TWI422802B - Signal processing method, signal processing device, and Coriolis force flow meter - Google Patents

Signal processing method, signal processing device, and Coriolis force flow meter Download PDF

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Description

訊號處理方法、訊號處理裝置、以及科氏力流量計
本發明，係有關於藉由與作用在流管處之科氏力成正比的相位差以及/或者是振動頻率檢測出來，而得到被計測流體之質量流量以及/或是密度之科氏力流量計。
科氏力流量計，係為利用有：當將被測定流體所流通之流管的兩端作支持，並於該支持點之周圍而在與流管之流動方向相垂直之方向上施加有振動時，作用在流管(以下，將應被施加振動之流管，稱為流量計管(flow tube))處之科氏力係與質量流量成正比一事，所產生的質量流量計。科氏力流量計，係為週知者，在科氏流量計中之流量計管的形狀，係可大略區分為直管式與彎曲管式。
而，科氏力流量計，係為對於被測定流體所流動之測定管而在兩端作支持，並在使被作了支持的測定管之中央部在相對於支持線而成直角的方向上作交替驅動時，在測定管之兩端支持部與中央部之間的對稱位置處，而將與質量流量成正比的相位差訊號檢測出來的質量流量計。相位差訊號，雖然係為與質量流量成正比之量，但是，若是將驅動頻率設為一定，則相位差訊號係可作為在測定管之觀測位置處的時間差訊號而檢測出來。
若是使測定管之交替驅動的頻率設為與測定管之固有的振動數相等，則係得到對應於被測定流體之密度的一定之驅動頻率，而成為能夠以小的驅動能量來作驅動，因此，近來，將測定管藉由固有振動數來作驅動一事，係成為一般性的方法，而相位差訊號係作為時間差訊號而被檢測出來。
直管式之科氏力流量計，係被構成為：當在兩端被作了支持之直管的中央部直管軸處而施加垂直方向之振動時，在直管之支持部與中央部之間，係會得到由於科氏力所導致的直管之位移差、亦即是會得到相位差訊號，並根據此相位差訊號，而檢測出質量流量。此種直管式之科氏力流量計，係為簡單，且為緊緻(compact)，並具備有堅固的構造。然而，係亦同時存在有無法得到高檢測感度之問題點。
相對於此，彎曲管式之科氏力流量計，在能夠選擇用以將科氏力有效地取出之形狀一點上，係較直管式之科氏力流量計為更優良，實際上，係能夠檢測出高感度之質量流量。
而，作為用以驅動流量計管之驅動手段，使用線圈與磁鐵之組合一事，係成為普遍。關於該線圈以及磁鐵之安裝，在使線圈與磁鐵間之位置關係的偏差成為最小的目的上，係以安裝在相對於流量計管之振動方向而並未作偏位(offset)的位置處為理想。因此，在具備有並列之2根的流量計管之彎曲管式的科氏力流量計一般之並列2根的流量計管之情況時，係以將線圈以及磁鐵作挾持的狀態來作安裝。故而，係成為使相對之2根的流量計管間之距離成為分開有至少能夠將線圈與磁鐵作挾持一般之設計。
當2根之流量計管係為分別存在於平行之面內，且口徑為大之科氏力流量計或是流量計管之剛性為高之科氏力流量計的情況時，由於係需要將驅動手段之功率提升，因此，係必須要在2根的流量計管之間而挾持大型的驅動手段。因此，就算是在身為流量計管之根部的固定端部處，該流量計管彼此之距離，亦係必然地被設計為較廣。
被一般性地週知之由U字管的測定管所成之科氏力流量計1，係如圖13中所示一般，其構成為，具備有：2根之U字管狀的測定管2、3之檢測器4；和變換器5。
在測定管2、3之檢測器4處，係具備有：使測定管2、3作共振振動之加振器6；和將當經由該加振器6而使測定管2、3振動時之在測定管2、3的左側處所產生之振動速度檢測出來之左速度感測器7；和將當經由該加振器6而使測定管2、3振動時之在測定管2、3的右側處所產生之振動速度檢測出來之右速度感測器8；和將在振動速度檢測時之在測定管2、3內所流動的被測定流體之溫度檢測出來的溫度感測器9。此些之加振器6、左速度感測器7、右速度感測器8、以及溫度感測器9，係分別與變換器5相連接。
在此科氏力流量計1之測定管2、3內所流動之被測定流體，係成為從測定管2、3之右側(被設置有右速度感測器8之側)起而朝向左側(被設置有左速度感測器7之側)流動。
故而，經由右速度感測器8所檢測出之速度訊號，係成為流入至測定管2、3中之被測定流體的入口側速度訊號。又，經由左速度感測器7所檢測出之速度訊號，係成為從測定管2、3所流出之被測定流體的出口側速度訊號。
此科氏力流量計變換器5，係由驅動控制部10和相位計測部11以及溫度計測部12所構成。
科氏力流量計變換器5，係具備有如圖14中所示一般之區塊構成。
亦即是，科氏力流量計變換器5，係具備有輸入輸出埠15。在此輸入輸出埠15處，係被設置有構成驅動控制部10之驅動訊號輸出端子16。驅動控制部10，係從驅動訊號輸出端子16，而將特定之模式的訊號輸出至被安裝於測定管2、3處之加振器6處，並使測定管2、3作共振振動。
另外，將振動速度檢測出來之左速度感測器7、右速度感測器8，當然係亦可分別為加速度感測器。
在此驅動訊號輸出端子16處，係經介於放大器17，而被連接有驅動電路18。在此驅動電路18處，係產生使測定管2、3作共振振動之驅動訊號，並將該驅動訊號輸出至放大器17處。在此放大器處，係將被輸入了的驅動訊號作放大，並輸出至驅動訊號輸出端子16處。在此驅動訊號輸出端子16處，係將從放大器17所輸出而來之驅動訊號輸出至加振器6處。
又，在輸入輸出埠15處，係被設置有將當使測定管2、3經由加振器6而作了振動時之在測定管2、3之左側處所產生的振動速度之檢測訊號作輸入的左速度訊號輸入端子19，此左速度訊號輸入端子19，係構成相位計測部11。
又，在輸入輸出埠15處，係被設置有將當使測定管2、3經由加振器6而作了振動時之在測定管2、3之右側處所產生的振動速度之檢測訊號作輸入的右速度訊號輸入端子20，此右速度訊號輸入端子20，係構成相位計測部11。
相位計測部11，係從驅動訊號輸出端子16，而將特定之模式的訊號輸出至被安裝在測定管2、3處之加振器6處，並在對經由加振器6而使測定管2、3作了振動時之一對的速度感測器之振動訊號進行A/D變換而作了數位變換處理之後，將變換後之訊號的相位差求取出來。
在左速度訊號輸入端子19處，係被連接有放大器21之輸入端子，在此放大器21之輸出端子處，係被連接有A/D變換器22。在此A/D變換器22處，係將藉由放大器21而把從左速度訊號輸入端子19所輸出之振動訊號作了放大後之類比訊號，變換為數位值。
在A/D變換器22處，係被連接有演算器23。
又，在右速度訊號輸入端子20處，係被連接有放大器24之輸入端子，在此放大器24之輸出端子處，係被連接有A/D變換器25。在此A/D變換器25處，係將藉由放大器24而把從右速度訊號輸入端子20所輸出之振動訊號作了放大後之類比訊號，變換為數位值。
而後，A/D變換器25所輸出之數位訊號，係被輸入至演算器23處。
進而，在輸入輸出埠15處，係被設置有構成將從溫度感測器9而來之檢測值作輸入之溫度計測部11的溫度訊號輸入端子26。溫度計測部11，係經由以被設置在測定管2、3內並將測定管2、3內之溫度檢測出來的溫度感測器9所得到之檢測溫度，來進行管溫度之補償。
在此溫度感測器9處，一般係被使用有電阻型溫度感測器，並經由對電阻值作計測，而將溫度計算出來。
在溫度訊號輸入端子26處，係被連接有溫度計測電路27，經由此溫度計測電路27，而根據從溫度感測器9所輸出之電阻值來計算出測定管2、3內之溫度。在此溫度計測電路27處所計算出之測定管2、3內的溫度，係成為被輸入至演算器23處。
此種科氏力流量計1所致之相位計測方法，係從被安裝在測定管2、3處之加振器6來對於測定管2、3而以1次模式來賦予振動，而若是在被賦予有此振動的狀態下，於測定管2、3內流動有被測定流體，則在測定管2、3處係產生有相位模式。
故而，從科氏力流量計1之右速度感測器8而來之訊號(入口側速度訊號)與從左速度感測器7而來之訊號(出口側速度訊號)，係以使此2個的訊號相重疊的方式而被作輸出。此一以使2個的訊號相重疊的型態而被輸出的訊號，係並不僅是流量訊號，而亦包含有多數之不必要的雜訊成分，進而，起因計測流體之密度變化等，振動數亦會變化。
因此，係有必要將從左速度感測器7與右速度感測器8而來之訊號中的不必要之訊號除去。然而，在從左速度感測器7與右速度感測器8而來之訊號中，將不必要之訊號除去，並計算出相位一事，係為非常困難。
進而，科氏力流量計1，係多被要求有非常高精確度之計測與高速之回應性。為了滿足此要求，係需要具備有非常複雜之演算與高處理能力之演算器，並使得科氏力流量計1本身成為非常高價者。
由於此些原因，在科氏力流量計1中，係需要確立一種兼具有能夠恆常地與計測頻率作配合之最適當的濾波器與高速之演算方法的相位差計測方法。
在先前技術之用以對流量作計算的相位差計測方法中，作為用以將雜訊除去之濾波處理方法，係存在有：使用類比濾波器之方法、和使用數位濾波器之方法。
使用類比濾波器之方法，係能夠較為低價地構成(例如，參考日本特開平2-66410號公報、日本特表平10-503017號公報)。但是，在此日本特開平2-66410號公報、日本特表平10-503017號公報中，在將濾波器之能力作提升一事上，係存在有極限，作為科氏力流量計之濾波器，係有著能力並不充分之問題點。
近年，使用有數位訊號處理之科氏力流量計係被開發有多種，在先前技術之用以計算流量的相位差計測方法中，作為用以除去雜訊之濾波處理方法而使用有數位濾波器之方法，係被開發。
作為使用有數位訊號處理之科氏力流量計的種類，於先前技術中，係存在有：使用傅立葉變換來對相位作計測之方法(例如，參考日本專利第2799243號公報)、或是經由具備有陷波濾波器、帶通濾波器等之濾波表，而選擇出配合於輸入頻率之最適當的表作選擇，並對於相位作計測之方法(例如，參考日本專利第2930430號公報、日本專利第3219122號公報)等。
〈使用有傅立葉變換之相位計測方法〉
由使用有傅立葉變換之相位計測方法所致的科氏力流量計變換器，係使用如同圖8中所示一般之區塊構成而進行。
於圖15中，在輸入輸出埠15處，係被設置有將經由左速度感測器7所檢測出之當把測定管2、3經由加振器6而作了振動時之在測定管2、3之左側處所產生的振動速度之檢測訊號(出口側速度訊號)作輸入的左速度訊號輸入端子19，在此左速度訊號輸入端子19處，係被連接有低通濾波器30。此低通濾波器30，係為當經由加振器6而使測定管2、3振動時，使從檢測出在測定管2、3之左側處所產生之振動速度的左速度感測器7所輸出之左速度訊號(出口側速度訊號)通過頻率濾波器，並僅將低頻率之左速度訊號(出口側速度訊號)取出的電路。
在此低通濾波器30處，係被連接有A/D變換器31。此A/D變換器31，係將從低通濾波器30所輸出之身為類比訊號的左速度訊號變換為數位訊號。在此A/D變換器31處而被變換為數位訊號的左速度訊號，係被輸入至相位差計測器32處。
又，在此A/D變換器31處，係被連接有時序產生器33。此時序產生器33，係為產生輸入頻率之M倍(M係為自然數)的取樣(sampling)之時序者。
另一方面，在輸入輸出埠15處，係被設置有將經由右速度感測器8所檢測出之當把測定管2、3經由加振器6而作了振動時之在測定管2、3之右側處所產生的振動速度之檢測訊號(入口側速度訊號)作輸入的右速度訊號輸入端子20，在此右速度訊號輸入端子20處，係被連接有低通濾波器34。此低通濾波器34，係為當經由加振器6而使測定管2、3振動時，使從檢測出在測定管2、3之右側處所產生之振動速度的右速度感測器8所輸出之右速度訊號(入口側速度訊號)通過頻率濾波器，並僅將低頻率之右速度訊號(入口側速度訊號)取出的電路。
在此低通濾波器34處，係被連接有A/D變換器35。此A/D變換器35，係將從低通濾波器34所輸出之身為類比訊號的右速度訊號變換為數位訊號。在此A/D變換器35處而被變換為數位訊號的右速度訊號，係被輸入至相位差計測器32處。
又，在此A/D變換器35處，係被連接有時序產生器33。此時序產生器33，係為產生輸入頻率之M倍(M係為自然數)的取樣(sampling)之時序者。
又，在將經由右速度感測器8所檢測出之當把測定管2、3經由加振器6而作了振動時之在測定管2、3之右側處所產生的振動速度之檢測訊號(入口側速度訊號)作輸入的輸入輸出埠15處所被設置之右速度訊號輸入端子20處，係被連接有頻率計測器36。此頻率計測器36，係為對於經由右速度感測器8所檢測出之當把測定管2、3經由加振器6而作了振動時之在測定管2、3之右側處所產生的振動速度之檢測訊號(入口側速度訊號)的頻率作計測者。
在此頻率計測器36處，係被連接有時序產生器33。在此頻率計測器36處所被計測出之頻率，係被輸出至時序產生器33處，在時序產生器33處，係產生輸入頻率之M倍(M為自然數)之取樣的時序，並輸出至A/D變換器31、35處。
藉由此相位差計測部32和時序產生器33以及頻率計測器36，而構成相位計測演算器40。
在如同圖15中所示一般而被構成之使用有傅立葉變換的相位計測方法中，從右速度感測器8而來之輸入訊號(入口側輸入訊號)，係首先被輸入至頻率計測器36處，並被作頻率之計測。在此頻率計測器36處所被計測出之頻率，係被輸出至時序產生器33處，在此時序產生器33處，係產生輸入頻率之M倍(M為自然數)之取樣的時序，並輸出至A/D變換器31、35處。
又，在A/D變換器31處而被變換為數位訊號之在測定管2、3之左側處所產生的振動速度之檢測訊號(出口側速度訊號)、與在A/D變換器35處而被變換為數位訊號之在測定管2、3之右側處所產生的振動速度之檢測訊號(入口側速度訊號)，係被輸入至相位差計測器32中。而後，在此相位差計測器32中，係藉由內藏之離散傅立葉變換器而被作傅立葉變換，並從此變換後之訊號的實數成分與虛數成分間的比來演算出相位差。
〈使用有數位濾波器之相位計測方法〉
針對在使用有數位濾波器之相位計測方法中的科氏力流量計變換器，使用如同圖16、圖17中所示一般之區塊構成圖來作說明。
在數位濾波器中，係存在有陷波濾波器或是帶通濾波器等之頻率選擇手段，使用此陷波濾波器或是帶通濾波器等之頻率選擇手段，來使輸入訊號之S/N比提升。
在圖16中，係展示有：作為數位濾波器，而使用有陷波濾波器之科氏力流量計變換器的區塊構成。
於圖16中所圖示之輸入輸出埠15、左速度訊號輸入端子19、右速度訊號輸入端子20、低通濾波器30、34、A/D變換器31、35，係為與於圖15中所圖示之輸入輸出埠15、左速度訊號輸入端子19、右速度訊號輸入端子20、低通濾波器30、34、A/D變換器31、35具備有相同之構成者。
於圖16中，在A/D變換器31處，係被連接有陷波濾波器51。此陷波濾波器51，係為根據在A/D變換器31中而被變換為數位訊號的左速度訊號，來對頻率作選擇，並將輸入訊號之S/N比提升而作輸出者。
在此陷波濾波器51處，係被連接有相位計測器52，此相位計測器52，係對於經由陷波濾波器51而使S/N比作了提升後之被變換成了數位訊號之左速度訊號的相位作計測者。
又，在陷波濾波器51處，係被連接有頻率計測器53。此頻率計測器53，係為對於經由陷波濾波器51而使S/N比作了提升後之被變換成了數位訊號之左速度訊號的頻率作計測者。
而後，在此頻率計測器53處而被作了計測之頻率，係被輸入至陷波濾波器51中。
又，在A/D變換器35處，係被連接有陷波濾波器54。此陷波濾波器54，係為根據在A/D變換器31中而被變換為數位訊號的左速度訊號，來對頻率作選擇，並將輸入訊號之S/N比提升而作輸出者。
在此陷波濾波器54處，係被連接有相位計測器52，此相位計測器52，係對於經由陷波濾波器54而使S/N比作了提升後之被變換成了數位訊號之右速度訊號的相位作計測者。
又，在陷波濾波器54處，係成為被輸入有在頻率計測器53處所被計測出之頻率。
於圖16中，時脈器55，係為用以取得同步者，並被輸入至A/D變換器31、35處，而取得A/D變換器31與A/D變換器35之間的同步。
藉由此陷波濾波器51、54、和相位計測器52、和頻率計測器53、以及時脈器55，而構成相位計測演算器50。
在圖17中，係展示有：作為數位濾波器，而使用有帶通濾波器(BPF)之科氏力流量計變換器的區塊構成。
於圖17中所圖示之輸入輸出埠15、左速度訊號輸入端子19、右速度訊號輸入端子20、低通濾波器30、34、A/D變換器31、35，係為與於圖16中所圖示之輸入輸出埠15、左速度訊號輸入端子19、右速度訊號輸入端子20、低通濾波器30、34、A/D變換器31、35具備有相同之構成者。
於圖17中，在A/D變換器31處，係被連接有帶通濾波器(BPF)61。此帶通濾波器61，係為使在A/D變換器31中而被變換為數位訊號之當經由加振器6而使測定管2、3振動時所檢測出之在測定管2、3之左側處所產生之振動速度的左速度感測器7所輸出之左速度訊號(出口側速度訊號)，通過頻率濾波器，並僅將所設定之頻率之左速度訊號(出口側速度訊號)取出的電路。
在此帶通濾波器61處，係被連接有相位計測器62，此相位計測器62，係對於經由帶通濾波器61而使S/N比作了提升後之被變換成了數位訊號之左速度訊號的相位作計測者。
又，在帶通濾波器61處，係被連接有頻率計測器63。此頻率計測器63，係為對於經由A/D變換器31而被變換為數位訊號並經由帶通濾波器61而使S/N比作了提升後之左速度訊號的頻率作計測者。
而後，在此頻率計測器63處而被作了計測之頻率，係被輸入至帶通濾波器61中。
又，在A/D變換器35處，係被連接有帶通濾波器64。此帶通濾波器64，係為使在A/D變換器35中而被變換為數位訊號之當經由加振器6而使測定管2、3振動時所檢測出之在測定管2、3之右側處所產生之振動速度的右速度感測器8所輸出之右速度訊號(入口側速度訊號)，通過頻率濾波器，並僅將所設定之頻率之右速度訊號(入口側速度訊號)取出的電路。
在此帶通濾波器64處，係被連接有相位計測器62，此相位計測器62，係對於經由帶通濾波器64而使S/N比作了提升後之被變換成了數位訊號之左速度訊號的相位作計測者。
又，在帶通濾波器64處，係被連接有頻率計測器63。而後，在此頻率計測器63處而被作了計測之頻率，係被輸入至帶通濾波器64中。
於圖17中，時脈器65，係為用以取得同步者，從時脈器65而來之時脈訊號，係被輸入至A/D變換器31、35處，而取得A/D變換器31與A/D變換器35之間的同步。
藉由此帶通濾波器61、64、和相位計測器62、和頻率計測器63、以及時脈器65，而構成相位計測演算器60。
在日本專利第2799243號公報所揭示一般之使用有傅立葉變換的相位計測方法中，當被輸入之振動速度的檢測訊號之輸入頻率係為一定的情況時，在頻率之選擇中，由於係使用傅立葉變換，因此，係能夠進行頻率選擇性非常高之相位計測方法。
但是，在如同此日本專利第2799243號公報所揭示一般之使用有傅立葉變換的方法中，當被輸入之振動速度的檢測訊號之輸入頻率隨著密度或溫度等而作了變化的情況時，由於係成為必須要對於變換方法或是取樣率作改變，因此，演算週期或是演算方法係改變，而測定值係變動並成為不安定。
進而，在如同日本專利第2799243號公報所揭示一般之使用有傅立葉變換的方法中，當被輸入之振動速度的檢測訊號之輸入頻率隨著密度或溫度等而作了變化的情況時，由於係成為必須要將取樣率與被輸入之振動速度訊號的輸入頻率作正確地同步，因此，設計係成為非常的複雜。
故而，當被測定流體之溫度急遽地變化、或是當氣泡等混入至流體內並使密度急遽地變化的情況時，係有著計測精確度會極端地降低的問題點。
再加上，在日本專利第2799243號公報所揭示一般之使用有傅立葉變換的方法中，係有著為了進行傅立葉變換而使得演算處理變得非常多之問題點。
在經由具備有如同日本專利第2930430號公報、日本專利第3219122號公報所揭示一般之陷波濾波器、帶通濾波器等的濾波表，而對於與輸入頻率相配合之最適當的表作選擇，並對相位作計測之方法中，係經由將取樣率固定，而能夠將設計單純化。
但是，在如同日本專利第2930430號公報、日本專利第3219122號公報所揭示一般之使用有數位濾波器的相位計測方法中，亦與如同在日本專利第2799243號公報所揭示一般之使用有傅立葉變換的方法相同的，係成為相對於輸入頻率之變化而具備有非常多的濾波表，而有著使演算器之記憶體的消耗變大之問題點。
又，在如同日本專利第2930430號公報、日本專利第3219122號公報所揭示一般之使用有數位濾波器的相位計測方法中，當輸入頻率急遽地變化的情況時，亦有著對於最適當之濾波器作選擇一事會成為困難的問題點。
進而，在如同日本專利第2930430號公報、日本專利第3219122號公報所揭示一般之使用有數位濾波器的相位計測方法中，為了將頻率之選擇能力提升，係有著必須要進行非常多之演算的問題點。
在如同此日本專利第2930430號公報、日本專利第3219122號公報所揭示一般之使用有數位濾波器的相位計測方法中，係存在有如同下述一般之問題：
(1)　無法相對於輸入頻率之變化而以良好精確度來作追隨。亦即是，將當被測定流體之密度會急遽變化的氣泡混入時之計測等作實現一事，係非常困難。
(2)　為了將頻率之選擇能力提升，係成為需要進行非常多的演算。因此，要實現高速之回應性一事，係為困難，而並不適於進行在短時間中之整批處理等。
(3)　演算器記憶體之消耗係為大，而設計係變為複雜。故而，電路構成或是設計係成為複雜，在成本上，係成為非常大的缺點。
若是對上述作總結，則在先前技術之由數位濾波器處理所致的相位計測方法中，由於均係為了將測定管2、3之管振動數以外的帶域之雜訊作除去，而必須以能夠恆常地追隨於測定管2、3之管頻率的方式來對於濾波表做切換、或者是對演算方法作變更，且更進而需要進行取樣率之變更等，因此，係有著必須要進行非常複雜且欠缺高速性之演算的問題點。
故而，當經由加振器6而使得測定管2、3振動時，當每一次之藉由對於在測定管2、3之右側所產生的振動速度作檢測之右速度感測器8以及對於在測定管2、3之左側所產生的振動速度作檢測之左速度感測器7而檢測出來的振動速度訊號之輸入頻率有所變動的情況時，係容易產生演算誤差，而有著使計測精確度成為非常差的問題點。
本發明之目的，係在於提供一種訊號處理方法、訊號處理裝置以及科氏力流量計，其係就算是當被測定流體之溫度有所變化、或是在被測定流體中混入有氣泡、或是被測定流體從氣體而急遽地變化為液體的情況時，亦能夠恆常以一定之精確度來作計測，且實現具有高濾波能力之相位計測，並能夠以極少之演算處理量來進行。
為了解決上述課題所進行之申請項1所記載之訊號處理方法，其特徵為：係在將構成測定用之流管的至少一根或是一對之流量計管，經由驅動裝置來使加振器作動並對前述流量計管作交替驅動，而使該流量計管振動，並經由身為振動檢測感測器之1對的速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度的科氏力流量計中，針對對於從前述速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號的各個而分別進行A/D變換所得到之2個的流量訊號，而根據至少其中一方之感測器的輸入訊號頻率來對頻率作計測，根據前述計測了的頻率，來發訊控制訊號，對於從前述速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之輸入訊號進行A/D變換所得到之2個的流量訊號的各個，根據前述所發訊之控制訊號來作合成並進行頻率變換，藉由從前述被作了控制之各個的變換合成頻率之和分或是差分的訊號來計測出相位，而得到相位差訊號成分。
為了解決上述課題所進行之申請項2所記載之訊號處理方法，係將在申請項1所記載之訊號處理方法中的前述根據所發訊之控制訊號來進行合成頻率變換所得到之各個的變換合成頻率之和分或是差分的訊號，以使合成後之合成成分的和分或是差分之成分成為一定的方式而作控制。
為了解決上述課題所進行之申請項3所記載之訊號處理方法，係將申請項1或申請項2中之所記載之訊號處理方法的前述根據任意之震盪頻率所進行的合成頻率變換，設為：將從前述其中一方之感測器而來的輸入訊號SINθ1 和前述發訊之控制訊號cosθ2 作乘算，並使前述被乘算而被輸出之輸出訊號通過頻率濾波器，而僅將低頻之訊號取出。
為了解決上述課題所進行之申請項4所記載之訊號處理方法，係將申請項1或申請項2中之所記載之訊號處理方法的前述根據任意之震盪頻率所進行的合成頻率變換，設為：將從前述其中一方之感測器而來的輸入訊號SINθ1 和前述發訊之控制訊號cosθ2 作乘算，並使前述被乘算而被輸出之輸出訊號通過頻率濾波器，而僅將高頻之訊號取出。
為了解決上述課題所進行之申請項5所記載之訊號處理方法，係將申請項1或申請項2所記載之訊號處理方法中的從前述速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處的科氏力成正比之相位差以及/或是振動頻率的輸入訊號，在前述A/D變換中作取樣並進行數位訊號化，並根據前述發訊之控制訊號而進行合成頻率變換，而得到各個的變換合成頻率訊號，再以使各個的變換合成頻率訊號之合成後之合成成分的和分或是差分之成分成為前述A/D變換時的取樣頻率之1/4的方式，而作控制。
為了解決上述課題所進行之申請項6所記載之訊號處理裝置，其特徵為：係在將構成測定用之流管的至少一根或是一對之流量計管，經由驅動裝置來使加振器作動並對前述流量計管作交替驅動，而使該流量計管振動，並經由身為振動檢測感測器之速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度的科氏力流量計中，經由下述構件而構成：頻率計測器，係針對對於從前述速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號的各個進行A/D變換所得到之2個的流量訊號，而根據至少其中一方之感測器的輸入訊號頻率來對頻率作計測；和發訊器，係根據在前述頻率計測器中所計測了的頻率，來將所期望之頻率訊號作發訊輸出；和頻率變換部，係將從前述速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之各別的輸入訊號，和前述發訊器之輸出頻率作加算(或是減算)，而分別進行頻率變換；和相位差計測部，係進行經由前述頻率變換器而被作了變換的從速度感測器或是加速度感測器所檢測出之各別的頻率訊號之相位差的計測。
為了解決上述課題所進行之申請項7所記載之訊號處理裝置，其特徵為，係在將構成測定用之流管的至少一根或是一對之流量計管，經由驅動裝置來使加振器作動並對前述流量計管作交替驅動，而使該流量計管振動，並經由身為振動檢測感測器的速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度的科氏力流量計中，藉由下述構件而構成：頻率計測器，係針對對於從前述振動檢測感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號之各個而進行A/D變換所得到之2個的流量訊號之中的至少其中一方之感測器的輸入訊號頻率，來對頻率作計測；和發訊器，係根據在前述頻率計測器處所計測了的頻率，來將所期望之頻率訊號作發訊輸出；和第1頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的其中一方之感測器之經由第1A/D變換器而被變換為數位訊號後的該輸入訊號頻率和從前述發訊器所輸出之輸出頻率作加算(或是作減算)而進行頻率變換；和第2頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的另外一方之感測器之經由第2A/D變換器而被變換為數位訊號後的該輸入訊號頻率和從前述發訊器所輸出之輸出頻率作加算(或是作減算)而進行頻率變換；和相位差計測部，係進行在前述第1頻率變換部處而被作變換並被輸出之第1頻率訊號與在前述第2頻率變換部處而被作變換並被輸出之第2頻率訊號之間的相位差之計測。
為了解決上述課題所進行之申請項8所記載之訊號處理裝置，其特徵為，係在將構成測定用之流管的至少一根或是一對之流量計管，經由驅動裝置來使加振器作動並對前述流量計管作交替驅動，而使該流量計管振動，並經由身為振動檢測感測器的一對之速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度的科氏力流量計中，藉由下述構件而構成：頻率計測器，係針對對於從前述振動檢測感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號之各個而進行A/D變換所得到之2個的流量訊號之中的至少其中一方之感測器的輸入訊號頻率，來對頻率作計測；和發訊器，係根據在前述頻率計測器處所計測了的頻率，來將所期望之頻率訊號作發訊輸出；和第1頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的其中一方之速度感測器之經由第1A/D變換器而被變換為數位訊號並被輸出而來之輸入訊號頻率，使用從前述發訊器所輸出之輸出頻率，來頻率偏移至一定之頻率訊號，而移動至其他的頻率帶域處；和第2頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的另外一方之速度感測器之經由第2A/D變換器而被變換為數位訊號並被輸出而來之輸入訊號頻率，使用從前述發訊器所輸出之輸出頻率，來頻率偏移至一定之頻率訊號，而移動至其他的頻率帶域處；和相位差計測部，係進行在前述第1頻率變換部處而被作變換並被輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第1頻率訊號與在前述第2頻率變換部處而被作變換並被輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第2頻率訊號之間的相位差之計測。
為了解決上述課題所進行之申請項9所記載之訊號處理裝置，係將在申請項5、6或7所記載之訊號處理裝置的前述頻率變換部，經由將從前述發訊器而來之參考訊號cosθ2 與從前述第1A/D變換器而來之輸入訊號SINθ1 作乘算的乘算器、和使在前述乘算器中而被乘算並被輸出之輸出訊號通過頻率濾波器並僅將低頻之訊號取出的低通濾波器，而構成之。
為了解決上述課題所進行之申請項10所記載之訊號處理裝置，係將在申請項6、7或8所記載之訊號處理裝置的前述頻率變換部，經由將從前述發訊器而來之參考訊號cosθ2 與從前述第1A/D變換器而來之輸入訊號SINθ1 作乘算的乘算器、和使在前述乘算器中而被乘算並被輸出之輸出訊號通過頻率濾波器並僅將高頻之訊號取出的高通濾波器，而構成之。
為了解決上述課題所進行之申請項11所記載之訊號處理裝置，係將在申請項8、9或10所記載之訊號處理裝置中的前述頻率計測部，由被連接於前述第1A/D變換器處之乘算器、和被連接於該乘算器處之低通濾波器、以及被連接於該低通濾波器處並將從該低通濾波器而來之輸出訊號作輸入的頻率計測用發訊器而構成，前述乘算器，係為對於將從一對之振動檢測感測器的任一者而來之訊號經由前述A/D變換器而變換為數位訊號後之感測器訊號sinθ、和從頻率計測用發訊器所輸出而來之輸出訊號cosδ，其兩者間之相位作比較，並作為其之差訊號與和訊號而輸出至後段之低通濾波器處者，前述低通濾波器，係為使從前述乘算器所輸出而來之輸出訊號通過頻率濾波器並僅將低頻之訊號取出的電路，根據從該低通濾波器所輸出之低頻的訊號，而產生基本輸出波形之相位量V，該相位量V，係經由前述頻率計測用發訊器，而恆常成為滿足V=0之條件。
為了解決上述課題所進行之申請項12所記載之訊號處理裝置，係在申請項8、9、10或11所記載之訊號處理裝置中，設置取得前述第1A/D變換器與前述第2A/D變換器的輸出之同步的時脈器，並設為對於從前述第1A/D變換器所輸出之一對的振動檢測感測器中之其中一方的數位訊號和從前述第2A/D變換器所輸出之該振動檢測感測器之另外一方的數位訊號，而取得兩者間之同步。
為了解決上述課題所進行之申請項13所記載之訊號處理裝置，係將在申請項8、9、10、11或12中所記載之訊號處理裝置中的前述相位計測部之處理，藉由DFT(Discrete Fourier Transform：離散傅立葉變換)或者是FFT(Fast Fourier Transform：快速傅立葉變換)而構成。
為了解決上述課題所進行之申請項14所記載之科氏力流量計，其特徵為，係在將構成測定用之流管的至少一根或是一對之流量計管，經由驅動裝置來使加振器作動並對前述流量計管作交替驅動，而使該流量計管振動，並經由身為振動檢測感測器的速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度的科氏力流量計中，具備有：頻率計測器，係針對對於從前述振動檢測感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號之各個而進行A/D變換所得到之2個的流量訊號之中的至少其中一方之感測器的輸入訊號頻率，來對頻率作計測；和發訊器，係根據在前述頻率計測器處所計測了的頻率，來將所期望之頻率訊號作發訊輸出；和第1頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的其中一方之速度感測器之經由第1A/D變換器而被變換為數位訊號並被輸出而來之輸入訊號頻率，使用從前述發訊器所輸出之輸出頻率，來頻率偏移至一定之頻率訊號，而移動至其他的頻率帶域處；和第2頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的另外一方之速度感測器之經由第2A/D變換器而被變換為數位訊號並被輸出而來之輸入訊號頻率，使用從前述發訊器所輸出之輸出頻率，來頻率偏移至一定之頻率訊號，而移動至其他的頻率帶域處；和相位差計測部，係進行從前述第1頻率變換部處所輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第1頻率訊號與從前述第2頻率變換部處所輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第2頻率訊號之間的相位差之計測，該科氏力流量計，並設置有：訊號處理裝置，係得到從前述第1頻率變換部處所輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第1頻率訊號與從前述第2頻率變換部處所輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第2頻率訊號之間的相位差。
在科氏力流量計中，係存在有各式各樣之測定管的形狀。例如，係存在有彎曲管或是直管。又，在驅動測定管的模式中，亦存在有以1次或是2次之模式等的各式各樣之模式來作驅動之形態。
如同週知一般，從測定管所得到之驅動頻率帶域，係涵蓋數十Hz～數KHz，例如當使用U字管並藉由1次模式來使測定管振動的情況時，頻率係為100Hz前後，又，當將直管形狀之測定管以1次之模式來振動的情況時，係實現有500Hz～1000Hz左右。
但是，在1個的流量計中，要將科氏力流量計之相位計測在數十Hz～數KHz之頻率帶域中而恆常地使用相同的處理來進行相位計測一事，係為非常困難，而需要分成數種的形態來作設計。
若藉由本發明之訊號處理方法，則經由依據同定之演算法而為有利的訊號處理，能夠將如同上述一般的本質性之課題解決，並且，就算是在被測定流體之溫度有所變化、或是有氣泡混入、亦或是被測定流體從氣體而急遽地變化為液體的情況時，亦能夠恆常地以安定之精確度來作計測，並以具備有高濾波能力之相位計測作為特長，而能夠提供高性能。
若藉由本發明之訊號處理裝置，則就算是當被測定流體之溫度有所變化、或是在被測定流體中混入有氣泡、或是被測定流體從氣體而急遽地變化為液體的情況時，亦能夠恆常以一定之精確度來進行計測，且將具有高濾波能力之相位計測以極少之演算處理量來進行。
若藉由本發明之科氏力流量計，則就算是當被測定流體之溫度有所變化、或是在被測定流體中混入有氣泡、或是被測定流體從氣體而急遽地變化為液體的情況時，亦能夠恆常以一定之精確度來進行計測，且將具有高濾波能力之相位計測以極少之演算處理量來進行。
本發明，係以實現一種能夠恆常以一定之精確度來作計測，且實現具有高濾波能力之相位計測，並能夠以極少之演算處理量來進行一事，作為目的，並且，就算是當被測定流體之溫度有所變化、或是在被測定流體中混入有氣泡、或是被測定流體從氣體而急遽地變化為液體的情況時，亦能夠實現該目的。
[實施例1]
以下，針對用以實施本發明之形態的實施例1，使用圖1、圖2而作說明。
圖1，係為對於本發明之訊號處理方法以及其裝置之原理作展示的區塊圖，圖2，係為對於圖1中所圖示之訊號處理裝置的具體之構成作展示的區塊圖之詳細電路圖。
於圖1中，係展示有對於本發明之訊號處理方法以及該裝置之原理作展示的區塊圖。
於圖1中，當經由加振器(例如，電磁震盪器)6而使測定管2、3振動時，在測定管2、3處所產生之振動速度，係經由振動檢測感測器(例如，速度感測器或是加速度感測器)70而被檢測出來，此被檢測出之振動速度，係在振動速度訊號演算器80處而被作演算處理。此振動檢測感測器70，係相當於圖13中之左速度感測器7與右速度感測器8。
振動速度訊號演算器80，係經由頻率變換部85和發訊器90以及相位差計測器95而構成之。
頻率變換部85，係為將以振動檢測感測器70所檢測出之當經由加振器6而使測定管2、3振動時而在測定管2、3處所產生之振動速度作頻率變換者。在此頻率變換部85處，係成為被輸入有從發訊器90而來之訊號。
而後，在此頻率變換部85處而被作了頻率變換的訊號，係被輸入至被設置在頻率變換部85之後段的相位差計測器95處。此相位差計測器95，係為對於經由振動檢測感測器70(左速度感測器7、右速度感測器8)所檢測出來之左右各別的速度訊號作A/D變換，並進行數位變換處理，而後再求取出該2個的速度訊號之相位差者。
圖1中所圖示之訊號處理方法、以及其裝置，係將輸入訊號作頻率變換，並以使頻率變換後之頻率成為一定的方式來作控制，再於頻率變換後而進行相位計測，藉由此，而實現一種就算是輸入訊號之頻率有所變化，亦能夠高速地且恆常地以一定之高精確度來進行相位計測的濾波處理裝置。
亦即是，於圖1中所圖示之訊號處理方法、以及其裝置80，係將從振動檢測感測器70所輸出的訊號之輸入頻率FIN 與發訊器90之輸出頻率FX 藉由頻率變換器85而作乘算，其結果，係將兩訊號之相位差作加算(或是減算)，並藉由以使頻率變換後之頻率成為一定的方式來對發訊器90作控制，而以使被輸入至相位計測部95處之頻率恆常成為一定的方式來作控制，並從頻率變換後之訊號來進行相位計測。
藉由如此這般地而構成，而成為完全不需要進行像是對應於輸入頻率之多數的濾波器或者是演算方法之變更等的複雜之處理，而能夠進行恆常為一定且幾乎不會有誤差之高速的演算。
[數式1]
FC =FX +FIN 　(or　FC =FX -FIN )　……(1)
於圖2中，係展示有圖1所圖示之訊號處理裝置的具體之構成。
於圖2中，在左撿拾器(pickoff)(LPO)7(相當於左速度感測器7)處，係被連接有低通濾波器30。亦即是，若是在將測定管2、3經由加振器(例如，電磁震盪器)6而作了振動時，經由被計測流體之出口側的速度感測器(振動檢測感測器)7，而將在測定管2、3之左側處所產生的振動速度之檢測訊號(出口側速度訊號)檢測出來，則此振動速度之檢測訊號(出口側速度訊號)，係被輸入至低通濾波器30處。
此低通濾波器30，係為當經由加振器6而使測定管2、3振動時，使從檢測出在測定管2、3之左側處所產生之振動速度的左速度感測器7所輸出之左速度訊號(出口側速度訊號)通過頻率濾波器，並僅將低頻率之左速度訊號(出口側速度訊號)取出的電路。
在此低通濾波器30處，係被連接有A/D變換器31。此A/D變換器31，係為將從低通濾波器30所輸出之身為類比訊號的左速度訊號(出口側速度訊號)變換為數位訊號者。在此A/D變換器31處而被變換為數位訊號的左速度訊號(出口側速度訊號)，係被輸入至訊號處理裝置100處。
又，此訊號處理裝置100，係被連接於A/D變換器31處。此訊號處理裝置100，係將輸入訊號(出口側速度訊號)藉由後段之相位計測器來作處理並頻率變換為所期望之頻率，而在頻率變換後進行相位計測，藉由此，而使輸入頻率之帶域偏移，並且能夠安定地進行相位計測。
另一方面，在右撿拾器(RPO)8(相當於右速度感測器8)處，係被連接有低通濾波器34。亦即是，若是在將測定管2、3經由加振器(例如，電磁震盪器)6而作了振動時，經由被計測流體之入口側的速度感測器(振動檢測感測器)8，而將在測定管2、3之右側處所產生的振動速度之檢測訊號(入口側速度訊號)檢測出來，則此振動速度之檢測訊號(入口側速度訊號)，係被輸入至低通濾波器34處。
此低通濾波器34，係為當經由加振器6而使測定管2、3振動時，使從檢測出在測定管2、3之右側處所產生之振動速度的右速度感測器8所輸出之右速度訊號(入口側速度訊號)通過頻率濾波器，並僅將低頻率之右速度訊號(入口側速度訊號)取出的電路。
在此低通濾波器34處，係被連接有A/D變換器35。此A/D變換器35，係為將從低通濾波器34所輸出之身為類比訊號的右速度訊號(入口側速度訊號)變換為數位訊號者。又，此訊號處理裝置100，係被連接於A/D變換器35處。此訊號處理裝置100，係將輸入訊號(入口側速度訊號)藉由後段之相位計測器來作處理並頻率變換為所期望之頻率，而在頻率變換後進行相位計測，藉由此，而使輸入頻率之帶域偏移，並且能夠安定地進行相位計測。
在A/D變換器31處，係被連接有頻率變換部110。此頻率變換部110，係為將從A/D變換器31而被輸出並作輸入的左速度訊號(出口側速度訊號)之數位訊號，藉由後段之相位計測器來作處理並頻率變換為所期望之頻率者。
又，在A/D變換器35處，係被連接有頻率變換部140。此頻率變換部140，係為將從A/D變換器35而被輸出並作輸入的右速度訊號(入口側速度訊號)之數位訊號，與前述相同的而頻率變換為所期望之頻率者。
又，在頻率變換部110處，係被構成為被輸入有從發訊器120而來之訊號。經由使從此發訊器120所輸出之訊號被輸入至頻率變換部110中，在頻率變換部110處，係將從左撿拾器(LPO) 7所輸入而來之輸入訊號(出口側速度訊號)，經由從發訊器120所輸出而來之訊號來進行頻率變換。
在此頻率變換部110處而被作了頻率變換之訊號，係成為經由發訊器120之輸出訊號而被變換為所期望之頻率訊號。
又，在頻率變換部140處，亦係被構成為被輸入有從發訊器120而來之訊號。經由使從此發訊器120所輸出之訊號被輸入至頻率變換部140中，在頻率變換部140處，係將從右撿拾器(RPO)8所輸入而來之輸入訊號(入口側速度訊號)，經由從發訊器120所輸出而來之訊號來進行頻率變換。
在此頻率變換部140處而被作了頻率變換之訊號，係成為經由發訊器120之輸出訊號而被變換為所期望之頻率訊號。
若是如此這般地經由發訊器120來作控制，則藉由從此發訊器120所輸出之輸出頻率，與頻率變換部110同樣的，在頻率變換部140處，進行了頻率變換後之頻率，從A/D變換器35所輸入而來之右速度訊號(入口速度訊號)，係藉由後段之相位差計測器130而被作處理，並被控制為所期望之頻率。
此相位差計測器130，係為使從A/D變換器31而被輸出並被輸入至頻率變換部110處的左速度訊號(出口側速度訊號)同時地被作頻率變換並被輸入，而被進行相位差計測。
藉由此種構成，若依據本實施型態，則經由將輸入頻率(左速度訊號、右速度訊號)同時地變換為所期望之頻率帶域，就算是輸入頻率(左速度訊號、右速度訊號)有所改變，亦能夠恆常地將相位計測處理頻率一定化，而將濾波器之表的數量大幅的減少，並進而能夠更有效地進行相位計測處理。
本發明之效果，係在於：成為完全不需要進行像是對應於輸入頻率之多數的濾波器或者是演算方法之變更等的複雜之處理，而能夠進行恆常為一定且幾乎不會有誤差之高速的演算。當然，相位計測部之處理，係可藉由DFT(Discrete Fourier Transform：離散傅立葉變換)來實現，亦可藉由FFT(Fast Fourier Transform：快速傅立葉變換)來實現。
在A/D變換器31與A/D變換器35處，係成為從時脈器150而被輸入有時脈訊號。此時脈器150，係謀求從A/D變換器31所輸出而來之左速度訊號的數位訊號和從A/D變換器35所輸出而來之右速度訊號的數位訊號之間的同步，並實現同時取樣。
經由此頻率變換部110、和發訊器120、和相位差計測器130、和頻率變換部140、以及時脈器150，而構成訊號處理裝置100。
如此這般地經由A/D變換器31、35而被變換為數位訊號後之各個的輸入訊號(左速度訊號、右速度訊號)，係在頻率變換部110、140處，使用從發訊器120而來之輸出訊號而被作頻率變換。
接著，針對在圖2所圖示之訊號處理裝置100中的相位差計測演算的具體之演算方法作說明。
當經由科氏力流量計1之加振器6而使測定管2、3振動時，係將從被設置在測定管2、3處之振動速度感測器70(左撿拾器7、右撿拾器8)而來的輸出訊號(左速度訊號、右速度訊號)，如圖2中所示一般地而作為LPO(左撿拾器7)、RPO(右撿拾器8)之輸入訊號而得到之。
此時，若是對LPO、RPO之輸入訊號作定義，則係成為：(δΦ ：LPO與RPO之間的相位差)
[數式2]
右撿拾器：sin(θ)　……(2)
[數式3]
左撿拾器：sin(θ+δΦ )　……(3)。
從此2個的振動檢測感測器(左撿拾器7、右撿拾器8)而來之輸出訊號(左速度訊號LPO、右速度訊號RPO)，係分別通過科氏力流量計1之變換器的內部之低通濾波器30、34，並經由A/D變換器31、35而被從類比值而變換為數位值，並被送至訊號處理裝置100處。
此訊號處理裝置100，係如同前述一般，經由頻率變換部110、和發訊器120、和相位差計測器130、以及頻率變換部140之4個的區塊所構成，並在對於從左撿拾器7而來之輸出訊號LPO和從右撿拾器8而來之輸出訊號RPO之間的相位差作了演算後，依據從振動速度感測器所輸出之頻率和經由溫度感測器9所檢測出來之溫度的資料，而變換為流量訊號。
另外，關於溫度計測，在圖中，係並不作說明。
從此頻率變換部110所輸出之變換頻率，係如同下述一般而求取出來：將使經由左撿拾器(左速度感測器)7而被檢測出來並經由低通濾波器30而被取出之低頻率的左速度訊號(出口側速度訊號)在A/D變換器31處而被變換為數位訊號並被輸出的輸入訊號頻率θ，和從發訊器120所輸出之輸出頻率θXn 作加算(或者是減算)。
如此這般，從頻率變換部110而被輸出並被輸入至相位計測部130處的輸入訊號頻率，係成為在頻率變換部110中，使用從發訊器120所輸出之輸出頻率θXn ，而將身為從A/D變換器31所輸出之數位訊號的低頻率之左速度訊號(出口側速度訊號)的輸入訊號頻率θ作頻率偏移並移動至另外的頻率帶域處者。
如此這般地在頻率變換部110處被作頻率偏移並被輸出的訊號、和被進行相同的處理而在頻率變換部140處被作頻率偏移並被輸出的訊號，係在相位計測部130處被進行相位計算。
從頻率變換部110所輸出的頻率計測值(θ+θXn )之值，係如同
[數式4]
θC =θ+θXn 　……(4)
一般地，以最終會成為任意地設定了的相位計測頻率設定值θC 的方式而被作控制。
經由如此這般地而以使被輸入至相位計測部130處之頻率計測值(θ+θXn )恆常地成為一定之頻率θC 的方式來對於發訊器120作控制，而能夠使後段之相位計測的高速處理成為可能。
在本發明中之頻率的控制方法，係將數式(4)之條件，經由以使全部之頻率變換部(110、140)之輸出頻率成為與θC 相等一般地來使發訊器120之頻率作變化的方式(亦即是前授控制之方法)而構成。
以下，針對本發明之訊號處理方法、訊號處理裝置的實施形態作說明。
於圖3中，係展示有由圖2所圖示之訊號處理裝置的前授控制之方法所致的具體之構成。
於圖3中所圖示之訊號處理裝置100，係將輸入訊號(出入口側速度訊號)頻率變換為所期望之頻率，並在頻率變換後進行相位計測，藉由此，而並不需要費心考慮輸入頻率之帶域，並且能夠安定地進行相位計測。
於圖3中，在A/D變換器31處，係被連接有頻率計測器160。此頻率計測器160，係為對於從A/D變換器31而被變換為數位訊號並被輸出的輸入訊號頻率θ作計測(計測頻率θ)者。
又，在A/D變換器35處，係被連接有頻率變換部140。此頻率變換部140，係為對於從A/D變換器35而被輸出並作輸入的右速度訊號(入口側速度訊號)之數位訊號而進行頻率變換者。
在此頻率計測器160處，係被連接有發訊器120。此發訊器120，係具備有任意設定了的發訊頻率θC ，此發訊頻率θC ，係為相位計測頻率設定值，在此發訊器120處，係對於相位計測頻率設定值θC 與計測頻率θ作比較，並進行
[數式5]
θXn =θC －θ(or θXn =θC +θ)　……(5)，而該差分之頻率θXn ，係被作輸出。亦即是，從發訊器120，係被輸出有cosθXn 。
在此頻率計測器160處而被作了計測之頻率計測值θ，係被輸出至發訊器120處。在此發訊器120處，若是藉由頻率計測器160所計測出之訊號頻率θ被輸入，則係根據數式(5)，而發訊特定之頻率訊號θXn ，並從發訊器120而輸出至頻率變換部110與頻率變換部140處。
同樣的，從此頻率變換部110所輸出之變換頻率，係如同下述一般而求取出來：將使經由左撿拾器(左速度感測器)7而被檢測出來並經由低通濾波器30而被取出之低頻率的左速度訊號(出口側速度訊號)在A/D變換器31處而被變換為數位訊號並被輸出的輸入訊號頻率θ，和從發訊器120所輸出之輸出頻率θXn 作加算(或者是減算)。
又，從頻率變換部140所輸出之變換頻率，係如同下述一般而求取出來：將使經由右撿拾器(右速度感測器)8而被檢測出來並經由低通濾波器34而被取出之低頻率的右速度訊號(入口側速度訊號)在A/D變換器35處而被變換為數位訊號並被輸出的輸入訊號頻率(θ+δΦ )，和從發訊器120所輸出之輸出頻率θXn 作加算(或者是減算)。
如此這般，從頻率變換部140而被輸出並被輸入至相位計測部130處的輸入訊號頻率，係成為能夠在頻率變換部140中，使用從發訊器120所輸出之輸出頻率θXn ，而將身為從A/D變換器35所輸出之數位訊號的低頻率之右速度訊號(入口側速度訊號)的輸入訊號頻率(θ+δΦ )作頻率偏移並移動至另外的頻率帶域處。
如此這般，在發訊器120處，係被連接有頻率變換部110與頻率變換部140，從此發訊器120所輸出之頻率訊號θXn ，係成為被輸入至頻率變換部110與頻率變換部140處。
從此發訊器120所輸出之頻率訊號θXn ，若是被輸入至頻率變換部110、頻率變換部140處，則此頻率變換部110、頻率變換部140之輸出頻率θC ，係成為
[數式6]
θXn +θ=θC 　……(6)。
故而，從此發訊器120所輸出之頻率訊號θXn ，若是被輸入至頻率變換部110處，則從此頻率變換部110，係輸出有成為
[數式7]
之訊號。
又，從此發訊器120所輸出之頻率訊號θXn ，若是被輸入至頻率變換部140處，則從此頻率變換部140，係輸出有成為
[數式8]
之訊號。
又，在頻率變換部110處，係被構成為被輸入有從發訊器120而來之訊號。經由使從此發訊器120所輸出之訊號被輸入至頻率變換部110中，在頻率變換部110處，係將從左撿拾器7所輸入而來之輸入訊號(出口側速度訊號)，經由從發訊器120所輸出而來之訊號來進行頻率變換。
在此頻率變換部110處而被作了頻率變換之訊號，係成為經由發訊器120之輸出訊號而被變換為一定的頻率訊號。
又，在頻率變換部140處，亦係被構成為被輸入有從發訊器120而來之訊號。經由使從此發訊器120所輸出之訊號被輸入至頻率變換部140中，在頻率變換部140處，係將從右撿拾器8所輸入而來之輸入訊號(入口側速度訊號)，經由從發訊器120所輸出而來之訊號來進行頻率變換。
在此頻率變換部140處而被作了頻率變換之訊號，係成為經由發訊器120之輸出訊號而被變換為一定的頻率訊號。
若是如此這般地經由可調變之發訊器120來作控制，則經由從此發訊器120所輸出而來之輸出頻率，與頻率變換部110相同的，在頻率變換部140處，亦係被進行有頻率變換。
從頻率變換部140所輸出之變換頻率，係如同下述一般而求取出來：將使經由右撿拾器(右速度感測器)8而被檢測出來並經由低通濾波器34而被取出之低頻率的右速度訊號(入口側速度訊號)在A/D變換器35處而被變換為數位訊號並被輸出的輸入訊號頻率(θ+δΦ )，和從發訊器120所輸出之輸出頻率θXn 作加算(或者是減算)。
如此這般，從頻率變換部140而被輸出並被輸入至相位差計測部130處的輸入訊號頻率，係成為能夠在頻率變換部140中，使用從發訊器120所輸出之輸出頻率θXn ，而將身為從A/D變換器35所輸出之數位訊號的低頻率之右速度訊號(入口側速度訊號)的輸入訊號頻率(θ+δΦ )作頻率偏移並移動至另外的頻率帶域處。
若是發訊器120如此這般地被作控制，則經由從此發訊器120所輸出而來之輸出頻率θXn ，與頻率變換部110相同的，在頻率變換部140處，亦係被進行有頻率變換。
可調變之發訊器120，係如此這般地經由極為容易的算式而被作頻率控制。
又，在頻率變換部110處，係被連接有相位差計測器130。又，在頻率變換部140處，係被連接有相位差計測器130。
此相位差計測器130，從A/D變換器31所輸出並被輸入至頻率變換部110處的左速度訊號(出口側速度訊號)的頻率θ、和從A/D變換器35所輸出並被輸入至頻率變換部140處的右速度訊號(入口側速度訊號)的頻率(θ+δΦ )，係一同被變換為相同之一定的所期望之頻率，並進行相位差計測。
藉由此種構成，若依據本實施型態，則經由將輸入頻率(左速度訊號、右速度訊號)變換為所期望之頻率帶域，能夠將輸入頻率(左速度訊號、右速度訊號)之帶域作偏移，而將濾波器之表的數量大幅的減少，並能夠更有效地進行相位計測處理。
本發明之效果，係在於：成為完全不需要進行像是對應於輸入頻率之多數的濾波器或者是演算方法之變更等的複雜之處理，而能夠進行恆常為一定且幾乎不會有誤差之高速的演算。當然，相位計測部之處理，係可藉由DFT(Discrete Fourier Transform：離散傅立葉變換)來實現，亦可藉由FFT(Fast Fourier Transform：快速傅立葉變換)來實現。
在A/D變換器31與A/D變換器35處，係成為從時脈器150而被輸入有時脈訊號。此時脈器150，係為用以取得A/D變換器31與A/D變換器35之輸出的同步者，並具備有將從A/D變換器31所輸出之左速度訊號的數位訊號與從A/D變換器35所輸出之右速度訊號的數位訊號之間的取樣誤差消除之重要的功能。
如此這般地經由A/D變換器31、35而被變換為數位訊號後之各個的輸入訊號(左速度訊號、右速度訊號)，係在頻率變換部110、140處，使用從發訊器120而來之輸出訊號而被作頻率變換。
在圖3所圖示之低通濾波器30處，若是將高頻雜訊除去並將在A/D變換時之折疊雜訊(Folding noise)的影響除去，則係被輸出有如圖4中所示一般的sin訊號(sinθ)。
從此低通濾波器30所輸出之如圖4所示一般的sin訊號(sinθ)，在A/D變換器31中，係被以任意之一定週期而作取樣並被進行數位訊號化，並得到如圖5中所示一般之取樣訊號(sinθ)，而被從A/D變換器31輸出。
從此低通濾波器30而被輸出，並在A/D變換器31處被作取樣而被進行數位訊號化了的如圖5中所示一般之訊號(sinθ)，係被輸入至圖3所圖示之訊號處理裝置100的頻率變換部110中。又，在此頻率變換部110處，係被輸入有從發訊器120所輸出而來之發訊器輸出訊號。
在此發訊器120處，若是被輸入有藉由頻率計測器160所計測之訊號頻率θ，則係根據數式(5)，而以所期望之頻率來將發訊器120處之發訊頻率訊號θXn 作發訊，並將發訊輸出速率設為與輸入訊號之在A/D變換器31處的取樣週期為相同之速率，而將如圖6中所示一般之cos訊號(cosθXn )輸出。
若是從發訊器120而來之輸出訊號(cosθXn )被輸入至頻率變換部110中，則在頻率變換部110處，係將於A/D變換器31處被作取樣並被進行了數位訊號化之如圖5所示一般的訊號(sinθ)、和從發訊器120而被輸出之如圖6所示一般之輸出訊號(cosθXn )，在頻率變換部110內之乘算器處而進行乘算(sinθ×cosθXn )，並得到如圖7中所示一般之訊號(sinθ×cosθXn )。
在此頻率變換部110內之乘算器處而進行乘算(sinθ×cosθXn )所得到的如圖7中所示一般之訊號(sinθ×cosθXn )，係在頻率變換部110內，通過高通濾波器(HPF)而將低頻成分除去，並得到如圖8中所示一般之訊號(sinθC )。如此圖8中所示一般之訊號(sinθC )，係從頻率變換部110而被輸出，並被輸入至相位差計測器130中。
當經由科氏力流量計1之加振器6而使測定管2、3作了振動時，從被設置在測定管2、3處之振動速度感測器70(左撿拾器7、右撿拾器8)而來的輸出訊號(左速度訊號、右速度訊號)，係在構成圖3所圖示之訊號處理裝置100的頻率變換部110、140和發訊器120和相位差計測器130以及頻率計測部160之4個的區塊中，被演算出相位差，而後，依據從頻率計測部160所輸出之頻率訊號、和經由溫度感測器9所檢測出之溫度的資料，而被變換為流量訊號。
接著，使用圖9中所示之時序圖，來對於在圖3所圖示之訊號處理裝置100中的動作作說明。
首先，在圖3所圖示之低通濾波器30處，若是將高頻雜訊除去並將在A/D變換時之折疊雜訊(Folding noise)的影響除去，則係被輸出有如圖5中所示一般的sin訊號(sinθ)。
若是此圖5中所示之sin訊號(sinθ)被輸出，則此圖5中所圖示之sin訊號(sinθ)係被輸入至A/D變換器31處。而後，在此A/D變換器31中，係被以任意之一定週期而作取樣並被進行數位訊號化，並得到如圖9(A)中所示一般之取樣訊號(Y1=sinθ)，而被從A/D變換器31輸出。
從此A/D變換器31所輸出之圖9(A)中所圖示的取樣訊號(sinθ)，係被輸入至圖3中所圖示之訊號處理裝置100的頻率變換部110處，並同時被輸入至訊號處理裝置100之頻率計測部160處。
在訊號處理裝置100之頻率計測部160以及發訊器120處，係根據從A/D變換器31所輸出而來之圖9(A)中所圖示的取樣訊號(sinθ)來發訊所期望之發訊頻率訊號θXn ，並將發訊輸出速率設為與輸入訊號之在A/D變換器31處的取樣週期為相同的速率，而將如圖9(B)中所示一般之cos訊號(Y2=cosθXn )輸出至圖3中所圖示之訊號處理裝置100的頻率變換部110處。
從發訊器120，係被輸出有圖9(B)中所圖示之cos訊號(Y2=cosθXn )，若是此cos訊號(Y2=cosθXn )被輸入至頻率變換部110中，則係在頻率變換部110內之乘算器處，被與從A/D變換器31所輸出之圖9(A)中所圖示的取樣訊號(Y1=sinθ)進行乘算(sinθ×cosθXn )，並得到如圖9(C)中所圖示一般之訊號(Y3=sinθ×cosθXn )。
在此頻率變換部110內之乘算器處而進行乘算(sinθ×cosθXn )所得到的如圖9(C)中所示一般之訊號(Y3=sinθ×cosθXn )，係在頻率變換部110內，通過高通濾波器(HPF)而將低頻成分除去，並得到如圖9(D)中所示一般之訊號(Y4=1/2‧sinθC )。此圖9(D)中所圖示之訊號(Y4=1/2‧sinθC )，係從頻率變換部110而被輸出，並被輸入至相位差計測器130中。
又，在圖3所圖示之低通濾波器34處，若是將高頻雜訊除去並將在A/D變換時之折疊雜訊(Folding noise)的影響除去，則係被輸出有sin訊號(sin(θ+δΦ ))。
若是此sin訊號(sin(θ+δΦ ))被輸出，則此sin訊號(sin(θ+δΦ ))，係被輸入至A/D變換器35處。而後，在此A/D變換器35處，係被以任意之一定週期而作取樣並進行數位訊號化。
而後，從此A/D變換器35所輸出之訊號，和從A/D變換器35所輸出之取樣訊號，係在頻率變換部140內之乘算器處被進行乘算，並得到訊號。
在此頻率變換部140內之乘算器處而進行乘算所得到的訊號，係在頻率變換部140內，通過高通濾波器(HPF)而將低頻成分除去，並得到如圖9(E)中所示一般之訊號(Y5=1/2‧sin(θC +δΦ ))。此圖9(E)中所圖示之訊號(Y5=1/2‧sin(θC +δΦ ))，係從頻率變換部140而被輸出，並被輸入至相位差計測器130中。
在相位差計測器130處，係根據從頻率變換部110所輸出並被輸入至相位差計測器130處之圖9(D)中所圖示的訊號(Y4=1/2‧sinθC )、和從頻率變換部140所輸出並被輸入至相位差計測器130處之圖9(E)中所圖示之訊號(Y5=1/2‧sin(θC +δΦ ))，而將如同圖9(F)中所示一般之訊號(Y6=δΦ )，作為其之相位差δΦ 而輸出。
經由如此這般地而使演算週期與取樣時間作同步，能夠將相位計測時之即時(realtime)性作提升。
又，一對之振動速度訊號(sinθ，sin(θ+δΦ ))，係由於兩者均被進行相同之處理並被作相位計算，因此，係幾乎沒有演算誤差，而能夠進行正確的相位計算。
[實施例2]
接著，使用圖10中所示之動作流程圖，來對於在圖3所圖示之訊號處理裝置100中的具體之構成圖的訊號處理方法作說明。
在圖10中，係展示有在使用前授法的情況時之頻率調變以及相位計測中的流程圖。
在圖10中，於步驟200處，係將身為演算器之訊號處理裝置100的參數作初期化。若是進行了此訊號處理裝置100之參數的初期化，則在步驟200中，係進行在頻率調變中之目標頻率的設定，亦即是進行頻率調變後之目標頻率的設定。
在步驟200中，若是身為演算器之訊號處理裝置100之參數的初期化被進行，且頻率調變後之目標頻率之設定被進行，則在步驟210中，係將從左撿拾器(LPO)7(左速度感測器7)所輸出之相位/以及速度訊號，在A/D變換器31中而以任意之取樣週期來作取樣並作數位訊號化，且將從右撿拾器(RPO)8(右速度感測器8)所輸出之相位/以及速度訊號，在A/D變換器35中而以任意之取樣週期來作取樣並作數位訊號化。
而後，在此A/D變換器31中被以任意之取樣週期而作取樣並被數位訊號化後的相位/以及速度訊號，係被輸入至頻率計測器160與頻率變換部110處，而在A/D變換器35中被以任意之取樣週期而作取樣並被數位訊號化後的相位/以及速度訊號，係被輸入至頻率變換器140處。
若是在此步驟210中被以任意之取樣週期而作取樣並被數位訊號化，則在步驟220中，係對頻率作計測。亦即是，係根據在A/D變換器31中而被以任意之取樣週期來作取樣並被數位訊號化後的相位/以及速度訊號，來藉由該相位/以及速度訊號之輸入來在頻率計測器160中對頻率作計測。
若是在此步驟220中而對頻率作計測，則在步驟230中，係對於參考訊號之輸出頻率作計算。亦即是，在步驟230中，係將經由頻率計測器160所計測出的頻率與初期所設定了的目標頻率作比較。
若是在此步驟230中而將所計測了的頻率與初期所設定了的目標頻率作比較，則在步驟240中，係根據該比較結果，而對於參考訊號用之發訊器120設定輸出頻率，並進行參考訊號之產生。若是此參考訊號之產生被進行，則從此發訊器120，係被輸出有所被設定了的頻率之參考訊號，並被輸入至頻率變換器110、140中。
若是在此步驟240中而於發訊器120處被進行有參考訊號之產生，則在步驟250中，係進行頻率變換器110、140之處理、亦即是進行頻率調變。
故而，在被輸入有從發訊器120所輸出之參考頻率訊號的頻率變換器110處，係對於從A/D變換器31所輸出而來之相位/以及速度訊號，而使用從發訊器120所輸出之參考訊號來變換為任意之頻率的相位/以及速度訊號。
又，在被輸入有從發訊器120所輸出之參考頻率訊號的頻率變換器140處，係對於從A/D變換器35所輸出而來之相位/以及速度訊號，而使用從發訊器120所輸出之參考訊號來變換為任意之頻率的相位/以及速度訊號。
其結果，進行了頻率調變後之訊號，係被變換為任意之一定頻率，並被送至相位差計測器130處。
若是在此步驟250中而進行了變換為任意之頻率的相位/以及速度訊號，則在步驟260中，係進行相位計測。
亦即是，在步驟260中，根據從發訊器120所輸出之參考訊號的發訊頻率而被變換成了任意之一定頻率的相位以及速度訊號，係被輸入至相位計測器130中。在此相位計測器130中，係根據從頻率變換器110所輸出之被變換成了任意之一定頻率的相位以及速度訊號，而使用FFT等來進行相位計測。經由如此這般地使用FFT等來進行相位計測，能夠恆常以相同的演算週期來進行高精確度之相位差計測。
以及，針對構成訊號處理裝置100之頻率變換部110、140和發訊器120和相位差計測器130以及頻率計測器160之4個的區塊來作說明。
(1)頻率變換部
訊號處理裝置100之頻率變換部110，係具備有如圖11中所示一般之構成。
於圖11中，頻率變換部110，係由乘算器111、和低通濾波器(LPF)112(或者是高通濾波器(HPF))所構成。
將從發訊器120而來之參考訊號cosθ2 和從A/D變換器31而來之輸入訊號sinθ1 作乘算，而後，經由低通濾波器112來進行濾波處理。
首先，將從發訊器120而來之參考訊號cosθ2 ，和經由左撿拾器(左速度感測器)7而被檢測出來並經由低通濾波器30而被取出之低頻率的左速度訊號(出口側速度訊號)之在A/D變換器31處而被變換為數位訊號並被輸出的輸入訊號頻率sinθ1 作乘算，並如下述一般地，
[數式9]
而合成和與差之頻率訊號。
經由對於此和與差之合成訊號而施加低通濾波器(或者是高通濾波器)132，而僅將差的訊號(或者是和的訊號)取出。
於此，為了進行具體性的說明，而假設係將和的訊號取出，但是，亦可為將差的訊號取出，因應於頻率變換方法所進行的濾波器之處理方法，係被作適當的對應。
從低通濾波器(或者是高通濾波器)112而來的輸出，係成為：
[數式10]
，此時之從低通濾波器(或者是高通濾波器)112而來的輸出訊號頻率θ3 ，係以恆常成為一定的方式而被作控制。
因此，所使用之濾波器，係並不依存於輸入訊號，而能夠恆常使用同一之濾波器。
又，藉由此，係能夠將在頻率變換部110之後段的相位差計測器130處之相位計測非常劃一且單純化地來進行處理。
(2)頻率計測部
作為頻率之計測方法，在本實施型態中，係使用採用有PLL(PLL；Phase-locked loop，相位同步電路)之原理的方法。此PLL，係週知有：將與所輸入之交替訊號為頻率相等且相位為同步之訊號，藉由反饋控制來從其他的發振器而輸出之電子電路。
如此這般，PLL原本即為用以將相位作同步的電路，並成為能夠作出相對於輸入訊號而將相位作了同步的訊號。
此PLL，係以使從外部所輸入之基準訊號與從迴圈內之震盪器而來之輸出之間的相位差成為一定的方式，來對於迴圈內震盪器施加反饋控制並使其震盪的震盪電路，較簡單，係藉由演算器來構成，並進而能夠以高速來作演算。
訊號處理裝置100之頻率計測部160，係具備有如圖12中所示一般之構成。
於圖12中，頻率變換部160，係由乘算器161、和低通濾波器(LPF)162、以及頻率計測用發訊器163所構成。
此乘算器161，係對於經由A/D變換器31而被變換成了數位訊號之左速度訊號(出口側速度訊號)sinθ、和從頻率計測用發訊器153所輸出之輸出訊號cosδ，其兩者間之相位作比較，並作為其之差訊號與和訊號，而輸出至低通濾波器162處。
故而，在乘算器161之輸出端處，係被連接有低通濾波器162。此低通濾波器162，係使從乘算器161所輸出之輸出訊號通過頻率濾波器，而僅將低頻之訊號取出。
故而，於此，從乘算器161所輸出之輸出訊號中，係僅將差的成分取出。
又，在低通濾波器162處，係被連接有頻率計測用發訊器163。此頻率計測用發訊器163，係為根據從低通濾波器162所輸出之低頻率的訊號，而產生相位資料δ者。
而後，在此頻率計測用發訊器163處，係對於乘算器161而將輸出訊號cosδ輸出，在此乘算器161中，使經由左撿拾器(左速度感測器)7而被檢測出來並經由低通濾波器30而被取出之低頻率的左速度訊號(出口側速度訊號)在A/D變換器31處而被變換為數位訊號並被輸出而來的輸入訊號頻率θ、和輸出訊號cosδ，其兩者之相位係被作比較，並作為其之差訊號與和訊號，而被輸出至低通濾波器162處。
而後，以使經由此低通濾波器162而被作濾波輸出的僅有差成分之輸出資料V(頻率演算函數V)成為0的方式，而形成回歸迴圈。
如圖12中所圖示一般，A/D變換器31之輸出sinθ，係被輸入至乘算器161中。
若是將藉由頻率計測器160內之頻率計測用發訊器163所輸出的輸出訊號設為cosδ，則兩訊號係在乘算器161中被作乘算，並成為：
[數式11]
輸入波形：sinθ
頻率計測用發訊器輸出波形：cosδ。
經由對於此數式(11)中所展示之在乘算器151處的乘算結果施加低通濾波器162，高頻成分係被除去，並成為：
[數式12]
V=sin(θ-δ)　………………(12)。
當數式(12)之(θ-δ)的值為充分小的值(V≒0)時，代表在乘算器161處之乘算結果的頻率演算函數V，係可近似為：
[數式13]
V=θ-δ≒0　…………(13)。
於此，經由以使頻率演算函數V成為0的方式來對於頻率計測用發訊器163之輸出波形作控制，能夠求取出在頻率變換部110處而作了頻率變換後之相位θ。
經由對於如此這般所求取出來之A/D變換器31的輸出sinθ之相位θ而使用下述之數式(14)、數式(15)來作演算，能夠求取出頻率f。
[數式14]
ω：角速度(rad/s)
於此，ΔT係代表時間變化，並成為與演算週期(取樣率)相等。
故而，相位變化(θ)，係成為：
[數式15]
θ=2‧π‧f‧Ta　……………(15)
但是：
Ta：時間變化(取樣週期)(sec)
f：輸入頻率(Hz)
θ：相位變化(rad)。
而，輸入頻率f，係成為：
[數式16]
。
經由在頻率計測器160中進行此種計算，能夠進行高速之頻率計測。
(3)發訊器
在圖3中之可調變的發訊器120，係根據頻率計測部160之計測結果(θ)而使輸出頻率被作控制。
亦即是，發訊器120，係將當使測定管2、3經由加振器6而作了振動時所經由左撿拾器7而檢測出並輸入至頻率變換部130中的在測定管2、3之左側處所產生的振動速度之檢測訊號(出口側速度訊號)的頻率θ，在相位差計測器150處而作處理並被控制為所期望的頻率。
此頻率變換部110與頻率變換部140，係成為相同的構成。因此，與從頻率變換部110所輸出之頻率相同的，從頻率變換部140所輸出之頻率，係將當使測定管2、3經由加振器6而作了振動時所經由右撿拾器8而檢測出並輸入至頻率變換部140中的在測定管2、3之右側處所產生的振動速度之檢測訊號(入口側速度訊號)的頻率(θ+δΦ )，變換為所期望之頻率。
(4)相位差計測器
在相位計測之方法中，係存在有各種之方法，但是，在使用有博力葉變換的相位計測之情況中，由於頻率係被固定，因此，係成為能夠進行非常高速之演算。
以下，以離散傅力葉變換(Discrete Fourier Transform；DFT)為例來作說明。此所謂離散博力葉變換，係為離散群上之傅力葉變換，並經常被使用於在訊號處理等之中而被離散化了的數位訊號之頻率解析等之處，且亦為為了對於偏微分方程式或是摺積(convolution)作有效率的計算而被使用者。此離散傅力葉變換，係可(在計算機上)使用高速傅力葉變換(FFT)而高速地作計算。
現在，在相位差計測部130中，若是將被取樣了的輸入訊號設為g(n)，則其之DFT G(k)，係被定義為：
[數式17]
k=0,1,…,N－1。
為了將表現更加簡潔化，若是將複數指數函數之部分置換為
[數式18]
，則數式(17)，係成為：
[數式19]
。
於此，若是對於複數指數函數作注目，並進而將N假設為N=2 M (M：整數)、例如假設為N=8，則當輸入頻率為取樣頻率之1/4時，藉由三角函數之週期性，能夠將實數部與虛數部之函數，如同下述
[數式20]
一般地，藉由0、1、-1來作表現。
如此這般，能夠對於被頻率變換為取樣頻率之1/4後的輸入訊號LPO、RPO非常簡單地進行傅力葉變換，進而，在通常之相位計測中，由於係僅需要對於單一之頻率(振動頻率)進行博力葉變換即可，因此，針對其他之頻率帶域，係並不進行變換，故而，係能夠僅藉由加減算來進行演算。
實際上，當將被輸入至相位差計測部130中之輸入訊號設為g(n)、將輸入訊號設為g(n)為取樣速率之1/4的頻率，並進而將N設為N=2M (M：整數)的情況時，其之DFT G(n)之演算，係能夠如同
[數式21]
一般地作演算。
由於就算是M之值變大，基本性的演算亦完全不會改變，因此，若是將M設為越大，則能夠以非常良好之精確度來進行計算，且演算負荷亦幾乎不會改變。
進而，在將2個的輸入訊號經由前述之處理程序而進行了離散傅立葉變換(DFT)之後，其結果，係能夠將RPO訊號設為
[數式22]
RPO訊號：
，並將LPO訊號設為
[數式23]
LPO訊號：
。
此時之輸入訊號的相位角tanδΦ ，係成為
[數式24]
。
在此數式(24)中，在求取出了輸入訊號之相位角tanδΦ 後，能夠對於該tan-1 δΦ 作演算並求取出相位差訊號δΦ 。
又，被測定流體之質量流量Q，由於係與相位角成正比並與驅動頻率F成反比，因此，係被表現為
[數式25]
Q=S(t)‧δΦ /F　……………(25)
但是：S(t)：相關於測定流體之溫度的修正係數，經由將計測了的相位角δΦ 與驅動頻率F代入至此數式(28)中，能夠計算出質量流量Q。
如此這般所求取出之質量流量Q，係經由被進行有適當之定標(scaling)或是單位換算並追加類比輸出、脈衝輸出、序列通訊等之後段的處理，而能夠以各種之型態來輸出至外部。
〈使用有頻率變換之相位計測方法的特長〉
本發明之相位計測系統的特徵，係在於：由於能夠藉由與將經由振動檢測感測器(左撿拾器7、右撿拾器8)所檢測出來並經由低通濾波器30、34所取出了的低頻之速度訊號的藉由A/D變換器31、35來變換為數位訊號並作輸出而被輸入至頻率變換部110、140中的輸入訊號之頻率θ無關的取樣週期，來對於訊號作取樣，因此，構成係非常簡單，且並不需要濾波器之表，並進而成為能夠進行演算誤差為少的非常高速之演算。
又，若藉由本發明之相位計測系統，則由於就算是在將經由振動檢測感測器(左撿拾器7、右撿拾器8)所檢測出來並經由低通濾波器30、34所取出了的低頻之速度訊號的藉由A/D變換器31、35來變換為數位訊號並作輸出而被輸入至頻率變換部110、140中的輸入訊號處產生有急遽的頻率變化，亦係對於頻率變換前之頻率作計測，並進行頻率變換，因此，就算是輸入頻率急遽地變化，亦能夠將頻率變換後之頻率變動抑制在最小限度，故而，係非常適合於進行當計測管之驅動頻率係經常作變化的狀況等之中的相位計測。
進而，若藉由本發明之相位計測系統，則係幾乎沒有由於被輸入至頻率變換部110、140中之輸入訊號的輸入頻率所導致的相位計測之帶域限制，因此，係成為能夠與各種之驅動頻率的感測器作結合，進而，由於係並不會因為輸入頻率而對於演算精確度造成影響，因此，係成為能夠恆常進行高精確度之相位計測。
[實施例3]
對於由構成測定用之流管的至少一根或者是一對之流量計管所成的測定管2、3，經由驅動裝置來使加振器6動作。對於此由一根或者是一對之流量計管所成的測定管2、3進行交替驅動，而使此流量計管振動。而後，經由以由左撿拾器(LPO)7與右撿拾器(RPO)8所構成的身為振動檢測感測器之一對的速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在由一根或者是一對之流量計管所成的測定管2、3處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度。經由上述構成，而構成科氏力流量計。
在此科氏力流量計中，設置頻率計測器160，該頻率計測器160，係根據在對於從速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在由一對之流量計管所成的測定管2、3處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號的各個而進行A/D變換所得到之2個的流量訊號中，至少其中一方之感測器(例如，從左撿拾器7所輸入之輸入訊號(出口側速度訊號))的輸入訊號頻率，來對於頻率作計測。並且，設置發訊器120，其係根據在此頻率計測器中所計測了的頻率，來將所期望之頻率訊號作發訊輸出。
進而，對於一對之振動檢測感測器(左撿拾器7、右撿拾器8)中之其中一方的速度感測器(例如，從左撿拾器7所輸入而來之輸入訊號(出口側速度訊號))，而經由第1A/D變換器31來變換為數位訊號。而後，設置第1頻率變換部110，其係將此輸入訊號頻率θ使用從發訊器120所輸出之輸出頻率θXn 來進行加算(或是減算)，而分別進行頻率變換。
又，係設置第2頻率變換部140，其係對於一對之振動檢測感測器(左撿拾器7、右撿拾器8)之另外一方的速度感測器(例如，從右撿拾器8所輸入而來之輸入訊號(入口側速度訊號))，而經由第2A/D變換器35來分別變換為數位訊號，而後，將此輸入訊號頻率(θ+δΦ )使用從發訊器120所輸出之輸出頻率θXn 來進行加算(或是減算)，而分別進行頻率變換。
進而，設置相位差計測部130，其係進行從第1頻率變換部110而來之被變換為一定之頻率訊號後的第1頻率調變訊號和從第2頻率變換部140而來之被變換為一定之頻率訊號後的第2頻率調變訊號之間的相位差之計測。
而後，設置訊號處理裝置100，其係得到從第1頻率變換部110所輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第1頻率調變訊號和從第2頻率變換部140所輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第2頻率調變訊號之間的相位差。藉由此，而構成科氏力流量計。
1．．．科氏力流量計
2．．．測定管
3．．．測定管
4．．．檢測器
5．．．變換器
6．．．加振器
7．．．左速度感測器
8．．．右速度感測器
9．．．溫度感測器
10．．．驅動控制部
11．．．相位計測部
12．．．溫度計測部
15．．．輸入輸出埠
16．．．驅動訊號輸出端子
17．．．放大器
18．．．驅動電路
19．．．左速度訊號輸入端子
20．．．右速度訊號輸入端子
21．．．放大器
22．．．A/D變換器
23．．．演算器
24．．．放大器
25．．．A/D變換器
26．．．溫度訊號輸入端子
27．．．溫度計測電路
30．．．低通濾波器
31．．．A/D變換器
32．．．相位差計測器
33．．．時序產生器
34．．．低通濾波器
35．．．A/D變換器
36．．．頻率計測器
40．．．相位計測演算器
50．．．相位計測演算器
51．．．陷波濾波器
52．．．相位計測器
53．．．頻率計測器
54．．．陷波濾波器
55．．．時脈器
60．．．相位計測演算器
61．．．帶通濾波器
62．．．相位計測器
63．．．頻率計測器
64．．．帶通濾波器
65．．．時脈器
70．．．振動檢測感測器
80．．．振動速度訊號演算器
85．．．頻率變換器
90．．．發訊器
95．．．相位差計測部
100．．．訊號處理裝置
110．．．頻率變換部
111．．．乘算器
112‧‧‧低通濾波器
120‧‧‧發訊器
130‧‧‧相位差計測部
132‧‧‧低通濾波器
140‧‧‧頻率變換部
150‧‧‧時脈器
160‧‧‧頻率計測器
161‧‧‧乘算器
162‧‧‧低通濾波器
163‧‧‧頻率計測用發訊器
[圖1]展示本發明之訊號處理裝置之原理的區塊圖。
[圖2]對於圖1中所圖示之訊號處理裝置的具體構成作展示之區塊圖。
[圖3]對於由圖2中所圖示之訊號處理裝置的前授(feed forward)控制之方法所致的具體之構成作展示之區塊圖。
[圖4]對於從圖3中所圖示之LPF而來的輸出訊號作展示之圖。
[圖5]對於從圖3中所圖示之A/D變換器而來的輸出訊號作展示之圖。
[圖6]對於從圖3中所圖示之發訊器而來的輸出訊號作展示之圖。
[圖7]對於在圖3中所圖示之頻率變換部的乘算器處之輸出訊號作展示之圖。
[圖8]對於從圖3中所圖示之頻率變換部而來的輸出訊號作展示之圖。
[圖9]對於圖3中所圖示之訊號處理裝置的具體構成圖之時序圖作展示之圖。
[圖10]圖3中所圖示之訊號處理裝置的具體構成圖之動作流程圖。
[圖11]圖3中所圖示之訊號處理裝置的頻率變換部之區塊構成圖。
[圖12]圖3中所圖示之訊號處理裝置的頻率計測部之區塊構成圖。
[圖13]本發明所被適用之一般性的科氏力流量計之構成圖。
[圖14]圖13中所圖示之科氏力流量計的科氏力流量計變換器之區塊構成圖。
[圖15]對於圖14中所圖示之科氏力流量計變換器的使用有傅立葉變換之相位計測方法作展示的區塊圖。
[圖16]對於圖14中所圖示之科氏力流量計變換器的使用有陷波濾波器之相位計測方法作展示的區塊圖。
[圖17]對於圖14中所圖示之科氏力流量計變換器的使用有帶通濾波器之相位計測方法作展示的區塊圖。
7．．．左速度感測器
8．．．右速度感測器
30．．．低通濾波器
31．．．A/D變換器
34．．．低通濾波器
35．．．A/D變換器
100．．．訊號處理裝置
110．．．頻率變換部
120．．．發訊器
130．．．相位差計測器
140．．．頻率變換部
150．．．時脈器
160．．．頻率計測器

Claims (14)

  1. 一種訊號處理方法，其特徵為：係在將構成測定用之流管的至少一根或是一對之流量計管，經由驅動裝置來使加振器作動並對前述流量計管作交替驅動，而使該流量計管振動，並經由身為振動檢測感測器之1對的速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度的科氏力流量計中，針對對於從前述速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號的各個而分別進行A/D變換所得到之2個的流量訊號之中，而根據至少其中一方之感測器的輸入訊號頻率來對頻率作計測，根據前述計測了的頻率，來發訊控制訊號，對於將從前述速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之輸入訊號進行A/D變換所得到之2個的流量訊號的各個，根據前述所發訊之控制訊號來作合成並進行頻率變換，藉由從前述被作了控制之各個的變換合成頻率之和分或是差分的訊號來計測出相位，而得到相位差訊號成分。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之訊號處理方法，其中，前述根據所發訊之控制訊號來進行合成頻率變換所 得到之各個的變換合成頻率之和分或是差分的訊號，係以使合成後之合成成分的和分或是差分之成分成為一定的方式而作控制。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之訊號處理方法，其中，前述根據任意之震盪頻率所進行的合成頻率變換，係設為：將從前述其中一方之感測器而來的輸入訊號sin θ1 和前述發訊之控制訊號cos θ2 作乘算，並使前述被乘算而被輸出之輸出訊號通過頻率濾波器，而僅將低頻之訊號取出。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之訊號處理方法，其中，前述根據任意之震盪頻率所進行的合成頻率變換，係設為：將從前述其中一方之感測器而來的輸入訊號sin θ1 和前述發訊之控制訊號cos θ2 作乘算，並使前述被乘算而被輸出之輸出訊號通過頻率濾波器，而僅將高頻之訊號取出。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之訊號處理方法，其中，從前述速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處的科氏力成正比之相位差以及/或是振動頻率的輸入訊號，係在前述A/D變換中被作取樣並被進行數位訊號化，根據前述發訊之控制訊號而進行合成頻率變換所得到之各個的變換合成頻率訊號，係為以使合成後之合成成分的和分或是差分之成分成為前述A/D變換時的取樣頻率之1/4的方式而被作控制者。
  6. 一種訊號處理裝置，其特徵為： 係在將構成測定用之流管的至少一根或是一對之流量計管，經由驅動裝置來使加振器作動並對前述流量計管作交替驅動，而使該流量計管振動，並經由身為振動檢測感測器之速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度的科氏力流量計中，經由下述構件而構成：頻率計測器，係針對對於從前述速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號的各個進行A/D變換所得到之2個的流量訊號之中，而根據至少其中一方之感測器的輸入訊號頻率來對頻率作計測；和發訊器，係根據在前述頻率計測器中所計測了的頻率，來將所期望之頻率訊號作發訊輸出；和頻率變換部，係將從前述速度感測器或是加速度感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之各別的輸入訊號，和前述發訊器之輸出頻率作加算(或是減算)，而分別進行頻率變換；和相位差計測部，係進行經由前述頻率變換器而被作了變換的從速度感測器或是加速度感測器所檢測出之各別的頻率訊號之相位差的計測。
  7. 一種訊號處理裝置，其特徵為： 係在將構成測定用之流管的至少一根或是一對之流量計管，經由驅動裝置來使加振器作動並對前述流量計管作交替驅動，而使該流量計管振動，並經由身為振動檢測感測器的速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度的科氏力流量計中，藉由下述構件而構成：頻率計測器，係針對對於從前述振動檢測感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號之各個而進行A/D變換所得到之2個的流量訊號之中，根據至少其中一方之感測器的輸入訊號頻率，來對頻率作計測；和發訊器，係根據在前述頻率計測器處所計測了的頻率，來將所期望之頻率訊號作發訊輸出；和第1頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的其中一方之感測器之經由第1A/D變換器而被變換為數位訊號後的該輸入訊號頻率，和從前述發訊器所輸出之輸出頻率作加算(或是作減算)而進行頻率變換；和第2頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的另外一方之感測器之經由第2A/D變換器而被變換為數位訊號後的該輸入訊號頻率，和從前述發訊器所輸出之輸出頻率作加算(或是作減算)而進行頻率變換；和相位差計測部，係進行在前述第1頻率變換部處而被作變換並被輸出之第1頻率訊號與在前述第2頻率變換部 處而被作變換並被輸出之第2頻率訊號之間的相位差之計測。
  8. 一種訊號處理裝置，其特徵為：係在將構成測定用之流管的至少一根或是一對之流量計管，經由驅動裝置來使加振器作動並對前述流量計管作交替驅動，而使該流量計管振動，並經由身為振動檢測感測器的一對之速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度的科氏力流量計中，藉由下述構件而構成：頻率計測器，係針對對於從前述振動檢測感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號之各個而進行A/D變換所得到之2個的流量訊號之中，根據至少其中一方之感測器的輸入訊號頻率，來對頻率作計測；和發訊器，係根據在前述頻率計測器處所計測了的頻率，來將所期望之頻率訊號作發訊輸出；和第1頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的其中一方之速度感測器之經由第1A/D變換器而被變換為數位訊號並被輸出而來之輸入訊號頻率，使用從前述發訊器所輸出之輸出頻率，來頻率偏移至一定之頻率訊號，而移動至其他的頻率帶域處；和第2頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的另外一方之速度感測器之經由第2A/D變換器而被變 換為數位訊號並被輸出而來之輸入訊號頻率，使用從前述發訊器所輸出之輸出頻率，來頻率偏移至一定之頻率訊號，而移動至其他的頻率帶域處；和相位差計測部，係進行在前述第1頻率變換部處而被作變換並被輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第1頻率訊號與在前述第2頻率變換部處而被作變換並被輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第2頻率訊號之間的相位差之計測。
  9. 如申請專利範圍第6項、第7項或第8項所記載之訊號處理裝置，其中，前述頻率變換部，係經由將從前述發訊器而來之參考訊號cos θ2 與從前述第1A/D變換器而來之輸入訊號SIN θ1 作乘算的乘算器、和使在前述乘算器中而被乘算並被輸出之輸出訊號通過頻率濾波器並僅將低頻之訊號取出的低通濾波器所構成。
  10. 如申請專利範圍第6項、第7項或第8項所記載之訊號處理裝置，其中，前述頻率變換部，係經由將從前述發訊器而來之參考訊號cos θ2 與從前述第1A/D變換器而來之輸入訊號SIN θ1 作乘算的乘算器、和使在前述乘算器中而被乘算並被輸出之輸出訊號通過頻率濾波器並僅將高頻之訊號取出的高通濾波器所構成。
  11. 如申請專利範圍第8項所記載之訊號處理裝置，其中，前述頻率計測部，係由被連接於前述第1A/D變換器處之乘算器、和被連接於該乘算器處之低通濾波器、以 及被連接於該低通濾波器處並將從該低通濾波器而來之輸出訊號作輸入的頻率計測用發訊器所成，前述乘算器，係為對於將從一對之振動檢測感測器的任一者而來之訊號之經由前述A/D變換器而變換為數位訊號後之感測器訊號sin θ、和從頻率計測用發訊器所輸出而來之輸出訊號cos δ，其兩者間之相位作比較，並作為其之差訊號與和訊號而輸出至後段之低通濾波器處者，前述低通濾波器，係為使從前述乘算器所輸出而來之輸出訊號通過頻率濾波器並僅將低頻之訊號取出者，根據從該低通濾波器所輸出之低頻的訊號，而產生基本輸出波形之相位量V，該相位量V，係經由前述頻率計測用發訊器，而恆常成為滿足V=0之條件。
  12. 如申請專利範圍第8項所記載之訊號處理裝置，其中，係設置取得前述第1A/D變換器與前述第2A/D變換器的輸出之同步的時脈器，並設為對於從前述第1A/D變換器所輸出之一對的振動檢測感測器中之其中一方的數位訊號、和從前述第2A/D變換器所輸出之該振動檢測感測器之另外一方的數位訊號，而取得兩者間之同步。
  13. 如申請專利範圍第8項所記載之訊號處理裝置，其中，前述相位計測部之處理，係為DFT(Discrete Fourier Transform：離散傅立葉變換)或者是FFT(Fast Fourier Transform：快速傅立葉變換)。
  14. 一種科氏力流量計，其特徵為： 係在將構成測定用之流管的至少一根或是一對之流量計管，經由驅動裝置來使加振器作動並對前述流量計管作交替驅動，而使該流量計管振動，並經由身為振動檢測感測器的速度感測器或是加速度感測器，來檢測出與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率，藉由此，而得到被計測流體之質量流量以及/或者是密度的科氏力流量計中，具備有：頻率計測器，係針對對於從前述振動檢測感測器所檢測出之與作用在前述流量計管處之科氏力成正比的相位差以及/或是振動頻率之2個的輸入訊號之各個而進行A/D變換所得到之2個的流量訊號之中，根據至少其中一方之感測器的輸入訊號頻率，來對頻率作計測；和發訊器，係根據在前述頻率計測器處所計測了的頻率，來將所期望之頻率訊號作發訊輸出；和第1頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的其中一方之速度感測器之經由第1A/D變換器而被變換為數位訊號並被輸出而來之輸入訊號頻率，使用從前述發訊器所輸出之輸出頻率，來頻率偏移至一定之頻率訊號，而移動至其他的頻率帶域處；和第2頻率變換部，係將前述一對之振動檢測感測器中的另外一方之速度感測器之經由第2A/D變換器而被變換為數位訊號並被輸出而來之輸入訊號頻率，使用從前述發訊器所輸出之輸出頻率，來頻率偏移至一定之頻率訊號，而移動至其他的頻率帶域處；和 相位差計測部，係進行從前述第1頻率變換部處所輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第1頻率訊號與從前述第2頻率變換部處所輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第2頻率訊號之間的相位差之計測，該科氏力流量計，並設置有：訊號處理裝置，係得到從前述第1頻率變換部處所輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第1頻率訊號與從前述第2頻率變換部處所輸出之被變換為一定之頻率訊號後的第2頻率訊號之間的相位差。
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