[发明专利]电声性的体量测量的设备和方法

说明书

可以使用具有第一端和第二端的中空管来对壳体空间中的气体执行电声性的体量测量。扬声器被布置为通过中空管来发出音频信号。至少两个麦克风中的第一麦克风位于中空管的第一端，而第二麦克风位于距中空管内的第一麦克风限定距离处。电压控制振荡器将音频信号的频率控制到共振频率，其中，当中空管的第一端位于壳体内时，第一麦克风的信号和第二麦克风的信号为异相90度。共振频率指示气体的体量。共振频率可以是以温度调整的，或者体量可以是以温度调整的。

技术领域

本公开大体上涉及使用电声性的体量测量来测量气体的体量(volume)。

背景技术

在若干应用中，可能需要测量气体的体量。例如，对在内燃机的活塞上方的体量的测量可以用于调谐发动机。

各种技术已经用于进行这种测量。低成本的技术是液体倒入。然而，液体倒入技术的精确度和准确度较低，耗时，并且需要拆卸发动机。另一种技术被称为光学技术。虽然光学技术是高度精确和准确的，但是其成本相对高并且耗时的。进一步地，光学技术也涉及拆卸发动机。

发明内容

本文所描述的技术包括对壳体(例如，任何封闭空间)内的气体的体量进行电声性的体量测量，其不需要进行拆卸，并且展现出高准确度和精确度。进一步地，本文所描述的技术是便携式的，并且易于使用，并且与其它技术相比较，相对廉价。

一种用于电声性的体量测量的设备的一个示例包括：中空管，该中空管具有第一端和第二端；以及扬声器，该扬声器布置为通过中空管来发出音频信号。还包括至少两个麦克风，其中，至少两个麦克风中的第一麦克风位于中空管的第一端，而至少两个麦克风中的第二麦克风位于从中空管内的第一麦克风朝向第二端的限定距离处。电压控制振荡器将音频信号的频率控制到共振频率，在该共振频率，在中空管的第一端位于壳体内的同时，第一麦克风的信号和第二麦克风的信号为异相90度。

一种用于电声性的体量测量的方法的一个示例包括：将具有第一端和第二端的中空管插入到壳体空间中，使得中空管的第一端位于中空管内，至少两个麦克风中的第一麦克风位于中空管的第一端，并且至少两个麦克风中的第二麦克风位于从中空管内的第一麦克风朝向第二端的限定距离处。该方法还包括：在通过电压控制振荡器将音频信号的频率控制到共振频率时使用扬声器来发出通过中空管的音频信号，在所述共振频率，第一麦克风的信号和第二麦克风的信号为异相90度。

在这些示例中，共振频率被校准到壳体的体量。即，通过知道共振频率，则知道壳体内的气体的体量。

下面参照附图更详细地描述了这些实施方式以及附加实施方式的变型。

附图说明

通过参照下面的详细描述和附图，本公开的各种特征、优点以及其它用途将变得更显而易见。在附图中，相似的附图标记指代相似的元件，除非另有说明。此外，不一定按比例绘制附图。

图1A和图1B示出了根据本公开的用于电声性的体量测量的装置或者设备的示例。

图2A示出了根据本公开的用于电声性的体量测量的装置或者设备的探针的示例。

图2B示出了在图2A中的探针的管或者管道内的体量端麦克风的放置。

图2C示出了可以与图2A中的探针一起使用的扬声器阵列的示例。

图2D示出了用于可以与图2A中的探针一起使用的双扬声器阵列的扬声器壳体的示例。

图2E示出了图2D中的扬声器壳体的底座的特写。

图3示出了根据本公开的用于电声性的体量测量的装置或者设备的模拟电子电路系统的一种实施方式的框图。

图4A至图4D示出了图3中的电子电路系统的详细示意图。

图5示出了用于图4A至图4D中的电子电路系统的功率电路系统的一种实施方式的示意图。