[发明专利]超声波发射器、传播时间测量装置、气体浓度测量装置、传播时间测量程序及传播时间测量方法

权利要求书

1.一种用于测量空间内的特定气体的浓度的测量装置，其特征在于，包括：

一发射单元，用于向测量空间发射第一超声波且在时间上跟随所述第一超声波将第二超声波发射至所述测量空间；

一接收单元，用于接收在所述测量空间内传播后的超声波；以及

一传播时间测量单元，用于根据所述发射单元发射所述第一超声波和第二超声波的时刻以及所述接收单元接收所述第一超声波和第二超声波的时刻确定超声波在所述测量空间内的传播时间，

其中，所述第二超声波与所述第一超声波的位相相反，

所述传播时间测量单元用于根据所述接收单元接收的超声波获得所述接收单元输出的接收信号后，测量由所述接收信号所含的所述第一超声波的成分和所述接收信号所含的所述第二超声波的成分在所述接收信号的时域波形中形成的分界点，并根据所述分界点的时间确定超声波在所述测量空间内的传播时间，

所述传播时间测量单元还用于：

确定与所述接收信号上包络线谷点对应的正峰值的前一正峰值出现时的探测点时刻或与所述接收信号上包络线中出现的多个谷点当中谷点深度最大的谷点对应的正峰值的前一正峰值出现时的探测点时刻，以及

检测所述探测点时刻的后一零交叉点时刻，以将其作为分界点时刻；或者

确定与所述接收信号下包络线的峰点对应的负峰值的前一负峰值出现时的探测点时刻或与所述接收信号下包络线中出现的多个峰点中峰点深度最大的峰点对应的负峰值的前一负峰值出现时的探测点时刻，以及

检测所述探测点时刻的前一零交叉点时刻，以将其作为分界点时刻。

2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述第二超声波的振幅大于所述第一超声波的振幅。

3.一种气体浓度测定装置，其特征在于，包括：

如权利要求1或2所述的测量装置；以及

用于根据超声波在所述测量空间内的传播时间测量所述测量空间内的特定气体的浓度的浓度测量单元。

4.一种传播时间测量器可读的存储单元，存有用于测量空间内的特定气体的浓度的测量程序，其特征在于

所述传播时间测量器包括：

一发射单元，用于向测量空间发射超声波；

一接收单元，用于接收在所述测量空间内传播后的超声波；以及

一传播时间测量单元，用于通过控制所述发射单元而使所述发射单元发射超声波，并根据所述发射单元发射超声波的时刻以及所述接收单元接收超声波的时刻确定超声波在所述测量空间内的传播时间，

其中，所述传播时间测量程序使得如下步骤得以执行：

使所述发射单元向所述测量空间发射第一超声波并在时间上跟随所述第一超声波将第二超声波发射至所述测量空间的发射处理，其中，所述第二超声波与所述第一超声波的位相相反；

使所述传播时间测量器根据所述发射单元发射所述第一超声波和所述第二超声波的时刻以及所述接收单元接收所述第一超声波和所述第二超声波的时刻确定超声波在所述测量空间内的传播时间，

其中，确定超声波在所述测量空间内的传播时间的步骤包括如下步骤：

根据所述接收单元接收的超声波获得所述接收单元输出的接收信号后，测量由所述接收信号所含的所述第一超声波的成分和所述接收信号所含的所述第二超声波的成分在所述接收信号的时域波形中形成的分界点，并根据所述分界点的时间确定超声波在所述测量空间内的传播时间，

确定超声波在所述测量空间内的传播时间的步骤还包括如下步骤：

确定与所述接收信号上包络线谷点对应的正峰值的前一正峰值出现时的探测点时刻或与所述接收信号上包络线中出现的多个谷点当中谷点深度最大的谷点对应的正峰值的前一正峰值出现时的探测点时刻，以及

检测所述探测点时刻的后一零交叉点时刻，以将其作为分界点时刻；或者

确定与所述接收信号下包络线的峰点对应的负峰值的前一负峰值出现时的探测点时刻或与所述接收信号下包络线中出现的多个峰点中峰点深度最大的峰点对应的负峰值的前一负峰值出现时的探测点时刻，以及

检测所述探测点时刻的前一零交叉点时刻，以将其作为分界点时刻。

5.一种在传播时间测量器中执行的用于测量空间内的特定气体的浓度的测量方法，其特征在于

所述传播时间测量器包括：

一发射单元，用于向测量空间发射超声波；

一接收单元，用于接收在所述测量空间内传播后的超声波；以及

一传播时间测量单元，用于通过控制所述发射单元而使所述发射单元发射超声波，并根据所述发射单元发射超声波的时刻以及所述接收单元接收超声波的时刻确定超声波在所述测量空间内的传播时间，

其中，所述传播时间测量方法包括：

使所述发射单元向所述测量空间发射第一超声波并在时间上跟随所述第一超声波将第二超声波发射至所述测量空间的发射处理，其中，所述第二超声波与所述第一超声波的位相相反；

由所述传播时间测量器根据所述发射单元发射所述第一超声波和所述第二超声波的时刻以及所述接收单元接收所述第一超声波和所述第二超声波的时刻确定超声波在所述测量空间内的传播时间，其中，确定超声波在所述测量空间内的传播时间包括：

根据所述接收单元接收的超声波获得所述接收单元输出的接收信号后，测量由所述接收信号所含的所述第一超声波的成分和所述接收信号所含的所述第二超声波的成分在所述接收信号的时域波形中形成的分界点，并根据所述分界点的时间确定超声波在所述测量空间内的传播时间，

确定超声波在所述测量空间内的传播时间的步骤还包括如下步骤：

确定与所述接收信号上包络线谷点对应的正峰值的前一正峰值出现时的探测点时刻或与所述接收信号上包络线中出现的多个谷点当中谷点深度最大的谷点对应的正峰值的前一正峰值出现时的探测点时刻，以及

检测所述探测点时刻的后一零交叉点时刻，以将其作为分界点时刻；或者

确定与所述接收信号下包络线的峰点对应的负峰值的前一负峰值出现时的探测点时刻或与所述接收信号下包络线中出现的多个峰点中峰点深度最大的峰点对应的负峰值的前一负峰值出现时的探测点时刻，以及

检测所述探测点时刻的前一零交叉点时刻，以将其作为分界点时刻。