阅读说明：本技术 热电偶及其制备方法、家用电器 (Thermocouple, preparation method thereof and household appliance ) 是由 王慷慨 成乐 熊玉明 于 2018-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了热电偶及其制备方法、家用电器。该方法包括：提供基材；利用冷喷涂在所述基材上设置至少一对电极对,所述电极对包括具有至少一处重叠区域的正极以及负极,所述正极以及所述负极的厚度分别独立的为20-60μm,所述冷喷涂的工作气体为氮气以及氦气的至少之一,所述工作气体的气压为0.5-3MPa。由此,该方法具有以下优点的至少之一：该方法可以获得能够直接设置在被测物体表面的热电偶,应用该热电偶的家用电器或厨具可以实现精准、实时测温,从而提高家用电器或厨具的使用性能以及用户体验；该方法基本可以完全保留喷涂前正负极材料的各项机械及热电性能,提高热电偶的性能；该方法具有较高的喷涂效率,喷涂效率可以达到90％以上,降低生产成本。(The invention discloses a thermocouple, a preparation method thereof and a household appliance. The method comprises the following steps: providing a substrate; and arranging at least one pair of electrode pairs on the base material by utilizing cold spraying, wherein the electrode pairs comprise a positive electrode and a negative electrode which are provided with at least one overlapping area, the thicknesses of the positive electrode and the negative electrode are respectively and independently 20-60 mu m, the working gas of the cold spraying is at least one of nitrogen and helium, and the gas pressure of the working gas is 0.5-3 MPa. Thus, the method has at least one of the following advantages: the method can obtain the thermocouple which can be directly arranged on the surface of the measured object, and the household appliance or the kitchen ware using the thermocouple can realize accurate and real-time temperature measurement, so that the use performance and the user experience of the household appliance or the kitchen ware are improved; the method can basically and completely reserve various mechanical and thermoelectric properties of the anode and cathode materials before spraying, and improve the performance of the thermocouple; the method has high spraying efficiency which can reach more than 90 percent, and reduces the production cost.)

热电偶及其制备方法、家用电器

技术领域

本发明涉及电器制造领域，具体地，涉及热电偶及其制备方法、家用电器。

背景技术

应用传统热传感器的家用电器，由于传统热传感器无法加载至被测食物表面，因而无法实时监测食物温度，影响烹饪效果，难以实现真正的智能化烹饪。薄膜热电偶相对与传统体相热电偶材料，是一种微型化、兼容性好、热容小、灵敏度高、热响应速度快的新型温度传感器，可以直接制备于被测物体表面，真正满足精确、实时的感温需求，且不影响产品结构的整体性及美观性。

然而，目前的热电偶及其制备方法、家用电器仍有待改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

发明人发现，虽然薄膜热电偶可以直接制备于被测物体表面，然而薄膜热电偶的制备难度较高，要在基体材料上沉积数十微米甚至更薄的热电偶电极材料，并使其能够拥有与体相热电偶材料(电极直径>500μm)相当的热电特性，这对薄膜热电偶的制备工艺、薄膜成分控制以及膜系匹配都有相当严苛的要求，例如，通常采用真空物理气相沉积及化学气相沉积的方法制备薄膜热电偶，由于热电偶材料中的元素比例在热电偶薄膜化的过程中很难精确控制，因此通过该方法制备的薄膜热电偶可靠性难以得到保证。此外，真空沉积设备十分昂贵，且制备一片薄膜热电偶往往需要在高真空中沉积数小时，成本十分高昂。因此，虽然薄膜热电偶能够直接制备于被测物体的表面，真正满足精确、实时的感温需求，但其复杂的制备工艺以及较高的成本并不适用于家用电器产品或厨具中。

本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中的至少一个。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备热电偶的方法。该方法包括：提供基材；利用冷喷涂在所述基材上设置至少一对电极对，所述电极对包括具有至少一处重叠区域的正极以及负极，所述正极以及所述负极的厚度分别独立的为20-60μm，所述冷喷涂的工作气体为氮气以及氦气的至少之一，所述工作气体的气压为0.5-3MPa。由此，该方法具有以下优点的至少之一：该方法可以获得能够直接设置在被测物体表面的热电偶，应用该热电偶的家用电器或厨具可以实现精准、实时测温，从而提高家用电器或厨具的使用性能以及用户体验；该方法基本可以完全保留喷涂前正负极材料的各项机械及热电性能，提高热电偶的性能；该方法具有较高的喷涂效率，喷涂效率可以达到90％以上，降低生产成本。

根据本发明的实施例，用于形成所述正极的喷涂粉材包括Pt₉₀Rh₁₀、Pt₈₇Rh₁₃，Pt₇₀Rh₃₀、Ni₉₀Cr₁₀、Fe、Cu、Ni_84.5Cr₁₄Si_1.5、W₉₇Re₃和W₉₅Re₅的至少之一，用于形成所述负极的喷涂粉材包括Pt₉₄Rh₆、Pt、Ni₉₇Si₃、Ni₉₇Al₃、Cu₅₅Ni₄₅、Ni_94.5Si_4.5Mg₁、W₇₅Re₂₅和W₇₄W₂₆的至少之一。由此，利用上述材料形成正极以及负极，可以使该热电偶具有良好的测温性能。

根据本发明的实施例，所述冷喷涂的送粉速率为10-50g/min。由此，可以保证正极以及负极具有较高的成膜效率，且可以保证成膜的可靠性。

根据本发明的实施例，所述冷喷涂的喷涂距离为10-50mm。由此，可以使正极以及负极与基材之间具有较强的结合力。

根据本发明的实施例，所述冷喷涂的气体加热温度为200-800℃。由此，一方面可以使正极以及负极与基材之间具有较强的结合力，另一方面可以防止用于形成正极和负极的喷涂粉材被氧化。

根据本发明的实施例，所述冷喷涂的喷枪移动速度为50-400mm/s。由此，可以保证正极以及负极厚度的均匀性。

根据本发明的实施例，利用所述冷喷涂在所述基材上设置所述电极对是通过以下步骤实现的：在所述基材上设置正极掩膜版，所述正极掩膜版具有正极镂空图案；将用于形成所述正极的喷涂粉材喷涂在设置有所述正极掩膜版的基材上，以形成所述正极；在所述基材上设置负极掩膜版，所述负极掩膜版具有负极镂空图案，所述负极镂空图案与所述正极镂空图案具有至少一处所述重叠区域；将用于形成所述负极的喷涂粉材喷涂在设置有所述负极掩膜版以及所述正极的基材上，以形成所述负极。由此，利用简单的方法即可形成电极对，且基本可以完全保留喷涂前正负极材料的各项机械及热电性能，提高热电偶的性能。

根据本发明的实施例，所述重叠区域的面积为0.5-200mm²。由此，该热电偶可以感测小区域的温度，实现精准、实时测温。

根据本发明的实施例，进行所述冷喷涂之前，进一步包括：对用于形成所述正极的喷涂粉材，以及用于形成所述负极的喷涂粉材，进行烘烤处理，所述烘烤处理的温度为80-100℃，时间为15-35min。由此，可以去掉粉材中的吸附水，保证粉材的干燥，便于后续冷喷涂的进行。

根据本发明的实施例，所述基材为陶瓷、玻璃以及表面设置有绝缘层的金属的至少之一。由此，可以为热电偶提供良好的衬底，且该基材可以作为家用电器的壳体，该热电偶适用于多种类型的家用电器，具有较广的应用范围。

根据本发明的实施例，所述绝缘层为无机氧化物层，所述绝缘层的厚度为50-500μm，孔隙率为0-20％。由此，该绝缘层可以隔绝电极对与基材中的金属，防止电极对与基材中的金属接触而发生短路，保证热电偶的使用性能。

根据本发明的实施例，所述绝缘层包括Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、ZrO₂以及Y₂O₃的至少之一。由此，可以利用上述来源广泛的材料形成绝缘层。

根据本发明的实施例，该方法进一步包括：设置保护层，所述保护层覆盖所述电极对。由此，设置保护层可以防止摩擦等对电极对产生影响，进一步提高应用该热电偶的家用电器的性能。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种热电偶。根据本发明的实施例，所述热电偶是由前面所述的方法制备的。由此，该热电偶可以具有由前面所述方法制备的热电偶的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该热电偶可以直接设置在被测物体的表面，且该热电偶具有良好的机械性能以及热电性能，应用该热电偶的家用电器或厨具可以实现精准、实时测温，从而提高家用电器或厨具的使用性能以及用户体验。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种家用电器。根据本发明的实施例，该家用电器包括前面所述的热电偶。由此，该家用电器可以具有前面所述的热电偶的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该家用电器可以实现精准、实时测温，从而提高家用电器的使用性能以及用户体验。

附图说明

图1显示了根据本发明一个实施例的制备热电偶的方法的流程示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的热电偶的结构示意图；

图3显示了根据本发明一个实施例的热电偶的俯视图；

图4显示了根据本发明一个实施例的制备热电偶的方法的流程示意图；

图5显示了根据本发明一个实施例的用于制备热电偶的正极掩膜版的俯视图；

图6显示了根据本发明一个实施例的用于制备热电偶的负极掩膜版的俯视图；

图7显示了根据本发明一个实施例的热电偶的俯视图；

图8显示了根据本发明一个实施例的热电偶的结构示意图；以及

图9显示了根据本发明一个实施例的家用电器的结构示意图。

附图标记：

100：基材；110：受热面；120：传热面；130：金属层；140：绝缘层；200：电极对；210：正极；220：负极；300：缓冲层；400：保护层；500：加热单元；10：重叠区域；20：正极掩膜版；21：正极镂空图案；30：负极掩膜版；31：负极镂空图案；40：容纳空间。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备热电偶的方法。如前所述，虽然薄膜热电偶能够直接制备于被测物体的表面，真正满足精确、实时的感温需求，但其复杂的制备工艺以及较高的成本并不适用于家用电器产品中。

根据本发明的实施例，利用冷喷涂方法制备电极厚度加厚的热电偶，一方面该方法操作简单，能够获得直接设置于被测物体表面的热电偶，获得的热电偶的响应时间小于2秒，完全可以满足家用电器的需求，能够实现精准、实时感温，另一方面该方法的制备过程不会改变用于形成电极对的喷涂粉材的化学或是物理特性，也即是说，喷涂前后的电极的粉材性能基本一致，由此，可以简便的通过控制喷涂粉材的化学组分，直接控制最终获得的热电偶中电极对的化学组分，而无需考虑制备过程中可能发生的材料性能的改变。由此，可以使得该方法制备的热电偶的电极对具有良好的机械性能以及热电性能，从而提高热电偶的性能，再一方面该方法利用的喷枪结构无需加载任何热源，有更多空间可以进行喷射优化，喷涂效率可以达到90％以上，具有较高的喷涂效率，进而降低生产成本。此外，对冷喷涂的工艺参数进行设计，使得获得的正负极涂层具有较高的质量，进一步提高热电偶的使用性能，从而提高应用该热电偶的家用电器的性能以及用户的使用体验。

根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：

S100：提供基材

根据本发明的实施例，在该步骤中，提供基材。根据本发明的实施例，基材可以包括陶瓷、玻璃以及表面设置有绝缘层的金属的至少之一。由此，可以为热电偶提供良好的衬底，且该基材可以作为家用电器的壳体，该热电偶适用于多种类型的家用电器，具有较广的应用范围。

根据本发明的实施例，参考图2，当基材100为表面设置有绝缘层140的金属层130时，绝缘层140可以隔绝后续步骤中制备的电极对200与基材中的金属层130，从而防止电极对与基材中的金属接触而发生短路，保证热电偶的使用性能。具体的，金属层130可以为铝合金、钛合金以及不锈钢的至少之一。由此，可以使金属层具有良好的导热性能。

根据本发明的实施例，绝缘层可以为无机氧化物层，其厚度可以为50-500μm，孔隙率可以为0-20％。由此，可以进一步将后续制备的电极对与基材绝缘，进一步提高热电偶的性能。根据本发明的实施例，绝缘层可以包括Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、ZrO₂以及Y₂O₃的至少之一。由此，可以利用上述来源广泛的材料形成绝缘层。

关于绝缘层的形成方式不受特别限制，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。例如，根据本发明的实施例，绝缘层可以是由热喷涂方法形成的。由此，可以简化生产工艺，降低生产成本。

根据本发明的实施例，在基材上设置电极对之前，还可以对基材进行清洁处理，以保证基材具有清洁的表面，防止基材上的杂质粒子影响后续步骤中形成的电极对与基材之间的界面质量。关于清洁处理本领域技术人员可以选择常规处理方法进行处理。

S200：利用冷喷涂在基材上设置至少一对电极对

根据本发明的实施例，在该步骤中，利用冷喷涂在基材上设置至少一对电极对。根据本发明的实施例，参考图3，电极对200设置在基材100上，电极对200包括具有至少一处重叠区域10的正极210以及负极220，正极210以及负极220的厚度分别独立的为20-60μm。由此，该电极对可以利用冷喷涂的方法进行制备，且可以直接制备于被测物体的表面，从而可以实现精准、实时测温。

根据本发明的实施例，参考图4，利用冷喷涂在基材上设置电极对是通过以下步骤实现的：

S10：在基材上设置正极掩膜版

根据本发明的实施例，在该步骤中，在基材上设置正极掩膜版。根据本发明的实施例，参考图5，正极掩膜版20具有正极镂空图案21，由此，通过后续的喷涂过程可以在基材上形成具有与正极镂空图案相同形状的正极。

S20：形成正极

根据本发明的实施例，在该步骤中，形成正极。根据本发明的实施例，将用于形成正极的喷涂粉材喷涂在设置有正极掩膜版的基材上，以形成正极。由此，利用简单的方法即可形成正极，且基本可以完全保留喷涂前正极材料的各项机械及热电性能，从而可以提高热电偶的性能。

根据本发明的实施例，用于形成正极的喷涂粉材可以包括Pt₉₀Rh₁₀、Pt₈₇Rh₁₃，Pt₇₀Rh₃₀、Ni₉₀Cr₁₀、Fe、Cu、Ni_84.5Cr₁₄Si_1.5、W₉₇Re₃和W₉₅Re₅的至少之一。由此，利用上述材料形成正极，可以使正极具有良好的导电性能，并配合后续步骤中形成的负极，可以使该热电偶具有良好的测温性能。根据本发明的实施例，用于形成正极的喷涂粉材的粒径可以为5-45μm。由此，可以使涂层具有较高的质量。

根据本发明的实施例，利用冷喷涂形成正极的工作气体可以为氮气以及氦气的至少之一，由此，将正极喷涂粉材置于上述工作气体中，可以防止正极喷涂粉材被氧化。根据本发明的实施例，工作气体的气压可以为0.5-3MPa。发明人发现，若工作气体的气压过高，设备的能耗将较大，可靠性较差，若工作气体的气压过低，涂层在基材上的附着力将较差，影响涂层的质量。根据本发明的实施例，将工作气体的气压设置在上述范围内，可以使涂层在基材上具有较强的附着力，使涂层具有较高的质量，同时可以保证设备具有较小的能耗。

根据本发明的实施例，利用冷喷涂形成正极的送粉速率可以为10-50g/min。发明人发现，若送粉速率较慢，成膜的效率较低，若送粉速率较快，粉材容易堵塞喷枪的枪口，导致可靠性较差。根据本发明的实施例，将送粉速率设置在上述范围内，可以保证正极具有较高的成膜效率，且可以保证成膜的可靠性。

根据本发明的实施例，利用冷喷涂形成正极的喷涂距离可以为10-50mm。发明人发现，若喷涂距离较远，喷涂粉材的速度会较慢，从而导致粉材与基材的结合力较差。根据本发明的实施例，将喷涂距离设置在上述范围内，可以使正极与基材之间具有较强的结合力。

根据本发明的实施例，利用冷喷涂形成正极的气体加热温度可以为200-800℃。由此，一方面可以使正极与基材之间具有较强的结合力，另一方面可以防止用于形成正极的喷涂粉材被氧化。

根据本发明的实施例，利用冷喷涂形成正极的喷枪移动速度可以为50-400mm/s。发明人发现，若喷枪移动速度较低，可能会导致局部区域的涂层厚度较厚，若喷枪移动速度较高，可能会导致涂层成膜不连续。根据本发明的实施例，将喷枪移动速度设置在上述范围内，可以保证正极厚度的均匀性。

根据本发明的实施例，通过对冷喷涂各工艺参数的设计，可以得到厚度均匀、与基材结合力较强、质量较高的正极涂层，且冷喷涂不会影响正极喷涂粉材的机械性能以及热电性能，从而可以进一步提高最终形成的热电偶的使用性能。

S30：在基材上设置负极掩膜版

根据本发明的实施例，在该步骤中，在基材上设置负极掩膜版。根据本发明的实施例，参考图6，负极掩膜版30具有负极镂空图案31，由此，通过后续的喷涂过程可以在基材上形成具有与负极镂空图案相同形状的负极。根据本发明的实施例，参考图5以及图6，负极镂空图案31与正极镂空图案21具有至少一处重叠区域10，以便后续喷涂过程在重叠区域处同时形成正极喷涂粉材以及负极喷涂粉材，进而形成测温区，便于利用测温区测试被测物体的温度。

S40：形成负极

根据本发明的实施例，在该步骤中，形成负极。根据本发明的实施例，将用于形成负极的喷涂粉材喷涂在设置有负极掩膜版以及正极的基材上，以形成负极。由此，利用简单的方法即可形成负极，且基本可以完全保留喷涂前负极材料的各项机械及热电性能，从而可以提高热电偶的性能。

根据本发明的实施例，用于形成负极的喷涂粉材可以包括Pt₉₄Rh₆、Pt、Ni₉₇Si₃、Ni₉₇Al₃、Cu₅₅Ni₄₅、Ni_94.5Si_4.5Mg₁、W₇₅Re₂₅和W₇₄W₂₆的至少之一。由此，利用上述材料形成负极，可以使负极具有良好的导电性能，并配合前面步骤中形成的正极，可以使该热电偶具有良好的测温性能。根据本发明的实施例，用于形成负极的喷涂粉材的粒径可以为5-45μm。由此，可以使涂层具有较高的质量。

根据本发明的实施例，利用冷喷涂形成负极的工作气体可以为氮气以及氦气的至少之一，工作气体的气压可以为0.5-3MPa，送粉速率可以为10-50g/min，喷涂距离可以为10-50mm，气体加热温度可以为200-800℃，喷枪移动速度可以为50-400mm/s。关于利用冷喷涂形成负极的上述工艺参数的优点与利用冷喷涂形成正极的各工艺参数的优点类似，在此不再一一赘述。

根据本发明的实施例，通过对冷喷涂各工艺参数的设计，可以得到厚度均匀、与基材结合力较强、质量较高的负极涂层，且冷喷涂不会影响负极喷涂粉材的机械性能以及热电性能，从而可以进一步提高最终形成的热电偶的使用性能。

根据本发明的实施例，正极镂空图案与负极镂空图案重叠区域的面积可以为0.5-200mm²。也即是说，形成的正极与负极的重叠区域的面积可以为0.5-200mm²。由此，该热电偶可以感测小区域的温度，实现精准、实时测温。

根据本发明的实施例，电极对包括具有至少一处重叠区域的正极以及负极，参考图7，正极210可以与负极220具有三处重叠区域10，由此，可以实现多点测温。当使用根据本发明实施例的热电偶进行多点测温时，可以采用共阴极多阳极(如图7中所示出的结构)或共阳极多阴极的方式制备热电偶图案，以形成能够实现多点测温的热电偶，可以减少热电偶的喷涂面积，提高使用率。

根据本发明的实施例，在利用冷喷涂形成正极以及负极之前，还可以对用于形成正极的喷涂粉材以及用于形成负极的喷涂粉材，进行烘烤处理，烘烤处理的温度可以为80-100℃，时间可以为15-35min。由此，可以去掉喷涂粉材中的吸附水，保证喷涂粉材的干燥，便于后续冷喷涂的进行。

根据本发明的实施例，当电极对与被测物体接触时，由于摩擦会导致电极对发生磨损，进而影响热电偶的测温效果。根据本发明的实施例，参考图2以及图8，可以在电极对上覆盖一层保护层400，由此，可以保护电极对，保证热电偶的使用性能。具体的，例如，锅具类产品，由于热电偶与食物直接接触，会发生摩擦，因此，在锅具类产品中需在热电偶中设置保护层。根据本发明的实施例，保护层400可以为特氟龙或陶瓷涂层等不沾涂层，在保证热电偶使用性能的同时，还可以保证安全性。

根据本发明的另一些实施例，在热电偶不与被测物体发生摩擦的情况下，还可以在热电偶中不设置保护层，例如，针对发热管的表面实时测温，由于发热管常常设计于产品内部，不会与其他运动件或用户接触，因此无需喷涂保护涂层。

根据本发明的另一些实施例，在热电偶与被测物体发生摩擦比较严重的情况下，该保护层可以作成耐磨层，由此，可以使该热电偶具有良好的耐磨性能，进一步提升应用该热电偶的家用电器的性能以及用户的使用体验。根据本发明的实施例，耐磨层可以为Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃或聚醚醚酮涂层。

根据本发明的实施例，参考图8，还可以在基材100与电极对200之间设置缓冲层300，由此，可以增加电极对与基材之间的结合力，提高热电偶的可靠性。关于缓冲层的具体构成不受特别限制，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。根据本发明的实施例，当基材为表面设置有绝缘层的金属时，可以在金属层与绝缘层之间设置缓冲层，以增加绝缘层与金属层之间的结合力。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种热电偶。根据本发明的实施例，该热电偶是由前面描述的方法制备的。由此，该热电偶可以具有由前面描述方法制备的热电偶的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该热电偶可以直接设置在被测物体的表面，且该热电偶具有良好的机械性能以及热电性能，应用该热电偶的家用电器可以实现精准、实时测温，从而提高家用电器的使用性能以及用户体验。

根据本发明的实施例，参考图8，该热电偶包括基材100、缓冲层300、至少一对电极对200以及保护层400。其中，缓冲层300设置在基材100上，电极对200设置在缓冲层300远离基材100的一侧，保护层400覆盖电极对200，电极对200包括具有至少一处重叠区域的正极210以及负极220。由此，该热电偶可以直接设置在被测物体的表面，且该热电偶具有良好的机械性能以及热电性能，应用该热电偶的家用电器可以实现精准、实时测温，从而提高家用电器的使用性能以及用户体验。

关于基材、正极、负极、保护层的材料前面已经进行了详细描述，在此不再赘述。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种家用电器。根据本发明的实施例，该家用电器包括前面描述的热电偶。由此，该家用电器可以具有前面描述的热电偶的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该家用电器可以实现精准、实时测温，从而提高家用电器的使用性能以及用户体验。

根据本发明的实施例，参考图9，该家用电器包括：壳体(即基材100)、热电偶(如图中虚线区域所示)以及加热单元500。其中，壳体的内侧具有受热面110以及传热面120，壳体朝向传热面120的一侧，限定出容纳空间40。根据本发明的实施例，热电偶设置在壳体的内侧，由此，热电偶可以与被测物体直接接触，可以精准、实时感测被测物体的温度。

关于热电偶的具体设置位置不受特别限制，只要设置在壳体的内侧即可，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。例如，根据本发明的实施例，热电偶可以设置在壳体的传热面120上，还可以设置在壳体的受热面110上(图中未示出)。例如，根据本发明的具体实施例，当该家用电器为养生壶、热水壶等具有一定深度，容纳空间较大，需长时间炖煮食物的炊具时，可将热电偶设置在传热面120上，如可设置在壳体所限定出的容纳食物空间高度的一半左右的位置上，以便检测壳体内容纳的食物或水等物质的整体温度，防止将热电偶设置在受热面110上，造成检测到的温度较高，导致食物不能充分加热，风味不佳。根据本发明的另一些实施例，当该家用电器为煎烤盘等容纳空间较浅的炊具时，可以将热电偶设置在受热面110上，防止受热面110处过热，造成食物焦糊。

根据本发明的实施例，加热单元500被配置为用于对壳体的受热面110进行加热，加热单元500可以包括玻璃板以及加热元件，壳体放在玻璃板上，以实现加热单元对壳体中食物的加热。由此，可以保证家用电器实现其使用性能。

根据本发明的实施例，热电偶的工作温度可以为0-350℃。由此，可以满足各种类型家用电器的使用性能。

需要特别说明的是，在本发明中，术语“家用电器”应做广义理解，不仅包括需要电能才能够实现其主要功能(如烹煮食物、加热等)，还包括无需电能实现其主要功能，但需要提供电能实现热电偶的测温的厨具、容器等。根据本发明的实施例，该家用电器可以包括锅具、电磁炉、煎烤机、热水壶、微波炉。由此，可以使锅具、电磁炉、煎烤机、热水壶、微波炉等实现精准、实时测温，提高其使用性能。

下面通过具体的实施例对本发明的方案进行说明，需要说明的是，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。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。

实施例1

采用冷喷涂方法制备热电偶的具体操作如下：

(1)准备正极喷涂粉材，成分为Fe，平均粒径约为20μm；准备负极喷涂粉材，成分为Ni₉₇Al₃，平均粒径为15μm。

(2)将步骤(1)中的2种喷涂粉材置于80℃烘箱中烘烤30min，去除喷涂粉材中的一些吸附水。

(3)准备铝合金基材，表面喷涂有Al₂O₃绝缘层。

(4)准备1个正极掩膜版，将其覆盖于步骤(3)的基材之上。

(5)采用冷喷涂将正极喷涂粉材喷涂于覆有正极掩膜版的基材之上，具体工艺参数为：工作气体为氮气，气体加热温度为300℃，气压1MPa，喷涂距离为10mm，喷枪移动速度为100mm/s，送粉速率为20g/min。

(6)准备1个负极掩膜版，将其覆盖于基材之上，负极掩膜版的负极镂空图案与正极掩膜版的正极镂空图案有1个重叠区域，重叠区域即为测温区，面积为2*5mm²。

(7)采用冷喷涂将负极喷涂粉材喷涂于覆有负极掩膜版以及正极的基材之上，具体工艺参数为：工作气体为氮气，气体加热温度为400℃，气压0.5MPa，喷涂距离为10mm，喷枪移动速度为50mm/s，送粉速率为50g/min，以形成热电偶。

本实施例中的热电偶设置在家用电器的壳体的内侧，为了测试本实施例的热电偶的测温性能，在该家用电器的外侧贴附标准热电偶，测试本实施例热电偶与标准热电偶在室温-300℃的升降温曲线，在整个测温过程中本实施例热电偶的温度与外贴标准热电偶近乎一致，误差约为0.5％。由此，该热电偶具有较高的灵敏度，可以使家用电器实时精准、实时测温。

实施例2

采用冷喷涂方法制备热电偶的具体操作如下：

(1)准备正极喷涂粉材，成分为Pt₉₀Rh₁₀，平均粒径约为45μm；准备负极喷涂粉材，成分为Pt，平均粒径为5μm。

(2)将步骤(1)中的2种喷涂粉材置于90℃烘箱中烘烤25min，去除喷涂粉材中的一些吸附水。

(3)准备钛合金基材，表面喷涂有ZrO₂绝缘层。

(4)准备1个正极掩膜版，将其覆盖于步骤(3)的基材之上。

(5)采用冷喷涂将正极喷涂粉材喷涂于覆有正极掩膜版的基材之上，具体工艺参数为：工作气体为氦气，气体加热温度为400℃，气压1MPa，喷涂距离为10mm，喷枪移动速度为100mm/s，送粉速率为10g/min。

(6)准备1个负极掩膜版，将其覆盖于基材之上，负极掩膜版的负极镂空图案与正极掩膜版的正极镂空图案有1个重叠区域，重叠区域即为测温区，面积为2*5mm²。

(7)采用冷喷涂将负极喷涂粉材喷涂于覆有负极掩膜版以及正极的基材之上，具体工艺参数为：工作气体为氮气，气体加热温度为500℃，气压2.5MPa，喷涂距离为50mm，喷枪移动速度为250mm/s，送粉速率为20g/min，以形成热电偶。

本实施例中的热电偶设置在家用电器的壳体的内侧，为了测试本实施例的热电偶的测温性能，在该家用电器的外侧贴附标准热电偶，测试本实施例热电偶与标准热电偶在室温-300℃的升降温曲线，在整个测温过程中本实施例热电偶的温度与外贴标准热电偶近乎一致，误差约为0.5％。由此，该热电偶具有较高的灵敏度，可以使家用电器实时精准、实时测温。

实施例3

采用冷喷涂方法制备热电偶的具体操作如下：

(1)准备正极喷涂粉材，成分为Ni₉₀Cr₁₀，平均粒径约为30μm；准备负极喷涂粉材，成分为Cu₅₅Ni₄₅，平均粒径为25μm。

(2)将步骤(1)中的2种喷涂粉材置于100℃烘箱中烘烤35min，去除喷涂粉材中的一些吸附水。

(3)准备微晶玻璃，表面进行喷砂处理。

(4)准备1个正极掩膜版，将其覆盖于步骤(3)的基材之上。

(5)采用冷喷涂将正极喷涂粉材喷涂于覆有正极掩膜版的基材之上，具体工艺参数为：工作气体为氮气，气体加热温度为600℃，气压3.0MPa，喷涂距离为20mm，喷枪移动速度为400mm/s，送粉速率为30g/min。

(6)准备1个负极掩膜版，将其覆盖于基材之上，负极掩膜版的负极镂空图案与正极掩膜版的正极镂空图案有1个重叠区域，重叠区域即为测温区，面积为2*5mm²。

(7)采用冷喷涂将负极喷涂粉材喷涂于覆有负极掩膜版以及正极的基材之上，具体工艺参数为：工作气体为氮气，气体加热温度为400℃，气压2.0MPa，喷涂距离为30mm，喷枪移动速度为300mm/s，送粉速率为40g/min，以形成热电偶。

本实施例中的热电偶设置在家用电器的壳体的内侧，为了测试本实施例的热电偶的测温性能，在该家用电器的外侧贴附标准热电偶，测试本实施例热电偶与标准热电偶在室温-300℃的升降温曲线，在整个测温过程中本实施例热电偶的温度与外贴标准热电偶近乎一致，误差约为0.5％。由此，该热电偶具有较高的灵敏度，可以使家用电器实时精准、实时测温。

实施例4

采用冷喷涂方法制备热电偶的具体操作如下：

(1)准备正极喷涂粉材，成分为Cu，平均粒径约为20μm；准备负极喷涂粉材，成分为Ni₉₇Si₃，平均粒径为15μm。

(2)将步骤(1)中的2种喷涂粉材置于80℃烘箱中烘烤35min，去除喷涂粉材中的一些吸附水。

(3)准备Al₂O₃陶瓷片。

(4)准备1个正极掩膜版，将其覆盖于步骤(3)的基材之上。

(5)采用冷喷涂将正极喷涂粉材喷涂于覆有正极掩膜版的基材之上，具体工艺参数为：工作气体为氮气，气体加热温度为700℃，气压2.5MPa，喷涂距离为20mm，喷枪移动速度为200mm/s，送粉速率为20g/min。

(6)准备1个负极掩膜版，将其覆盖于基材之上，负极掩膜版的负极镂空图案与正极掩膜版的正极镂空图案有1个重叠区域，重叠区域即为测温区，面积为2*5mm²。

(7)采用冷喷涂将负极喷涂粉材喷涂于覆有负极掩膜版以及正极的基材之上，具体工艺参数为：工作气体为氦气，气体加热温度为800℃，气压1.5MPa，喷涂距离为10mm，喷枪移动速度为100mm/s，送粉速率为40g/min，以形成热电偶。

本实施例中的热电偶设置在家用电器的壳体的内侧，为了测试本实施例的热电偶的测温性能，在该家用电器的外侧贴附标准热电偶，测试本实施例热电偶与标准热电偶在室温-300℃的升降温曲线，在整个测温过程中本实施例热电偶的温度与外贴标准热电偶近乎一致，误差约为0.5％。由此，该热电偶具有较高的灵敏度，可以使家用电器实时精准、实时测温。

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。