[实用新型]一种海洋电场测量传感器

说明书

本实用新型公开了一种海洋电场测量传感器，其包括：电极体(1)，由银基(20)、附着层(21)、防护膜(22)组成，用于感测电场信号；电极舱(2)，用于防护电极体(1)遭受外力碰撞，同时减缓海水与电极体(1)的相对运动；固体填充物(3)，安装在电极体(1)和电极舱(2)之间的空隙；底座(4)，用于电极体(1)与水密接插件(5)的密封和固定；水密接插件(5)，用于传导检测的信号；连接线(6)为金属银线，用于连接电极体(1)和水密接插件(5)；底座内舱(7)用于提供传感器封装空间。本实用新型有效克服了常规技术中氯化银容易脱落的缺点，有效提高了电极的长期稳定性；通过覆膜处理可以阻挡有害杂质离子对电极的侵蚀，可以作为复杂环境下的测量电极。

技术领域

本实用新型属于地球物理测量领域，具体属于海洋勘测领域，尤其涉及一种海洋电场测量传感器。

背景技术

海底电场信号以中、低频率的信号为主，特别是地球物理探测中，为获取深部结构需要采集的时间很长。海洋环境中进行电场测量面临的突出问题之一是信号太弱，另外一个问题在于海水具有强腐蚀性，对探测传感器的长期稳定性要求很高。

银/氯化银电极是一种常见的参比电极，具有交换电流密度大，低极化，阻抗低，电位恒定等优点，在海洋工程、生物电探测等领域已得到广泛应用。相关制备技术已有大量文献和专利发表，传统的制作方法之一是电化学处理，通过电解处理银，使其表面氯化形成氯化银的薄层，形成银/氯化银电极。在海水高压环境中，实验室常用的银/氯化银电极无法使用，因此需要特别的制备技术。专利03138856.6中采用压制烧结处理制成固体参比电极，适用于长期浸泡在海水中，但粉体压制材料的结合力较差，在高压海水环境中使用深度受限；专利2012100554037基于常规电化学处理提出了一种电极装置和制备方法，由于常规电化学处理的氯化银层粘附不牢，使用一段时间后表面活性层容易脱落，影响电极的长期稳定性。同时，海水中各种成分复杂，特别是溴、碘等离子对氯化银易产生侵蚀，导致电极失效。

为实现高精度电场测量，高稳定性的电极研制一直是本领域研究人员关注的热点问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足及问题，本实用新型提出一种长期稳定性好的海洋电场测量传感器。

依据本实用新型的技术方案，提供一种海洋电场测量传感器，其包括：电极体、电极舱、固体填充物、底座、水密接插件、连接线、底座内舱，其中电极体由银基、附着层、防护膜组成，银基由银箔制成，通过电化学处理在其表面生成一个银、氯化银附着层，防护膜覆盖在附着层之上，电极体用于感测电场信号；电极舱用于防护电极体遭受外力碰撞，同时减缓海水与电极体的相对运动；固体填充物安装在电极体和电极舱之间的空隙；底座用于固定电极体以及水密接插件的密封；连接线为金属银线，用于连接电极体和水密接插件；底座内舱用于提供传感器封装空间。

优选地，所述电极舱材料为耐腐蚀、耐高压的高分子聚合物(如聚乙烯)多孔管，孔径100μm，海水可自由通过，同时隔离电极舱内外的大颗粒物质。

优选地，固体填充物为惰性吸附剂(如二氧化硅)，其作用在于进一步过滤海水中杂质，减缓电极体的溶蚀。

优选地，底座为耐海水腐蚀的非金属材料，如ABS工程塑料、聚四氟乙烯制成的圆管，一端用于固定水密接插件，另一端用于固定电极舱。

使用本实用新型的技术方案，可以具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的这种海洋电场测量传感器，基于反向电解处理，在银基表面的氯化银附着层中还原出部分银，扩展了银基表面的有效传导层，通过高温热处理可以让表面的氯化银附着层牢固的黏附于银基上，有效克服了常规技术中氯化银容易脱落的缺点，大大提高了电极的长期稳定性。