[發明專利]一種容器內容物的體積測量方法、裝置、測量設備及介質

在審

• 申請號: 202110610586.3
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113358176A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 葛林飛;張進
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G01F22/00
• 分類號: G01F22/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種容器內容物的體積測量方法，其特征在于，包括：

向容器內部發出一段由多個頻率成分組成的第一聲音信號；

接收容器傳來的第二聲音信號，所述第二聲音信號為容器內部空氣因所述第一聲音信號產生振動發出的聲音信號；

對所述第二聲音信號進行傅里葉變換處理，以得到信號頻譜；

從所述信號頻譜中確定峰值對應的頻率；

根據預先測量的容器剩余容積與峰值頻率的關系、以及已知的容器總容積，計算得到容器內容物的體積。

2.根據權利要求1所述的容器內容物的體積測量方法，其特征在于，在向容器內部發出一段由多個頻率成分組成的第一聲音信號之前，還包括：

在容器為空和容器為滿中間，均勻取多個剩余容積并測量對應的峰值頻率，擬合這些數據得到一個描述剩余容積和峰值頻率關系的曲線。

3.根據權利要求1所述的容器內容物的體積測量方法，其特征在于，所述容器為圓柱體容器，在向容器內部發出一段由多個頻率成分組成的第一聲音信號之前，還包括：

根據如下公式確定容器剩余容積與峰值頻率的關系：

其中，V為容器剩余容積，v_s為聲速，f為峰值頻率，S為容器底面積。

4.根據權利要求1所述的容器內容物的體積測量方法，其特征在于，所述第一聲音信號為高斯白噪聲或者調頻連續波。

5.根據權利要求1所述的容器內容物的體積測量方法，其特征在于，所述向容器內部發出一段由多個頻率成分組成的第一聲音信號，包括：

從容器頂蓋或未被內容物沒過的邊緣發出一段由多個頻率成分組成的第一聲音信號。

6.根據權利要求1所述的容器內容物的體積測量方法，其特征在于，所述容器內容物包括液體、粉末和細小顆粒固體中的一種或多種。

7.一種容器內容物的體積測量裝置，其特征在于，包括：

發聲單元，用于向容器內部發出一段由多個頻率成分組成的第一聲音信號；

傳感單元，用于接收容器傳來的第二聲音信號，所述第二聲音信號為容器內部空氣因所述第一聲音信號產生振動發出的聲音信號；

變換單元，用于對所述第二聲音信號進行傅里葉變換處理，以得到信號頻譜；

峰值單元，用于從所述信號頻譜中確定峰值對應的頻率；

計算單元，用于根據預先測量的容器剩余容積與峰值頻率的關系、以及已知的容器總容積，計算得到容器內容物的體積。

8.根據權利要求7所述的容器內容物的體積測量裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

匹配單元，用于在容器為空和容器為滿中間，均勻取多個剩余容積并測量對應的峰值頻率，擬合這些數據得到一個描述剩余容積和峰值頻率關系的曲線。

9.一種測量設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現根據權利要求1-6中任一所述的容器內容物的體積測量方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現根據權利要求1-6中任一所述的容器內容物的體積測量方法。