[发明专利]用于罐和容器的声学校正阵列

权利要求书

1.一种使用多个声学装置测量储存容器的容积的方法，所述多个声学装置包含换能器和一个或多个传感器，所述方法包括：

将所述多个声学装置部署到所述容器的圆周壁的外表面上的相应位置中，其中所述一个或多个传感器声学地耦合到所述表面并且被配置成检测沿所述表面传播的脉冲，并且其中所述换能器声学地耦合到所述表面并且被配置成产生一个或多个脉冲，所述一个或多个脉冲在至少第一圆周路径和第二圆周路径中沿着所述表面远离所述换能器并且朝向所述一个或多个传感器辐射；

使用所述换能器产生一个或多个脉冲，其中每个脉冲在脉冲时间产生；

使用所述一个或多个传感器检测沿所述第一圆周路径和所述第二圆周路径辐射的所述一个或多个脉冲，并且记录沿相应圆周路径辐射的所述一个或多个脉冲被检测到的相应时间；

由与所述一个或多个传感器电子通信的计算装置基于所述脉冲时间和所述相应检测时间计算所述一个或多个脉冲的相应飞行时间(TOF)，其中每个相应TOF是所述脉冲沿特定的圆周路径在所述声学装置中的两个声学装置之间行进的经过时间；

用所述计算装置基于所述相应TOF和声音穿过所述壁的速度计算所述声学装置之间的在第一圆周方向和第二圆周方向中的每一个方向上的相应距离；以及

用所述计算装置基于所计算的相应距离确定所述储存容器的所述容积。

2.根据权利要求1所述的方法，其中部署所述多个声学装置包括在分隔已知距离的相应位置处部署至少第一声学传感器和第二声学传感器，并且所述方法进一步包括以下步骤：

用所述计算装置计算在具有已知间隔距离的所述第一声学传感器与所述第二声学传感器之间辐射的所述脉冲的TOF；以及

用所述计算装置基于在所述第一声学传感器与所述第二声学传感器之间辐射的所述脉冲的所述TOF和所述已知间隔距离计算声音穿过所述壁的所述速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

基于所计算的TOF使所述声学装置中的至少两个声学装置在横向方向和纵向方向中的一个或多个方向上相对于所述容器的所述圆周壁对齐。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述对齐步骤包括：

在所述横向方向和所述纵向方向中的一个或多个方向上迭代地调整所述声学装置中的一个或多个声学装置在所述表面上的所述相应位置，以及

重复所述产生、检测和计算TOF的步骤，直到一个或多个重新计算的TOF指示所述声学装置中的至少两个声学装置的所述相应位置在横向方向和纵向方向中的一个或多个方向上对齐。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述部署步骤包括使用在所述计算装置的控制下操作的一个或多个机器人来将所述一个或多个声学装置部署在所述表面上的相应位置处。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述迭代地调整所述声学装置中的一个或多个声学装置的所述相应位置的步骤包括：

使用所述计算装置和机器人使所述换能器在所述纵向方向上移动规定量，其中所述换能器的所述相应位置和所述规定量是使用所述机器人上的一个或多个位置传感器近实时地测量的。

7.根据权利要求1所述的方法，其中在相应位置处将所述多个传感器部署在所述容器的所述表面上包括：将所述多个传感器部署在所述容器的所述表面上的不同相应高度处；

使用机器人沿所述容器的所述表面在所述纵向方向上递增地重新定位所述换能器；

针对所述换能器的每个位置重复所述产生、检测和计算所述一个或多个脉冲的TOF的步骤；

基于所计算的TOF确定所述换能器是否在所述纵向方向上与所述传感器中的一个或多个传感器对齐；以及

基于所述所计算的TOF计算所述容器的在确定所述换能器与所述多个传感器中的一个或多个传感器对齐的每个位置处的周长。