Ag/AgCl电极海洋电场探测机理研究

为研究Ag/AgCl电极海洋电场探测的机理,从电路角度建立了响应电场E′与发射电场E的函数关系,对自制的Ag/AgCl电极进行交流阻抗、Tafel和电极电场响应测试。结果表明:自制的Ag/AgCl电极在0.1 Hz的阻抗值大小约为10Ω,交换电流密度为1.61×10~(-3) A·cm~(-2),具有较好的电化学性能,且Ag/AgCl电极交换电流密度和表面积越大,探测性能越好。该测试结果与计算值能较好地吻合,验证了相关函数关系的正确性,说明基于具有稳定电位的Ag/AgCl电极探测海洋电场信号等同于测量电极对间海水的电压,从电路的角度解释了Ag/AgCl电极的海洋电场探测机理,具有一定的理论创新性。     

Ag/AgCl电极水中电场探测的幅频响应特性

采用固态粉压型Ag/AgC1电极对参数已知的水下低频交流电场进行探测.通过改变水中电场信号的特征参数进行对比实验,以检测电极对信号频率和幅值的响应特性.实验结果表明:发射信号在0～4 Hz、15～35 mV的范围内时,Ag/AgCl电极的探测灵敏度随发射信号幅值的增加而增强,并且探测信号能够真实地反映发射信号的频率特征.最后,提出了电场探测电极的响应性能的表征参数.     

海洋低频电场传感器敏感电极材料的选择

选择了9种不同的电极材料,根据海洋环境下低频、极低频电场的自身特点,通过直流电阻、交流阻抗、电极对极差漂移3个方面对电极性能进行了测试,研究了其用于海洋环境低频电场弱信号探测的可行性,筛选出了适合海洋环境低频电场测量的电极材料,并从理论上进行了解释.结果表明,固态Ag/AgCl电极的直流电阻和交流阻抗均较小,且其极差漂移可控制在μV级,具有优良的极化效应和较低的极差漂移,是海洋环境低频电场探测的敏感电极材料.     

浅海中电导率对同一水平面轴频电场的影响

为了研究电导率对浅海中轴频电场的影响,首先在基于水平时谐电流元的基础上推导出三层介质中电场表达式;然后,通过研究在某一海水深度不同海水电导率下的轴频电场幅值变化,得出了轴频电场随电导率变化而产生的变化曲线图趋势,即海水电导率的增加会使电场幅值减小,且当电导率较小时,电场值变化趋势较大;最后,通过实验测量不同电导率下的轴频电场,验证了结论的正确性。     

海水电场受物体电导率及其形状影响分析

海水中电场测量体会对目标电场产生影响,为了提高电场测量的准确度,利用有限元分析的方法研究了物体对海水电场分布的影响因素,并确定畸变电场的分布规律。仿真结果表明:海水电场畸变峰值大小及其畸变区域受物体的电导率及其形状影响,物体电导率小于或大于海水电导率时对电场分布的影响截然相反,物体形状的曲率越大,电场畸变的峰值越大,但畸变区域越小。     

基于AR预测模型的船舶轴频电场实时检测方法

船舶的腐蚀和防腐电流经螺旋桨转动的调制后会在海水中产生极低频的轴频电场,并成为一种重要的目标特征信号源,但其在海洋环境中衰减较快的特点给目标检测带来了困难.通过对船舶轴频电场以及海洋环境电场噪声与测量电路自噪声的分析,提出了一种能够在低信噪比下检测船舶轴频电场的方法.从对噪声信号的预测入手建立AR模型,以该模型对电场噪...     

海水电导率对舰船电场等效场源强度影响的实验研究

为掌握海水电导率对舰船水下腐蚀相关电场等效场源强度的影响,首先在实验室中模拟舰船船壳、螺旋桨、海洋环境、外加电流阴极保护系统,并通过外加电流使防护对象处于恒定保护电位;然后,在模拟船壳的不同涂层状态下改变海水电导率,分别测量流至船壳、螺旋桨的防腐电流及总的保护电流;最后,对测量结果进行了分析。结果表明:舰船腐蚀相关静态电场等效场源强度是近似正比于海水电导率的。实验研究结果为舰船腐蚀相关电场等效场源的确定及场的推演换算奠定了基础。     

海水中点电极对产生的电场研究

根据参考文献得到的海水中点电极电场计算公式,对位于海水平面上单个点电极在海水中的电场电位、电场强度进行了仿真计算,总结了电场分布规律及其影响因素。提出利用两个异号单电极组成电极对来模拟电极式扫雷具电场,并仿真计算了电极对的电场。最后,通过电极对和电偶极子的相似性验证了电极对模型的有效性。     

海水中稳恒电流电场的点电极计算模型

根据点电极基本假设,利用均匀介质中稳恒电流场与静电场的相似性,分别采用分离变量法和镜像法计算了点电极稳恒电流场在空气 海水 海床三层介质平行界面模型下的电位分布,从而得到了海水中稳恒电流电场的计算模型.计算结果表明:点电极的电场分布具有明显的特征,可作为舰船电场电极阵列模拟的计算单元.     

开口电极在海水中的电场特性研究

利用稳恒电磁场理论,通过基本假设和单个电极电场计算公式的推导,计算了某一深度平面的电场值,绘制了平面分布图。接着利用相似理论进行了模型缩比实验,测量了二电极电场在某一平面上的分布值,绘制了平面分布图,进行了基本特性分析。该结果对进行船舶电场模拟和海缆断点探寻等工作,具有很好的参考价值。