[發(fā)明專利]基于DTOF測量容器內(nèi)液位的方法、DTOF模組及容器

在審

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• 申請日: 2023-02-16
• 公開（公告）號: CN116295717A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳藝章;周揚(yáng);邢旭
• 申請（專利權(quán)）人: 成都阜時科技有限公司
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292;B65D25/02;B65D25/54;B65D51/24;G01S17/08
• 代理公司: 深圳市倡創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44660
• 代理人: 蘭艷林

1.一種基于DTOF測量容器內(nèi)液位的方法，所述容器設(shè)置有DTOF模組，其特征在于，所述測量容器內(nèi)液位的方法包括：

向所述容器內(nèi)發(fā)射檢測光；

接收所述檢測光反射回來的反射光；

根據(jù)所述檢測光的發(fā)射時間和所述反射光的接收時間得到總飛行時長；

根據(jù)所述總飛行時長、光速、所述檢測光傳輸至所述容器當(dāng)前液面所經(jīng)過的介質(zhì)的折射率，計(jì)算出目標(biāo)距離；以及

根據(jù)所述目標(biāo)距離確定所述容器內(nèi)的液位。

2.如權(quán)利要求1所述的基于DTOF測量容器內(nèi)液位的方法，其特征在于，所述介質(zhì)包括第一介質(zhì)和第二介質(zhì)，所述容器包括蓋子和本體，所述本體設(shè)有用于盛放液體的容腔，所述蓋子蓋設(shè)于所述本體；所述蓋子設(shè)有透光部；所述DTOF模組嵌設(shè)于所述蓋子內(nèi)；所述透光部由第一介質(zhì)制成，所述第二介質(zhì)為空氣，所述檢測光通過所述透光部射入所述容器內(nèi)，根據(jù)所述總飛行時長、所述檢測光射到所述容器內(nèi)當(dāng)前液面所經(jīng)過的介質(zhì)折射率以及光速計(jì)算出目標(biāo)距離包括：

利用第一公式計(jì)算得到，所述第一公式為：

其中，t為所述飛行時長、h為初始液面高度、d為透光部的厚度、c為光速、n₂為透光部的折射率以及n₀為空氣的折射率。

3.如權(quán)利要求1所述的基于DTOF測量容器內(nèi)液位的方法，其特征在于，所述介質(zhì)包括第一介質(zhì)和第二介質(zhì)，所述容器包括蓋子和本體，所述本體設(shè)有盛放液體的容腔，所述DTOF模組設(shè)置于所述本體與所述蓋子相背的底部，所述底部設(shè)有透光部，所述透光部由第一介質(zhì)制成，所述第二介質(zhì)為盛放于所述容器中液體，根據(jù)所述總飛行時長、所述檢測光射到所述容器內(nèi)當(dāng)前液面所經(jīng)過的介質(zhì)折射率以及光速計(jì)算出目標(biāo)距離包括：

利用第二公式計(jì)算得到，所述第二公式為：

其中，t為所述飛行時長、h為初始液面高度、d為透光部的厚度、c為光速、n₂為透光部的折射率以及n1為液體的折射率。

4.如權(quán)利要求3所述的基于DTOF測量容器內(nèi)液位的方法，其特征在于，所述容器包括若干模式；所述若干模式用于選擇容器中盛放液體的類型；所述基于DTOF測量容器內(nèi)液位的方法還包括：

根據(jù)用戶選擇的模式從預(yù)設(shè)的關(guān)聯(lián)表單中選擇相應(yīng)的預(yù)設(shè)折射率作為所述第二介質(zhì)的折射率；其中，所述預(yù)設(shè)的關(guān)聯(lián)表單中存放著若干預(yù)設(shè)液體類型和若干預(yù)設(shè)折射率一一對應(yīng)關(guān)系。

5.如權(quán)利要求1所述的基于DTOF測量容器內(nèi)液位的方法，其特征在于，所述DTOF模組包括光發(fā)射器以及光接收器；所述光接收器包括參考接收器以及測量接收器，所述光發(fā)射器用于發(fā)射所述檢測光；所述測量接收器用于接收所述反射光；所述光發(fā)射器發(fā)射的檢測光部分直接射入所述參考接收器，所述檢測光的發(fā)射時間由所述參考接收器確定。

6.如權(quán)利要求1所述的基于DTOF測量容器內(nèi)液位的方法，其特征在于，所述基于DTOF測量容器內(nèi)液位的方法還包括：

利用所述DTOF模組獲取所述目標(biāo)距離的峰高比以及測距誤差；以及

根據(jù)所述目標(biāo)距離、所述測距誤差以及所述峰高比修正所述測距誤差。

7.如權(quán)利要求6所述的基于DTOF測量容器內(nèi)液位的方法，其特征在于，所述目標(biāo)距離包括高度依次下降的第一區(qū)間、第二區(qū)間以及第三區(qū)間，根據(jù)所述目標(biāo)距離、所述測距誤差以及所述峰高比修正所述測距誤差包括：

判斷所述目標(biāo)距離是否處于第一區(qū)間、第二區(qū)間或者第三區(qū)間中的一者；

當(dāng)所述目標(biāo)距離處于第一區(qū)間時，采用分段法修正所述測距誤差；

當(dāng)所述目標(biāo)距離處于第二區(qū)間時，采用第一擬合關(guān)系曲線修正所述測距誤差，其中，所述第一擬合關(guān)系曲線包括所述目標(biāo)距離與所述測距誤差；以及

當(dāng)所述目標(biāo)距離處于第三區(qū)間時，采用第二擬合關(guān)系曲線修正所述測距誤差，其中，所述第二擬合關(guān)系曲線包括所述峰高比與所述測距誤差。