具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

在本公开中介质可以包括固体、液体、气体、固液混合体、气液混合体中的至少两种。因此，根据本公开的测量装置能够测量不同介质之间的分层界面位置，其中该分层界面至少为一个分层界面。其中分层界面可以是上述两种不同介质的分层界面，也可以是例如在液体情况下，两种不同液体的分层界面，例如油水分层界面等。另外，根据本公开的技术方案，还可以测量每种介质所占据的高度、空间。

图1示出了根据本公开的一个实施方式的振动波分层界面测量装置。

如图1所示，在容器20中可以容纳有介质，例如如图1所示，在容器20中可以容纳有两种以上的介质，并且介质形成分层界面，例如在容器20中容纳有介质A、介质B和介质C，并且三种介质形成了分层界面，例如介质C可以形成为泥层，介质B可以形成为液体层，介质C可以形成为气体层。另外，也可以为其他相应的介质层。

如图1所示，振动波分层界面测量装置10可以包括振动波生成装置100和振动波检测装置200。

振动波生成装置100在容器20的容器体生成振动波，并且振动波生成装置在容器体的N个振动波生成点110(在图1中以圆圈的方式示出)来生成振动波，其中N≥3，并且N个振动波生成点110沿着容器体的高度方向(例如图1中的上下方向)设置。

其中，在本公开中可以根据实际情况来设置合适数量的振动波生成点，振动波的数量越多，检测精度将会越高。

振动波生成装置100可以为使得容器体(例如罐体等)产生机械振动的电磁式振动波生成装置。

振动波生成装置100可以为对容器体进行击打的击打式振动波生成装置。可以对容器体产生瞬间的冲击力来使得容器体产生振动。

振动波生成装置100可以为通过压电效应使得容器体产生机械振动的压电陶瓷式振动波生成装置。例如可以通过压电效应使得压电陶瓷体在电压的作用下产生机械振动，从而使得容器体来产生振动。

振动波生成装置100可以为通过形变使得容器体产生振动的磁致伸缩式振动波生成装置。

其中本文中所提及的振动波可以是容器体被振动后在容器体上产生的机械波，其中该振动频率可以在音波频率范围之内，也可以在音波频率范围之外。

振动波检测装置200在振动波检测点210(在图1中以矩形框示出)分别检测振动波生成装置在N个振动波生成点所生成的振动波的振动检测信号，以便基于所检测的N个振动波生成点生成的振动波的振动检测信号来进行测量。振动波检测装置为拾音器、声音传感器、振动传感器、或者应变传感器中的至少一种。

在本公开中，N个振动波生成点110等间距或不等间距地设置在容器体，并且振动波检测点210可以与振动波生成点110的数量相同，也可以不同。

在图1所示的一个可选实施例中，振动波检测点210的数量也可以为N个，并且N个振动波检测点与N个振动波生成点一一对应地等高度设置在容器体，并且振动波检测点210与振动波生成点110间隔预定距离。例如图1所示，振动波检测点210可以设置在振动波生成点110的横向方向上，并且一一对应的振动波检测点210与振动波生成点110间隔预定距离。

另外，如图2所示，振动波检测点210与振动波生成点110可以不相同。例如振动波检测点的数量为N-1个，并且N-1个振动波检测点分别设置在N个振动波生成点的两个相邻的振动波生成点之间的高度，并且振动波检测点与振动波生成点间隔预定距离。虽然如图2所示，振动波检测点210设置在相邻的两个振动波生成点110之间，但是其也可以设置在其他位置。在这种实施例中，一个振动波检测点配置成能够检测一个以上振动波生成点处所生成的振动波的振动检测信号。

此外，虽然在图2中设置了N-1个振动波检测点，但是本领域的技术人员应当理解，也可以设置其他数量的振动波检测点，例如可以设置N个振动波检测点，并且N个振动波生成点与N个振动波检测点可以在容器的高度方向上依次交错地排布，并且振动波检测点可以一一对应振动波生成点，检测振动波生成点处所生成的振动波的振动检测信号。

此外，在如图2所示的方式中，虽然示出了振动波检测点与振动波生成点在高度方向上排布，但是振动波检测点与振动波生成点也可以在容器的横向方向上相对排布。另外，在如图2所示的方式设置N个振动波检测点的情况下或者其他数量的振动波检测点的情况下，振动波检测点与对应的振动波生成点的相对排布方向也可以为横向方向或者大致横向方向。在本文中所述的横向方向为振动波检测点与振动波生成点的排布位置是与容器的宽度/直径方向，并且对应的振动波检测点与振动波生成点并不一定为等高(例如与纵向成一角度的斜向方向)，对应的振动波检测点与振动波生成点可以具有高度差。

此外，例如图3所示，还可以同时在振动波生成点110的横向位置设置振动波检测点210并且也在相邻的振动波生成点110之间来设置振动波检测点210。

另外，虽然在图2和图3中示出了振动波检测点的数量少于振动波生成点的数量，但是其也可以成多于振动波生成点的数量，例如，一个以上振动波检测点配置成能够检测一个振动波生成点处所生成的振动波的振动检测信号。

此外，在本公开中，振动波检测点210与振动波生成点110的设置关系并不限定于上述的关系，也可以根据实际情况来进行其他的设定。

在本公开中，振动波检测点210和/或振动波生成点110可以等间距地均匀地设置在容器体上，并且对于每个振动波生成点110所生成的振动波的强度可以为相同的。

另外，一个以上的振动波生成装置集成在一个振动器中，和/或一个以上的振动波检测装置集成在一个检测器中，和/或振动波生成装置与振动波检测装置集成在一个装置中。

在本公开中，在每个振动波生成点110可以通过单独的振动波生成装置来生成振动波，另外，也可以通过一个振动波生成装置可以在多个振动波生成点110分别形成振动波。在每个振动波检测点210可以通过单独的振动波检测装置来检测振动波的振动检测信号，另外，也可以通过一个振动波检测装置可以在多个振动波检测点210分别检测振动波的振动检测信号。

此外，振动波生成点110可以与容器体的高度一致。例如，在通过单独的振动波生成装置在每个振动波生成点110上分别生成振动波的情况下，每个振动波生成装置可以是固定的，并且振动波生成装置可以固定在诸如支架的支撑结构30上。通过支撑结构30支撑振动波生成装置并且使其贴近容器体。

另外，例如图4所示，在通过一个振动波生成装置在多个振动波生成点110分别形成振动波的情况下，可以将振动波生成装置设置成可以沿着容器体的高度方向进行上下移动。例如可以在支撑结构上设置有导轨结构，从而使得振动波生成装置可以沿着导轨进行移动，使得振动波生成装置分别移动至相应的振动波生成点，在相应的振动波生成点来生成振动波。

此外，可以通过诸如直线电机等的驱动机构来驱动振动波生成装置的上下移动，例如，直线电机可以根据预设的时间间隔和/或移动距离来使得振动波生成装置进行移动。此外，对于N个振动波生成点可以通过一个振动波生成装置来生成振动波，也可以通过一个以上振动波生成装置来生成振动波，例如在两个以上振动波生成装置的情况下，可以分区域地设置振动波生成装置，以便相应的振动波生成装置在相应的振动波生成点来生成振动波。

在本公开中，在每个振动波检测点210可以通过单独的振动波检测装置来检测振动波的振动检测信号，另外，也可以通过一个振动波检测装置可以在多个振动波检测点210分别检测振动波的振动检测信号。振动波检测点210可以在与容器体的高度一致。例如，在通过单独的振动波检测装置在每个振动波检测点210上分别检测振动波的振动检测信号的情况下，每个振动波检测装置可以是固定的，并且振动波检测装置可以固定在诸如支架的支撑结构上也可以贴附在容器体上。通过支撑结构支撑振动波检测装置并且使其贴近容器体。

另外，在通过一个振动波检测装置在多个振动波检测点210分别检测振动波的振动检测信号的情况下，可以将振动波检测装置设置成可以沿着容器体的高度方向进行上下移动。例如可以在支撑结构上设置有导轨结构，从而使得振动波检测装置可以沿着导轨进行移动，使得振动波检测装置分别移动至相应的振动波检测点，在相应的振动波检测点来检测振动波的振动检测信号。

此外，可以通过诸如直线电机等的驱动机构来驱动振动波检测装置的上下移动，例如，直线电机可以根据预设的时间间隔和/或移动距离来使得振动波检测装置进行移动。此外，对于多个振动波检测点可以通过一个振动波检测装置来检测振动波的振动检测信号，也可以通过两个以上振动波检测装置来检测振动波的振动检测信号，例如在一个以上振动波检测装置的情况下，可以分区域地设置振动波检测装置，以便相应的振动波检测装置在相应的振动波检测点来检测振动波的振动检测信号。

如图5所示，测量装置还包括处理器，处理器可以将控制信号提供至振动波生成装置以便生成振动波，在存在直线电机等的情况下，处理器可以提供直线电机的驱动信号，以便带动振动波生成装置移动。此外，处理器接收振动波检测装置检测的振动检测信号，

另外测量装置还可以包括远程无线调试及传输模块，通过该模块，操作人员可以在远程对其进行操作、调试等。另外也可以包括输入输出模块，以便输入控制指令或者输出检测信息等。

另外各个模块、装置、处理器等可以通过供电模块进行供电。

在本公开中，还提供了采用不侵入式的测量方法来对分层界面/介质分布情况来进行检测，由于在容器体中存在不同的介质，而不同的介质对振动波的影响不同，因此在不同介质处检测的振动信号的特性/特征值将会不同。处理器接收振动波检测装置在振动波检测点检测到的振动检测信号，并且根据N个振动波生成点生成的振动波相对应的振动检测信号之间的特征值差异性来确定分层界面所处的位置和/或不同介质所占据的空间。例如，处理器将N个振动波生成点的相邻振动波生成点生成的振动波相对应的振动检测信号进行相互连续比较，通过分析、比对各个振动信号之间的特征值差异性来确定分层界面所处的位置/介质分布情况和/或不同介质所占据的空间。例如，在振动波检测装置所输出的信号被放大、降噪、转换等处理之后，可以被传输至处理器。并且处理器可以处理、分析和对比振动检测信号之间的特征值差异性，从而来判断介质的界面，与此同时，也可以确定每种介质所占据的空间/高度等。

在本公开中，上面提及的振动检测信号的特征值可以是振动信号的强度、振动信号的频率、振动信号衰减速率等。振动波生成点及振动波检测点的位置为已知的。

根据本公开的进一步实施方式，还提供了一种振动波分层界面测量方法。其中该方法可以采用如上所述的测量装置。

图6示出了根据本公开的一个实施例的测量方法S100。如图6所示，该测量方法S100可以包括如下步骤。

在步骤S102中，可以通过振动波生成装置在容器体的N个振动波生成点来生成振动波，其中N≥3。如上面描述的，N个振动波生成点沿着容器体的高度方向设置。

在步骤S104中，振动波检测装置分别检测振动波生成装置在N个振动波生成点所生成的振动波在对应振动波检测点处的振动检测信号。其中振动波生成装置和振动波检测装置的配置可以采用上述方式中任意形式。

在步骤S106中，处理器接收振动波检测装置检测的振动检测信号，根据N个振动波生成点生成的振动波相对应的振动检测信号之间的特征值差异性来确定分层界面所处的位置和/或不同介质所占据的空间。其中，振动检测信号的特征值至少包括振动信号强度、振动信号频率、振动信号衰减速率中的一种。作为一种方式，处理器可以对N个振动波生成点的相邻振动波生成点生成的振动波相对应的振动检测信号进行相互连续比较来确定分层界面所处的位置和/或不同介质所占据的空间。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。