СПОСОБ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ, УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ И РАСХОДОМЕР КОРИОЛИСА

1. Способ обработки сигналов для расходомера Кориолиса, в котором, по меньшей мере, одна расходомерная трубка, или пара расходомерных трубок, которая составляет измерительную расходомерную трубку, поочередно возбуждаются посредством вибратора, приводимого в действие приводным устройством, чтобы возбудить колебания, по меньшей мере, одной расходомерной трубки, или пары расходомерных трубок, и, по меньшей мере, одно - разность фаз и частота колебаний, пропорциональные силе Кориолиса, действующей, по меньшей мере, на одну расходомерную трубку, или пару расходомерных трубок, регистрируется двумя датчиками скорости, или датчиками ускорения, которые являются датчиками регистрации колебаний, чтобы, тем самым, получить, по меньшей мере, одно - массовый расход и плотность измеряемого флюида,
способ обработки сигналов, содержащий:
выполнение преобразования частоты, чтобы объединить, исходя из произвольной частоты колебаний, каждый из двух сигналов расхода, полученных посредством A/D преобразования входных сигналов с частотой колебаний, пропорциональной силе Кориолиса, действующей, по меньшей мере, на одну расходомерную трубку, или пару расходомерных трубок, которые регистрируются двумя датчиками скорости, или датчиками ускорения, чтобы получить композитный частотно-кодированный сигнал;
измерение частоты композитного частотно-кодированного сигнала связанного, по меньшей мере, с одним из двух датчиков скорости, или датчиков ускорения;
передачу сигнала управления исходя из измеренной частоты;
приведение частоты суммы или разности частотных компонент композитного частотно-кодированного сигнала к постоянному значению;
получение резонансной частоты, по меньшей мере, одной расходомерной трубки, или пары расходомерных трубок, на основании управляющего сигнала, расчет плотности измеряемого флюида на основании управляющего сигнала; и
измерение фазы из суммы или разности частотных компонент композитного частотно-кодированного сигнала, имеющего управляемую частоту.
2. Способ обработки сигналов по п.1, причем преобразование частоты, для объединения исходя из произвольной частоты колебаний, включает в себя:
1
2
умножение входного сигнала SINθ от одного из двух датчиков скорости, или датчиков ускорения, на передаваемый управляющий сигнал cosθ; и
фильтрацию выходного сигнала, полученного умножением, посредством частотного фильтра, чтобы выделить только низкочастотный сигнал.
3. Способ обработки сигналов по п.1, причем преобразование частоты, для объединения исходя из произвольной частоты колебаний, включает в себя:
1
2
умножение входного сигнала SINθ от одного из двух датчиков скорости, или датчиков ускорения, на передаваемый управляющий сигнал cosθ; и
фильтрацию выходного сигнала, полученного умножением, посредством частотного фильтра, чтобы выделить только высокочастотный сигнал.
4. Способ обработки сигналов по п.1, причем:
входные сигналы с частотой колебаний, пропорциональной силе Кориолиса, действующей, по меньшей мере, на одну расходомерную трубку, или пару расходомерных трубок, которые регистрируются двумя датчиками скорости, или датчиками ускорения, дискретизируются посредством A/D преобразования, чтобы получить цифровые сигналы; и
композитный частотно-кодированный сигнал, полученный преобразованием частоты на основании переданного управляющего сигнала регулируется так, чтобы частота суммы или разности частотных компонент композитного частотно-кодированного сигнала составляла 1/4 частоты дискретизации для A/D преобразования.
5. Устройство обработки сигналов для расходомера Кориолиса, в котором, по меньшей мере, одна расходомерная трубка, или пара расходомерных трубок, которая составляет измерительную расходомерную трубку, поочередно возбуждаются посредством вибратора, приводимого в действие приводным устройством, чтобы возбудить колебания, по меньшей мере, одной расходомерной трубки, или пары расходомерных трубок, и, по меньшей мере, одно - разность фаз и частота колебаний, пропорциональные силе Кориолиса, действующей, по меньшей мере, на одну расходомерную трубку, или пару расходомерных трубок, регистрируется датчиком скорости, или датчиком ускорения, который является датчиком регистрации колебаний, чтобы, тем самым, получить, по меньшей мере, одно - массовый расход и плотность измеряемого флюида, при этом
устройство обработки сигналов, содержит:
трансмиттер для передачи частотно-кодированного сигнала, который является модулируемым; и
x
блок преобразования частоты для выполнения преобразования частоты, чтобы добавить (или вычесть) выходную частоту F от трансмиттера к (или из) входной частоте, регистрируемой датчиком скорости, или датчиком ускорения, и смещения значения частоты, полученного преобразованием частоты, к постоянному значению.
6. Устройство обработки сигналов для расходомера Кориолиса, в котором, по меньшей мере, одна расходомерная трубка, или пара расходомерных трубок, которая составляет измерительную расходомерную трубку, поочередно возбуждаются посредством вибратора, приводимого в действие приводным устройством, чтобы возбудить колебания, по меньшей мере, одной расходомерной трубки, или пары расходомерных трубок, и, по меньшей мере, одно - разность фаз и частота колебаний, пропорциональные силе Кориолиса, действующей, по меньшей мере, на одну расходомерную трубку, или пару расходомерных трубок, регистрируется парой датчиков скорости, или датчиков ускорения, которые являются парой датчиков регистрации колебаний, чтобы, тем самым, получить, по меньшей мере, одно - массовый расход и плотность измеряемого флюида, при этом
устройство обработки сигналов, содержит:
трансмиттер для передачи частотно-кодированного сигнала, который является модулируемым;
первый блок преобразования частоты для выполнения преобразования частоты, чтобы добавить (или вычесть) выходную частоту от трансмиттера к (или из) частоте входного сигнала, полученной преобразованием сигнала одного из пары датчиков регистрации колебаний в цифровой сигнал посредством первого A/D преобразователя, чтобы отрегулировать значение частоты, полученное преобразованием частоты, до постоянного значения; и
второй блок преобразования частоты для выполнения преобразования частоты, чтобы добавить (или вычесть) выходную частоту от трансмиттера к (или из) частоте входного сигнала, полученной преобразованием сигнала другого одного из пары датчиков регистрации колебаний в цифровой сигнал посредством второго A/D преобразователя, чтобы отрегулировать значение частоты, полученное преобразованием частоты, до постоянного значения.
7. Устройство обработки сигналов для расходомера Кориолиса, в котором, по меньшей мере, одна расходомерная трубка, или пара расходомерных трубок, которая составляет измерительную расходомерную трубку, поочередно возбуждаются посредством вибратора, приводимого в действие приводным устройством, чтобы возбудить колебания, по меньшей мере, одной расходомерной трубки, или пары расходомерных трубок, и, по меньшей мере, одно - разность фаз и частота колебаний, пропорциональные силе Кориолиса, действующей, по меньшей мере, на одну расходомерную трубку, или пару расходомерных трубок, регистрируется парой датчиков регистрации колебаний, чтобы, тем самым, получить, по меньшей мере, одно - массовый расход и плотность измеряемого флюида, при этом
устройство обработки сигналов, содержит:
трансмиттер для передачи частотно-кодированного сигнала, который является модулируемым;
первый блок преобразования частоты для смещения частоты, до сигнала с постоянной частотой, частоты входного сигнала, полученной преобразованием сигнала одного датчика скорости, из пары датчиков регистрации колебаний, в цифровой сигнал первым A/D преобразователем, исходя из выходной частоты от трансмиттера, чтобы переместить частоту входного сигнала в другую полосу частот;
второй блок преобразования частоты для сдвига частоты, до сигнала с постоянной частотой, частоты входного сигнала, полученной преобразованием сигнала другого датчика скорости, из пары датчиков регистрации колебаний, в цифровой сигнал вторым A/D преобразователем, исходя из выходной частоты от трансмиттера, чтобы переместить частоту входного сигнала в другую полосу частот; и
блок измерения частоты для измерения частоты первого частотно-кодированного сигнала, который получается как сигнал с постоянной частотой с помощью смещения и вывода от первого блока преобразования частоты, и вывода измеренной частоты первого частотно-кодированного сигнала на трансмиттер, чтобы управлять, исходя из частоты после смещения первым блоком преобразования частоты, выходными частотами от первого блока преобразования частоты и второго блока преобразования частоты так, чтобы частота входного сигнала, полученная преобразованием сигнала одного датчика скорости, из пары датчиков регистрации колебаний, в цифровой сигнал первым A/D преобразователем, была бы желаемой частотой.
8. Устройство обработки сигналов по любому из пп.5, 6 или 7, причем блок преобразования частоты содержит:,
2
1
умножитель для умножения опорного сигнала cosθ от трансмиттера на входной сигнал SINθ от первого A/D преобразователя; и
фильтр нижних частот для фильтрации выходного сигнала, полученного умножением умножителем, с помощью частотного фильтра, чтобы выделить только низкочастотный сигнал.
9. Устройство обработки сигналов по любому из пп.5, 6 или 7, причем блок преобразования частоты содержит:
2
1
умножитель для умножения опорного сигнала cosθ от трансмиттера на входной сигнал SINθ от первого A/D преобразователя; и
фильтр верхних частот для фильтрации выходного сигнала, полученного умножением умножителем, с помощью частотного фильтра, чтобы выделить только высокочастотный сигнал.
10. Устройство обработки сигналов по любому из пп.5, 6 или 7, причем:
блок измерения частоты содержит умножитель, соединенный с первым блоком преобразования частоты, фильтр нижних частот, соединенный с умножителем, и трансмиттер для измерения частоты, который соединяется с фильтром нижних частот и принимает выходной сигнал от фильтра нижних частот;
xn
умножитель сравнивает выходной сигнал sin(θ+θ) от первого блока преобразования частоты с фазой выходного сигнала cosδ от трансмиттера для измерения частоты и выводит разностный сигнал и суммарный сигнал на фильтр нижних частот;
фильтр нижних частот фильтрует выходной сигнал от умножителя с помощью частотного фильтра, чтобы выделить только низкочастотный сигнал; и
значение фазы V фундаментального выходного колебательного сигнала создается на основании низкочастотного выходного сигнала от фильтра нижних частот и удовлетворяет условию V=0 посредством трансмиттера для измерения частоты.
11. Устройство обработки сигналов по любому из пп.5, 6, 7, дополнительно содержащий тактовый генератор для синхронизации выходного сигнала первого A/D преобразователя и выходного сигнала второго A/D преобразователя, чтобы синхронизировать цифровой сигнал одного из пары датчиков регистрации колебаний, который выводится от первого A/D преобразователя, и цифровой сигнал другого из пары датчиков регистрации колебаний, который выводится от второго A/D преобразователя.
12. Устройство обработки сигналов по любому из пп.5, 6, 7, причем блок измерения фазы выполняет обработку дискретным Фурье преобразованием (DFT) или быстрым Фурье преобразованием (FFT).
13. Расходомер Кориолиса, в котором, по меньшей мере, одна расходомерная трубка, или пара расходомерных трубок, которая составляет измерительную расходомерную трубку, поочередно возбуждаются посредством вибратора, приводимого в действие приводным устройством, чтобы возбудить колебания, по меньшей мере, одной расходомерной трубки, или пары расходомерных трубок, и, по меньшей мере, одно - разность фаз и частота колебаний, пропорциональные силе Кориолиса, действующей, по меньшей мере, на одну расходомерную трубку, или пару расходомерных трубок, регистрируется парой датчиков скорости, или датчиков ускорения, которые являются парой датчиков регистрации колебаний, чтобы, тем самым, получить, по меньшей мере, одно - массовый расход и плотность измеряемого флюида, причем
расходомер Кориолиса, содержит:
трансмиттер для передачи частотно-кодированного сигнала, который является модулируемым;
xn
первый блок преобразования частоты для смещения частоты, до сигнала с постоянной частотой, частоты θ входного сигнала, полученной преобразованием сигнала одного датчика скорости, из пары датчиков регистрации колебаний, в цифровой сигнал первым A/D преобразователем, на основании выходной частоты θ от трансмиттера, чтобы переместить частоту входного сигнала в желаемую полосу частот;
второй блок преобразования частоты для сдвига частоты, до
xn
сигнала с постоянной частотой, частоты θ входного сигнала, полученной преобразованием сигнала другого датчика скорости, из пары датчиков регистрации колебаний, в цифровой сигнал посредством второго A/D преобразователя, на основании выходной частоты θ от трансмиттера, чтобы переместить частоту входного сигнала в желаемую полосу частот; и
блок измерения частоты для измерения частоты первого частотно-кодированного сигнала, который получается как сигнал постоянной частоты с помощью смещения и вывода от первого блока преобразования частоты, и вывода измеренной частоты первого частотно-кодированного сигнала на трансмиттер, чтобы управлять частотой выходного сигнала так, чтобы частота, после смещения и первым блоком преобразования частоты, и вторым блоком преобразования частоты, была бы желаемой частотой.