JPH10503017A - コリオリ流量計用ノイズ低減フィルタ・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 コリオリ流量計の出力信号間の位相差を測定するノイズ低減システムおよび方法。各々比較的大きな位相ずれを有する多極フィルタを含む３つの測定チャンネルを有する信号処理回路に出力信号を印加する。チャンネル対は、校正状態と活性状態との間で、連続的な時間間隔で交互に切り替えられる。校正状態では、２つのチャンネルは、ある時間間隔の間は同一の入力信号に接続され、２つのチャンネルの出力信号を測定して、２つの校正チャンネル間の固有位相遅れを決定する。次に、２つのチャンネルを次の時間間隔の間活性状態に切り替え、これらを別個に流量計からの２つの出力信号に接続する。次に、チャンネルの出力信号を測定し、得られた測定位相遅れを、校正状態の間に測定された位相遅れと代数的に結合し、コリオリ流量計から受信した２信号間の真の位相遅れを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】 コリオリ流量計用ノイズ低減フィルタ・システム 発明の分野 本発明は、フィルタ・システムに関し、更に特定すれば、コリオリ流量計用ノ イズ低減フィルタ・システムに関するものである。 課題 コリオリ効果質量流量計を用いて、導管を流れる物質の質量流量その他の情報 を測定することは既知である。かかる流量計は、１９８７年８月２９日の米国特 許第４，１０９，５２４号、１９８５年１月１日の第４，４９１，０２５号、お よび１９８２年２月１１の第Ｒｅ３１，４５０号に開示されており、全て、Ｊ． Ｅ．スミス等に付与されたものである。これらの流量計は１つ以上の直線状また は曲線形状の流管を有する。コリオリ質量流量計における各流管の形状は１組の 固有振動モードを有し、単純湾曲、捻れまたは結合タイプのものがある。各流管 は、これら固有モードの１つで共振するように駆動される。物質は流量計の入力 側に接続された導管から流量計内に流れ込み、流管または流管群を通過し、流量 計の出力側に出ていく。振動型流体充填システムの固有振動モードは、部分的に 、流管とこの流管内の物質との質量を組み合わせたものによって規定される。 流量計を通過する流れがない場合、流管に沿った全地点で、印加される駆動力 による同一位相の振動が生じる。物質が流れ始めると、コリオリ加速により、流 管に沿った各地点で異なる位相を有するようになる。流管の入力側の位相は駆動 源から遅れ、出力側の位相は駆動源より進む。流管上にセンサを配置し、流管の 運動を表わす正弦波信号を生成すると、２つのセンサ信号間の位相差は、流管を 通過する物質の質量流量に比例する。 この測定における複雑な要素は、典型的なプロセス流体の密度が変動すること である。密度変化は固有モードの周波数変動を引き起こす。流量計の制御システ ムは共振状態を保つので、振動周波数は密度変化に応答して変動する。この状況 における質量流量は位相差と発振周波数との比に比例する。 上述のスミスへの米国特許第Ｒｅ３１，４５０号は、位相差と振動周波数の双 方を測定することは必要ないコリオリ流量計を開示している。位相差は、流量計 の２つの正弦波信号のレベル交差間の時間遅れを測定することによって決定され る。この方法を用いると、振動周波数の変動が打ち消され、質量流量は測定され た時間遅れに比例する。この測定方法を、以降、時間遅れまたはΔｔ測定と呼ぶ ことにする。 コリオリ質量流量計内を流れる物質の特性に関する情報は、典型的には、流量 計のセンサの２つの出力信号間の位相または時間遅れを測定する計装によって得 られる。得られる流量情報は読み取り値の少なくとも０．１５％の精度を有する ことが要求される場合が多いので、これらの測定は高精度で行わなければならな い。これらの流量計出力信号は正弦波状であり、物質が通過する流量計によって 発生されるコリオリ力によって決定される量だけ、時間または位相が変位する。 これらのセンサ出力信号を受信する信号処理回路は、この位相差を正確に測定し 、流れているプロセス物質の所望の特性を読み取り値の少なくとも０．１５％と いう要求精度で発生する。 これらの精度を達成するためには、信号処理回路は、流量計から受信する２つ の信号の位相ずれを測定する際に正確に動作することが必要である。流量計の２ つの出力信号間の位相ずれは処理回路が物質の特性を得るために用いる情報であ るから、処理回路は位相ずれを全く起こしてはならない。位相ずれが起きると、 流量計の出力信号によって与えられる位相ずれ情報が隠されてしまうことになる 。実際には、この処理回路は固有の位相ずれが非常に小さく、各入力信号の位相 のずれは０．００１°未満、場合によっては数ｐｐｍ未満であることが必要とな る。この程度の位相精度は、プロセス物質に関して得られる情報の精度を０．１ ５％未満とする場合に要求される。 コリオリ流量計の出力信号の周波数は、多くの工業的に発生されるノイズの周 波数範囲に一致する。また、流量計の出力信号の振幅はしばしば小さく、多くの 場合、ノイズ信号の振幅よりさほど大きくない。これは流量計の感度を制限し、 有用な情報の抽出を非常に困難にする。 流量計の出力信号周波数をノイズの帯域外に移動させるか、あるいは出力信号 の振幅を増大させるために設計者ができることは多くない。実際のコリオリ・セ ンサおよび流量計の設計には妥協が必要であり、その結果、最適な信号より悪い 信号対ノイズ比およびダイナミック・レンジを持つ出力信号が発生されることに なる。この制約が、流量計の出力信号から信頼性高く得ることができる最少およ び最大の流量を含む、流量計の特性および仕様を決定する。 所与の駆動周波数における２つのコリオリ流量計の出力信号間で測定可能な最 少の時間遅れの大きさは、信号対ノイズ比、付随する回路およびハードウエアの 複雑性、ならびに付随する回路およびハードウエアのコストおよび複雑性を制限 する経済的な考慮を含む様々な要素によって制限される。また、経済的に魅力的 な流量計を達成するためには、時間遅れ測定の下限をできるだけ低くしなければ ならない。２つの出力信号を受信する処理回路は、２つの信号間の時間遅れを信 頼性高く測定でき、例えば、気体のよう低密度で小質量の物質の流量特性を測定 するために必要とされる高い感度を有する流量計を構成しなければならない。 従来の回路設計が、それ自体で、コリオリ流量計の全ての可能な動作状態の下 で高精度の時間遅れ測定を可能にする範囲には制約がある。これらの制約は、半 導体素子の不完全性を含む、あらゆる電子機器に存在する固有のノイズ、および 他の回路素子によって発生されるノイズによるものである。また、これらの制約 は周囲ノイズによるものでもあり、同様に測定を制限するが、遮蔽、保護、接地 等のような技術によってある程度は減少が可能である。他の制約に、センサ出力 信号自体の信号対ノイズ比がある。 良好な回路設計は、電子機器におけるノイズおよび環境における周囲ノイズに 関する若干の問題を克服することができる。しかしながら、出力信号の信号対ノ イズ比の改善は、フィルタを使用しなければ達成できない。しかし、フィルタは 処理対象の信号の振幅および位相を変えてしまう。これは望ましいことではない 。何故なら、２つの信号間の時間遅れは、プロセス流体の特性を得るために用い られる基礎情報となるからである。振幅および／または位相特性が未知の又は変 動するフィルタを用いると、２つのセンサ出力信号間の位相差を容認できないほ どに変えてしまったり、流れている物質の精度の高い情報の入手が阻害される可 能 性がある。 通常、流量計の駆動信号は、調整した後にピック・オフ出力信号の１つから得 られ、位相がずらされ、流量計の駆動コイルのための正弦波駆動電圧を生成する のに用いられる。これには、ピック・オフ信号に含まれる高調波やノイズ成分が 増幅され、駆動コイルに印加されるので、それらの共振周波数で流管を振動させ るという欠点がある。しかしながら、好ましくない機械的振動や電気的干渉によ って望ましくない駆動信号が発生され、流量計の駆動回路にフィードバックされ て閉ループにより強められるので、比較的大きな振幅の自己永続する妨害信号を 生じ、これが更に時間遅れ測定の正確さおよび精度を低下させるに至る。 上述の問題のいくつかの低減に成功した技術が、Ｍ．ゾロックへの米国特許第 ５，２３１，８８４号およびブラックへの米国特許第５，２２８，３２７号に記 載されている。これらの特許は、正確な積分器を有する３つの同じチャンネルを フィルタとして使用するコリオリ流量計を記載している。これらのチャンネルの 第１のものは、１つのピック・オフ信号、例えば左側ピック・オフ信号に永久的 に接続されている。他の２つのチャンネル（第２および第３）は、連続する時間 間隔で１度に１つづつ交互に右側ピック・オフ信号に接続される。これらの一方 、例えば、第２チャンネルが右側ピック・オフ信号に接続されると、第３チャン ネルは、第１チャンネルと共に、左側ピック・オフ信号に接続される。現在双方 とも左側信号に接続されている２つのチャンネルの出力間における時間差を比較 することによって、第２、第３チャンネル間の固有の位相遅れを第１時間間隔の 間に測定する。一旦この特性遅れが決定されると、この第３チャンネルおよび右 側ピック・オフ信号に接続されている第２チャンネルの役割が、第２時間間隔の 間切り替えられる。この新しい構成では、第２チャンネルの遅れ特性は校正され 、第３の校正されたチャンネルが右側ピック・オフ信号に接続される。制御回路 によって、第２チャンネルおよび第３チャンネルの役割は約１分毎に交互に切り 替えられる。この１分間隔（約３０ないし６０秒）の間、経年変化、温度その他 の影響がフィルタの位相ずれに重大な影響を与えることはないので、それらの位 相関係がわかり、定義されたものとみなされる。 ゾロックによって用いられた正確に校正された積分器は、積分器の振幅転移機 能(amplitude transfer function)において約６ｄｂ／オクターブ・ロール・オ フに達する信号対ノイズ比の改善をもたらす。しかしながら、この６ｄｂ／オク ターブの改善は、コリオリ流量計を動作させる多くの状況においては十分なもの ではない。この理由は、ゾロックの積分回路のような単極フィルタは比較的広い 帯域幅を有するからである。その結果、望ましくない流管振動モード、ノイズの 多い環境、物質流のノイズ、電磁または無線周波数干渉および混乱によって発生 されるノイズ信号は、正確さのために要求される高い流量計感度に必要な程には 除去されない。ノイズ信号の周波数によっては、その振幅がいくらか小さくなる が、それでも気体のような小質量の物質を測定する場合には、２つのピック・オ フ出力信号間の正確な時間遅れ測定を妨害する可能性がある。 また、ゾロックおよびブラックのシステムには他にも誤差源がある。積分器の 時間遅れ測定は、正弦波ピック・オフ信号の３カ所の正確に規定された点におい て行われる。２つのピック・オフ信号が理想的なのは、それらの形状が同一であ って、そのピーク値に対して対称的である場合のみである。しかしながら、ピッ ク・オフ信号を発生する２つの磁気回路（センサ）が同一でないと、結果的に得 られる理想的でない波形は、ある異なった量の高調波を形成し、不確定の位相状 態を伴うため、ピック・オフ信号の形状を変形させ、更にそれらの対称的特質を 変えてしまう潜在的な可能性がある。かかる変動の結果、通常動作の間にゾロッ クの積分器は１つの波形で校正され、その後他の波形を測定するために用いられ るとき、波形の相違は、その高調波含有量およびその高調波の不確定で変動する 位相に起因して、不確定かつ未知量の誤差を生成することがある。 デジタル信号処理および濾波のような上述の問題を克服し、更に処理される信 号の信号対ノイズ比も同時に改善する現在使用可能な技術が存在する。しかしな がら、これらの代替物は複雑かつ高価であり、多くの場合、設計に妥協が必要と なるので、その使用は理想的なものより劣ってしまう。したがって、２つの出力 信号間の元の位相ずれを維持し、流量計を流れる物体の特性に関して処理回路に よって発生される出力情報の精度を劣化させ得る未知で望ましくない位相ずれま たはその他の信号変形をそれ自体は発生しない回路によって、コリオリ流量計の 出力信号を処理することが課題である。 解決策 上述の問題の解決および当技術の発展は、ゾロックおよびブラックの技術を用 いたコリオリ流量計出力信号処理回路のために追加される改良された濾波装置お よび方法を提供する本発明によって達成される。ゾロックの積分増幅器は、比較 的広い帯域の６ｄｂ／オクターブ形のフィルタであり、主に流量計出力信号より かなり高い周波数を濾波するためには効果的であり、少量の成分変動によっての み影響される正確な量の位相ずれを維持する。これらのフィルタはカットオフが 鋭くないので、流量計出力信号の周波数に近い周波数を有するノイズ信号の低減 または除去には効果的でない。したがって、ゾロックの自己校正構造は、長期の 位相ずれに起因する誤差を除去するが、プロセス信号の周波数の直ぐ隣の望まし くないノイズ信号はゾロックの回路の出力に残ることになる。 本発明によれば、ゾロック形の正確な積分器の前に、８個以上の極を有するフ ィルタのような多極フィルタが設けられる。本発明のフィルタは多極形なので、 鋭いロール・オフ特性を有し、処理された流量計ピック・オフ信号の周波数に近 い周波数を有するノイズ信号全てを効果的に除去する。本発明の多極フィルタを ゾロックの回路と共に用いることにより、望ましくない信号を良好に濾波するこ とができるので、処理されたコリオリ・ピック・オフ信号は、望ましくないノイ ズ成分が大幅に低減される。これらの信号を次に処理して、プロセス物質の様々 な特性に関する改良された正確な情報を発生することが可能となる。 本発明の多極フィルタを用いる場合でも、２つのピック・オフ信号間の時間遅 れを要求精度で測定することができるように、０．００１°未満という位相ずれ 安定性の要件を満たすことが必要である。本発明の多極フィルタは、数百度以上 に達し得る不確定で未知の位相ずれを有する場合がある。通常、２信号間の時間 差を０．００１°以上の精度まで測定する回路に、数百度以上の大きな未知の位 相ずれを有するフィルタを挿入すると、問題が発生する可能性がある。しかしな がら、本発明の多極フィルタの位相ずれは、大きくて不確定であっても、数分間 にわたって比較的一定である。ゾロックのシステムは、その慣用のチャンネル切 替および校正を行うので、チャンネル間の位相ずれによる誤差は効果的に打ち消 される。 本発明の多極の鋭いカットオフのフィルタをゾロックのシステムに使用するこ とにより、その結果得られるシステムは、非常に高いｄｂ／オクターブ・ロール ・オフ特性を得ることができ、処理されるピック・オフ信号から望ましくないノ イズをほぼ全て除去する鋭敏なカットオフ・フィルタを構成することができる。 本発明の多極フィルタは、能動素子および受動素子の寿命のように、比較的長い 期間にわたって緩やかに変化するので、その位相ずれは問題とならない。各連続 間隔の間、活性と校正のためのスタンバイとの間で切替可能なチャンネルの状態 が変化する際に、１分に１回、どのような位相ずれもゾロックの校正回路によっ て検出される。 本発明の他の利点は、本発明によって提供される濾波によって、望ましくない 成分が除去されている濾波されたピック・オフ信号を駆動回路が使用することが できることである。結果的に得られる改良された正弦波駆動信号はそれ自体、ノ イズの多いピック・オフ信号に寄与し得る別の望ましくないモードを励起したり 発生したりすることはない。 図面の説明 本発明のこれらおよびその他の利点ならびに特徴は、図面に関連付けた以下の 説明を読むことによって一層よく理解されよう。 第１図は、コリオリ物質流測定システムに具現化された本発明を開示する。 第２図は、第１図の流量計電子回路を更に詳細に開示する。 詳細な説明 第１図は、コリオリ流量計組み立て体１０と流量計電子回路２０とを示す。流 量計電子回路２０はリード１００を介して流量計組み立て体１０に接続され、密 度、質量流量、体積流量および総合質量流情報を経路２６に供給する。 流量計組み立て体１０は、１対の管状部材１１０、１１０’、マニフォールド 素子１５０、１５０’、１対の平行な流管１３０、１３０’、駆動機構１８０、 ならびに１対の速度センサ１７０Ｌ、１７０Ｒを含む。流管１３０、１３０’は 、 ２つの本質的に直線状の入力脚部１３１、１３１’および出力脚部１３４、１３ ４’を有し、これらは、表面１２１、１２１’を有する素子１２０、１２０’に おいて、互いに向かって収束する。固定棒１４０、１４０’は軸Ｗ、Ｗ’を規定 し、それを中心として各流管が振動する。 流管１３０、１３０’の側脚部１３１、１３４は素子１２０、１２０’の表面 １２１、１２１’に固定されており、一方、素子１２０、１２０’はマニフォー ルド部材１５０、１５０’に取り付けられている。これによって、コリオリ流量 計組み立て体１０を通過する連続的な閉じた物質経路が得られる。フランジ１０ ３、１０３’および流体開口１０１、１０１’を有する流量計組み立て体１０が 出力端１０４’および入力端１０４を介して、測定すべきプロセス物質を搬送す る流管系（図示せず）に接続されると、物質が入力端１０４のフランジ１０３内 の流体開口１０１を通じて流量計内に流入し、入力マニフォールド１１０および 断面が徐々に変化する通過路を通り抜け、表面１２１を有する素子１２０に達す る。ここで、物質は分割され、脚部１３１、１３１’および流管１３０、１３０ ’を通過する。プロセス物質は、流管１３０、１３０’および脚部１３４、１３ ４’から流出すると、表面１２１を有する素子１２０’内で単一の流れに再結合 され、その後排出マニフォールド１５０’に至る。排出マニフォールド１５０’ 内では、物質は、入力マニフォールド１５０のそれと同様に徐々に断面が変化す る通過路を流れ、出力端１０４’の流体開口１０１’に達する。出力端１０４’ はボルト孔１０２’を有するフランジ１０３’によって配管系（図示せず）に接 続されている。 流管１３０、１３０’はそれぞれ、曲げ軸Ｗ−Ｗ、Ｗ’−Ｗ’に対してほぼ同 一の質量分布、慣性モーメントおよび弾性係数を有するように選択され、適切に 素子１２０、１２０’に取り付けられる。これらの曲げ軸は、各流管の固定棒１ ４０、１４０’および素子１２０、１２０’付近に位置する。流管１３０、１３ ０’は駆動機構１８０によって逆相で駆動されるから、固定棒１４０、１４０’ は軸Ｗ、Ｗ’と共に流管１３０、１３０’に対する逆相曲げ軸を提供する。マニ フォールド素子１２０、１２０’は、流管１３０、１３０’に対して同相曲げ軸 を提供する。流管は、地震、人間の活動、隣接する機械によって生じる運動等の ような環境からの乱れによって同相で振動される。流管は本質的に平行に取り付 けブロックから外側に延びており、それらの各曲げ軸に対してほぼ等しい質量分 布、慣性モーメントおよび弾性係数を有する。 流管１３０は双方とも、それらの各曲げ軸Ｗ、Ｗ’を中心として反対方向に、 流量計の第１逆相固有周波数と言われる周波数で駆動機構１８０によって駆動さ れる。この振動モードは逆相曲げモードとも呼ばれる。双方の流管１３０、１３ ０’は音叉の歯のように逆相で振動する。この駆動機構１８０は、流管１３０’ に取り付けた磁石や向かい側の流管１３０に取り付けられたコイルのように、双 方の流管を振動させるために交流を通過させる多くの既知の構成の１つで構成す ることができる。適切な駆動信号が流量計電子回路２０によりリード１８５を介 して駆動機構１８０に印加される。 駆動機構１８０および発生するコリオリの力は、周期的に流管１３０のコリオ リ振動を発生させる。流管１３０のコリオリ振動周期の前半の間、隣接する側脚 部１３１、１３１’は、それらに対応する側脚部１３４、１３４よりも互いに近 づけられ、側脚部１３１、１３１’が移動の終点に到達しその速度がゼロになっ てから、対応する脚部が終点に達する。コリオリ振動周期の後半では、流管１３ ０の逆の相対運動が発生する。即ち、隣接する側脚部１３４、１３４’がそれら の対応する側脚部１３１、１３１’よりも互いに近づけられる。したがって、側 脚部１３４が移動の終点に達しその速度がゼロを交差してから、側脚部１３１が 終点に達する。１対の隣接する側脚部がそれらの移動終点に達するときから対応 する対の側脚部がそれらの各終点に達する（即ち、これらは更に遠ざけられる） までに経過するこの時間間隔（ここでは、特定周波数における位相差、または時 間遅れ差、または単に「Δｔ」値と呼ぶ）は、流量計組み立て体１０を通過する 物質の質量流量にほぼ比例する。各流管の移動終点はΔｔの測定を行うのに便利 な点である。２つの流管の間の同一のΔｔ関係が流管の運動範囲全体にわたって 存在する。 時間遅れ間隔Δｔを測定するために、センサ１７０Ｌ、１７０Ｒが流管１３０ 、１３０’の自由端に取り付けられている。センサは既知のタイプのいずれでも よい。センサ１７０Ｌ、１７０Ｒによって発生される信号は流管の完全な移動の 速 度（変位または加速度）プロファイルを供給するので、多数の既知の方法のいず れかによって処理することにより、時間間隔および流量計を通過する物質の質量 流量を計算することができる。 センサ１７０Ｌ、１７０Ｒは左速度信号および右速度信号を生成し、それらの 信号はリード１６５Ｌ、１６５Ｒにそれぞれ現れる。時間遅れ差即ちΔｔの測定 により、左速度センサ信号と右速度センサ信号との間に生じる位相差の表示を得 ることができる。 流量計電子回路２０は、リード１６５Ｌ、１６５Ｒにそれぞれ現れる左速度信 号および右速度出力信号を受信する。流量計電子回路２０は駆動信号を生成し、 該駆動信号はリード１８５上に現れ、流管１３０、１３０’を振動させる駆動機 構１８０に与えられる。流量計電子回路２０は左速度信号および右速度信号を処 理し、流量計構造体１０を通過する物質の質量流量、体積流量および密度を計算 する。 流量計１０内を流れるプロセス物質の特性は、２つの出力信号１６５Ｌ、１６ ５Ｒ間の位相または時間遅れΔｔを測定する流量計電子回路２０から得られる。 これら時間遅れの測定は、高精度で行わなければならない。プロセス物質のため に得られる流量出力情報は、流量計電子回路２０の出力導体２６に印加する場合 、少なくとも０．１５％の精度を有することが要件である。 かかる出力信号の精度を達成するためには、流量計電子回路２０内の信号処理 回路がセンサ出力信号間の位相差を正確に決定することが必要である。センサ出 力信号間の位相差は入力情報を構成し、これに基づいて処理回路はプロセス物質 の情報を得るよう動作するので、流量計電子回路２０内の信号処理回路は、流量 計からのセンサ出力信号間の位相ずれを隠すまたは変形させるような位相ずれを 混入させないことが必要である。この信号処理回路は、一定の、即ち非常に安定 した位相ずれを有することが必要であり、センサ信号１６５Ｒ、１６５Ｌの位相 ずれが０．００１度未満、場合によっては、数ｐｐｍ未満となるようにする必要 がある。流量計電子回路２０がその出力導体２６に印加する信号に０．１５％未 満の精度を達成する場合、この程度の位相精度が要求される。 第２図の説明 第２図は、第１図の流量計電子回路２０を含む回路を開示する。図示のように 、流量計電子回路２０は駆動回路２７を含み、これは経路１８５によって駆動コ イル１８０に接続されている。駆動回路２７は、適切な信号を経路１８５に印加 し、適正な振幅および周波数で駆動コイル１８０を付勢し、所望の逆相曲げ振動 を流管１３０、１３０’に生成する。駆動回路２７は当技術では周知であり、そ の具体的な実施形態は本発明のいかなる部分も形成するものではないので、ここ ではこれ以上詳細に論じないこととする。しかしながら、１９９１年４月２３日 に、Ｐ．カロティ等に発行された米国特許第５，００９，０１９号、１９９０年 ６月１９日にＰ．ロマノに発行された米国特許第４，９３４，１９６号および１ ９８９年１０月３１日にＪ．リューシュに発行された米国特許第４，８７６，８ ７９号を参照されたい。これらは全て本発明の譲受人が所有し、流管駆動回路の 別の実施の形態を記載するものである。 また、流量計電子回路２０は流量測定回路２３を含み、その左側で、経路１６ ５Ｌ、１６５Ｒを通じてセンサ１７０Ｌ、１７０Ｒに接続され、センサ出力信号 を受信する。測定回路２３が受信し処理してプロセス物質に関する精度の高い情 報を得るのは、入力情報となるこれら２つのセンサ出力信号間の位相差である。 入力信号１６５Ｌ、１６５Ｒはマルチプレクサ３１に印加され、その出力は経路 ４５、５５、６５によってチャンネル４４、５４、６４（チャンネルＡ、Ｃ、Ｂ ）の入力にそれぞれ接続される。チャンネルは、以下に記載するように動作しセ ンサ信号を処理して、カウンタ７４、７６の動作を制御する。カウンタ７４、７ ６の出力はセンサ出力信号間の位相差を表わす。 カウンタ７４、７６の出力は経路８７を通じてマイクロプロセッサ８０に印加 され、以下に記載するように機能して、プロセス物質についての所望の情報が得 られる。得られた情報は経路９１を通じて出力回路９０に印加される。出力回路 ９０は、導体２６３および２６２を通じて、所望のプロセス物質出力情報を導体 ２６に印加する。カウンタ７４、７６ならびにマルチプレクサ３１の動作は、以 下に記載するように、制御論理７２によって制御される。 チャンネルＡ、Ｂ、Ｃの各々は、多極フィルタ、積分増幅器および少なくとも １つのレベル検知器を内蔵する。各チャンネル内の多極フィルタの出力は、当該 チャンネルの積分増幅器に印加され、一方、その出力はレベル検知器に印加され る。レベル検知器の出力はカウンタ７４、７６に印加され、カウンタ７４、７６ は、検知器出力における対応する変化の間に生じるクロック・パルスによりタイ ミング間隔を測定する。カウンタの出力はΔｔ値であり、処理流体の質量流量と 共に変動する。得られたΔｔ値およびカウント値は経路８７を通じてマイクロプ ロセッサ８０に印加され、マイクロプロセッサ８０はこの情報に応答して質量、 体積流量ならびに密度を計算し、プロセス物質に関する所望の出力情報を発生す る。 チャンネル４４、５４、６４に内蔵されている回路は、プロセッサ８０によっ て発生される質量情報に位相誤差を注入する可能性がある。各チャンネルの回路 は、多極フィルタの入力からレベル検知器までにおいて測定される異なる量の内 部位相遅れを有するだけでなく、この位相遅れには温度依存性があり、温度、経 年等によってチャンネル毎にばらつく場合が多い。このばらつきが制御不能のチ ャンネル間位相差となり、それ自体が、入力信号１６５Ｌ、１６５ＲのΔｔ測定 値に誤差成分として現れる可能性がある。これらの信号のΔｔ値は比較的小さい ので、チャンネル回路によって混入される位相誤差は重大である。 チャンネル回路に伴う欠点を除去するために、第２図の回路は前述のゾロック 特許第５，２３１，８８４号の教示を発展させる。ゾロック特許は、その言及に より本出願に完全に援用される。本願の第２図の回路は、ゾロックの教示の多く 、特に、ゾロックの特許の第３−Ａ図および第３−Ｂ図を具現化している。第２ 図は、流量計によって生成される質量流および質量流量値を、第２図のチャンネ ルＡ、Ｂ、Ｃの処理回路によって混入される位相誤差にはほぼ不感応とする技術 を具現化する。この回路は、経路１６５Ｌ、１６５Ｒを通じてセンサ出力によっ て供給される位相ずれ情報を隠し得る、望ましくない位相ずれを全く混入させな い。流量測定回路２３によって受信される経路１６５Ｌ、１６５Ｒ上の位相ずれ 情報は高精度で処理され、チャンネル回路による望ましくない位相ずれの混入は ない。その結果、カウンタ７４、７６によって経路８７を通じてマイクロプロセ ッサ８０に印加される処理後の流量計出力は、経路１６５Ｌ、１６５Ｒ上の流量 計から 受信されたのと同じ位相誤差情報を表わす。これによって、マイクロプロセッサ ８０は、流量計の管内を流れる処理対象物質についての精度の高い情報を得るこ とができる。 第２図の回路は、３つのチャンネルＡ、Ｂ、Ｃにおける固有の位相ずれを測定 し、効果的に相殺する。マルチプレクサ３１は経路１６５Ｌ、１６５Ｒ上の流量 計の２つの出力を接続し、３つのチャンネルの内の２つのチャンネルの入力に１ 度に印加する。チャンネルＣは永久的に経路１６５Ｌに接続されている。他の２ つのチャンネルＡ、Ｂの入力は、引き続く時間間隔の間、１度に１つずつ経路１ ６５Ｒに交互に接続される。第２図に示す位置では、右側センサの出力１６５Ｒ が可動スイッチ接点ｆ、ｅによって経路６５を通じてチャンネルＢの入力に接続 されている。これらのスイッチ接点は、続いて次の時間間隔では位置を変更し、 接点ｆ、ｄは１６５Ｒを経路６５上のチャンネルＢの入力に接続する。Ｂのよう な切替可能なチャンネルは、経路１６５Ｌに接続されているとき、活性チャンネ ルと呼ばれる。他方の切替可能なチャンネルＡは、経路１６５Ｒに接続されてい るとき、活性チャンネルと呼ばれる。切替可能なチャンネルＡまたはＢは、チャ ンネルＣが永久的に接続されている経路１６５Ｌに切替可能に接続されるとき、 校正状態にあるといわれる。 ３つのチャンネルＡ、Ｂ、Ｃの出力は、導体４９、６９、５９を通じてカウン タ７４、７６の入力に接続される。これらの経路によって、カウンタ７４はチャ ンネルＡ、Ｃの出力から入力信号を受信する。カウンタ７６はチャンネルＣ、Ｂ の出力から信号を受信する。これによって、カウンタ７４はチャンネルＡ、Ｃの 出力信号間の位相遅れを測定することが可能となる。同様に、カウンタ７６はチ ャンネルＢ、Ｃの出力間の位相遅れを測定する。チャンネルＢが校正状態にある ときのチャンネルＢ、Ｃ間の固有位相遅れは、チャンネルＢの入力を接点ｆ、ｄ を通じて経路１６５Ｌに接続し、チャンネルＢ、Ｃの出力をカウンタ７６に印加 し、チャンネルＢ、Ｃの出力間の位相差を測定することによって測定される。双 方のチャンネルは同一入力に接続されているので、チャンネルＢ、Ｃの出力信号 間で今測定される位相差は、２つのチャンネルの内部回路素子に起因するもので ある。チャンネルＡの入力がスイッチ接点ｃ、ｂを通じて入力経路１６５Ｌに接 続され ているときに、チャンネルＡ、Ｃ間の固有位相遅れも同様に測定される。経路４ ９、５９上の２つのチャンネルの出力間の位相差は、カウンタ７４によって測定 される。カウンタ７４、７６がそれらに関連するチャンネルＡまたはＢが校正状 態にあるときに測定した位相差は、経路８７を通じてマイクロプロセッサ８０の ＲＡＭ８３に送られる。この校正情報は当面はＲＡＭ８３に記憶される。 このように各不活性チャンネルの位相は、そ出力をチャンネルＣの出力と比較 することによって測定される。続いて、不活性チャンネルが次の時間間隔におい て続いて活性状態に切り替えられると、今はＲＡＭ８３に記憶されているその固 有位相遅れが、それに対応するカウンタ７４、７６の出力情報と代数的に結合さ れ、２つの入力信号１６５Ｌ、１６５Ｒ間の真の位相遅れを決定する。 チャンネルＡが活性状態にある時間間隔では、カウンタ７４の出力は、信号１ ６５Ｌ、１６５Ｒ間の位相差、およびチャンネルＡ、Ｃ間の固有位相ずれによる 位相誤差を表わす。しかしながら、活性チャンネルＡのチャンネルＢに対する固 有位相遅れは既知の要素であり、ＲＡＭ８３に記憶されている。ここで、マイク ロプロセッサ８０は、経路８７を通じてカウンタ７４から測定された位相遅れを 受信する。カウンタ７４からの測定された位相遅れは、ＲＡＭ８３からの位相遅 れ補正係数に代数的に加算され、マイクロプロセッサ８０はこれら２つを結合し て、信号１６５Ｌ、１６５Ｒ間の位相遅れのみを表わす真の位相遅れ情報を得る 。チャンネルＢは、そのカウンタ７６に関して同様に動作する。その際、カウン タ７６は、チャンネルＢが校正状態にあるときに、チャンネルＢの校正位相遅れ 情報をＲＡＭ８３に入力し、チャンネルＢが活性状態にある時間間隔について信 号１６５Ｌ、１６５Ｒ間の位相差を決定する。次に、２つの信号はマイクロプロ セッサ８０によって結合され、チャンネルＢが活性状態にあるときに信号１６５ Ｌ、１６５Ｒ間の真の位相差が決定される。 チャンネルＢはそのカウンタ７６に関して同様に動作し、チャンネルＢが校正 状態にあるときに、チャンネルＢについての校正位相遅れ情報をＲＡＭ８３に記 憶し、チャンネルＢが活性状態にあるときに信号１６５Ｌ、１６５Ｒ間の真の位 相差を決定する。 チャンネル対の各々はほぼ１分に１回状態を変えるので、結合されたカウンタ ７４、７６からの現在の位相遅れ情報は、センサ出力信号１６５Ｌ、１６５Ｒに よって供給される位相情報を反映する。各活性チャンネル対によって得られる測 定に基づくΔｔは、活性チャンネルに関連する現在の内部位相遅れに対して補正 されるので、これらのΔｔ値は、チャンネルが混入させた認知可能な位相誤差を 全く含まない。 要約すれば、第２図の流量測定回路は３つのチャンネルＡ、Ｂ、Ｃを利用し、 これらによって、例えば、チャンネルＡ、ＣならびにＢ、Ｃのような２つの活性 チャンネル対の各々について、個別に内部チャンネル位相差測定値を得る。チャ ンネルＡ、Ｂは切替チャンネルと呼ばれる。チャンネルＣは、常に経路１６５Ｌ に接続されているので、基準チャンネルと呼ばれる。経路１６５Ｌは、ある時間 間隔の間、マルチプレクサ３１によってチャンネルＡの入力に接続され、次の時 間間隔の間、チャンネルＢの入力に接続される。例えばチャンネルＢが校正状態 にあり経路１６５Ｒに接続されていない時間間隔の間、その入力は経路１６５Ｌ へのチャンネルＣの入力と並列に接続される。チャンネルＣ、Ｂ間の位相差はこ の校正時間間隔の間に測定される。チャンネルＣ、Ｂの出力はカウンタ７６の入 力に接続され、カウンタ７６の出力はチャンネルＢ、Ｃの出力間の位相遅れを表 わす。 ３つのチャンネルは全て、異なる一定でない内部位相遅れを有し得る。しかし ながら、チャンネルＡ、Ｂについての位相遅れを基準チャンネルＣに関して測定 するので、チャンネルＡ、ＣとチャンネルＢ、Ｃとの間の位相遅れの任意の差が わかる。一旦チャンネルＢのようなチャンネルの校正時間間隔が終了すると、次 の間隔ではチャンネルＢへの入力が切り替えられ、チャンネルＢは活性チャンネ ルとなる。チャンネルＡが校正チャンネルとなる時点で、その入力が接続され、 チャンネルＣの入力に事実上並列となり、そのとき経路１６５Ｌに接続される。 Ｂ、Ｃのような１対のチャンネルが校正モードにあるとき、他のチャンネル対 Ａ、Ｃは測定モードにあり、経路１６５Ｌ、１６５Ｒ上の信号間の位相差が測定 される。いずれのチャンネル対についても、カウンタ７４のようなカウンタの出 力において得られる入力信号１６５Ｌ、１６５Ｒの測定されたΔｔ値は、現在Ｒ ＡＭ８３に記憶されている２つの同じチャンネルについて以前に測定した固有位 相遅れ情報と代数的に結合されることにより補正される。 ２つのカウンタ７４、７６は、毎分１回のように、ある時間間隔毎に１回チャ ンネルと共に状態を切り替える。したがって、チャンネルＡが活性状態にあり経 路１６５Ｒと接続されている時間間隔では、カウンタ７４が活性カウンタとなり 、その入力はチャンネルＡ、Ｃの出力に接続される。このとき、チャンネルＢは 校正チャンネルであり、カウンタは校正カウンタである。何故なら、その入力は チャンネルＢ、Ｃの出力に接続され、これら２つのチャンネル間の固有位相差が 測定されるからである。続いて、チャンネルＡ、Ｂの状態が切り替わってチャン ネルＢが活性チャンネルとなる次の時間間隔の間、カウンタ７６が活性カウンタ となる。何故なら、その入力がチャンネルＢ、Ｃの出力に接続され、経路１６５ Ｌ、１６５Ｒ上の信号間の位相差が測定されるからである。次に、カウンタ７４ は、その入力がチャンネルＡ、Ｃの出力に接続され、それらのチャンネルの入力 はそのときマルチプレクサ３１を通じて経路１６５Ｌに接続されるので、校正カ ウンタとなる。このときのカウンタ７４の出力は、チャンネルＡ、Ｃ間の固有位 相差を表わし、一方、カウンタ７６の出力は流量計の信号１６５Ｌ、１６５間の 位相差を、そのとき活性チャンネルであるチャンネルＢ、Ｃ間の固有位相差に起 因するあらゆる位相差誤差と共に表す。しかしながら、このチャンネル間位相差 は、前の時間間隔において既に測定され、この誤差情報はマイクロプロセッサ８ ０のＲＡＭ８３に記憶されている。マイクロプロセッサ８０は、カウンタ７４か ら位相差情報を受信すると、測定された位相差情報をＲＡＭ８３に記憶されてい る校正位相差を用いて代数的に補償し、チャンネル間位相差によるあらゆる誤差 を除去する。これによって、マイクロプロセッサは、流量計から受信した信号１ ６５Ｌ、１６５Ｒ間の位相差のみに基づいて、処理される物質の情報を得ること ができる。 各チャンネルは、多極フィルタ、積分増幅器およびレベル検知器を内蔵する。 チャンネルＡでは、これらの素子は、多極フィルタ４１、積分増幅器４６および レベル検知器４８から成る。多極フィルタは任意の高次タイプであって比較的鋭 いフィルタを提供し、そのカットオフ周波数はセンサの出力信号の周波数より多 少高い。しかしながら、フィルタのカットオフ特性は十分に鋭いので、センサの 信号の周波数よりも高いまたは低いノイズ信号は大幅に減衰される。多極フィル タは受動または能動の素子で構成でき、不確定の位相ずれを有する場合もあるが 、該位相ずれは数百度程度である。多極フィルタの位相ずれの長期ドリフトを制 御する動作は行わない。しかしながら、その短期位相特性は、例えば数分間につ いては比較的安定であり、さほど変動しない。多極フィルタの出力は、オクター ブの傾斜当たり６ｄｂを有する単極フィルタである積分増幅器４６に印加される 。この積分増幅器４６は、主に、多極フィルタ４１を積分増幅器４６と相互接続 する導体上にある信号のあらゆる直流オフセットを除去する手段として用いられ る。このような、積分回路の出力上のあらゆる直流オフセットの除去は、レベル 検知器４８の精度の高い動作を可能にするために必要である。 レベル検知器４８は、実際には、積分増幅器によって生成される出力信号が固 定の正電圧以上に増大するか、または固定の負電圧以下に減少するときはいつで も、その出力上にレベル変化を与えるウィンドウ形比較器である。 チャンネルＡ、Ｂ、Ｃの各々は本質的には同一機能を備えている。しかしなが ら、チャンネルＣに関しては、そのレベル検知器５８はウィンドウ形比較器では なく、単一のレベル検知器を含み、積分増幅器５６からの出力信号がゼロ電圧レ ベルを交差したときを検出する。 制御論理７２は、カウンタ７４、７６の動作ならびにマルチプレクサ３１の切 替機能を制御する。制御論理７２は有限状態機械であり、周期的かつ反復的に発 生する時間間隔および付随する状態のシーケンスを規定する。数学、物理等の規 則において共通して用いられている化学的表記によれば、これらの間隔は、一連 の・・・、ｎ−１、ｎ、ｎ＋１、・・・として定義することができる。制御論理 ７２は、カウンタ７４、７６と協同して動作し、それぞれ、チャンネル対Ａ、Ｃ およびチャンネル対Ｂ、Ｃに対するタイミング測定を判定する。制御論理７２は 周知の組み合わせその他の論理で形成されている。校正および切替間隔の流管サ イクルでの持続期間で初期化した後、制御論理７２は信号を発生し、制御素子３ ２を介してマルチプレクサ３１を動作させるように経路３４を通じて該信号を印 加する。これにより、別個の時間間隔で経路１６５Ｒを通じてセンサ１７０Ｒの 信号をチャンネルＡまたはＢのいずれかの入力に導き、チャンネル対をそれらの 校正と活性の状態間で連続的に循環させる。加えて、制御論理７２は、各タイミ ング間隔の開始時にカウンタ７４、７６をリセットするよう適切な制御信号を経 路７９、７７を通じて印加する。 制御論理７２がその異なる状態間で循環する際、その現在の状態の値を内部レ ジスタ（図示せず）に書き込む。このレジスタは、経路８５を通じてマイクロプ ロセッサ８０によってアクセスされる。マイクロプロセッサはこの値を読み、こ れによって、カウンタ７４、７６によって供給されるカウント値を処理すること ができる。各チャンネル対が動作しているモードにしたがって、マイクロプロセ ッサ８０は、チャンネル間位相差測定値および各チャンネル対に対する△ｔ値を 受信する。また、マイクロプロセッサ８０は適切な信号を経路８２、８４上に印 加し、制御論理素子７２の動作を制御する。 マイクロプロセッサ８０は、経路９１を通じて周知の出力回路９０に接続され ており、出力回路９０は、４−２０ＭＡ出力信号のような多数の標準出力を経路 ２６３に供給し、調整した周波数情報を経路２６２に供給する。経路２６３、２ ６２は共に単一の出力経路２６から成り、出力経路２６は第２図の回路によって 得られたプロセス物質の情報を利用する既知の回路（図示せず）まで達する。 マイクロプロセッサ８０は、十分なＲＡＭ８３およびＲＯＭ８６を備えた周知 の市販のプロセッサから成るものとすることができる。そのプログラムがイベン ト‐ドリブン・タスク・アーキテクチャを利用する限り、マイクロプロセッサ８ ０内にデータベースが構築され、種々のタスク間での測定データおよび計算され たデータの容易な転送と共用とが容易に行われる。各チャンネル対についてのチ ャンネル間位相差および△ｔ値を含むタイミング測定値によって、マイクロプロ セッサ８０は、現在活性状態にある一対のチャンネル間の測定された内部位相遅 れを考慮するために、各チャンネル対によって供給される測定された△ｔ値を補 正する。 各チャンネル内に多極フィルタがあることにより、第２図の回路の信号処理能 力が大幅に向上する。その理由は、各チャンネル内に多極フィルタがあることに よって、狭帯域な、即ち鋭いカットオフ・フィルタが得られ、そのために、導体 １６５Ｌ、１６５Ｒ上のノイズ信号の振幅を大きく低減するからである。これま で、本発明にしたがってチャンネル内の多極フィルタを利用するまでは、流量計 の動作感度はノイズ信号の振幅によって制限されていた。４６のような各チャン ネル内の積分増幅器は６ｄＢ／オクターブの減衰を有する単極フィルタであるの で、この問題については殆ど役に立たないものであった。この６ｄＢ／オクター ブの減衰は、センサ信号の周波数の直ぐ隣のノイズ信号を除去するには不適当で あった。積分増幅器の前に多極フィルタを追加することによって、センサ出力信 号の周波数の直ぐ隣の受信ノイズ信号に対する鋭いカットオフおよび急峻な減衰 を提供し、このノイズの問題を解決する。これらの多極フィルタの使用により、 積分増幅器の入力導体上のおよびレベル検知器４８、５８、６８の入力に向かう ノイズ信号の振幅は大幅に減少する。レベル検知器の入力にはほぼノイズがない ので、それらの動作の正確さが改善され、センサ出力信号間の時間遅れの大きさ がこれまで処理可能だったよりも大幅に小さくても、かかる時間遅れを決定する ことができる。 尚、積分増幅器は、多極フィルタの出力上に存在し得る任意の直流オフセット を除去するためのフィルタ後段の素子および直流除去器として、依然として必要 である。 マイクロプロセッサ８０の動作を制御するために用いられる処理プログラムを 含む、第２図の回路の動作に関する更に詳しい情報については、前述のゾロック の特許第５，２３１，８８４号を援用する。また、マイクロプロセッサ８０の動 作およびそれに付随する素子に関する更に詳しい情報について、前述のブラック への特許第５，２２８，３２７号を援用する。 特許請求する発明は、本発明の概念の範囲および精神の範囲内の他の変更や改 造を包含可能である。例えば、本発明は第１図の流量計に関連付けて説明した。 本発明は、その応用において、第１図に示すタイプの流量計には限定されず、単 一管、二重管、直管、不規則な形状の管等を含む、コリオリの原理に基づいて動 作するあらゆるタイプの流量計と共に使用することができることを理解すべきで ある。また、本発明を利用する流量計は、第１図に示す特定のフランジおよび孔 構造を有する必要はなく、代わりに、流量計を接続する導管に相応しい任意の手 段によって取り付けることができる。第２図の多極フィルタ４１、５１、６１は 、 鋭敏なカットオフのローパス形として記載したが。これに限定されるものではな い。これらのフィルタは、必要ならば、同一の鋭いカットオフを有するばかりで なく、センサ出力信号のバンドパス中心周波数以下における濾波能力をも有する 疑似バンドパス・フィルタで構成することもできる。このフィルタは、流管共振 周波数以上だけでなくそれ以下のノイズも除去し、これによって、精度、信号対 ノイズ比等の向上を図る。このフィルタは狭帯域形なので、密度および質量流量 と共に変動する流管周波数を追跡することができる。この形の疑似バンドパス・ フィルタは当技術では周知であるので、これ以上詳細には説明しない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．受信入力信号間の位相差を決定する信号処理装置であって、 第１チャンネル（５４）および第２チャンネル（４４）と、 前記入力信号のうちの第１信号を前記第１チャンネルの前記入力に印加する手 段（５５）と、 ｎ番目の時間間隔の間、前記第１入力信号の受信のために、前記第２チャンネ ルの前記入力を前記第１チャンネルの前記入力に制御可能に接続し、更にｎ＋１ 番目の時間間隔の間に、前記第１チャンネルの前記入力から前記第２チャンネル の前記入力を切断すると共に、前記入力信号のうちの第２入力信号を前記第２チ ャンネルの前記入力に印加する切替手段（３１）と、 前記ｎ＋１番目の時間間隔の間、前記第１および第２入力チャンネルの出力信 号間の位相差を測定するように動作する手段（７６，７６）と、 を備え、 前記第１および第２チャンネルの各々の入力（４５，５５）上で受信した信号 を前記第１および第２チャンネルの各々の出力（４９，５９）に送出するように 接続された前記第１および第２チャンネルの各々における位相ずれを有する多極 フィルタ（４１，５１）と、 前記ｎ番目の時間間隔の間、前記第１および第２チャンネルの前記入力への前 記第１入力信号の印加に応答して、前記第１および第２チャンネルによって発生 される出力信号間の位相差を表わす第１補正係数を得るように動作する手段（８ ０）と、 前記第１補正係数を、前記ｎ＋１時間間隔の間に前記第１および第２チャンネ ルの前記出力信号間で測定した前記位相差と結合することにより、前記第１およ び第２入力信号間の補正された位相差を得る手段（８０）と、 を具備することを特徴とする信号処理装置。 ２．請求項１記載の信号処理装置において、前記信号処理装置は、更に、 第３チャンネル（６４）と、 前記第３チャンネルの入力上で受信した信号を前記第３チャンネルの出力に送 出するように接続され、前記第３チャンネルにおける位相ずれを有する多極フィ ルタ（６１）と、 前記切替手段（３１）を含み、ｎ−１番目の時間間隔の間、前記第１および第 ３チャンネル双方による前記第１入力信号の受信のために、前記第３チャンネル の前記入力を前記第１チャンネルの前記入力に接続するように動作する手段と、 前記ｎ−１番目の時間間隔の間、前記第１および第３チャンネルの出力信号間 の位相差を表わす第２補正係数を発生するように動作する手段（８０）と、 前記ｎ番目の時間間隔の間、前記第１入力信号から前記第３チャンネルの前記 入力を切断すると共に、前記第３チャンネルの前記入力を前記第２入力信号に接 続するように動作する手段と、 前記ｎ番目の時間間隔の間、前記第１および第３チャンネルの出力信号間の位 相差を測定するように動作する手段（７４，７６）と、 前記ｎ番目の時間間隔の間、前記第１および第３チャンネル間の前記位相誤差 の前記測定に応答して、前記第２補正係数を、前記第１および第３チャンネルの 出力信号間の前記測定された位相差と結合し、前記第１および第２入力信号間の 補正された位相差を得る手段（８０）と、 を含むことを特徴とする信号処理装置。 ３．請求項２記載の信号処理装置において、前記チャンネルの各々は、更に、 前記多極フィルタの前記出力に接続された入力を有する演算増幅器（４６，５ ６，６６）であって、前記多極フィルタの前記出力からその入力に印加される信 号から任意の直流オフセットを相殺するように動作する前記演算増幅器と、 レベル検知器（４８，５８，６８）と、 を含み、 前記演算増幅器の前記出力は直流オフセットのない交流信号を前記レベル検出 器の入力に印加し、 前記レベル検知器はその入力上での信号の受信に応答して、前記チャンネルの 前記入力に印加された前記信号を表わす出力信号を発生し、 更に、前記信号処理装置は、 前記第１および第２チャンネルの出力に接続され、前記第１および第２チャン ネルの前記出力上の信号間の位相差を表わす出力を発生する第１カウンタ（７４ ）と、 前記第１および第３チャンネルの出力に接続され、前記第１および第３チャン ネルの前記出力上の信号間の位相差を表わす出力を発生する第２カウンタ（７６ ）と、 各々の前記カウンタの前記出力（８７Ａ，８７Ｂ）は、前記時間間隔の１つに おいては前記関連するチャンネルの前記入力信号間の測定された位相差を表し、 前記時間間隔の他方の間にはそれに関連するチャンネルに対するチャンネル間位 相補正係数を表わし、 プロセッサ（８０）と、 前記カウンタの前記出力信号を前記プロセッサに印加し、各カウンタに関連す る前記チャンネルの前記入力に印加される前記受信信号間の前記補正された位相 差情報を発生する手段（８７）と、 を含むことを特徴とする信号処理装置。 ４．請求項２記載の装置であって、 コリオリ流量計（１０）であって、プロセス物質が該流量計の振動流管を通過 する前記コリオリ流量計と、 前記振動流管に結合され、前記プロセス物質の前記流れから得られる前記振動 流管のコリオリ運動を表わす出力信号を発生するセンサ（１７０Ｒ，１７０Ｌ） と、 前記センサを前記信号処理装置に接続し、前記出力信号を前記信号処理装置に 前記受信入力信号として印加する手段（１６５Ｌ，１６５Ｒ）と、 を備え、 前記信号処理装置は、更に、前記入力信号間の前記補正位相差の導出に応答し 、前記プロセス物質に関連する情報を決定する手段（８０）を含む、 ことを特徴とする装置。 ５．請求項４記載の装置において、前記コリオリ流量計は前記流管を振動させる ドライバ（１８０）を含み、 前記装置は、更に、 前記ドライバに接続された出力を有し、付勢信号を前記ドライバに印加する駆 動回路（２７）と、 前記チャンネルのうちの１つの前記演算増幅器の出力に、前記駆動回路の前記 入力への濾波信号として印加する手段（１８５）と、 を含むことを特徴とする装置。 ６．２つの受信入力信号間の位相差を決定するための信号処理装置の動作方法で あって、前記信号処理装置は、 第１チャンネル（５４）と第２チャンネル（４４）とを含み、 前記方法は、前記入力信号のうちの第１信号を前記第１チャンネルの入力に印 加するステップと、 ｎ番目の時間間隔の間、前記第１入力信号の受信のために、前記第２チャンネ ルの前記入力を前記第１チャンネルの前記入力に制御可能に接続し、更にｎ＋１ 番目の時間間隔の間、前記第１チャンネルの前記入力から前記第２チャンネルの 前記入力を切断すると共に、前記入力信号のうちの第２入力信号を前記第２チャ ンネルの前記入力に印加するステップと、 前記ｎ＋１番目の時間間隔の間、前記第１および第２入力チャンネルの出力信 号間の位相差を測定するステップと、 から成り、 前記装置は、更に、前記第１および第２チャンネルの各々の入力（４５，５５ ）上で受信した信号を、前記第１および第２チャンネルの各々の出力（４９，５ ９）に送出するように接続された前記第１および第２チャンネルの各々における 位相ずれを有する多極フィルタ（４１，５１）を含み、 前記方法は、更に、 前記ｎ番目の時間間隔の間、前記第１および第２チャンネルの前記入力への前 記第１入力信号の印加に応答して、前記第１および第２チャンネルによって発生 される出力信号間の位相差を表わす第１補正係数を得るステップと、 前記第１補正係数を、前記第１および第２チャンネルの前記出力信号信号間の 前記測定された位相差と結合することにより、前記第１および第２入力信号間の 補正位相差を得るステップと、 から成ることを特徴とする方法。 ７．請求項６記載の方法において、前記信号処理装置は、更に、 第３チャンネル（６４）と、 前記第３チャンネル上で受信した信号を前記第３チャンネルの出力に送出する ように接続された前記第３チャンネルにおける位相ずれを有する多極フィルタ（ ６１）と、 を含み、 前記方法は、更に、 ｎ−１番目の時間間隔の間、前記第１および第３チャンネル双方による前記第 １入力信号の受信のために、前記第３チャンネルの前記入力を前記第１チャンネ ルの前記入力に接続するステップと、 前記ｎ−１番目の時間間隔の間、前記第１および第３チャンネルの出力信号間 の位相差を表わす第２補正係数を発生するステップと、 前記第２チャンネルの前記入力が前記第１チャンネルの前記入力に接続されて いるとき、前記ｎ番目の時間間隔の間、前記第１入力信号から前記第３チャンネ ルの前記入力を切断すると共に、前記第３チャンネルの前記入力を前記第２入力 信号に接続するステップと、 前記ｎ番目の時間間隔の間、前記第１および第３チャンネルの出力信号間の位 相差を測定するステップと、 前記ｎ番目の時間間隔の間、前記第１および第３チャンネル間の前記位相差の 前記測定に応答して、前記第２補正係数を、前記第１および第３チャンネルの出 力信号間の前記測定された位相差と結合し、前記第１および第２入力信号間の補 正位相差を得るステップと、 を含むことを特徴とする方法。 ８．請求項７記載の方法において、前記方法は、更に、 前記多極フィルタの前記出力に接続された入力を有する演算増幅器を動作させ るステップであって、前記多極フィルタの前記出力からその入力に印加される信 号から任意の直流オフセットを相殺するように、前記演算増幅器を動作させるス テップと、 前記演算増幅器の前記出力からの直流オフセットのない交流信号を前記レベル 検出器の入力に印加するステップと、 前記レベル検知器がその出力上での信号の受信に応答して、前記チャンネルの 前記入力に印加された前記信号を表わす出力信号を発生するステップと、 前記第１および第２チャンネルの出力に接続され、前記第１および第２チャン ネルの前記出力上の信号間の位相差を表わす出力を発生する第１カウンタを動作 させるステップと、 前記第１および第３チャンネルの出力に接続され、前記第１および第３チャン ネルの前記出力上の信号間の位相差を表わす出力を発生する第２カウンタを動作 させるステップと、 各々の前記カウンタの前記出力が、前記時間間隔の１つにおける前記関連する チャンネルの前記入力信号間においては測定位相差を表し、前記時間間隔の他方 の間においてはそれに関連するチャンネルに対するチャンネル間の前記補正位相 差係数を表わすステップと、 前記カウンタの前記出力信号をプロセッサに印加し、各カウンタに関連する前 記チャンネルの前記入力に印加される前記受信信号間の前記補正位相差情報を発 生するステップと、 を含むことを特徴とする方法。 ９．コリオリ流量計（１０）であって、プロセス物質を該流量計の振動流管を通 過させる前記コリオリ流量計と組み合わされる、請求項７記載の方法であって、 更に、 センサを前記振動流管に結合し、前記プロセス物質の前記流れから得られる前 記振動流管のコリオリ運動を表わす出力信号を発生するステップと、 前記センサを前記信号処理装置に接続し、前記出力信号を前記信号処理装置に 前記受信入力信号として印加するステップと、 前記入力信号間の前記補正位相差の導出に応答し、前記プロセス物質に関連す る情報を決定するステップと、 を含むことを特徴とする方法。