式到达构件壁224的外表面226。

以这样的方式，将认识到，打印机204可通过将气溶胶墨沿着沉积路径222从打印头210的气溶胶墨出口220输送到构件壁224的外表面226而使用打印头210将气溶胶墨沉积在构件205上。此外，以这样的方式，将认识到，打印机204可在构件壁224的外表面226上“打印”特征，诸如一个或多个应变传感器202。

此外，如在上文中简要地指出的，可与本公开一起来利用的气溶胶墨大体上是包括铬基金属纳米颗粒的气溶胶墨。大体上，铬基金属纳米颗粒与它们的块体对应物相比而具有不同的性质。铬基金属纳米颗粒具有可取决于颗粒尺寸的性质。例如，众所周知，铬基金属纳米颗粒吸收光，并且可具有远低于它们的块体材料对应物的熔点。随着颗粒尺寸的减小，吸收光谱的波长变得更短。这是较小颗粒的增加的表面能的作用。此外，铬基金属纳米颗粒的形状可基于期望的打印应用而变化。例如，在某些实施例中，铬基金属纳米颗粒可具有基本上球状的形状。在其它实施例中，铬基金属纳米颗粒可为片状形状或其它不规则形状。此外，另外，铬基金属纳米颗粒大体上可包括与至少一种合金元素混合的铬。例如，合适的合金元素272可包括钯、铜、镍、铂、金、银、铁、钛、氧化铟锡、钴、铑、钨或它们的混合物。此外，在特定实施例中，铬基金属纳米颗粒可在混合以形成气溶胶墨之前被纯化。这样的净化过程可配置成移除可污染得到的气溶胶墨组合物的污染物和其它材料。例如，可从铬基金属纳米颗粒移除反应性材料。

铬基金属纳米颗粒可被装载至最大可溶量。例如，多个铬基金属纳米颗粒可以以总气溶胶墨的5%至30%(按重量)(例如，5%至10%(按重量))的装载量存在，或备选地以任何其它合适的装载量(例如，小于总气溶胶墨的5%或大于总气溶胶墨的30%(按重量))存在。溶剂系统大体上可具有0.5 cP至1000 cP的粘度(例如，1 cP至3 cP的粘度)，或备选地具有任何其它合适的粘度。该相对高的粘度允许铬基金属纳米颗粒稳定以防止重力沉降。在一个实施例中，溶剂系统包括能够彼此混溶的至少两种溶剂。然而，备选地，可使用任何其它合适数量的溶剂。

此外，如图2中还描绘的，所描绘的用于在构件205上打印应变传感器202的示例性系统200包括一个或多个传感器以及能够与打印机204和一个或多个传感器一起操作的控制系统230。更具体地，对于所描绘的示例性实施例，一个或多个传感器包括：气溶胶墨传感器232，其用于感测指示气溶胶墨的一个或多个参数(例如，气溶胶墨流速、气溶胶墨温度、气溶胶墨液滴尺寸等)的数据；打印头移动传感器234，其用于感测指示打印头210的移动(例如，沿着侧向方向L、横向方向和/或延伸方向E中的一个或多个的打印头速度)的数据；打印头位置传感器236，其用于感测指示打印头210相对于例如构件205的外表面226的位置的数据(例如，指示喷嘴间隙距离228的数据)；构件传感器238，其用于感测指示构件205的一个或多个参数的数据(例如，指示构件205的温度的数据)；以及多个打印环境参数传感器，其定位在打印机204的打印环境240内。更具体地，多个打印环境参数传感器包括用于感测指示打印环境240内的温度的数据的打印环境温度传感器242、用于感测指示打印环境240内的湿度的数据的打印环境湿度传感器244，以及感测指示打印环境240内的气氛成分的数据的打印环境气氛成分传感器246。将进一步认识到，在某些实施例中，系统200可包括用于感测例如打印环境240的其它方面的其它传感器。例如，在某些示例性实施例中，系统200可包括用于感测打印环境240内的空气流速、构件205的振动和/或系统200的一个或多个方面的振动等的传感器。空气流速可为通风系统的结果。值得注意地，如本文中所使用的，用语“打印环境”指代环绕打印头210的区域，其具有基本上等于环绕打印头210与构件205的外表面226之间的气溶胶墨沉积路径222的区域或相对于该区域而基本上一致的条件。

如所指出的，控制系统230能够与一个或多个传感器一起操作。控制系统230大体上包括一个或多个计算装置248A。所描绘的(一个或多个)示例性计算装置248A包括一个或多个处理器248B和一个或多个存储器装置248C。一个或多个处理器248B可包括任何合适的处理装置，诸如微处理器、微控制器、集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑装置、一个或多个中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)(例如，专用于高效地渲染图像)、执行其它专门计算的处理单元等。(一个或多个)存储器装置248C可包括一个或多个非暂时性计算机可读存储介质，诸如RAM、ROM、EEPROM、EPROM、闪速存储器装置、磁盘等和/或它们的组合。

(一个或多个)存储器装置248C可包括一个或多个计算机可读介质，并且可存储能够由一个或多个处理器248B访问的信息，该信息包括可由一个或多个处理器248B执行的指令248D。例如，(一个或多个)存储器装置248C可存储用于运行一个或多个软件应用程序、显示用户界面、接收用户输入、处理用户输入等的指令248D。在一些实施方式中，指令248D可由一个或多个处理器248B执行，以使一个或多个处理器248B执行操作，例如，诸如本文中所描述的方法的一个或多个部分。指令248D可为以任何合适的编程语言编写的软件，或可在硬件中实施。另外和/或备选地，指令248D可在(一个或多个)处理器248B上的逻辑上和/或实质上分开的线程中执行。

一个或多个存储器装置248C还可存储数据248E，数据248E可由一个或多个处理器248B检索、操纵、创建或存储。数据248E可包括例如用以促进执行本文中所描述的方法的数据。数据248E可在本地存储在一个或多个数据库中，或备选地存储在远程位置处并通过高带宽LAN或WAN而连接到控制系统230，或也可通过(一个或多个)网络(未示出)而连接到控制器。一个或多个数据库可分离，使得它们位于多个场所。在一些实施方式中，可从另一装置接收数据248E。

所描绘的(一个或多个)计算装置248A还包括用于通过(一个或多个)网络而与控制系统230或总体系统200的一个或多个其它构件通信的通信模块或接口248F。通信接口248F可包括用于与一个或多个网络对接的任何合适的构件，包括例如发射器、接收器、端口、控制器、天线或其它合适的构件。更具体地，对于所描绘的示例性方面，通信接口248F能够与无线通信网络250一起操作。

仍然参考图2，控制系统230能够通过通信接口248F和无线通信网络250而与一个或多个传感器一起操作。以这样的方式，控制系统230可从一个或多个传感器232、234、236、238、242、244、246接收数据，诸如指示上文中所讨论的多种参数的数据。此外，如图2中还描绘的，控制系统230能够通过通信接口248F和无线通信网络250而与打印机204的多种构件205一起操作。例如，控制系统230能够与打印头组件208和雾化器206一起操作。照此，控制系统230可配置成控制打印头210的多种方面，诸如打印头速度、打印头打印路径、气溶胶墨流速/液滴尺寸等。

另外，图2的示例性系统200包括用于控制构件205的构件参数的一个或多个特征。更具体地，图2的系统200包括用于控制构件205的温度(诸如构件205的壁224的温度，且更具体地，构件205的壁224的外表面226的温度)的一个或多个特征。对于所示出的实施例，一个或多个特征是热耦合到构件205并且可操作地耦合到控制系统230的加热器252。加热器252可被控制成在系统200的打印操作期间将构件的外表面226的温度维持在期望的操作温度范围内。将进一步认识到，在某些示例性方面，控制系统230可以可操作地耦合到通风系统，以用于控制打印环境240内的空气流速。

如将在下文中参考图6的方法300而更详细地讨论的，参考图2而讨论的用于打印构件205的应变传感器202的示例性系统200可因此控制和/或监测多种打印参数，以确保正在打印的应变传感器202以促进在打印操作之间达到期望的一致性水平(并减小单个构件205上或横跨多个构件205的分开打印的应变传感器202之间的变化性)的方式来这样完成。此外，上文中所讨论的用于打印构件205的应变传感器202的示例性系统200可允许有多种打印构造，以进一步有助于获得打印之间的期望的一致性水平和分开打印的应变传感器202之间的变化性的减小。

例如，现在简要地参考图3至图5，将描述一种这样的打印构造/打印路径。首先参考图3，描绘了第一气溶胶墨沉积线路254的示意性俯视图。第一气溶胶墨沉积线路254限定线路宽度256以及中心线258。第一气溶胶墨沉积线路254遵循期望的路径。另外，现在参考图4，描绘了第一气溶胶墨沉积线路254以及第二气溶胶墨沉积线路260。第二气溶胶墨沉积线路260相对于第一气溶胶墨沉积线路254的中心线258而从第一气溶胶墨沉积线路254偏移。更具体地，第二气溶胶墨沉积线路260限定中心线262，其中在第一气溶胶墨沉积线路254的中心线258与第二气溶胶墨沉积线路260的中心线262之间限定偏移量264。

此外，现在参考图5，描绘了第一气溶胶墨沉积线路254和第二气溶胶墨沉积线路260以及第三气溶胶墨沉积线路266。第三气溶胶墨沉积线路266也相对于第一气溶胶墨沉积线路254的中心线258而从第一气溶胶墨沉积线路254偏移。第三气溶胶墨沉积线路266在与第二气溶胶墨沉积线路260相反的方向上从第一气溶胶墨沉积线路254偏移。更具体地，如同第二气溶胶墨沉积线路260一样，第三气溶胶墨沉积线路266限定中心线268，其中在第一气溶胶墨沉积线路254的中心线258与第三气溶胶墨沉积线路266的中心线268之间限定偏移量270。

对于所描绘的实施例，第二气溶胶墨沉积线路260和第三气溶胶墨沉积线路266相对于第一气溶胶墨沉积线路的中心线258而在相反方向上从第一气溶胶墨沉积线路254偏移线路宽度256的百分之二十五与百分之七十五之间。更具体地，对于所描绘的实施例，第二气溶胶墨沉积线路260和第三气溶胶墨沉积线路266相对于第一气溶胶墨沉积线路的中心线258而在相反方向上从第一气溶胶墨沉积线路254偏移线路宽度256的大约百分之五十。然而，在其它示例性方面，第二气溶胶墨沉积线路260和第三气溶胶墨沉积线路266可在相反方向上从第一气溶胶墨沉积线路254偏移百分之零(即，不偏移)与百分之九十九之间。

这样的构造可造成用于例如正在由打印机204打印的应变传感器202的相对一致的路径。这因此可有助于同一构件205上或不同构件205上的分开打印的应变传感器202之间的一致性的增加和变化性的减小。

现在参考图6，提供了用于使用气溶胶墨在构件上打印应变传感器的方法300。方法300可利用上文中所讨论的示例性系统中的一个或多个。

方法300包括在(302)处使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上。气溶胶墨包括包含铬的合金颗粒。方法300进一步包括：在(304)处，在在(302)处使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时监测打印环境参数，以确认打印环境参数处于打印环境参数基线值的预先确定的环境范围内。在某些示例性方面，预先确定的环境范围可为打印环境参数基线值的百分之十。此外，打印环境参数基线值可为预先确定的优选打印环境参数值。

更具体地，对于所描绘的示例性方面，在(304)处监测打印环境参数包括在(306)处监测打印环境的周围温度、周围湿度或两者。例如，在某些示例性方面，在(304)处监测打印环境参数包括在(308)处监测打印环境的周围温度和周围湿度。此外，在某些示例性方面，诸如所描绘的示例性方面，在(304)处监测打印环境参数进一步包括在(310)处监测打印环境的气氛成分。如将认识到的，一个或多个打印环境参数可影响具有包含铬的合金颗粒的气溶胶墨的方面。特别地，本公开的发明人已发现，上文中所标识的打印环境参数中的一个或多个对根据方法300依靠具有包含铬的合金颗粒的气溶胶墨来打印的应变传感器的结果具有特定的影响。通过在(304)处监测一个或多个这些打印环境参数，方法300可确保通过在(302)处沉积气溶胶墨而打印的应变传感器具有期望的一致性水平以及最小量的变化性。

此外，对于所描绘的示例性方面，可控制和/或监测打印过程的其它方面，以进一步减小应变传感器中的变化性。具体地，对于所描绘的示例性方面，方法300进一步包括：在(312)处，在在(302)处使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时监测构件的温度，以确认温度处于基线温度值的预先确定的温度范围内。例如，对于所描绘的示例性方面，在(312)处控制构件的温度包括：在(314)处，在在(302)处使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上的同时控制构件的温度。在某些示例性方面，基线温度值的预先确定的温度范围可为基线值的百分之十。此外，基线值可为针对构件的预先确定的优选温度值。

此外，对于所描绘的示例性方面，方法300包括：在(315)处，监测打印环境内的空气流速以确认空气流速低于预先确定的最大空气流速；以及在(317)处，监测系统、构件或两者的一个或多个方面的振动。在某些方面，在(315)处监测打印环境内的空气流速可包括控制系统或系统位于其内的环境的通风系统，并且在(317)处监测系统、构件或两者的一个或多个方面的振动可包括监测系统、构件或两者的一个或多个方面的振动以确保振动在幅度上小于大约5微米。

此外，另外，对于所描绘的示例性方面，可在(302)处以提供打印操作之间的期望的一致性的方式来沉积气溶胶墨。例如，对于所描绘的示例性方面，在(302)处将气溶胶墨沉积在构件上包括：在(316)处，将打印头速度维持在打印头速度基线值的预先确定的打印头速度范围内；在(318)处，将气溶胶墨液滴质量维持在气溶胶墨液滴质量基线值的预先确定的气溶胶墨液滴质量范围内；以及在(320)处，将打印头喷嘴间隙距离维持在打印头喷嘴间隙距离基线值的预先确定的打印头喷嘴间隙距离范围内。上述相应范围中的各个可为相应基线值的百分之十，并且相应基线值中的各个可为预先确定的优选参数值。

此外，另外，对于所描绘的示例性方面，可以以确保期望的一致性水平的方式来打印应变传感器。更具体地，对于所描绘的示例性方面，在(302)处使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上包括在(322)处以三路径构造来将气溶胶墨沉积在构件上。三路径构造由第一气溶胶墨沉积线路、第二气溶胶墨沉积线路和第三气溶胶墨沉积线路形成，第一气溶胶墨沉积线路限定线路宽度和线路中心。第二气溶胶墨沉积线路和第三气溶胶墨沉积线路相对于线路中心而从第一气溶胶墨沉积线路偏移线路宽度的百分之二十五与百分之七十五之间。

根据上述示例性方面中的一个或多个而在构件上打印的应变传感器可提供应变传感器之间的期望的一致性和变化性水平。例如，在某些示例性方面，构件可为第一构件。在这样的示例性方面的情况下，在(302)处使用打印头来将气溶胶墨沉积在构件上包括：在(324)处，在第一构件上打印第一应变传感器并在第二构件上打印第二应变传感器。第一应变传感器可与第二应变传感器限定小于百分之一(1)的变化性。如本文中所使用的，参考多个应变传感器的用语“变化性”指代在控制所有其它参数的情况下多种应变传感器的所感测的应变之间的差异。

值得注意地，在这样的示例性方面的情况下，在(324)处在第一构件上打印第一应变传感器并在第二构件上打印第二应变传感器包括：在(326)处，在第一打印过程期间在第一构件上打印第一应变传感器并且在第二打印过程期间在第二构件上打印第二应变传感器，其中第一打印过程与第二打印过程分开且不同。例如，打印机可在第一打印过程与第二打印过程之间关闭。

本书面描述使用示例性实施例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明(包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法)。本发明的可专利性范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。