(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量流量の測定のために、流管と、該流管を回転軸線まわりに回転振動せしめる励起手段と、該流管の動きに対応するアナログ信号を発するように流管に対して非接触に配設された少なくとも第一ないし第三センサ測定部と、アナログ信号をデジタル化してデジタルセンサ信号から質量流量を演算する演算手段とを有しているコリオリ型質量流量測定装置において、
第一ないし第三センサ測定部は、流管の動きに対応したアナログ信号を、流管と協働して三つの位置で発するように配されており、第一及び第二センサ測定部の位置が回転軸線に関して対称であり、第三センサ測定部の位置が第一及び第二センサ測定部の位置を結ぶ線上にあって、上記回転軸線までの距離が第一及び第二センサ測定部における距離よりも大きく設定されていて、第一センサ測定部よりも第二センサ測定部から離れており、演算手段は、第一ないし第三センサ測定部におけるセンサ信号からの時間情報を専ら用いて、励起による振幅とコリオリ力による振幅との比を引き出し、該比から質量流量を演算するように設けられており、上記演算手段は、同じ周波数で正弦波と余弦波を発生する第一手段と、低域通過フィルタに接続されていてデジタル信号に正弦波と余弦波を乗じ、生成信号のＤＣ成分を引き出す第二手段と、各入力信号の二つのＤＣ成分の比から基準位相に対する位相を演算する第三手段と、第一センサ測定部と第二センサ測定部の信号の間の位相差を演算する第四手段と、第一センサ測定部と第三センサ測定部の信号の間の位相差を演算する第五手段と、両位相差から質量流量を演算する第六手段とを有していることを特徴とするコリオリ型質量流量測定装置。
【請求項２】
アナログ信号をデジタル化してデジタルセンサ信号を生ずるアナログ−デジタル変換手段を二対有し、少なくとも一つのセンサの信号は、二度読み取られるようになっており、一度目に読み取られた信号は、二対のアナログ−デジタル変換手段のうち一方の対のアナログ−デジタル変換手段に送られ、二度目に読み取られた信号は、他方の対のアナログ−デジタル変換手段に送られることとする請求項１に記載のコリオリ型質量流量測定装置。
【請求項３】
二度読み取られるのは、回転軸線に関して対称位置に配された第一及び第二センサ測定部のうちの一方のセンサ測定部の信号であることとする請求項２に記載のコリオリ型質量流量測定装置。
【請求項４】
質量流量の測定のために、流管と、該流管を回転軸線まわりに回転振動せしめる励起手段と、該流管の動きに対応するアナログ信号を発するように流管に対して非接触に配設された少なくとも第一ないし第三センサ測定部と、アナログ信号をデジタル化してデジタルセンサ信号から質量流量を演算する演算手段とを有しているコリオリ型質量流量測定装置による質量流量の測定方法において、
第一ないし第三センサ測定部は、流管の動きに対応したアナログ信号を、流管と協働して三つの位置で発するように配されており、第一及び第二センサ測定部の位置が回転軸線に関して対称であり、第三センサ測定部の位置が第一及び第二センサ測定部の位置を結ぶ線上にあって、上記回転軸線までの距離が第一及び第二センサ測定部における距離よりも大きく設定されていて、第一センサ測定部よりも第二センサ測定部から離れており、上記質量流量の測定方法は、演算手段が第一ないし第三センサ測定部におけるセンサ信号からの時間情報を専ら用いて、励起による振幅とコリオリ力による振幅との比を引き出し、該比から質量流量を演算する演算工程を有し、上記演算工程は、同じ周波数で正弦波と余弦波を発生する第一工程と、低域通過フィルタに接続されていてデジタル信号に正弦波と余弦波を乗じ、生成信号のＤＣ成分を引き出す第二工程と、各入力信号の二つのＤＣ成分の比から基準位相に対する位相を演算する第三工程と、第一センサ測定部と第二センサ測定部の信号の間の位相差を演算する第四工程と、第一センサ測定部と第三センサ測定部の信号の間の位相差を演算する第五工程と、両位相差から質量流量を演算する第六工程とを有していることを特徴とする質量流量の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流管と、該流管に回転軸線まわりの揺動回転を生じせしめる励起手段と、流管の動きに対応してアナログ信号を発し、流管に対して非接触に配置された少なくとも三つのセンサ測定部と、アナログ信号をデジタル化しこのデジタルセンサ信号から流体の質量流量を算出する手段とを有する、質量流量測定のためのコリオリ型質量流量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような形式の測定装置は、特許文献１や特許文献２で知られている。これらの文献に開示されている測定装置は、一直線上に配されて流管の動きに対応して三つの位置で流管と協働してアナログ信号を発する三つのセンサ測定部を有しており、特に、第一センサ測定部と第二センサ測定部の位置は回転軸線に関して対称であり、一方、第三センサ測定部の位置は第一センサ測定部と第二センサ測定部を結ぶ線上で、上記回転軸線に対して第一そして第二センサの測定部よりも遠くにある。
【０００３】
コリオリ型の測定装置の原理は、媒体の流れの方向と回転軸線に対して直角な方向の力が回転面で媒体の流れに作用するという効果にもとづいている。このため、通常、管形状は、回転軸線の周りにおいて固有振動数で振動する。コリオリ力は励起により誘導される振動の軸線に対して直角な回転軸線についての動きを生じせしめる。誘導された回転とコリオリ力により生じた回転の振幅比は、質量流量の一次関数である。最良の位置（すなわち、コリオリ力により変位が最大となる位置）での流管の動きの測定は、上記の誘導そして生じた動きの比の最適な決定を得ることを可能とする。流管の動きは、位置測定、速度測定、さらには、加速度測定によって知ることができる。コリオリ型質量流量計におけるコリオリ効果を測定する従来の方法は、励起の回転軸線に関する二つのセンサ測定部により流管の動きを測定することであった。
【特許文献１】ＥＰ１７１９９８２Ａ１
【特許文献１】ＥＰ１７１９９８３Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、発生するコリオリ力は小さく、したがって、誘導そして発生した力の比は小さい。したがって、これらの小さな比が与えられるとき、二つのセンサ測定部の間での位相差が誘導そして発生した変位にほぼ等しい。この場合の位相差は、流管を流れる媒体の質量流量の尺度となる。小さな位相差は質量流量の一次関数である。
【０００５】
流管の中立位置に関するセンサ測定部の位置は、流管が固定形状であり、あるいは、センサ測定部が機械的に流管に結合しているので、現存するコリオリ型質量流量計では、通常、変化しない。流管の回転極に対するセンサ測定部の位置の正確さは、測定器の感度を決定する。もし、位置がドリフトしていなければ、装置の正確な感度がキャリブレーションにより一回だけ決定される。個々の測定器の間で、センサ測定部や他の要素の位置に起因する感度のバラツキ幅は少なからず存在し、このバラツキ幅は各測定器が最大精度を得るためにキャリブレーションされねばならない。
【０００６】
質量流量を正確に測定できるようにコリオリ効果に対して高感度をもたなくてはならない。例えば、特許文献１そして特許文献２に開示されているような流量測定器は、センサ測定部が流管に対して非接触で設けられている一方で、非常に小さな力でも動き得るように可撓性をもって支持されている流管を有している。これは、流管の回転軸線に関してのセンサ測定部の正確な位置が一定していないという欠点を有している。この回転軸線は、経時によって、温度、圧力、あるいは重力に起因してドリフトしてしまう。センサ測定部は流管に対して取り付けられていないから、測定器の感度は、もしセンサ測定部が二つ用いられている場合、対応するドリフトを示す。
【０００７】
測定の位相シフトは、質量流量だけではなく、いわゆる回転極に対する二つのセンサ測定部の位置によっても影響を受ける。これは、測定器の感度にドリフトをもたらし、正確な質量流量計としての使用には不適としてしまう。
【０００８】
本発明は、とりわけ、低流量でも十分な測定を可能とするために高感度そして高精度なコリオリ型質量流量測定装置及び測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、冒頭で述べた種の質量流量装置は、この目的のために、質量流量を算出する手段がセンサ信号からの時間情報を専ら用いるために設けられていることを特徴としている。
【００１０】
本発明による質量流量装置は、流管に対して非接触で、例えば容量性であるいは光学的に該流管の動きを測定するセンサ測定部を用いている。センサ測定部は、例えば光センサを有し、高精度で、流管の調和運動の時間情報を測定することができる。もしセンサ信号の振幅をも用いるならば、上述の回転極のシフトについて補償することが可能となる。時間と振幅における二つのセンサ測定部の正確な情報は、原理上、可撓流管ならば、励起による動きとコリオリ力により生じた動きの間の比を決定するのに十分である。用いられている（光）センサの信号の振幅は、温度、時間によりドリフトする傾向にあるので、この振幅は補足情報として用いるには十分適しているとは言えない。したがって、本発明によると、第三のセンサからの時間情報が用いられる。これは流管の回転極のシフトについての補償ができる。
【００１１】
本発明によるコリオリ型の質量流量測定装置の一形態では、第一センサ測定部と第二センサ測定部が流管の回転軸線に関して対称位置で近接配置されている。第三センサ測定部は第一及び第二センサ測定部の一方に近接して設けられている。励起そして発生変位の正確な比は、センサ測定部に対する流管の回転極の位置の正確さに係りなく、第三センサ測定部の正確な時間情報から決定でき、三つのセンサ測定部のすべてからの正確な時間情報は、通常作動中に回転極の位置がシフトしていても、励起による振幅とコリオリ力により発生する振幅との比を正確に決定するのに、デジタル電子回路でのアルゴリズムにて使用される。二つの振幅の比が質量流量と一次関数の関係にあるので、上記質量流量は感度で増倍することで決定できる。
【００１２】
別途の単一チャンネルのアナログ‐デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータを、三つのセンサ測定部を有する場合、この三つのセンサ測定部に用いることも、あるいは、一つの多チャンネルのＡ／Ｄコンバータを三つのセンサ測定部を有する場合に用いることも可能である。しかし、これに代えて、標準の二チャンネル（ステレオ）Ａ／Ｄコンバータ、すなわち一対のＡ／Ｄコンバータを使用することも可能である。二対のコンバータは三つのセンサ測定部を有する場合に用いられるであろう。
【００１３】
二対のＡ／Ｄコンバータを使用することで内部位相回転によって測定データの質が低下することを防止するには、一つのセンサ測定部からの情報が二度読み取られる。一つのセンサ測定部が二度読み取られると、三つのセンサ測定部の場合、結果として、四つのデジタル信号を得ることとなり、一つのセンサ測定部の信号が二回用いられる。第一ペアのセンサ信号は、例えば、第一そして第二センサ測定部からの情報である。第二ペアのセンサ信号は、例えば、第一そして第三センサ測定部からの情報である。この考え方は、三つよりも多いセンサ測定部そして二対よりも多いＡ／Ｄコンバータの場合にも拡張して適用できる。
【００１４】
この点において、本発明によるコリオリ型の測定装置の一形態は、アナログ信号をデジタル化してデジタルセンサ信号を発生する手段を有し、少なくとも一つのセンサ測定部の信号が二回読み取られることに特徴がある。
【００１５】
さらなる形態では、回転軸線に関して対称に配されているセンサ測定部のうちの一つのセンサ測定部の信号が二回読み取られることに特徴がある。
【００１６】
さらに、本発明は、四つあるいは五つの（さらには、それよりも多い）センサ測定部が一列に配されている質量流量測定装置にも関している。線形化によって、さらに正確な回転極の位置の決定が実現できる。
【００１７】
本発明は、また、三つあるいはそれよりも多いセンサ測定部が一列に配されていないときにも、各センサ測定部が回転軸線から異なる距離に配されていれば、効果的となる。
【００１８】
本発明は、さらに、コリオリ型質量流量測定装置を用いた質量流量の測定方法にも関している。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によるコリオリ型の質量流量測定装置では、第一センサ測定部と第二センサ測定部が流管の回転軸線に関して対称位置で近接配置され、第三センサ測定部は第一及び第二センサ測定部の一方に近接して設けられており、励起そして発生変位の正確な比は、センサ測定部に対する流管の回転極の位置の正確さに係りなく、第三センサ測定部の正確な時間情報から決定でき、三つのセンサ測定部のすべてからの正確な時間情報は、通常作動中に回転極の位置がシフトしていても、励起による振幅とコリオリ力により発生する振幅との比を正確に決定するのに、デジタル電子回路でのアルゴリズムにて使用されるので、二つの振幅の比が質量流量と一次関数の関係になり、上記質量流量は感度で増倍することで決定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２１】
図１は、実質的に一まわり（３６０°）をなす流路を形成するようにＵ字状に屈曲されたループ状の検出管（流管）２をもつコリオリ型質量流量計１の特殊な形態（本発明はすべての形式のコリオリ管に適用可能である）を示している。ループ状の検出管２は、二つの平行な側管部２ｃ，２ｄを有し、これらは一端側で第一連絡管部２ｅそして他端側で二つの第二連絡管部２ａ，２ｂに接続されている。二つの第二連絡管部２ａ，２ｂは、これらが側管部２ｃ，２ｄに接続されている側とは反対側で、流動媒体のための（可撓）流入管３と（可撓）流出管４に接続されている。ループ状の検出管２は、全体として、丸みをもつ隅部をもった矩形状をなし、曲げ成形し易い形状になっている。流入管３は、接続ブロック２０を経て、供給ライン６に接続され、流出管４は排出ライン７に接続されている。この形態の流入管３と流出管４は、本実施形態では、ループ状の検出管２のループ内にあって、取付手段１２によってフレーム１３に取り付けられている。可撓流入管３と流出管４は検出管２のループの一部を形成していないが、フレーム１３へのループ状の検出管２の可撓性をもった取付に供している。ループ状の検出管２は、流入管と流出管によって可撓性をもって懸吊されているとみなすことができる。この点に関して、センサ測定部と協働する部分での検出管の固有振動数が、この検出管とフレームとの間の接続部での固有振動数よりも高くなっていて、局部的な固有モードが生じないようになっていることが望まれる。検出管は、例えば、ステンレス鋼管で外径が約０．７ｍｍそして壁厚が約０．１ｍｍとして形成できる。検出管２のループの大きさと管が耐えられる圧力（例えば、１００ｂａｒ）にもよるが、管の外径は、通常、１ｍｍより小さく、壁厚は０．２ｍｍあるいはそれ以下である。
【００２２】
流入管３と流出管４はループ状の検出管２の対称主軸線Ｓ（鉛直方向に延び流入管３と流出管４の間を通る線）に関して対称でこの対称主軸線に近接して両側に延びており、取付手段１２、例えばクランピング、鑞接、溶接によって取り付けられている。この取付手段１２はフレーム１３に取り付けられている。流入管３と流出管４は直接フレーム１３に取り付けられていてもよい。
【００２３】
図１の構造において、対称主軸線Ｓ（回転の主軸あるいは励起軸線となる）まわりにループ状の検出管２を回転させるための励磁手段は、二箇所で空隙９，１０が形成され、フレーム１３に固定されたマグネットヨーク８を有し、該マグネットヨーク８は永久磁石１９が設けられており、ループ状の検出管２（上記第二連絡管部）の部分２ａ，２ｂが上記空隙を通るように延びており、検出管２に電流をもたらす手段を有している。図１において、これらは、検出管２内へ電流を生じせしめるための手段である。永久磁石マグネットヨーク８は二つの上ヨーク部８ａと８ａ’とを有し、これらは空隙９，１０によって下ヨーク部８ｂから分離されている。ヨーク部８ａと８ａ’の間には永久磁石１９が配設されており、その一方の極（Ｎ極）はヨーク部８ａに向いており、他方の極（Ｓ極）はヨーク部８ａ’の方に向いている。
【００２４】
二つのトランス用コア１７，１７ａがそれぞれコイル１８ａ，１８ｂを有し、これらのトランス用コアが側管部２ｃ，２ｄを通っていて、これらのトランス用コアによって、検出管内に電流が生ずる。コイル１８ａ，１８ｂは、図示のごとくトランス用コアの内側の脚部に巻かれていても、あるいは他の側に巻かれていてもよい。永久磁石ヨーク８の空隙９，１０のそれぞれに電流の方向を横切り互いに反対に向く磁界が生ずるが、この磁界と検出管２内に生ずる（交番）電流との組み合わせが検出管２にトルクをもたらし、対称主軸線まわりの振動あるいは回転（捩りモード）を始める。
【００２５】
流れ媒体が検出管内を流れると、検出管は、対称主軸線を横切る応答軸線に関して振動（揺動モード）を始める。作動中、流れ媒体の様子を表わす連絡管部２ｅの点における（正弦波状）変位が、連絡管部２ｅに近接して配された第一センサ測定部１１ａそして第二センサ測定部１１ｂを有するコリオリ効果検出システムによって検知される。第一そして第二センサ測定部は、対称主軸線と連絡管部２ｅとの交点近くで該対称主軸線の両側に対称的に配置されている。第三センサ測定部１１ｃが修正の目的で、第一そして第二センサ測定部の位置を結ぶ線上でその外側位置にて上記第一そして第二センサ測定部の一方と隣接するように配されている。センサ測定部は、例えば、電磁型、誘導型、容量型あるいは超音波型とすることができる。しかし、図１の形態の場合、センサ測定部には光センサが用いられている。ここで用いられている光センサは、いわゆるオプトセンサ測定部１１ａ，１１ｂそして１１ｃであり、それぞれがフレーム１３に取り付けられたＵ字型ハウジングを有し、光源（例えばＬＥＤ）がＵ字の一方の脚部に配置され、該光源からの光を受けるセンサとしての感光セル（例えば、フォトトランジスタ）が他方の脚部で上記光源に対向して配置されている。連絡管部２ｅあるいは、これに取り付けられた羽根はＵ字状センサハウジングの脚部におけるセンサ測定部１１ａと１１ｂの間そして、もし存在すればセンサ測定部１１ｃとの間を移動可能となっていて、光源からの光を多かれ少なかれ遮断できる。
【００２６】
図２は、本発明のコリオリ型流量計の一形態の作動を示すブロック図である。一列に配された三つのセンサ測定部におけるセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３が、図２のブロック図にて、流管の動きを検知するために用いられている。三つのセンサ測定部すべてにより検出システムを形成していて、これらによって時間情報が十分な値で得られ流管の動きを知ることができる。励起と応答の振幅比はこれらの信号で定まる。
【００２７】
作動原理は次のごとくである。三つのセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３で発せられたアナログ信号は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）コンバータＡＤＣ１，ＡＤＣ２，ＡＤＣ３でデジタル信号に変換される。センサＳ１とＳ２の間における信号の差そしてセンサＳ１とＳ３の間における信号の差が本発明では重要となる。最初の二つのセンサからの情報は、発振器を用いて、流管を固有振動数で振動させるのに用いられる。この振動の周波数と位相は、その後に、ＰＬＬ（位相ロックループ）２４によって決定される。これは一般的な技術である。基準の正弦波そして余弦波の信号がＰＬＬ２４の周波数そして位相から得られる。基準正弦波は、したがって、位相が正確で、基準余弦波はＰＬＬ２４からの信号に関して正確に９０°だけ位相差がある。ＰＬＬ信号は、コリオリ流管の正確な周波数を有していて、該コリオリ流管はその固有振動数で振動する。その後、センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３からの三つのデジタル信号は、ＰＬＬ２４の正弦波そして余弦波と混合（すなわち、掛け算）される。各信号に対して、ＰＬＬの位相と同じ位相又は異なる位相の成分が決定される。これらの信号のそれぞれについての低域通過フィルタ２１ａ，２１ｂ；２２ａ，２２ｂ；２３ａ，２３ｂで別々（並列的）に行なわれる濾波は、各センサについてＤＣ成分を生ずる。したがって、六つの信号がこの瞬間に得られる。ＰＬＬ位相に関する各デジタル信号の位相はブロック２５，２６，２７で決定され、逆正接（アークタンジェント）が各信号対に決定される。これは、ＰＬＬの位相、すなわちδ１，δ２，δ３に関しての三つの相対位相角を生ずる。ＰＬＬの基準位相は消えて、独立位相角が互いに比較される。これはセンサＳ１，Ｓ２の位相の間での差分が算出されたことを意味する。次に、この差分がセンサＳ１，Ｓ３の位相の間についても算出される。これは、すべて、二つの独立位相角、すなわち、δ２−δ１＝δ１２によるセンサＳ１，Ｓ２間の位相角と、δ３−δ１＝δ１３によるセンサＳ１，Ｓ３間の位相角につながる。これらの独立した位相角は、流管の回転極でのシフトの補償を可能とするのに、必要かつ十分な情報である。
【００２８】
次に、変形例として、他の形態を図３のブロック図を用いて説明する。
【００２９】
三つの光センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３からのアナログ信号はアナログデジタル（Ａ／Ｄ）コンバータによってデジタル信号に変換される。この変換は、この場合、二重のステレオとなっているＡ／ＤコンバータＡＤＣ１Ｌ／ＡＤＣ１Ｒ；ＡＤＣ２Ｌ／ＡＤＣ２Ｒとして示されている標準コンポーネントによってなされ、これによって、四つのチャンネルすべてが読み取られる。センサＳ１とＳ２との間での信号の差分そしてセンサＳ１とＳ３との間での信号の差分が決定される。測定データの質が、Ａ／Ｄコンバータでの内部位相回転により低下することを防止するためには、一つのセンサからの情報、この場合センサＳ１からの情報が一度は各Ａ／Ｄコンバータ対のために、二度読み取られる。したがって、これはセンサＳ１からの信号が二重に存在する四つのデジタル信号をもたらす。センサ信号の一対はセンサＳ１とＳ３からの情報を有している。
【００３０】
あるいは、センサＳ２あるいはセンサＳ３からの信号がセンサＳ１からの信号に代えて二度読み取られてもよい。
【００３１】
最初の二つのセンサからの情報は、発振器を用いて、流管を固有振動数で振動させるために用いられる。この振動の周波数と位相は、その後に、ＰＬＬ（位相ロックループ）３１によって決定される。これは一般的な技術である。基準の正弦波そして余弦波の信号がＰＬＬ３１の周波数そして位相から得られる。基準正弦波は、したがって、位相が正確で、基準余弦波はＰＬＬ３１からの信号に関して正確に９０°だけ位相差がある。ＰＬＬ信号は、コリオリ流管の正確な周波数を有していて、該コリオリ流管はその固有振動数で振動する。その後、センサからの四つのデジタル信号は、ＰＬＬ３１の正弦波そして余弦波と混合（すなわち、掛け算）される。各信号に対して、ＰＬＬの位相と同じ位相又は異なる位相の成分が決定される。これらの信号のそれぞれについての低域通過フィルタ３２ａ‐３２ｈで別々（並列的）に行なわれる濾波は、各センサについてＤＣ成分を生ずる。したがって、八つの信号がこの瞬間に得られる。ＰＬＬ位相に関する各デジタル信号の位相はブロック３３‐３６で決定され、逆正接（アークタンジェント）が各信号対に決定される。これは、ＰＬＬの位相、すなわちδ１ａ，δ２，δ１ｂ，δ３に関しての四つの相対位相角を生ずる。独立位相角と他の位相角との比較を行ないＰＬＬの基準位相は消える。これはセンサＳ１，Ｓ２の位相の間での差分が算出されたことを意味する。次に、この差分がセンサＳ１，Ｓ３の位相の間についても算出される。これは、二つの独立位相角、すなわち、δ２−δ１＝δ１２によるセンサＳ１，Ｓ２間の位相角と、δ３−δ１＝δ１３によるセンサＳ１，Ｓ３間の位相角につながる。これらの独立した位相角は、流管の回転極でのシフトの補償を可能とするのに、必要かつ十分な情報である。
【００３２】
二つの独立位相角δ１２とδ１３にもとづく回転極のシフトの補償の原理は、以下のごとくである。最初に、測定された位相におけるゼロ点のエラーが補償される。これは、二つの位相角が流量ゼロのときに測定されることによりなされる。この時点で流管内の流れがゼロであるということは、バルブを閉じることで確実に保証される。測定信号はメモリに蓄積される。流量ゼロのときにストアされた値は、後に、流量測定中の測定位相角から差し引かれる。これは、ゼロ点のズレの補償、表示ゼロ点あるいはオフセット補償についての一般的技術である。機械的あるいは電気的な不完全さに起因する位相のズレはこのようにして補償される。
【００３３】
センサが三つの場合、センサが互いの相対位置に変化がないという事実が用いられる。測定された二つの独立位相角は、通常、低流量のときには、鋭角（９０°以下）である。これらの位相角とπラジアン角との差は、これら二つの低流量位相角に、鈍角（９０°以上）の代替値となる。測定された二つの位相角の鈍角値は、θ１そしてθ２で示される。このθ１，θ２から角度φが次のように求められる。
【００３４】
【数１】
0005300371.tif 000002
【００３５】
対角γはこの角度φから次のように求められる。
【００３６】
【数２】
0005300371.tif 000003
【００３７】
次に、角度αが角度φと角度γから次のように算出される。
【００３８】
【数３】
0005300371.tif 000004
【００３９】
励起振幅とコリオリ力で生ずる振幅との位相差と等しい角度αから、励起振幅とコリオリ力で生ずる振幅の比を得る。この比は、次のように示される質量流量Φｍに比例する。
【００４０】
【数４】
0005300371.tif 000005
【００４１】
最後に、本発明は、質量流量の測定のためのコリオリ型測定装置に関しており、流管と、該流管を回転軸線まわりに回転振動せしめる励起手段と、該流管の動きに対応するアナログ信号を発するように流管に対して配設された少なくとも三つのセンサと、アナログ信号をデジタル化してデジタルセンサ信号から質量流量を演算する手段とを有し、演算手段がセンサ信号からの時間情報を専ら用いるようになっている。センサの正確な時間情報は、励起による振幅とコリオリ力による振幅との比を正確に決定するために、デジタル電子回路で、アルゴリズムにより用いられる。質量流量はこの比から求められる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】コリオリ管と三つのセンサを有するコリオリ型の質量流量測定装置を示す。
【図２】図１の質量流量測定装置のセンサ測定部からの信号の処理を示す第一ブロック図である。
【図３】図１の質量流量測定装置のセンサ測定部からの信号の処理を示す第二ブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  コリオリ型質量流量計
２  流管（検出管）
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  センサ測定部
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ  低域通過フィルタ
３２ａ‐３２ｈ  低域通過フィルタ
Ｓ  回転軸線
【図１】
0005300371.tif 000006
【図２】
0005300371.tif 000007
【図３】
0005300371.tif 000008