一种海洋电场传感器探头结构的制作方法

本实用新型涉及电场传感器技术领域，尤其是一种海洋电场传感器探头结构。

背景技术：

海洋电场传感器，是一种低噪声、高精度的电场测量设备，适用于舰船阴极保护系统、海洋石油矿产勘探系统等。海洋电场传感器的探头被称之为电极，是电场传感器至关重要的部件。当前广泛使用的海洋电极为不极化电极，包括Ag-AgCl电极、Pb-PbCl2电极等。不极化电极在使用时需浸没在海水中，海水中的氯离子与电极中的电解质发生氧化还原反应，进而通过前置放大器检测电极处的海洋电势值。但是这种不极化电极在实际使用中存在一些问题：(1)不极化电极通过离子的氧化还原反应获得所处位置的电场电势，不可避免地带来电化学噪声，致使电极自噪声水平难以进一步降低；(2)不极化电极在工作时需要一定时间达到电化学平衡，无法进行快速测量；(3)离子的氧化还原反应将导致电极自身的不断被消耗。

近期一种新类型的海洋电极被提出，该电极由化学惰性的阀金属制成(如钽、钛、铌等)，电极表面具有一层均匀、致密的金属氧化层。该电极具有多孔结构，通过电容耦合的方式测量海洋电势值，因而也被称之为电容电极。由于电容电极为化学惰性电极，极难与海水中的离子发生氧化还原反应，可以避免电化学噪声的产生，自身也不会在使用过程中被消耗。根据不极化电极的工作原理知，不极化电极限定使用环境中必须需要一定浓度的氯离子，而电容电极对使用环境中的离子类型并无特定要求，因此不仅可以适用于海洋环境，也可以适用于江河、湖泊、甚至被重金属离子污染的水域等环境。电容电极的这些优点可以使其具有更为广泛的应用性。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种一方面起到固定、保护电容电极的作用，另一方面避免海洋生物附着在电极表面，造成电极多孔结构的堵塞的海洋电场传感器探头结构。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种海洋电场传感器探头结构，包括电容电极，所述电容电极设于电极腔内，该电极腔的外壁上设有数个通孔，均匀分布，电极腔的后端安装外塞，电极腔的前端安装密封腔，电容电极的前端连接输出导线，该输出导线贯穿电极腔和密封腔，输出导线与密封腔之间通过水密接头连接。

作为本实用新型的进一步方案：所述密封腔内灌封有环氧树脂。

作为本实用新型的进一步方案：所述外塞、电极腔、密封腔均由非金属材料制成。

作为本实用新型的进一步方案：所述电容电极外部环绕弹性垫圈，弹性垫圈配合外塞固定电容电极。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该海洋电场传感器探头结构在不影响电容电极有效测量海洋电场的情况下，起到固定、保护电容电极的作用，并避免海洋生物附着在电极表面，造成电极多孔结构的堵塞，值得大力推广。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型实施例中，一种海洋电场传感器探头结构，包括电容电极7，所述电容电极7设于电极腔2内，该电极腔2的外壁上设有数个通孔3，均匀分布，电极腔2的后端安装外塞1，电极腔2的前端安装密封腔4，密封腔4内使用环氧树脂灌封，以防止海水由电极腔2与输出导线6的空隙渗入至水密接头5，致使输出导线6与数据采集系统的连接线缆的接头被海水污染，电容电极7的前端连接输出导线6，该输出导线6贯穿电极腔2和密封腔4，输出导线6与密封腔4之间通过水密接头5连接。

进一步，所述外塞1、电极腔2、密封腔4均由非金属材料制成，材料包括但不限定于陶瓷、聚四氟乙烯、酚醛树脂等。

进一步，所述电容电极7外部环绕弹性垫圈，弹性垫圈配合外塞1固定电容电极7，弹性垫圈用于缓冲电容电极7在运输、投放等过程中可能受到的外界冲击。

本实用新型适用于但不限定于海洋环境中电场的测量。如图所示为本实用新型的一种代表性示例，电容电极7位于电极腔2的空腔内，由外塞1和弹性垫圈固定。电极腔2的腔体具有均匀分布的通孔3，环境中的海水可以由通孔3流入电极腔2的腔内，并进一步渗入电容电极7的孔隙中。电容电极7的输出导线6穿过密封腔4、水密接头5，进而通过线缆连接至数据采集系统。密封腔4的空腔使用环氧树脂灌封，以防止海水由电极腔2与输出导线6的空隙渗入至水密接头5，致使输出导线6与数据采集系统的连接线缆的接头被海水污染。

外塞1、电极腔2、密封腔4均由非金属材料制成，可避免对电容电极7造成电信号干扰。电极腔2起到固定、保护电容电极7的作用，以避免在运输、投放等过程中造成电容电极7的损伤。同时，电极腔2还防止海洋生物附着在电容电极7表面，造成电容电极7的空隙被堵塞，造成性能上的下降。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。