[发明专利]深水抗压传感器

说明书

本发明根据深海环境的特点，提供了一种能适应深水高压环境，防水防潮性好，价格低廉性能稳定的传感器，尤其是一种在万一出现渗漏的情况下具有自我修复功能的深水抗压传感器。这种深水抗压防渗水的传感器，在壳体的开口处的密封胶内侧，有憎水材料和膨胀材料等两种以上材料组成的混合物作为防水密封材料，在万一传感器壳体开口处的密封胶出现密封破坏而渗水时，或者密封胶与壳体之间出现密封破坏时，膨胀材料遇水后膨胀即体积增大，从而在渗水区域附近会形成一个较大的内压力，挤压混合在一起的憎水材料，当内部的挤压力大于或者等于外部水压力，则可以重新封堵密封胶渗水的缝隙，起到自动修复密封胶的作用。

技术领域

本发明属于电子电气技术领域，具体涉及一种应用于深海探测领域的传感器。

背景技术

海平面1000米以下的深海，是地球上最宁静而神秘的地方，那里生存着古老的原核生物，那里还蕴藏着丰富的资源，它们对人类未来的生存意义非凡。对于拥有300多万平方公里“蓝色国土”的中国来讲，能否去深海具有相当的现实意义：海洋深处存在着大量的矿产资源，也存在着极端环境下的生物。这些生物及其基因资源有巨大的科研和经济价值，是全球海洋科学家研究的热点。

我国的深海科技发展计划包括综合大洋钻探船、深潜技术和海底观测网三大部分。其中，海底观测网将通过有线和无线网络向各个观测点供应能量、收集信息，从而实现全天候、长期、连续的自动观测。海底观测网络是指能够对海底区域进行长期实时探测、传输数据、采集分析样品以及进行原位实验的海底无人网络系统，它由光电复合缆、基站以及一系列的水下监测设备和控制仪器组成。作为一种可以实现对海底进行长期实时观测的新型平台，海底观测网络将是继地面与海面(第一个观测平台)和空中遥测遥感(第二个观测平台)之后，人类探测海洋的第三个观测平台，也是国家安全、环境保护、资源开发和减灾防灾所不可缺少的基础技术和信息获取手段。

上述工程中，需要有大量的传感器长期在深水中工作，对防水防渗性能要求特别高。现有设备一般是采用专门设计的传感器不锈钢外壳，并在不锈钢外层又有一层陶瓷，使得传感器进行双重防护，使其抗水压能力高达10MPa，可以长期在水中工作。其防水密封，主要是通过密封材料进行防水。

发明内容

现有技术制造的传感器防潮防湿能力虽然不错，但在高压水下环境中工作时，传感器还是有可能出现密封失败的情况。因水有一定的导电性，当水渗透到传感元件时直接会造成传感器性能下降或不稳定，从而不能准确采集信号，严重时可使传感器失效，影响考察研究工作。

现有技术的传感器在传感元件表面，设置有多层用于防水防潮的密封层，在深海领域里，传感器所处的环境恶劣，传感器周围的水压很大，密封层与传感元件之间，以及不同的密封层之间，都可能形成裂缝，一旦形成裂缝，在强大的水压下，很快就会使防水层破坏，大量的水进入传感元件，损坏传感器。

本发明根据深海环境的特点，提供了一种能适应深水高压环境，防水防潮性好，价格低廉性能稳定的传感器，尤其是一种在万一出现渗漏的情况下具有自我修复功能的深水抗压传感器。 为了解决上述问题，本发明的技术方案是：

深水抗压传感器，包括壳体和设置在壳体内的传感元件，传感元件是深水抗压传感器的核心部件，安装在壳体内部；壳体是抵抗深水水压的防线，使用金属、陶瓷或者其他非金属高分子材料制造，一般很少发生问题。为了制造、检修或者穿过通讯电缆等需要，壳体上需要有一个以上的开口，这个开口是防水成败的关键，绝大部分渗漏都是在这个开口位置。根据传感器的种类不同及其功能需要，所述壳体可以呈圆棒状，壳体开口处有朝内侧翻转的折边。壳体也可以呈球状，壳体开口处有朝内侧翻转的折边，壳体设计成球状可承受更高的水压力，尤其适宜于海沟等超高压力的超深水域中使用。