后间隔一段时间后开始进行，以消除杂 音的干扰，优选的，该时间间隔为Is。
[0038] 为了能够更好的提高精度，还包括对接收的声波进行降噪处理的步骤。
[0039] 在本方案中，声能的衰减系数优选为衰减速率。
[0040] 以下结合实验数据对本发明进行说明，参照表1，其为通过本发明测量所得的液量 与实际液量的对比，其中容器容量为500ml，内胆为圆柱形，直径5 cm，表中数值的单位为 ml。由表中数据可知，测量数据相对于实际数据偏离程度较小，误差可控制在3%以内，即本 方案可以实现精确测量液体体积的目的。
[0041] 参照表2,为在容器倾斜的情况下，本发明与超声波方式测量结果的对比，其中容 器容量为500 ml，内胆为圆柱形，直径5 cm，倾斜角度为30°，表中数值的单位为ml。由表 中数据可知，超声波测量在容器倾斜的情况下测量误差极大，尤其在液体体积占容器容积 一半的时候误差最大，基本上已经无法实现测量目的，其原因在于容器发生倾斜时，超声波 液位仪所发出的超声波必须经过腔体内壁和水面的多次反射才可以被超声波探头接收，因 此在无水或水满时的误差较小，在装有一半水时的误差最大，而采用本发明中的测量方式 仍然可以将误差控制在5%以内，具有很好的适应能力。 CN 105181069 A I兄明 5/6 页
[0042] 本发明还公开了一种测量装置，参照图2与图3,其包括主体1、扬声器2、麦克风3 与控制系统(未示出）。其中，主体1作为承载结构，用于安装所述扬声器、麦克风与控制系 统。扬声器2与麦克风3在控制系统的控制下，分别进行声波的发射与接收，反射后的声波 经控制系统检测获得衰减系数，系统检测基于容器的容积与衰减系数获得液体的体积。 [0043] 优选的，所述扬声器发射的声波具有固定的持续时长与波长，且控制系统内存储 有数据库，该数据库为该固定时长与波长的声波在不同体积的腔体内反射后的衰减系数的 数据库。
[0044] 作为测量装置的一个优选实施例，其可以是一个单独的结构，用于现有腔体内液 体体积的测量，如汽车油箱内油量的监测，将主体1、扬声器2、麦克风3与控制系统集成为 独立的测量装置，然后将该测量装置安装于油箱内便能完成液量的测量。
[0045] 作为测量装置的另一个优选实施例，测量装置本身也可构成腔体的一部分。在本 实施例中，主体优选为一容器或一盖体，当主体为容器时，扬声器2、麦克风3与控制系统安 装在容器上，其需要配合容器盖形成上述的腔体；类似的，主体为盖体时，扬声器2、麦克风 3与控制系统安装在盖体上，其需要配合容器形成上述的腔体。本实施例优选采用主体为盖 体的情形，适用于水壶等容器，其可将水壶的密封与液量检测合为一体，便于用户使用。
[0046] 可以理解的是，扬声器2、麦克风3与控制系统也可以分别安装在容器与容器盖 上。
[0047] 为了使液量测量更为精准，测量装置还包括触发装置。作为触发装置的一个实施 例，以主体为容器盖的情形为例，包括设于容器盖上的至少两处的导电片，其处于同一水平 面上，适用于具有导电能力的容器。当盖体与容器之间形成腔体时，容器口同时与导电片接 触，从而在导电片之间形成导电回路，进而触发扬声器2与麦克风3开始工作。
[0048] 上述实施例仅适用于具有导电功能的容器，对于由绝缘材料制成的容器则无法实 现其功能，此外由于误差的存在，可能出现容器无法同时接触到限位装置的情况，导致无法 同步测量，因此，本发明公开了进一步的改进方式，触发装置包括可导电的固定片，以及对 应设于固定片下方的弹片，弹片可发生弹性运动，从而具有与所述固定片导通的第一状态 和与所述固定片断开的第二状态。当盖体与容器形成腔体后，容器口抵持弹片使其与固定 片接触，从而在弹片与固定片之间形成导电回路，进而触发扬声器与麦克风工作。
[0049] 为消除残留噪音的影响，扬声器与麦克风在触发后的一段时间后开始工作。
[0050] 以上为本发明公开的两种典型触发方式，但是本发明并不局限于这两种，其也可 以是霍尔磁感式、光电式、电场耦合式等。
[0051] 以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施 例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替 换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1. 一种基于声波检测的容器内液体体积测量方法，包括以下步骤， SlO在容器内形成一腔体； S20向腔体内发射声波； S30接收经腔体内壁与液面反射后的声波； S40基于反射后声波的衰减系数获得容器内液体的体积。2. 根据权利要求1所述的基于声波检测的容器内液体体积测量方法，其特征在于，所 述腔体为一封闭的腔体。3. 根据权利要求2所述的基于声波检测的容器内液体体积测量方法，其特征在于，步 骤S20中声波的发射持续时长与波长为一固定值。4. 根据权利要求3所述的基于声波检测的容器内液体体积测量方法，其特征在于，所 述声波的发射持续时长大于l〇ms。5. 根据权利要求3所述的基于声波检测的容器内液体体积测量方法，其特征在于，所 述声波的波长大于容器的高度，且小于l〇m。6. 根据权利要求3至5中任一项所述的基于声波检测的容器内液体体积测量方法，其 特征在于，步骤S40中获得容器内液体体积的方法为： S41预先测试该固定时长与波长的声波在不同体积的腔体内反射后的衰减系数，形成 数据库； S42获得容器的容积； S43根据步骤S30中声波的衰减系数与数据库获得腔体的体积； S44容器容积与腔体体积之间的差值为待测液体的体积。7. 根据权利要求6所述的基于声波检测的容器内液体体积测量方法，其特征在于，所 述衰减系数为声波的衰减速率。8. 根据权利要求6所述的基于声波检测的容器内液体体积测量方法，其特征在于，声 波的发射在腔体形成之后间隔一段时间后开始进行。9. 根据权利要求8所述的基于声波检测的容器内液体体积测量方法，其特征在于，声 波的接收在声波的发射后立即进行。10. 根据权利要求1至5中任一项所述的基于声波检测的容器内液体体积测量方法，其 特征在于，包括对接收的声波信号进行降噪处理的步骤。11. 一种液体体积测量装置，用于检测存储于一腔体内的液体的体积，其特征在于，包 括 作为承载结构的主体； 扬声器，其设于该主体上，用于向腔体内发射声波； 麦克风，其设于该主体上，用于接收经腔体内壁与液面反射后的声波； 控制系统，用于控制所述扬声器向腔体内发射声波、控制所述麦克风接收反射后的声 波以及检测反射后声波的衰减系数，并基于容器容积与声波的衰减系数获得液体的体积。12. 根据权利要求11所述的液体体积测量装置，其特征在于，所述扬声器发射的声波 具有固定的持续时长与波长，且所述控制系统内存储有数据库，所述数据库为该固定时长 与波长的声波在不同体积的腔体内反射后的衰减系数的数据库。13. 根据权利要求11或12所述的液体体积测量装置，其特征在于，所述主体为一容器 或一盖体。14. 根据权利要求13所述的液体体积测量装置，其特征在于，包括设于所述主体上的 至少两处的导电片，其处于同一平面上，所述扬声器与麦克风在导电片之间导通后的一段 时间后开始工作。15. 根据权利要求13所述的液体体积测量装置，其特征在于，包括设于所述主体上的 可导电的固定片，以及对应设于所述固定片下方的弹片，所述弹片可发生弹性运动，从而具 有与所述固定片导通的第一状态和与所述固定片断开的第二状态，所述扬声器与麦克风在 弹片处于第一状态后的一段时间后开始工作。
【专利摘要】本发明公开了一种基于声波检测的容器内液体体积测量方法与装置，其中测量方法包括以下步骤：在容器内形成一腔体，腔体满足设置：处于该腔体内的声波仅能在腔体内传播；向腔体内发射声波；接收经腔体内壁与液面反射后的声波；基于反射后声波的衰减系数获得容器内液体的体积。本发明可以直接测量空间的体积，对容器的形状没有限制，因而可以适用于具有不规则腔体的容器，同时对液面的平整度以及容器的放置姿态要求较低，适用范围广；结构简单，体积小巧，将容器的密封与液量测量结合为一体，使用十分方便。
【IPC分类】G01F22/00
【公开号】CN105181069
【申请号】CN201510555688
【发明人】胡建伟
【申请人】深圳麦开网络技术有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月1日