【JD-LSZ05】山東競(jìng)道廠家攜手共創(chuàng)，讓每一刻都閃耀企業(yè)光輝!

　　海水具有高鹽度(3.5%)、強(qiáng)腐蝕性(氯離子濃度約19000mg/L)及生物附著特性，對(duì)監(jiān)測(cè)傳感器構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)金屬電極在海水環(huán)境中易發(fā)生點(diǎn)蝕，而普通塑料外殼可能因鹽析作用開裂。為滿足海洋監(jiān)測(cè)需求，需從材料防腐、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抗生物附著三方面構(gòu)建耐腐蝕技術(shù)體系。

　　一、耐腐蝕傳感器材料技術(shù)

　　電極材料選擇

　　氯離子是海水腐蝕的主要誘因，需選用耐蝕合金或非金屬電極。例如，某型海水pH傳感器采用鉭(Ta)電極，其表面形成致密氧化膜，在3.5% NaCl溶液中腐蝕速率小于0.01mm/年，較316L不銹鋼提升10倍。溶解氧傳感器電極則使用鉑(Pt)鍍金工藝，金層厚度達(dá)2μm，可有效阻擋氯離子滲透。

　　電導(dǎo)率傳感器需直接接觸海水，傳統(tǒng)石墨電極易被生物污染。某新型傳感器采用聚苯胺(PANI)導(dǎo)電聚合物電極，其表面帶正電荷，可抑制負(fù)電性細(xì)菌附著，同時(shí)通過(guò)摻雜碘離子提升導(dǎo)電性，在海水中的電導(dǎo)率測(cè)量誤差小于±0.5%。

　　防護(hù)涂層技術(shù)

　　傳感器外殼需承受海水沖刷與鹽霧侵蝕。某型海洋監(jiān)測(cè)浮標(biāo)外殼采用環(huán)氧玻璃鋼復(fù)合材料，其彎曲強(qiáng)度達(dá)300MPa，較普通塑料提升5倍，同時(shí)表面涂覆氟碳樹脂涂層，接觸角達(dá)120°，可減少鹽分沉積。在南海某海域連續(xù)運(yùn)行2年后，涂層完整率仍超過(guò)95%。

　　二、抗生物附著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　流線型外殼設(shè)計(jì)

　　生物附著多發(fā)生在低流速區(qū)域。某型深海監(jiān)測(cè)站采用水滴形外殼，其長(zhǎng)徑比達(dá)3:1，表面粗糙度小于Ra0.2μm，可降低藤壺、藻類等生物的附著概率。在東海3000米深海環(huán)境中，6個(gè)月后生物覆蓋率不足5%，較傳統(tǒng)圓柱形外殼減少80%。

　　自清潔機(jī)制

　　機(jī)械清洗是常用抗污手段。某多參數(shù)傳感器集成微型振動(dòng)馬達(dá)，通過(guò)高頻振動(dòng)(1000Hz)剝離表面附著物，配合定時(shí)清洗程序，可維持72小時(shí)清潔狀態(tài)。在渤海灣某養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)用中，濁度傳感器測(cè)量值與人工擦拭后偏差小于3%，驗(yàn)證了自清潔效果。

　　化學(xué)清洗方面，某型電導(dǎo)率傳感器內(nèi)置緩釋氯片，通過(guò)微孔擴(kuò)散釋放次氯酸根(0.1mg/L)，可抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。在紅海高鹽度環(huán)境中，6個(gè)月內(nèi)無(wú)需人工干預(yù)，電導(dǎo)率數(shù)據(jù)穩(wěn)定性優(yōu)于±1%。

　　三、密封與連接技術(shù)

　　高壓密封設(shè)計(jì)

　　深海監(jiān)測(cè)需承受數(shù)百個(gè)大氣壓。某型6000米級(jí)傳感器采用鈦合金壓力艙，配合金屬O型圈密封，在65MPa壓力下泄漏率小于1×10?¹² Pa·m³/s。其電纜接口使用錐形密封結(jié)構(gòu)，通過(guò)液壓鎖緊裝置實(shí)現(xiàn)零泄漏，在馬里亞納海溝實(shí)地測(cè)試中通過(guò)驗(yàn)證。

　　耐腐蝕連接器

　　海水環(huán)境對(duì)連接器腐蝕尤為嚴(yán)重。某型水下連接器采用哈氏合金C-276觸點(diǎn)，其耐蝕性優(yōu)于316L不銹鋼3倍，同時(shí)表面鍍鈀(Pd)層，可減少接觸電阻。在南海某油氣平臺(tái)應(yīng)用中，連接器在海水浸泡3年后仍可正常傳輸數(shù)據(jù)，插拔力變化率小于10%。

　　四、典型應(yīng)用案例

　　在青島膠州灣海洋牧場(chǎng)，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備因生物附著需每月人工清理。2024年部署耐腐蝕型多參數(shù)傳感器后，采用氟碳涂層外殼、自清潔振動(dòng)馬達(dá)及緩釋氯片技術(shù)，連續(xù)運(yùn)行6個(gè)月無(wú)需維護(hù)，溶解氧測(cè)量值與人工采樣偏差小于0.2mg/L。其中，電導(dǎo)率傳感器在鹽度波動(dòng)(28‰-32‰)環(huán)境中，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差僅0.15‰，顯著優(yōu)于行業(yè)平均水平。