舰船水下腐蚀电场信号探测传感器性能测试*
2021-03-16
舰船电子工程 2021年2期
(91404部队41分队 秦皇岛 066000)
1 引言
舰船腐蚀相关电场的来源主要有两个方面,一是舰船自身不同部位的异种金属接触海水发生电偶腐蚀,产生电化学腐蚀电流;二是舰船为了抑制腐蚀而采取的牺牲阳极或外加电流阴极保护系统产生的防腐电流,二者在海水中产生较强的静电场,中型舰船的阴极保护系统产生的电流可达数百安,频率范围为DC~0.5Hz。同时腐蚀和防腐电流经螺旋桨调制,会产生频率范围为1Hz~7Hz的极低频交变电场,称为轴频电场[1~4]。已有文献[4~7]表明腐蚀相关电场的低频部分在海水中的衰减较小,传播距离可达5000m。因此,通过测量舰船低频微弱电场信号发现目标舰船已成为各国海军关注的重点[8]。美国目前装备的潜艇水下探测系统均已增加了极低频水下电场检测模块[9]。
水中电场的探测传感器装置,也称电极,是通过电化学反应将液相信号转变成电信号的装置。由于测量信号来源于外场作用下电极的电化学反应,电极性能的好坏决定了信号探测水平的高低,因此性能优异的电极是电场测量的物质基础。同陆上电场测量相比,水下极低频电场信号的探测难度要大得多,对电极的性能提出了很多新的要求:
1)海水对电场信号具有强烈的衰减作用,使得水下电场信号比陆上微弱得多,超出一到两倍船长后,有用信号往往减小至mV甚至μV级,因此需要电极具有很高的测量灵敏度;
2)测量时,电极直接与海水接触,导线部分又需与海水隔离,因此需要电极具有良好的密封性。……
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