在检测与作用于至少一条、或者一对流量管的哥氏力成比例的相位差和／或振动频率，得到被测量流体的质量流量和／或密度的哥氏流量计中，包括：Ａ／Ｄ转换器，将从一对振动检测传感器即速度传感器或加速度传感器输出的模拟信号转换为数字信号；一对正交频率转换器，对与一对振动检测传感器传感器对应的数字信号进行频率转换；频率测量器，基于从一对振动检测传感器输出的任意的数字信号测量频率；以及发送器，生成该数字频率信号的θ（１－１／Ｎ）的频率信号，使用正交频率转换器生成的信号，以得到相位差。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过检测与作用在流管的哥氏(Corioli)力成比例的相位差和/或振 动频率来得到被测量流体的质量流量和/或密度的哥氏流量计。
技术介绍
哥氏流量计是利用这样的原理的质量流量计在支撑被测定流体流通的流管的两 端且围绕其支撑点而沿与流管的流动方向垂直的方向施加振动时，作用在流管(以下将应 该被施加振动的流管称作流量管(flow tube))的哥氏力与质量流量成比例。哥氏流量计 是众所周知的，哥氏流量计的流量管的形状大致分为直管式与弯曲管式。而且，哥氏流量计是这样的质量流量计在两端支撑被测定流体流动的测定管且 相对于支撑线而沿直角方向交替驱动所支撑的测定管的中央部时，在测定管的两端支撑部 与中央部之间的对称位置检测与质量流量成比例的相位差信号。相位差信号是与质量流量 成比例的量，但若驱动频率为固定(一定)，则能检测出相位差信号而作为测定管的观测位 置上的时间差信号。若测定管交替驱动的频率与测定管固有的频率相等，则由于可以得到与被测定流 体的密度相应的固定的驱动频率，并且能以较小的驱动能量进行驱动，所以最近一般都是 以固有频率来驱动测定管，并且检测出相位差信号而作为时间差信号。直管式的哥氏流量计构成为，在施加与两端被支撑的直管的中央部直管轴垂直的 方向的振动时，在直管的支撑部与中央部之间可以得到哥氏力导致的直管的位移差、即相 位差信号，基于该相位差信号来探测质量流量。这样的直管式的哥氏流量计具有简单、紧 凑、坚固的构造。然而，具有无法得到较高的检测灵敏度这样的问题。与之相对，弯曲管式的哥氏流量计可以选择用于有效取出哥氏力的形状，在这方 面优于直管式的哥氏流量计，实际上可以高灵敏度地检测质量流量。而且，作为用于驱动流量管的驱动单元，一般而言将线圈和磁体组合使用。关于该 线圈和磁体的安装，为了使线圈与磁体的位置关系的偏离最小，优选的是安装在相对于流 量管的振动方向没有偏移的位置。因此，在包括并列的两条流量管的弯曲管式的哥氏流量 计这样的并列的两条流量管中，安装为夹入线圈和磁体的状态。因此要进行设计，使得相对 的两条流量管的距离以至少夹入线圈和磁体的程度分离。在两条流量管存在于分别平行的面内的哥氏流量计，即口径较大的哥氏流量计或 流量管的刚性较高的哥氏在流量计的情况下，由于需要提高驱动单元的功率，因此必须将 较大的驱动单元夹入两条流量管之间。因此要进行设计，使得在作为流量管的根部的固定 端部，该流量管彼此之间的距离也必然地变宽。由一般已知的U形管的测定管构成的哥氏流量计1如图16所示，具有2条U形管 状的测定管2、3的检测器4 ；以及转换器5而构成。测定管2、3的检测器4包括使测定管2、3谐振振动的励振器6 ；在通过该励振器 6振动时检测在测定管2、3的左侧产生的振动速度的左速度传感器7 ；在通过该励振器6振动时检测在测定管2、3的右侧产生的振动速度的右速度传感器8 ；以及检测在振动速度检 测时的测定管2、3内流动的被测定流体的温度的温度传感器9。这些励振器6、左速度传感 器7、右速度传感器8、温度传感器9分别与转换器5连接。在该哥氏流量计1的测定管2、3内流动的被测定流体，从测定管2、3的右侧(设 置有右速度传感器8 —侧)向左侧(设置有左速度传感器7 —侧)流动。因此，由右速度传感器8检测的速度信号，为流入测定管2、3的被测定流体的入口 速度信号。另外，由左速度传感器7检测的速度信号，为从测定管2、3流出的被测定流体的 出口速度信号。另外，检测振动速度的左速度传感器7、右速度传感器8当然可以分别是加速度传 感器。哥氏流量计转换器5具有图17所示的框结构。该哥氏流量计转换器5包括驱动控制部10、相位测量部11、温度测量部12。S卩，哥氏流量计转换器5具有输入/输出端口 15。在该输入/输出端口 15设有构 成驱动控制部10的驱动信号输出端子16。驱动控制部10将既定模式的信号从驱动信号输 出端子16输出至安装在测定管2、3的励振器6，使测定管2、3谐振振动。在该驱动信号输出端子16，通过放大器17连接有驱动电路18。在该驱动电路18 中，生成使测定管2、3谐振振动的驱动信号，将该驱动信号输出至放大器17。在该放大器 中，将输入的驱动信号放大，输出至驱动信号输出端子16。在该驱动信号输出端子16中，将 从放大器17输出来的驱动信号输出至励振器6。另外，在输入/输出端口 15设有在通过励振器6进行振动时输入在测定管2、3的 左侧产生的振动速度的检测信号的左速度信号输入端子19，该左速度信号输入端子19构 成相位测量部11。另外，在输入/输出端口 15设有在通过励振器6进行振动时输入在测定管2、3的 右侧产生的振动速度的检测信号的右速度信号输入端子20，该右速度信号输入端子20构 成相位测量部11。相位测量部11在将既定模式的信号从驱动信号输出端子16输出至安装在测定管 2、3的励振器6，将通过励振器6使测定管2、3振动时的一对速度传感器的振动信号A/D转 换并在进行数字转换处理后，求出转换的信号的相位差。在左速度信号输入端子19连接有放大器21的输入端子，在该放大器21的输出端 子连接有A/D转换器22。在该A/D转换器22中，将从左速度信号输入端子19输出的振动 信号经放大器21放大的模拟信号转换为数字值。在A/D转换器22连接有运算器23。另外，在右速度信号输入端子20连接有放大器24的输入端子，在该放大器24的 输出端子连接有A/D转换器25。在该A/D转换器25中，将从右速度信号输入端子20输出 的振动信号经放大器24放大的模拟信号转换为数字值。然后，A/D转换器25输出的数字信号输入至运算器23。并且，在输入/输出端口 15设有构成输入来自温度传感器9的检测值的温度测量 部11的温度信号输入端子26。温度测量部12设在测定管2、3内，利用检测测定管2、3内 的温度的温度传感器9进行的温度检测，对管温度进行补偿。该温度传感器9 一般使用电阻型温度传感器，通过测量电阻值来算出温度。在温度信号输入端子26连接有温度测量电路27，利用该温度测量电路27基于从 温度传感器9输出的电阻值来算出测定管2、3内的温度。在该温度测量电路27中算出的 测定管2、3内的温度输入至运算器23。这样的哥氏流量计1所涉及的相位测量方法中，从安装在测定管2、3的励振器6， 对测定管2、3施加1阶模式的振动，在施加有该振动的状态下，若被测定流体在测定管2、3 内流动，则在测定管2、3生成相位模式。因此，来自哥氏流量计1的右速度传感器8的信号(入口侧速度信号)和来自左 速度传感器7的信号(出口侧速度信号)，以这2个信号重叠的形态输出。以这2个信号重 叠的形态输出的信号不仅含有流量信号，还含有较多不需要的噪声分量，进一步由于测量 流体的密度变化等，频率也会变化。因此，需要去除来自左速度传感器7和右速度传感器8的信号内不需要的信号。然 而，去除来自左速度传感器7和右速度传感器8的信号内不需要的信号，计算相位是非常困 难的。并且，哥氏流量计1经常要求精度非常高的测量和非常高速的响应性。为了满足 该要求，需要具有能处理非常复杂的运算和处理能力高的运算器，使哥氏流量计1其本身 的价格非常高。这样，哥氏流量计1需要确立一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种信号处理方法，其特征在于，在将构成测定用的流管的至少一条、或者一对流量管，通过驱动装置使励振器工作并对上述流量管进行交替驱动，使该流量管振动，通过设置在上述流量管左右的一对振动检测传感器即速度传感器或者加速度传感器检测与作用在上述流量管的哥氏力成比例的相位差和／或振动频率，得到被测量流体的质量流量和／或密度的哥氏流量计中，包括： 将从上述一对振动检测传感器分别输出的模拟信号转换为数字信号的第一步骤； 对在上述第一步骤中被转换的与上述一对振动检测传感器传感器对应的２个数字信号分别进行频率转换的第二步骤； 基于在上述第一步骤中被转换的与上述一对振动检测传感器对应的２个数字信号的任意的数字信号测量频率的第三步骤；以及 生成在上述第三步骤中被测量的数字频率信号的１／Ｎ的频率信号的第四步骤， 使用在上述第四步骤中生成的数字信号的１／Ｎ的频率信号，以能检测上述一对振动检测传感器的检测信号的相位差。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：北见大一，岛田英树，
申请(专利权)人：株式会社奥巴尔，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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