T_ZHAS 30-2024 海洋芯片级水质传感器原位免维护设计指南.docxVIP

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团体标准

T/ZHAS30—2024

海洋芯片级水质传感器原位免维护设计指南

Guidelinesforinsitumaintenance-freedesignofmarinechip-levelwaterqualitysensors

2024-08-30发布2024-09-30实施

珠海市标准化协会发布

I

T/ZHAS30—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规

定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由广东芯阅科技有限公司提出。

本文件由珠海市标准化协会归口。

本文件起草单位：广东芯阅科技有限公司、江苏阅水智芯科技有限公司、青岛罗博飞海洋技术有限公司。

本文件主要起草人：孙铭锐、金建东、马秀芬、尹雪。

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T/ZHAS30—2024

海洋芯片级水质传感器原位免维护设计指南

1范围

本文件描述了海洋芯片级水质传感器原位免维护设计的技术途径，提出了海洋芯片级水质传感器原位免维护设计的技术要求。

本文件适用于海洋芯片级水质传感器原位免维护的设计，其他同类产品的设计可参照使用。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

GB/T7665界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1

传感器transducer/sensor

能感受被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

注1：敏感元件（sensingelement），指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。

注2：转换元件（transducingelement），指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。

注3：当输出为规定标准信号时，则称为变送器（transmitter）。注4：英文单词中的斜线符号“/”，表示其前后的词通用。

[来源：GB/T7665-2005，3.1.1]3.2

水质waterquality

水体质量的简称。它标志着水体的物理（如色度、浊度、臭味等）、化学（无机物和有机物的含量）和生物（细菌、微生物、浮游生物、底栖生物）的特性及其组成的状况。

3.3

芯片级传感器chip-levelsensor

传感器的敏感元件为芯片形态的传感器。3.4

原位免维护insitumaintenance-free

海洋水质传感器在环境监测应用中，全工作周期未离开测量水样原位置，连续工作不需人为维护。3.5

敏感元件自动更换sensingelementreplaceautomatically

在传感器工作过程中，通过传感器中自带的失效评估系统和机械传动系统，将备用敏感元件传送到工作位置替换失效的元件。

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4技术途径

4.1概述

产品实现长期原位免维护工作的前提是传感器在海洋环境中无故障工作。提高传感器无故障工作时间的技术途径主要包括传感器自身性能的提升、传感器封装防护等，应用原位敏感元件自动更换技术，可以在传感器核心元件技术指标不变、封装防护等级不变的情况下，实现传感器的长期免维护工作。

4.2传感器核心元件性能

通过芯片级传感器核心元件的设计和工艺技术的改进，使测量范围、测量精度及使用寿命达到其性能指标，延长传感器无故障工作时间，进而延长维护周期，包括但不限于温度、pH、溶解氧、电导率等参数。

4.3传感器封装防护

传感器封装外壳选用耐海水腐蚀材料,静态海水中耐腐蚀速率不高于0.05mm/a，也可以在传感器外壳涂上不影响传感器功能的防护涂料，降低海水腐蚀及生物附着对传感器的影响，从而提高传感器的无故障工作时间，耐水压不低于50m。

4.4传感器外壳刮刷

传感器外壳设置刮刷器，连续或定期刮刷掉海洋水质传感器外壳附着物，提高传感器无故障工作时间。

4.5传感器敏感单元原位自动更换

传感器具有敏感元件自动更换装置，传感器配置冗余敏感单元，当工作中的传感器敏感单元性能降低或失效，传感器中自带的评估系统和机械传动系统，将备用的敏感单元传送到工作位置替换失效的元件，以保证传感器在海洋中正常工作。

注1：性能降低指测量范围、精度等参数超出传感器预定技术指标规定值。注2：失效指传感器的输出异常。

5设计要求

5.1概述

产品设计采用海洋水质传感器敏感元件自动更换装置，通过敏感单元冗余设计提高传感器水下工