[实用新型]一种具有自校准功能的次声传感器

说明书

本实用新型公开了一种具有自校准功能的次声传感器，所述次声传感器包括：次声传感器本体，所述次声传感器本体包括一个圆柱形壳体，其内设置一个隔板，将壳体内的空间分为前腔(5)和后腔(10)，在隔板上设置膜片(7)，在膜片(7)的下方设置后极板(8)，两者之间形成电容；后极板(8)连接检测电路(12)；所述次声传感器还包括：电激励组件和信号产生模块；所述电激励组件包括绝缘支撑件(9)和金属薄片极板(11)；所述绝缘支撑件(9)设置在隔板上并与其绝缘，所述金属薄片极板(11)固定在绝缘支撑件(9)上；所述信号产生模块产生偏置电压的交流信号，发送至金属薄片极板(11)。

技术领域

本实用新型涉及次声传感器及次声源探测领域，尤其涉及一种具有自校准功能的次声传感器。

背景技术

次声传感器及次声阵列监测网络被广泛应用于自然灾害监测如火山爆发、飓风、雪崩、流星雨、海啸等事件。瑞士联邦理工学院的声学与电磁学实验室通过建立次声传感器阵列网络来监测雪崩、火流星等自然事件。加拿大西安大略大学建立了次声传感器阵列网络，成功监测到火流星轨迹。美国夏威夷大学的次声实验室(ISLA)，分别在夏威夷、迪戈加西亚岛、西太平洋帕劳群岛建立广域次声阵列监测网，用于火山，火流星，台风的监测。2003年，美国的科罗拉多国家海洋大气与环境科学实验室与科罗拉多大学环境实验室联合建立了广域次声传感器网络(ISNET)，主要用于监测飓风，在飓风到达前一个半小时接收到明显的次声波，各个监测点接收信号的相关性明显增强，建立了次声波频率与飓风直径关系，实现对飓风预警。美国加利福尼亚大学的斯克里普斯研究所(IGPP)建立次声传感器阵列网络来研究圣海伦斯火山产生的次声波信号，数据表明火山爆发之前接到了明显的次声信号，可以用于对火山的监测。国内中科院声学研究所、成都山地所、重庆绿色智能研究院，以及成都理工大学等单位采用次声传感器对泥石流、滑坡等自然灾害进行了监测预警。地震局地壳应力研究所在川滇地区布设了次声监测网络，用于对地震自然灾害进行监测。

次声传感器还可以用于对爆炸源进行监测，国际禁核试组织CTBTO在全球建立了次声监测网络，对次声事件进行监测。在次声事件监测中，最为重要的是次声传感器敏感器件，由于这些应用长期处在野外，无人值守，因此次声传感器设备的正常工作与否显得尤其重要，并且次声传感器部署在野外，随着使用年限，灵敏度重要指标会下降，严重影响监测能力。目前传感器的标定是通过把设备取回在实验室进行标定，费时费力，长期在野外工作不易实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种适用于野外具有自校准功能的次声传感器，实现监测次声传感器的工作状态和在线校准次声传感器的灵敏度，提高次声事件监测技术能力。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有自校准功能的次声传感器，所述次声传感器包括：次声传感器本体，所述次声传感器主体包括一个圆柱形壳体，其内设置一个隔板，将壳体内的空间分为前腔和后腔，在隔板上设置膜片，在膜片的下方设置后极板，两者之间形成电容；后极板连接检测电路；

所述次声传感器还包括：电激励组件和信号产生模块；

所述电激励组件包括绝缘支撑件和金属薄片极板；所述绝缘支撑件设置在隔板上并与其绝缘，所述金属薄片极板固定在绝缘支撑件上；

所述信号产生模块产生偏置电压的交流信号，发送至金属薄片极板。

作为上述装置的一种改进，所述信号产生模块包括信号产生器、交流升压转换单元和直流电压升压转换单元；所述信号产生器产生校准正弦电信号，然后经过交流升压转换单元将校准正弦电信号放大至数十倍；并且通过直流电压升压转换单元加载偏置，形成100V以上偏置电压的交流信号。

作为上述装置的一种改进，所述金属薄片极板与直流电压升压转换单元相连。

作为上述装置的一种改进，所述绝缘支撑件为中空的圆柱体，所述膜片在圆柱体内。