[发明专利]用于测量液体或气态介质中的声音速度的系统和方法

摘要

本发明提出了用于测量包含在容器中的液体中或包含在同一容器中的位于液体表面的上面的气态介质中的声音速度的系统和方法，所述方法包括如下步骤将第一声信号发射到液体或气态介质中以便其在第一移动平面内部移动，接收第一声信号，将第二声信号以声波的形式发射到容器的壁中以便其在容器壁内部沿着第一移动平面的周长而移动，直至其被接收；获得第一声信号的第一飞越时间和第二声信号的第二飞越时间；从数据存储器中获得容器壁中的声音速度；根据容器壁中的声音速度和第二飞越时间确定第一移动平面的周长；根据第一移动平面的周长和与第一移动平面的几何形状相关的信息确定第一声信号的移动路径的长度；根据所述长度和第一飞越时间确定声音速度。

主权项

一种用于测量液体(22,32,42)中或气态介质(53)中的声音速度的系统，所述液体(22,32,42)包含在容器(21,31,41)中，所述气态介质(53)包含在同一容器(51)中，位于所述液体的表面的上面，所述系统包括第一声音发射器(27,37,47,57)，其安装在所述液体表面(4)的一侧，用于将第一声信号(29,39,49,59)发射到所述液体(22,32,42)中，或者发射到所述气态介质(52)中，以便其在第一移动平面内部移动，第一声音接收器(25,35,45,55)，其安装在所述液体表面(3)的与所述第一发射器相同的侧，以用于接收所述第一声信号，至少一个电子控制和数据处理单元(61)，其用于控制所述发射器(27,37,47,57)和所述接收器(25,35,45,55)的操作，并用于根据所述第一声信号的飞越时间确定所述声音速度，其特征在于，所述第一发射器(27,37,47)或第二发射器(67)被进一步设置为用于将第二声信号(20,30,40,50)以声波形式发射到所述容器(21,31,41,51)的壁中，以便其在所述容器壁的内部沿着所述第一移动平面的周长而移动，直至其分别被所述第一声音接收器(25,35,45,55)接收，或者被放置在离所述第一发射器或所述第二发射器的预定距离处的第二声音接收器接收，所述至少一个电子控制和数据处理单元(61)设置为用于通过测量在相应信号的发射和接收之间的时间间隔而获得所述第一声信号的第一飞越时间和所述第二声信号的第二飞越时间；从数据存储器中获得所述容器壁中的声音速度，其中所述容器壁中的声音速度可为预定值或测量值；根据所述容器壁中的声音速度和所述第二飞越时间确定所述第一移动平面的周长；根据所述第一移动平面的周长和从所述数据存储器获得的与第一移动平面的几何形状相关的信息确定所述第一声信号(29,39,49,59)的移动路径的长度；根据所述第一声信号(29,39,49,59)的移动路径的长度和所述第一飞越时间确定所述液体或所述气态介质中的声音速度。