专利名称：：信号处理方法、信号处理装置以及科里奥利流量计的制作方法
技术领域：
：本发明涉及的是通过检测与作用于流管上的科氏力(科里奥利力)成比例的相位差及/或振动频率而获得被测流体的质量流量及/或密度的科里奥利流量计。
背景技术：
：科里奥利流量计是利用了下述情况的质量流量计，S卩，在将被测流体所流通的流管的两端加以支承并沿与流管的流向垂直的方向对该支承点周围施加振动时，作用于流管(以下，将应被施加振动的流管称为“流量管”)上的科氏力与质量流量成比例的情况。科里奥利流量计是公知的流量计，科里奥利流量计中的流量管的形状大致分为直管式和弯管式。而且，科里奥利流量计是如下那样的质量流量计，S卩，在将被测流体所流通的测量管在两端加以支承并沿相对于支承线呈直角的方向交替驱动被支承的测量管中央部时，在测量管的两端支承部与中央部之间的对称位置上检测出与质量流量成比例的相位差信号的质量流量计。相位差信号是与质量流量成比例的量，但是，当使驱动频率固定时，相位差信号能够作为测量管的观测位置上的时差信号进行检测。当使测量管的交替驱动的频率与测量管固有的振动频率相同时，得到与被测流体的密度相对应的固定的驱动频率，从而能够以较小的驱动能量进行驱动，因此，近来普遍以固有的振动频率驱动测量管，且相位差信号作为时差信号被检测。直管式的科里奥利流量计构成为在对两端被支承的直管的中央部直管轴施加垂直方向的振动时，在直管的支承部和中央部之间得到基于科氏力的直管的移位差、即相位差信号，从而根据该相位差信号检测质量流量。这样的直管式科里奥利流量计具有简单、紧凑且牢固的构造。但是，同时也存在无法得到高检测灵敏度这样的问题点。相对于此，弯管式的科里奥利流量计在能够选择用于有效地读取科氏力的形状的方面比直管式的科里奥利流量计优越，实际上能够检测高灵敏度的质量流量。而且，作为用于驱动流量管的驱动机构，一般使用线圈和磁铁的组合。关于该线圈和磁铁的安装，安装在相对于流量管的振动方向不会偏移的位置上使线圈和磁铁的位置关系的偏差成为最小时为佳。因此，在具有并排两根的流量管的弯管式科里奥利流量计那样的并排两根的流量管的情况下，安装成将线圈和磁铁夹持的状态。因此，即使相对的两根流量管的距离小，也设计为分离出将线圈和磁铁夹持的部分。在为两根流量管分别存在于平行的面内的科里奥利流量计、且为口径大的科里奥利流量计或流量管的刚性高的科里奥利流量计时，需要提高驱动机构的功率，因此必须将大的驱动机构夹持于两根流量管之间。因此，在流量管的作为根部的固定端部上，该流量管彼此之间的距离也必然设置为变宽。普遍所知的由U型管的测量管构成的科里奥利流量计1，如图28所示包括具有两根U型管状的测量管2、3的检测器4和转换器5。在测量管2、3的检测器4中，具有使测量管2、3谐振振动的励振器6、检测当通过该励振器6进行振动时在测量管2、3的左侧所产生的振动速度的左速度传感器7、检测当通过该励振器6进行振动时在测量管2、3的右侧所产生的振动速度的右速度传感器8、以及对振动速度检测时的测量管2、3内所流通的被测流体的温度进行检测的温度传感器9。这些励振器6、左速度传感器7、右速度传感器8以及温度传感器9，分别连接于转换器5。在该科里奥利流量计I的测量管2、3内流通的被测流体，从测量管2、3的右侧(设置有右速度传感器8的一侧)向左侧(设置有左速度传感器7的一侧)流通。因此，利用右速度传感器8检测出的速度信号成为流入测量管2、3内的被测流体的入口速度信号。另外，利用左速度传感器7检测出的速度信号成为从测量管2、3流出的被测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当然也可以分别为加速度传感器。科里奥利流量计转换器5具有如图29所示的方块图(blockdiagram)。该科里奥利流量计转换器5包括驱动控制部10、相位测量部11以及温度测量部12。S卩，科里奥利流量计转换器5具有输入输出端口15。该输入输出端口15上设有构成驱动控制部10的驱动信号输出端16。驱动控制部10将规定模式的信号从驱动信号输出端16向安装于测量管2、3上的励振器6输出，从而使测量管2、3谐振振动。在该驱动信号输出端16上经由放大器17而连接有驱动电路18。在该驱动电路18中生成使测量管2、3谐振振动的驱动信号，并将该驱动信号向放大器17输出。在该放大器中将输入的驱动信号放大并向驱动信号输出端16输出。在该驱动信号输出端16中，将由放大器17输出来的驱动信号向励振器6输出。另外,在输入输出端口15上设有左速度信号输入端19,且该左速度信号输入端19构成了相位测量部11，其中，左速度信号输入端19输入当通过励振器6进行振动时在测量管2、3的左侧所产生的振动速度的检测信号。另外,在输入输出端口15上设有右速度信号输入端20,且该右速度信号输入端20构成了相位测量部11，其中，右速度信号输入端20输入当通过励振器6进行振动时在测量管2、3的右侧所产生的振动速度的检测信号。因此，在测量管稳定地进行谐振振动时，从驱动信号输出端16输出的输出信号频率与从左速度信号输入端19及右速度信号输入端20输入的输入信号频率收敛而等效。相位测量部11将规定模式的信号从驱动信号输出端16向安装于测量管2、3的励振器6输出，将通过励振器6使测量管2、3振动时的一对速度传感器的振动信号进行A/D转换(模-数转换)并进行了数字转换处理后，求出被转换的信号的相位差。在左速度信号输入端19上连接有放大器21的输入端,在该放大器21的输出端上连接有A/D转换器(模拟/数字转换器)22。在该A/D转换器22中，将利用放大器21使从左速度信号输入端19输出的振动信号放大后的模拟信号转换为数字值。在A/D转换器22上连接有运算器23。另外，在右速度信号输入端20上连接有放大器24的输入端,在该放大器24的输出端上连接有A/D转换器25。在该A/D转换器25中，将利用放大器24使从右速度信号输入端20输出的振动信号放大后的模拟信号转换为数字值。然后，A/D转换器25所输出的数字信号被输入到运算器23。进而，在输入输出端口15上设有温度信号输入端26,其中,温度信号输入端26构成输入来自温度传感器9的检测值的温度测量部11。温度测量部11根据温度传感器9的检测温度而进行管温度的补偿，其中，温度传感器9设置于测量管2、3内并检测测量管2、3内的温度。在该温度传感器9中一般使用电阻型温度传感器，通过测量电阻值而计算出温度。在温度信号输入端26上连接有温度测量电路27，通过该温度测量电路27根据由温度传感器9输出的电阻值而计算出测量管2、3内的温度。在该温度测量电路27中计算出的测量管2、3内的温度被输入到运算器23。利用这样的科里奥利流量计I的相位测量方法，由安装于测量管2、3的励振器6以一阶模式对测量管2、3赋予振动，在该赋予振动的状态下，当被测流体在测量管2、3内流通时，测量管2、3中生成相位模式。因此，来自科里奥利流量计I的右速度传感器8的信号(入口速度信号)和来自左速度传感器7的信号(出口速度信号)以该两个信号重叠的形式被输出。以该两个信号重叠的形式被输出的信号不仅仅是流量信号，还大量含有不需要的噪声分量，进而由于测量流体的密度变化等而振动频率也发生变化。因此，需要除去来自左速度传感器7和右速度传感器8的信号中的不需要的信号。但是，除去来自左速度传感器7和右速度传感器8的信号中的不需要的信号并计算相位是非常困难的。进而，科里奥利流量计I常常被要求非常高精度的测量和高速的响应性。为了满足该要求，需要具有非常复杂的运算和高处理能力的运算器，从而科里奥利流量计I本身成为非常昂贵的物品。由于这种情况，对于科里奥利流量计I需要确立同时具有始终适应测量频率的最佳滤波器和高速的运算方法的相位差测量方法。在现有的用于计算流量的相位差测量方法中，作为用于除去噪声的滤波处理方法，存在使用模拟滤波器的方法和使用数字滤波器的方法。使用模拟滤波器的方法能够比较便宜地构成(例如参照专利文献I、专利文献2)。但是，在该专利文献I、专利文献2中，在提高滤波器的能力上存在限度，存在不足以作为科里奥利流量计的滤波器这样的问题点。近年来开发了许多使用数字信号处理的科里奥利流量计，在现有的用于计算流量的相位差测量方法中，作为用于除去噪声的滤波处理方法开发了使用数字滤波器的方法。作为使用数字信号处理的科里奥利流量计的类型，目前存在使用傅里叶变换测量相位的方法(例如参照专利文献3);通过具有陷波滤波器、带通滤波器等的滤波表而选择与输入频率一致的最佳表格并测量相位的方法(例如参照专利文献4、专利文献5)等。《使用傅里叶变换的相位测量方法》利用使用傅里叶变换的相位测量方法的科里奥利流量计转换器，使用图30所示的方块结构而进行。在图30中，在左速度信号输入端19上连接有低通滤波器30，其中，左速度信号输入端19设置于输入输出端口15上，该输入输出端口15输入由左速度传感器7检测出的、当通过励振器6进行振动时在测量管2、3左侧所产生的振动速度的检测信号(出口侧速度信号)。该低通滤波器30是使由左速度传感器7输出的左速度信号(出口侧速度信号)通过频率滤波器，从而仅取出低频率的左速度信号(出口侧速度信号)的电路，其中，左速度传感器7检测当通过励振器6使测量管2、3振动时在测量管2、3的左侧所产生的振动速度。在该低通滤波器30上连接有A/D转换器(模拟/数字转换器)31。该A/D转换器31是将从低通滤波器30输出的作为模拟信号的左速度信号转换为数字信号的装置。在该A/D转换器31中被转换为数字信号的左速度信号被输入到相位差测量器32中。另外,在该A/D转换器31上连接有定时发生器(timinggenerator)33。该定时发生器33是生成输入频率的M倍(M是自然数)的采样时间的装置。另一方面，在右速度信号输入端20上连接有低通滤波器34,其中，右速度信号输入端20设置于输入输出端口15上，该输入输出端口15输入由右速度传感器8检测出的、当通过励振器6振动时在测量管2、3右侧所产生的振动速度的检测信号(入口侧速度信号)。该低通滤波器34是使由右速度传感器8输出的右速度信号(入口侧速度信号)通过频率滤波器，从而仅取出低频率的右速度信号(入口侧速度信号)的电路，其中，右速度传感器8检测当通过励振器6使测量管2、3振动时在测量管2、3的右侧所产生的振动速度。在该低通滤波器34上连接有A/D转换器35。该A/D转换器35是将从低通滤波器34输出的作为模拟信号的右速度信号转换为数字信号的装置。在该A/D转换器35中被转换为数字信号的右速度信号被输入相位差测量器32中。另外，在该A/D转换器35上连接有定时发生器33。该定时发生器33是生成输入频率的M倍(M是自然数)的采样时间的装置。另外，在右速度信号输入端20上连接有频率测量器36，其中，右速度信号输入端20设置于输入输出端口15上，该输入输出端口15输入由右速度传感器8检测出的、当通过励振器6进行振动时在测量管2、3右侧所产生的振动速度的检测信号(入口侧速度信号)。该频率测量器36是测量由右速度传感器8检测出的、当通过励振器6进行振动时在测量管2、3右侧所产生的振动速度的检测信号(入口侧速度信号)的频率的装置。在该频率测量器36上连接有定时发生器33。该频率测量器36中测量出的频率被输出至定时发生器33，在定时发生器33中生成输入频率的M倍(M是自然数)的采样时间，并向A/D转换器31,35输出。通过该相位差测量器32、定时发生器33以及频率测量器36构成了相位测量运算器40。在图30所示构成的使用傅里叶变换的相位测量方法中，来自右速度传感器8的输入信号(入口侧速度信号)首先被输入到频率测量器36并被测量频率。在该频率测量器36中被测量的频率被输入定时发生器33中，在该定时发生器33中生成输入频率的M倍(M是自然数)的采样的时间，并输入至A/D转换器31、35。另外，在A/D转换器31中被转换为数字信号的、在测量管2、3左侧所产生的振动速度的检测信号(出口侧速度信号)和在A/D转换器35中被转换为数字信号的测量管2、3右侧所产生的振动速度的检测信号(入口侧速度信号)被输入相位差测量器32中。然后，在该相位差测量器32中，通过内置的离散傅里叶变换器而被进行傅里叶变换，并根据该被变换后的信号的实数成分和虚数成分之比运算出相位差。《使用数字滤波器的相位测量方法》利用使用数字滤波器的相位测量方法的科里奥利流量计转换器，使用图31、32所示的方块图进行说明。数字滤波器中存在陷波滤波器或带通滤波器等频率选择机构，使用该陷波滤波器或带通滤波器等频率选择机构来提高输入信号的S/N比。在图31中，表示了使用陷波滤波器作为数字滤波器的科里奥利流量计转换器的方块结构。图31中所图不的输入输出端口15、左速度信号输入端19、右速度信号输入端20、低通滤波器30、34、A/D转换器31、35具有与图30所图示的输入输出端口15、左速度信号输入端19、右速度信号输入端20、低通滤波器30、34、A/D转换器31、35相同的构成。在图31中，在A/D转换器31上连接有陷波滤波器51。该陷波滤波器51是以在A/D转换器31中被转换为数字信号的左速度信号为基础来选择频率，提高输入信号的S/N比并输出的装置。在该陷波滤波器51上连接有相位差测量器52，该相位差测量器52是测量通过陷波滤波器51使S/N比提高后的被转换为数字信号的左速度信号的相位的装置。另外，在陷波滤波器51上连接有频率测量器53。该频率测量器53是测量通过陷波滤波器51使S/N比提高后的被转换为数字信号的左速度信号的频率的装置。然后，在该频率测量器53中测量出的频率被输入陷波滤波器51中。另外，在A/D转换器35上连接有陷波滤波器54。该陷波滤波器54是以在A/D转换器35中被转换为数字信号的右速度信号为基础来选择频率，提高输入信号的S/N比并输出的装置。在该陷波滤波器54上连接有相位差测量器52，该相位差测量器52是测量通过陷波滤波器54使S/N比提高后的被转换为数字信号的右速度信号的相位的装置。另外，在频率测量器53中测量出的频率被输入陷波滤波器54中。在图31中，时钟55是用于获取同步的装置，来自时钟55的时钟信号被输入A/D转换器31、35中并取得A/D转换器31和A/D转换器35的同步。通过该陷波滤波器51、54、相位差测量器52、频率测量器53以及时钟55，构成相位测量运算器50。在图32中，表示了使用带通滤波器(BPF)作为数字滤波器的科里奥利流量计转换器的方块结构。图32中所图不的输入输出端口15、左速度信号输入端19、右速度信号输入端20、低通滤波器30、34、A/D转换器31、35，具有与图31所图示的输入输出端口15、左速度信号输入端19、右速度信号输入端20、低通滤波器30、34、A/D转换器31、35相同的构成。在图32中，在A/D转换器31上连接有带通滤波器(BPF)61。该带通滤波器61是使在A/D转换器31中被转换为数字信号的、由左速度传感器7输出的左速度信号(出口侧速度信号)通过频率滤波器，从而仅取出被设定的频率的左速度信号(出口侧速度信号)的电路，其中，左速度传感器7检测当通过励振器6使测量管2、3振动时在测量管2、3的左侧所产生的振动速度。在该带通滤波器61上连接有相位差测量器62，该相位差测量器62是测量通过带通滤波器61使S/N比提高后的被转换为数字信号的左速度信号的相位的装置。另外，在带通滤波器61上连接有频率测量器63。该频率测量器63是测量通过A/D转换器31被转换为数字信号、且通过带通滤波器61使S/N比提高后的左速度信号的频率的装置。然后，在该频率测量器63中测量出的频率被输入带通滤波器61中。另外，在A/D转换器35上连接有带通滤波器64。该带通滤波器64是使在A/D转换器35中被转换为数字信号的、由右速度传感器8输出的右速度信号(入口侧速度信号)通过频率滤波器，从而仅取出被设定的频率的右速度信号(入口侧速度信号)的电路，其中，右速度传感器8检测当通过励振器6使测量管2、3振动时在测量管2、3的右侧所产生的振动速度。在该带通滤波器64上连接有相位差测量器62，该相位差测量器62是测量通过带通滤波器64使S/N比提高后的被转换为数字信号的右速度信号的相位的装置。另外，在带通滤波器64上连接有频率测量器63。而且，在该频率测量器63中测量出的频率被输入带通滤波器64中。在图32中，时钟65是用于获取同步的装置，来自时钟65的时钟信号被输入A/D转换器31、35中，从而取得A/D转换器31和A/D转换器35的同步。通过该带通滤波器61、64、相位差测量器62、频率测量器63以及时钟65，构成相位测量运算器60。现有技术文献专利文献专利文献I:日本特开平2-66410号公报专利文献2:日本特表平10-503017号公报专利文献3日本特许第2799243号公报专利文献4:日本特许第2930430号公报专利文献5:日本特许第3219122号公报
发明内容在专利文献3所示的使用傅里叶变换的相位测量方法的情况下，在所输入的振动速度的检测信号的输入频率固定时，在频率的选择上使用傅里叶变换，因此能够进行频率选择性非常高的相位测量方法。但是，在该专利文献3所示的使用傅里叶变换的方法的情况下，在被输入的振动速度的检测信号的输入频率由于密度或温度等而发生了变化时，必须改变转换方法或采样速率，因此运算周期或运算方法发生改变，从而测量值发生变动而变得不稳定。进而，在专利文献3所示的使用傅里叶变换的方法的情况下，在被输入的振动速度的检测信号的输入频率由于密度或温度等而发生了变化时，必须使采样速率与被输入的振动速度信号的输入频率准确同步，因此设计变得非常复杂。因此，在被测流体的温度发生了急剧变化、或气泡等混杂于流体中而使密度发生了急剧变化时，具有测量精度极端下降这样的问题点。而且，在专利文献3所示的使用傅里叶变换的方法的情况下，由于进行傅里叶变换，因此存在运算处理变得非常多这样的问题点。在专利文献4、专利文献5所示的通过具有陷波滤波器、带通滤波器等的滤波表来选择与输入频率一致的最佳表格并对相位进行测量的方法的情况下，能够通过固定采样速率而使设计简单化。但是，专利文献4、专利文献5所示的使用数字滤波器的相位测量方法也与专利文献3所示的使用傅里叶变换的方法同样地，相对于输入频率的变化而具有非常多的滤波表，从而存在运算器的存储器的消耗变大这样的问题点。另外，在专利文献4、专利文献5所示的使用数字滤波器的相位测量方法的情况下，存在在输入频率急剧变化时选择最佳滤波器变得困难这样的问题点。进而，在专利文献4、专利文献5所示的使用数字滤波器的相位测量方法的情况下，存在为了提高频率的选择能力而必须进行非常多的运算这样的问题点。在该专利文献4、专利文献5所示的使用数字滤波器的相位测量方法的情况下，存在如下所示那样的问题。(I)对于输入频率的变化无法高精度地进行跟踪。即，实现被测流体的密度急剧变化的气泡混入时的测量等是非常困难的。(2)为了提高频率的选择能力必须进行非常多的运算。因此，实现高速的响应性是困难的，不适合短时间内的分批处理等。(3)运算器存储器的消耗大，设计变复杂。因此，电路结构或设计变复杂，成本上非常不利。综上，在现有的利用数字滤波器处理的相位测量方法的情况下，均是为了除去测量管2、3的管振动频率以外的频带的噪声，而必须进行滤波表的切换或运算方法的变更、进而采样速率的变更等以便一直跟踪测量管2、3的管频率，因此，存在必须进行非常复杂且欠缺高速性的运算这样的问题点。因此，存在以下的问题点，S卩，当通过励振器6使测量管2、3振动时，每当通过检测在测量管2、3右侧所产生的振动速度的右速度传感器8、检测在测量管2、3左侧所产生的振动速度的左速度传感器7所检测出的振动速度信号的输入频率发生变动时便容易产生运算误差，从而测量精度非常差。本发明的目的在于提供一种信号处理方法、信号处理装置以及科里奥利流量计，即使在被测流体的温度发生变化、被测流体内混入气泡、或被测流体从气体急速变化为液体的情况下也能够始终以固定的精度进行测量，能够实现具有高滤波能力的相位测量并以极少的运算处理量进行。为了解决上述课题而形成的权利要求I所记载的信号处理方法的特征在于科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过设置于所述流量管左右的作为一对振动检测传感器的速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理方法具有第一步骤，将分别由所述一对振动检测传感器输出的模拟信号转换为数字振动频率信号；第二步骤，对所述流量管的振动频率进行测量；第三步骤，根据在所述第二步骤中测量出的由所述一对振动检测传感器输出的数字振动频率信号，生成将在所述第一步骤中被转换的数字信号的频率始终控制为1/N的控制信号；以及第四步骤，利用在所述第三步骤中生成的控制信号将在所述第一步骤中被转换的数字振动频率信号进行正交转换，得到该在第一步骤中被转换的数字振动频率信号的1/N的频率信号；并且，所述信号处理方法使用在所述第四步骤中被转换的所述数字振动频率信号的1/N的频率信号，能够检测出所述一对振动检测传感器的检测信号的相位差。为了解决上述课题而形成的权利要求2所记载的信号处理方法的特征在于科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过作为振动检测传感器的一对速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理方法对所述流量管的振动频率进行测量，根据所述测量出的频率发送控制信号，对于将由所述速度传感器或加速度传感器检测出的与作用于所述流量管上的科氏力成比例的相位差及/或振动频率的输入信号进行A/D转换而得到的两个流量信号的每一个，根据所述发送的控制信号进行合成并进行转换使频率始终固定，从所述被控制的各转换合成频率的信号来测量相位，由此得到相位差信号分量。为了解决上述课题而形成的权利要求3所记载的信号处理装置的特征在于科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过设置于所述流量管左右的作为一对振动检测传感器的速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理装置设有A/D转换器，用于将分别由所述一对振动检测传感器输出的模拟信号转换为数字信号;频率测量器，对所述流量管的振动频率Θ进行测量；发送器，生成从所述频率测量器输出的数字频率信号的θ(1-1/N)的频率信号；以及一对正交频率转换器，利用由所述发送器生成的信号将从所述A/D转换器输出的与所述一对振动检测传感器对应的两个数字信号分别进行频率转换，生成1/N的频率的数字信号，并且，所述信号处理装置使用由所述正交频率转换器生成的信号来获得相位差。为了解决上述课题而形成的权利要求4所记载的信号处理装置的特征在于科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过作为振动检测传感器的速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理装置包括以下各部频率测量器，对所述流量管的频率进行测量；发送器，根据在所述频率测量器中测量出的频率发送输出所希望的频率信号；频率转换部，以对由所述速度传感器或加速度传感器检测出的与作用于所述流量管上的科氏力成比例的相位差及/或振动频率的各输入信号和所述发送器的输出频率进行加法计算(或减法计算)从而使各频率值始终固定的形式，进行频率转换；以及相位差测量部，对被所述频率转换部转换的由速度传感器或加速度传感器检测出的各频率信号的相位差进行测量。为了解决上述课题而形成的权利要求5所记载的信号处理装置的特征在于科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过作为振动检测传感器的速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理装置包括以下各部频率测量器，对所述流量管的频率进行测量；发送器，根据在所述频率测量器中测量出的频率发送输出所希望的频率信号；第一频率转换部，以对通过第一A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的一方传感器转换为数字信号的该输入信号频率和从所述发送器输出的输出频率进行加法计算(或减法计算)从而使该频率值始终固定的形式，进行频率转换；第二频率转换部，以对通过第二A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的另一方传感器转换为数字信号的该输入信号频率和从所述发送器输出的输出频率进行加法计算(或减法计算)从而使该频率值始终固定的形式，进行频率转换；以及相位差测量部，对在所述第一频率转换部中被转换并输出的第一频率信号和在所述第二频率转换部中被转换并输出的第二频率信号的相位差进行测量。为了解决上述课题而形成的权利要求6所记载的信号处理装置的特征在于科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过作为振动检测传感器的一对速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理装置包括以下各部频率测量器，对所述流量管的频率进行测量；发送器，根据在所述频率测量器中测量出的频率发送输出所希望的频率信号；第一频率转换部，利用从所述发送器输出的输出频率，对通过第一A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的一方速度传感器转换为数字信号并输出的输入信号频率进行频移使其为始终固定的频率信号，并向其他的频带移动；第二频率转换部，利用从所述发送器输出的输出频率，对通过第二A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的另一方速度传感器转换为数字信号并输出的输入信号频率进行频移使其为始终固定的频率信号，并向其他的频带移动；以及相位差测量部，对在所述第一频率转换部中被转换并输出且被转换为固定频率信号的第一频率信号和在所述第二频率转换部中被转换并输出且被转换为固定频率信号的第二频率信号的相位差进行测量。为了解决上述课题而形成的权利要求7所记载的科里奥利流量计，对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动从而使该流量管振动后，通过振动检测传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，其特征在于，设有信号处理装置；该信号处理装置具备A/D转换器，用于将分别由所述一对振动检测传感器输出的模拟信号转换为数字信号;频率测量器，对所述流量管的振动频率Θ进行测量；发送器，生成从所述频率测量器输出的数字频率信号的θ(1-1/N)的频率信号；以及一对正交频率转换器，利用由所述发送器生成的信号，将从所述A/D转换器输出的与所述一对振动检测传感器对应的两个数字信号分别进行频率转换，生成1/N的频率的数字信号，并且，该信号处理装置使用由所述正交频率转换器生成的信号来获得相位差。为了解决上述课题而形成的权利要求8所记载的科里奥利流量计，对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过作为振动检测传感器的速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，其特征在于，设有信号处理装置；该信号处理装置具备频率测量器，对所述流量管的频率进行测量；发送器，根据在所述频率测量器中测量出的频率发送输出所希望的频率信号；第一频率转换部，利用从所述发送器输出的输出频率，对通过第一A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的一方速度传感器转换为数字信号并输出的输入信号频率进行频移使其为始终固定的频率信号，并向其他的频带移动；第二频率转换部，利用从所述发送器输出的输出频率，对通过第二A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的另一方速度传感器转换为数字信号并输出的输入信号频率进行频移使其为始终固定的频率信号，并向其他的频带移动；以及相位差测量部，对从所述第一频率转换部输出的被转换为固定频率信号的第一频率信号和从所述第二频率转换部输出的被转换为固定频率信号的第二频率信号的相位差进行测量，并且，该信号处理装置获得从所述第一频率转换部输出的被转换为固定频率信号的第一频率信号和从所述第二频率转换部输出的被转换为固定频率信号的第二频率信号的相位差。科里奥利流量计中存在各种各样的测量管的形状。例如为弯管的形状或直管等。另外，在驱动测量管的模式中也存在被一阶或二阶模式等各种各样的模式驱动的类型。如众所知，从振动管得到的驱动频带达到数十Hz数KHz，例如在使用U型管并利用一阶模式使测量管振动时，频率为IOOHz左右，另外，在利用一阶模式使直形测量管振动时，实现500HzIOOOHz左右。但是，在一个流量计转换器中对科里奥利式流量计的相位测量以数十Hz数KHz的频带并始终利用同样的处理进行相位测量是非常困难的，必须分为数种类型而进行设计。根据本发明涉及的信号处理方法，通过基于一致算法的有利的信号处理，能够克服如上所述本质上的问题，且即使在被测流体发生温度变化或混入气泡、进而被测流体从气体急速变化为液体的情况下也能够始终以稳定的固定精度进行测量，以具有高滤波能力的相位测量为特长并能够提供高性能。根据本发明涉及的信号处理装置，即使在被测流体的温度发生变化、被测流体内混入气泡、或被测流体从气体急速变化为液体的情况下也能够始终以固定的精度进行稳定的测量，能够以少的运算处理量进行具有高滤波能力的相位测量。根据本发明涉及的科里奥利流量计，即使在被测流体的温度发生变化、被测流体内混入气泡、或被测流体从气体急速变化为液体的情况下也能够始终以固定的精度进行稳定的测量，能够以少的运算处理量进行具有高滤波能力的相位测量。图I是表示本发明涉及的信号处理方法及其装置的原理的框图。图2是表示图I所示信号处理装置中的驱动频率为IOOHz的科里奥利流量计和驱动频率为1000Hz的科里奥利流量计的频率波形的图。图3是表示将图I所示信号处理装置中的驱动频率为IOOHz的科里奥利流量计的驱动频率分频时的频率波形的图。图4是表示将图I所示信号处理装置中的驱动频率为IOOHz的科里奥利流量计的驱动频率移位时的频率波形的图。图5是图I所示的信号处理装置的具体结构图。图6是表示从图5所示的低通滤波器输出的测量管左侧所产生的振动速度的检测信号的图。图7是表示将从图5所示A/D转换器输出的图6所示信号以任意的固定周期进行采样并数字信号化后的信号的图。图8是表示从图5所示发送器输出的发送频率信号(ΘJ的图。图9是表示在图5所示正交调制器的内部生成的来自A/D转换器的输出信号(cosΘ)的90度移位信号的图。图10是表示在图5所示正交调制器的内部生成的来自发送器的输出信号(cosθχη)的90度移位信号的图。图11是表示在图5所示正交调制器中进行了正交频率转换的信号的图。图12是表示图5所示信号处理装置的具体结构图的时间图表的图。图13是表示图5所示信号处理装置的具体结构图的时间图表的图。图14是图5所示信号处理装置的具体结构图的动作流程图。图15是图5所示的频率测量器的框图。图16是表示本发明涉及的实施例4中的信号处理装置的原理的框图。图17是表示图16所示的信号处理装置的具体结构的框图。图18是表示图17所示信号处理装置的前馈控制的方法所涉及的具体结构的框图。图19是表示来自图18所示的LPF(低通滤波器)的输出信号的图。图20是表示来自图18所示的A/D转换器的输出信号的图。图21是表示来自图18所示的发送器的输出信号的图。图22是表示图18所示的频率转换部的乘法器中的输出信号的图。图23是表示来自图18所示的频率转换部的输出信号的图。图24是表示图18所示的信号处理装置的具体结构图的时间图表的图。图25是图18所示的信号处理装置的具体结构图的动作流程图。图26是图18所示的信号处理装置的频率转换部的方块图。图27是图18所示的信号处理装置的频率测量部的方块图。图28是适用本发明的一般的科里奥利流量计的结构图。图29是图28所示科里奥利流量计的科里奥利流量计转换器的方块图。图30是表示使用图29所示科里奥利流量计转换器的傅里叶变换的相位测量方法的框图。图31是表示使用图29所示科里奥利流量计转换器的陷波滤波器的相位测量方法的框图。图32是表示使用图29所示科里奥利流量计转换器的带通滤波器的相位测量方法的框图。具体实施例方式本发明即使在被测流体的温度发生变化、被测流体内混入气泡、或被测流体从气体急速地变化为液体的情况下也能够实现能够始终以固定的精度进行测量，实现具有高滤波能力的相位测量，能够以极少的运算处理量进行这样的目的。实施例I以下，利用图I图13对用于实施本发明的方式的实施例I进行说明。图I是本发明涉及的信号处理方法及其装置的原理图，图2是表示驱动频率为IOOHz的科里奥利流量计和驱动频率为1000Hz的科里奥利流量计的频率波形的图，图3是表示将驱动频率为IOOHz的科里奥利流量计的驱动频率分频时的频率波形的图，图4是表示将驱动频率为IOOHz的科里奥利流量计的驱动频率移位时的频率波形的图，图5是图I所示的信号处理装置的具体结构图，图6是表示从图5所示的低通滤波器输出的测量管左侧所产生的振动速度的检测信号的图，图7是表示将从图5所示A/D转换器中输出的图6所示信号以任意的固定周期进行采样并数字信号化后的信号的图，图8是表示从图5所示发送器输出的发送频率信号(θχη)的图，图9是表示在图5所示正交调制器的内部生成的来自A/D转换器的输出信号(cose)的90度移位信号的图，图10是表示在图5所示正交调制器的内部生成的来自发送器的输出信号(COS0J的90度移位信号的图，图11是表示在图5所示正交调制器中进行了正交频率转换的信号的图，图12是表示图5所示信号处理装置的具体结构图的时间图表的图，图13是表示图5所示信号处理装置的具体结构图的时间图表的图。在图I中表示本发明涉及的信号处理方法及其装置的原理图。在图I中，通过励振器6使测量管2、3振动时，测量管2、3中所产生的振动速度被振动速度传感器70检测出，该被检测出的振动速度在振动速度信号运算器80中被进行运算处理。该振动速度传感器70相当于图28中的左速度传感器7和右速度传感器8。振动速度信号运算器80包括正交调制器85、发送器90以及相位测量器95。正交调制器85是通过被振动速度传感器70检测出的励振器6振动测量管2、3时在测量管2、3上所产生的振动速度进行正交调制的装置。在该正交调制器85中输入来自发送器90的信号。然后，在该正交调制器85中进行了正交调制的信号被输入设置在正交调制器85的后级的相位测量器95中。该相位测量器95是将来自振动速度传感器70的速度信号进行A/D转换(模拟/数字转换)并进行了数字转换处理之后求出其相位差的装置。图I所示的信号处理方法及其装置通过对输入信号进行正交频率转换使其为1/N并在频率转换后进行相位测量，使得输入频率的频带为1/N且能够进行稳定的相位测量。如上所述在本发明中，通过使用频率转换将从传感器输入的相位/及速度信号转换为1/N(N为任意数)的频率并测量转换后的相位差，实现始终使用相同的频带的滤波器。另外，对于因被测流体的密度或温度等发生变化而引起的相位及速度信号的频率变化，也能够使计算精度或运算周期几乎不受影响而测量流量。例如，在图2所示的驱动频率为IOOHz的科里奥利流量计中，使滤波器的频带为95105Hz时，存在由于密度或温度的变化而驱动频率越出滤波器的频带之外的情况。因此，需要其前后的频带的滤波表(filtertable)、例如85Hz95Hz和105Hz115Hz的表。扩大滤波器的频带的话则少量的表即可，但是，由于测量波形成为噪声多的相位及速度信号，因此使得测量精度极度恶化。进而，在欲测量驱动频率为1000Hz的科里奥利流量计的相位及速度信号的情况下，由于必须改变采样速率或滤波表，因此计算精度或运算周期发生变化。在本发明涉及的信号处理的驱动频率为IOOHz的科里奥利流量计中，如图3所示通过例如将N的值设定为4，在由传感器输入的相位及速度信号为IOOHz时进行频率转换使其为100/4的25Hz，将进行了频率转换的相位及速度信号滤波后，进行相位计算。所使用的滤波器的频带通过使用20Hz30Hz左右的频带，即使因密度或温度的变化而驱动频率发生变化，但只要在80Hz120Hz的频带外便能够始终使用相同的滤波表，因此能够始终以稳定的计算精度和运算周期进行测量。另外，在驱动频率为1000Hz的科里奥利流量计中，通过将N的值设定为40，能够使用与驱动频率为IOOHz的科里奥利流量计完全相同的滤波器的频带进行流量测量。进而，在本发明中，如图4所示在进行相位及速度信号的1/N转换的方法中，存在不将输入频率分频而进行频移的方法。在该图4所示的科里奥利流量计的情况下，由于不将输入频率分频而进行频移，因此具有能够不损害滤波的效果而进行流量计算这样的特点。例如，在如图3所示的科里奥利流量计那样将被输入的信号全部进行1/N分频的情况下，噪声分量同样也被进行1/N，因此，即使缩窄滤波的频带也无法太期待效果。因此，在如图4所示的科里奥利那样通过频移进行相位及速度信号的1/N转换的情况下，虽然噪声分量同时也被进行频移，但是能够使滤波器的频带为1/N，因此，与频移前相比能够进行非常有效的滤波。在图5中表示了图I所示的信号处理装置的具体结构。在图5中，在左敏感元件(LP0)7(相当于左速度传感器7)上连接有低通滤波器30。即，左敏感元件7检测出当通过励振器6进行振动时在测量管2、3左侧所产生的振动速度的检测信号(出口侧速度信号)时，该振动速度的检测信号(出口侧速度信号)被输入至低通滤波器30。该低通滤波器30是使由左速度传感器7输出的左速度信号(出口侧速度信号)通过频率滤波器从而仅取出低频的左速度信号(出口侧速度信号)的电路，其中，左速度传感器7检测当通过励振器6使测量管2、3振动时在测量管2、3的左侧所产生的振动速度。在该低通滤波器30上连接有A/D转换器(模拟/数字转换器)31。该A/D转换器31是将从低通滤波器30输出的作为模拟信号的左速度信号(出口侧速度信号)转换为数字信号的装置。在该A/D转换器31中转换为数字信号的左速度信号(出口侧速度信号)被输入信号处理装置100中。另一方面，在右敏感元件(RP0)8(相当于右速度传感器8)上连接有低通滤波器34。即，右敏感元件8检测出当通过励振器6进行振动时在测量管2、3右侧所产生的振动速度的检测信号(入口侧速度信号)时，该振动速度的检测信号(入口侧速度信号)被输入至低通滤波器34。该低通滤波器34是使由右速度传感器8输出的右速度信号(入口侧速度信号)通过频率滤波器从而仅取出低频的右速度信号(入口侧速度信号)的电路，其中，右速度传感器8检测当通过励振器6使测量管2、3振动时在测量管2、3的右侧所产生的振动速度。在该低通滤波器34上连接有A/D转换器35。该A/D转换器35是将从低通滤波器34输出的作为模拟信号的右速度信号(入口侧速度信号)转换为数字信号的装置。另外，该信号处理装置100被连接在A/D转换器35上。该信号处理装置100通过对右速度信号(入口侧速度信号)、左速度信号(出口侧速度信号)分别进行正交频率转换使其成为1/N并在频率转换后进行相位测量，从而使得输入频率的频带为1/N且能够进行稳定的相位测量。在信号处理装置100中，来自A/D转换器31的信号被输入正交调制器110中。该正交调制器110是将左速度信号(出口侧速度信号)进行正交频率转换使其成为1/N的装置。另外，来自A/D转换器31的信号也被输入频率测量器120中。该频率测量器120是对通过A/D转换器31将由左速度传感器7输出的左速度信号(出口侧速度信号)转换为数字信号后的左速度信号(出口侧速度信号)的频率进行测量的装置，其中，左速度传感器7检测当通过励振器6使测量管2、3振动时在测量管2、3的左侧所产生的振动速度。因此，此处被测量的频率成为与在测量管稳定地进行谐振振动的状态下从励振器6输出的驱动信号相同的频率。在此对来自敏感元件的输入信号的频率进行测量，当然也可以测量驱动信号的频率。另外，来自A/D转换器35的信号被输入正交调制器130中。该正交调制器130是将右速度信号(入口侧速度信号)进行正交频率转换使其成为1/N的装置。在频率测量器120中测量出的频率测量值被输出至发送器140中。该发送器140是根据从频率测量器120输出的频率测量值将规定的频率信号发送输出的装置。该发送器140的输出信号被输入正交调制器110和正交调制器130中。通过该频率测量器120—发送器140—正交调制器110求出载波频率，将从A/D转换器31输入的左速度信号(出口侧速度信号)的输入频率和从发送器140输出的输出频率利用正交调制器110进行调制。使用其结果得到的、即基于加法定理的两输入信号的频率之和及两输入信号的频率之差的任意一方来使频率移位。然后，控制发送器140的输出频率，使调制频率成为被输入的左速度信号(出口侧速度信号)的输入频率的1/N。当发送器140被这样控制时，根据从该发送器140输出的输出频率，在正交调制器110中、同样地在正交调制器130中也控制为使进行了频率转换后的频率成为从A/D转换器35输入的右速度信号(入口侧速度信号)的输入频率的1/N。在正交调制器110和正交调制器130上连接有相位差测量器150。该相位差测量器150是使用左速度信号(出口侧速度信号)的输入频率的1/N的输出频率信号和右速度信号(入口侧速度信号)的输入频率的1/N的输出频率信号来进行相位测量的装置，其中，左速度信号(出口侧速度信号)是从正交调制器110输出并从A/D转换器31输入的，右速度信号(入口侧速度信号)是从正交调制器130输出并从A/D转换器35输入的。通过这样地构成，根据本实施方式，通过将输入频率(左速度信号、右速度信号)转换为低频带(1/N的频率)，使得输入频率(左速度信号、右速度信号)的频带为1/N，从而能够大幅减少滤波器的表数量，进而能够更有效地进行相位测量处理。从时钟160向A/D转换器31和A/D转换器35中输入时钟信号。该时钟160是获取A/D转换器31和A/D转换器35的输出的同步的装置，且是用于获取从A/D转换器31输出的左速度信号的数字信号和从A/D转换器35输出的右速度信号的数字信号的同步的装置。通过该正交调制器110、频率测量器120、正交调制器130、发送器140、相位差测量器150以及时钟160，构成信号处理装置100。接着，对图5所示信号处理装置100中的相位差测量运算的具体运算方法进行说明。当通过科里奥利流量计I的励振器6使测量管2、3振动时，将来自测量管2、3上所设置的振动速度传感器80(左敏感元件7、右敏感元件8)的输出信号(左速度信号、右速度信号)如图2所示那样作为LPO、RPO的输入信号而获得。此时，当对LP0、RP0的输入信号进行定义时(δφ:LPO和RPO之间的相位差)，成为[式I]左敏感元件sin(0)...............(I)[式2]右敏感元件sin(θ+δφ)...............(2)。来自该两个传感器(左敏感元件7、右敏感元件8)的输出信号(左速度信号LP0、右速度信号RP0)分别通过科里奥利流量计I的转换器内部的低通滤波器30、34后，利用A/D转换器31、35从模拟值转换为数字值并被输送至信号处理装置100。该信号处理装置100如上所述包括正交调制器110、130、频率测量器120、发送器140、相位差测量器150这四个模块，在对来自左敏感元件7的输出信号LPO和来自右敏感元件8的输出信号RPO的相位差进行运算后，以从频率测量器120输出的频率信号和被温度传感器9检测出的温度的数据为基础而转换为流量信号。通过左敏感元件7检测出的在测量管2、3左侧所产生的振动速度的检测信号(出口侧速度信号)被输入到图5所示的低通滤波器30，在该低通滤波器30中输出除去高次谐波噪声且除去了A/D转换时的重叠噪声(foldingnoise)的影响的、如图6所示的sin信号(sinΘ)0该从低通滤波器30输出的如图6所示的sin信号(sinΘ)，在A/D转换器31中以任意的固定周期进行采样并进行数字信号化，得到如图7所示的采样信号(sine)并从A/D转换器31输出。该从低通滤波器30输出并在A/D转换器31中被采样且被进行了数字信号化的如图7所示的信号(sinΘ)被输入图5所示的信号处理装置100的正交调制器110和频率测量器120中。然后,在该正交调制器110中输入从发送器140输出的发送器输出信号。在该发送器140中，通过从频率测量器120输出的输出信号频率的测量值的输入，根据该输出信号频率的测量值以所希望的频率发送发送器140中的发送频率信号(θxn)，以发送输出速率为与输入信号的A/D转换器31中的采样周期相同的速率输出如图8所示的COS信号(cosθχη)。当在该正交调制器110中输入在A/D转换器31中被采样且被进行了数字信号化的如图7所示的信号(sinΘ)时，在正交调制器110的内部将来自A/D转换器31的输入信号(sinΘ)进行90度移位而生成如图9所示的信号(cosΘ)。另外，当在正交调制器110中输入从发送器140输出的如图8所不的信号(cosθχη)时,在正交调制器110的内部将来自发送器140的输入信号(cosΘJ进行90度移位而生成如图10所示的信号(sinΘJ。然后，在该正交调制器110中，使用来自A/D转换器31的输入信号(sinΘ)的O度、90度的信号和来自发送器140的输入信号(cosej的O度、90度的信号进行正交频率转换并进行调制移位，将来自A/D转换器31的输入信号(sinΘ)的1/N的信号(sinΘcosΘxn-cosΘsinθxn)如图11所不那样生成,并从图5所不的信号处理装置100的正交调制器110输出。当通过科里奥利流量计I的励振器6使测量管2、3振动时，来自测量管2、3上所设置的振动速度传感器80(左敏感元件7、右敏感元件8)的输出信号(左速度信号、右速度信号)，在构成图5所示的信号处理装置100的正交调制器110、130、发送器140、相位差测量器150、频率测量器120这四个模块中被运算相位差后，以从频率测量器120输出的频率信号和被温度传感器9检测出的温度的数据为基础而转换为流量信号。接着，使用图12、图13所示的时间图表对图5所示的信号处理装置100中的动作进行说明。首先，当在图5所示的低通滤波器30中除去高次谐波噪声并除去A/D转换时的重叠噪声的影响时，如图6所不的sin信号(sinΘ)被输出。当该图6所示的sin信号(sinΘ)被输出时，该图6所示的sin信号(sinΘ)被输入至A/D转换器31。然后，在该A/D转换器31中以任意的固定周期进行采样并进行数字信号化，得到如图12㈧所示的采样信号(Yl=sin0)并从A/D转换器31输出。从A/D转换器31输出的图12㈧所示的采样信号(sinΘ)被输入图5所示的信号处理装置100的正交调制器110和频率测量器120中。在该信号处理装置100的频率测量器120中，对通过A/D转换器31被转换为数字信号的左速度信号(出口侧速度信号)的频率进行测量。当在该图5所示的信号处理装置100的正交调制器110中输入被A/D转换器31转换为数字信号的左速度信号(出口侧速度信号)时，在内部将来自A/D转换器31的输入信号(sinΘ)进行90度移位而生成如图12⑶所示的信号(cosΘ)。在该信号处理装置100的频率测量器120中，输出根据从A/D转换器31输出的数字信号而被测量的频率信号。从该频率测量器120中输出的输出信号频率的测量值被输入发送器140中，在该输出信号频率被输入的发送器140中，根据该输出信号频率发送满足下式的发送频率信号(ΘJ:θχη=θX(1-1/Ν)以发送输出速率为与输入信号的A/D转换器31中的米样周期相同的速率输出如图12(C)所示的cos信号(Y3=cosΘJ。从该发送器140中输出的图12(C)所示的cos信号(Y3=cosΘJ被输入正交调制器110中。当该图12(C)所示的COS信号(Y3=COSΘJ被输入时，在正交调制器110中将从发送器140输入的图12(C)所示的cos信号(Y3=cosΘJ进行90度移位，生成如图12⑶所示的sin信号(Y4=sinθχη)。然后，在该正交调制器110中，使用来自A/D转换器31的输入信号(sinΘ)的O度、90度的信号和来自发送器140的输入信号(cosθχη)的O度、90度的信号进行正交频率转换并进行调制移位，将来自A/D转换器31的输入信号(sine)的1/N的信号(sinΘcosΘxn_cosΘsinΘxn)生成如图13(E)所示的sin信号(Y5=sinΘcosΘxn-cosΘsinθχη=sin(θ/N))。在该正交调制器110中生成的如图13(E)所示的sin信号(Y5=sinΘcosΘxn_cosΘsinθχη=sin(θ/N)),从图5所示的信号处理装置100的正交调制器110输出并被输入相位差测量器150中。另外，当在图5所示的低通滤波器34中除去高次谐波噪声并除去A/D转换时的重叠噪声的影响时，sin信号(sin(θ+δφ))被输出。当从该低通滤波器34输出sin信号(sin(θ+δφ))时，该sin信号(sin(θ+δφ))被输入至A/D转换器35。然后，在该A/D转换器35中以任意的固定周期进行采样并进行数字信号化。然后，从该A/D转换器35中输出的采样信号(sin(θ+δφ))在正交调制器130的内部进行90度移位，生成cos信号(cos(θ+δφ))ο另外，从发送器140中输出的图12(C)所不的cos信号(Y3=cosθχη)被输入正交调制器130中。当该图12(C)所示的cos信号(Y3=cosθχη)被输入时，在正交调制器130中将从发送器140输入的图12(C)所示的cos信号(Y3=cosΘJ进行90度移位，生成如图12⑶所示的sin信号(Y4=sinθχη)。然后，在该正交调制器130中，使用来自A/D转换器35的输入信号(sin(θ+δφ))的O度、90度的信号和来自发送器140的输入信号(cosej的O度、90度的信号进行正交频率转换并进行调制移位，作为来自A/D转换器35的输入信号(sinΘ)的1/N的信号而生成如图13(F)所示的sin信号(Y6=sin(θ+δφ-Om)=sin(θ/Ν+δφ))。在该正交调制器130中生成的图13(F)所示的sin信号(Y6=sin(θ+δφ—θ^)=sin(Θ/Ν+δφ))从图5所示的信号处理装置100的正交调制器130输出并被输入相位差测量器150中。这样，从正交调制器110输出的图13(E)所示的sin信号(Y5=sin(Θ/N))和从正交调制器130输出的图13(F)所示的sin信号(Y6=sin(Θ/Ν+δφ))一同被输入相位差测量器150中。在该相位差测量器150中，根据从正交调制器110输出并被输入相位差测量器150中的图13(E)所示的sin信号(Y5=sin(Θ/N))和从正交调制器130输出并被输入相位差测量器150中的图13(F)所示的sin信号(Υ68η(θ/Ν+δφ))，将如图13(G)所示的信号(Υ7=δφ)作为其相位差δφ而输出。通过这样使运算周期与采样时间同步，能够提高相位测量时的实时性。另外，一对振动速度信号(sine、sin(θ+δφ))均进行相同的处理并被进行相位计算，因此几乎没有运算误差，从而能够进行正确的相位计算。实施例2以下，使用图14、图15对用于实施本发明的方式的实施例2进行说明。图14是表示图5所示信号处理装置的具体结构图的动作流程的图，图15是图5所示的信号处理装置的频率测量器的框图。在图14中，表不了图5所不信号处理装置100中所使用的图I所不振动速度信号运算器90中的相位差测量运算的正交频率调制和相位测量的流程。在图14中，在步骤200中将图I所示的振动速度信号运算器90的参数初始化。当在该步骤200中进行振动速度信号运算器90的参数的初始化时，在步骤210中通过A/D转换器31、A/D转换器35将来自两个传感器(左敏感元件7、右敏感元件8)的相位/及速度信号以任意的采样周期进行采样，并根据该采样后的数据生成sin波形、cos波形。当在该步骤210中生成了sin波形、cos波形时，在步骤220中利用频率测量器120测量进行了采样的数据的频率，并以该测量频率为基础决定N值。当在该步骤220中决定N值时，在步骤230中以测量出的频率除以设定好的目标分频值N，决定正交频率调制后的频率。当在该步骤230中决定正交频率调制后的频率时，在步骤240中由发送器140生成sin的参考信号波形、cos的参考信号波形，并使用参考波形在正交调制器110、130中进行正交频率调制。其结果是，进行了频率调制的信号成为输入频率的1/N的值。当在该步骤240中进行正交频率调制时，在步骤250中，正交调制器110、130将生成的sin信号、cos信号向相位差测量器150输送,其中，sin信号、cos信号是正交调制器110、130根据输入频率的1/N频率的sin波形、cos波形的参考波形对通过A/D转换器31、A/D转换器35以任意的采样周期将相位/及速度信号进行采样后的信号进行正交频率调制而生成的。当在该步骤250中将sin信号、cos信号向相位差测量器150输送时，在步骤260中，相位差测量器150使用从正交调制器110、130输出且被频率调制的1/N频率的相位/及速度信号的sin信号、cos信号来计算相位差。然后，使用该被频率转换的相位/及速度信号来进行相位测量。(I)频率测量器作为频率的测量方法，在本实施方式中采用使用了PLL(PLL=Phase-Iockedloop相位同步电路)的原理的方法。该PLL是通过反馈控制将与输入的交流信号频率相同且相位同步的信号从另外的振荡器输出的电子电路。这样PLL原本是用于使相位同步的电路，能够形成相对于输入信号相位同步的信号。该PLL是对环路内振荡器施加反馈控制使其振荡以使从外部输入的基准信号和来自环路内振荡器的输出的相位差固定的振荡电路，由运算器构成比较简单，进而能够高速地进行运算。频率测量器120如图15所示那样构成。S卩，在A/D转换器31上连接有乘法器121。从该A/D转换器31输出左速度信号(出口侧速度信号)sin0，其中，该左速度信号(出口侧速度信号)sin0是利用左敏感元件7检测出当通过励振器6使测量管2、3交替驱动时在一对测量管2、3左侧产生的、具有与科氏力成比例的相位差及/或振动频率的振动速度的检测信号(出口侧速度信号)后输入低通滤波器30中、被仅取出低频率的左速度信号(出口侧速度信号)、并被转换为数字信号后的信号。而且，该乘法器121是将通过A/D转换器31被转换为数字信号的左速度信号(出口侧速度信号)sin0和从频率测量用发送器123输出的输出信号cosδ的相位进行比较，并向低通滤波器122输出的装置。因此，在乘法器121的输出端上连接有低通滤波器122。该低通滤波器122是使从乘法器121输出的输出信号通过频率滤波器而仅取出低频的信号的装置。因此，在乘法器121中，虽然通过左速度信号sin0和频率测量用发送器输出COSδ之积，生成Θ与δ的和信号及差信号，但是在此在从乘法器121输出的输出信号中仅取出差的分量。另外，在低通滤波器122上连接有频率测量用发送器123。该频率测量用发送器123是以从低通滤波器122输出的低频的信号为基础而生成相位数据δ的装置。然后，在该频率测量用发送器123中向乘法器121输出输出信号cosδ，在该乘法器121中，将在A/D转换器31中被转换为数字值的输入数据(sine)的相位和输出信号cosδ的相位进行比较，形成其差信号及和信号并从低通滤波器122输出，以被该低通滤波器122滤波输出的仅差的分量的输出数据V(频率运算函数V)成为O的形式而形成反馈环路。当以算式表现这种构成，如图15所示的频率测量器120那样将输入信号设为sinΘ、将频率测量用发送器123的输出信号设为cosδ，并将该两个波形在乘法器121中进行乘法运算时，成为[式3]权利要求1.一种信号处理方法,其特征在于，科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过设置于所述流量管左右的作为一对振动检测传感器的速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理方法具有第一步骤，将分别由所述一对振动检测传感器输出的模拟信号转换为数字振动频率信号;第二步骤，对所述流量管的振动频率进行测量；第三步骤，根据在所述第二步骤中测量出的由所述一对振动检测传感器输出的数字振动频率信号，生成将在所述第一步骤中被转换的数字信号的频率始终控制为1/Ν的控制信号；以及第四步骤，利用在所述第三步骤中生成的控制信号将在所述第一步骤中被转换的数字振动频率信号进行正交转换，得到该在第一步骤中被转换的数字振动频率信号的1/Ν的频率信号；并且，所述信号处理方法使用在所述第四步骤中被转换的所述数字振动频率信号的I/N的频率信号，能够检测出所述一对振动检测传感器的检测信号的相位差。2.—种信号处理方法,其特征在于，科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过作为振动检测传感器的一对速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理方法对所述流量管的振动频率进行测量，根据所述测量出的频率发送控制信号，对于将由所述速度传感器或加速度传感器检测出的与作用于所述流量管上的科氏力成比例的相位差及/或振动频率的输入信号进行A/D转换而得到的两个流量信号的每一个，根据所述发送的控制信号进行合成并进行转换使频率始终固定，根据所述被控制的各转换合成频率的信号来测量相位，由此得到相位差信号分量。3.一种信号处理装置，其特征在于，科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过设置于所述流量管左右的作为一对振动检测传感器的速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理装置设有A/D转换器，用于将分别由所述一对振动检测传感器输出的模拟信号转换为数字信号;频率测量器，对所述流量管的振动频率Θ进行测量；发送器，生成从所述频率测量器输出的数字频率信号的θ(1-1/Ν)的频率信号；以及一对正交频率转换器，利用由所述发送器生成的信号将从所述A/D转换器输出的与所述一对振动检测传感器对应的两个数字信号分别进行频率转换，生成1/N的频率的数字信号;并且，所述信号处理装置使用由所述正交频率转换器生成的信号来获得相位差。4.一种信号处理装置，其特征在于，科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过作为振动检测传感器的速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理装置包括以下各部频率测量器，对所述流量管的频率进行测量；发送器，根据在所述频率测量器中测量出的频率发送输出所希望的频率信号；频率转换部，以对由所述速度传感器或加速度传感器检测出的与作用于所述流量管上的科氏力成比例的相位差及/或振动频率的各输入信号和所述发送器的输出频率进行加法计算(或减法计算)，从而使各频率值始终固定的形式，进行频率转换；以及相位差测量部，对被所述频率转换部转换的由速度传感器或加速度传感器检测出的各频率信号的相位差进行测量。5.一种信号处理装置，其特征在于，科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过作为振动检测传感器的速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，在该科里奥利流量计中，所述信号处理装置包括以下各部频率测量器，对所述流量管的频率进行测量；发送器，根据在所述频率测量器中测量出的频率发送输出所希望的频率信号；第一频率转换部，以对通过第一A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的一方传感器转换为数字信号的该输入信号频率和从所述发送器输出的输出频率进行加法计算(或减法计算)，从而使该频率值始终固定的形式，进行频率转换；第二频率转换部，以对通过第二A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的另一方传感器转换为数字信号的该输入信号频率和从所述发送器输出的输出频率进行加法计算(或减法计算)，从而使该频率值始终固定的形式，进行频率转换；以及相位差测量部，对在所述第一频率转换部中被转换并输出的第一频率信号和在所述第二频率转换部中被转换并输出的第二频率信号的相位差进行测量。6.一种信号处理装置，其特征在于，科里奥利流量计通过对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过作为振动检测传感器的一对速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度在该科里奥利流量计中，所述信号处理装置包括以下各部频率测量器，对所述流量管的频率进行测量；发送器，根据在所述频率测量器中测量出的频率发送输出所希望的频率信号；第一频率转换部，利用从所述发送器输出的输出频率，对通过第一A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的一方速度传感器转换为数字信号并输出的输入信号频率进行频移使其始终为固定的频率信号，并向其他的频带移动；第二频率转换部，利用从所述发送器输出的输出频率，对通过第二A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的另一方速度传感器转换为数字信号并输出的输入信号频率进行频移使其始终为固定的频率信号，并向其他的频带移动；以及相位差测量部，对在所述第一频率转换部中被转换并输出且被转换为固定频率信号的第一频率信号和在所述第二频率转换部中被转换并输出且被转换为固定频率信号的第二频率信号的相位差进行测量。7.—种科里奥利流量计，对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动从而使该流量管振动后，通过振动检测传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，其特征在于，设有信号处理装置；该信号处理装置具备A/D转换器，用于将分别由所述一对振动检测传感器输出的模拟信号转换为数字信号;频率测量器，对所述流量管的振动频率Θ进行测量；发送器，生成从所述频率测量器输出的数字频率信号的θ(1-1/N)的频率信号；以及一对正交频率转换器，利用由所述发送器生成的信号将从所述A/D转换器输出的与所述一对振动检测传感器对应的两个数字信号分别进行频率转换，生成1/N的频率的数字信号;并且，该信号处理装置使用由所述正交频率转换器生成的信号来获得相位差。8.—种科里奥利流量计，对构成测量用流管的至少一根或一对流量管利用驱动装置使励振器工作而将所述流量管交替驱动，从而使该流量管振动后，通过作为振动检测传感器的速度传感器或加速度传感器来检测与作用于所述流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率，由此得到被测流体的质量流量及/或密度，其特征在于，设有信号处理装置；该信号处理装置具备频率测量器，对所述流量管的频率进行测量；发送器，根据在所述频率测量器中测量出的频率发送输出所希望的频率信号；第一频率转换部，利用从所述发送器输出的输出频率，对通过第一A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的一方速度传感器转换为数字信号并输出的输入信号频率进行频移使其始终为固定的频率信号，并向其他的频带移动；第二频率转换部，利用从所述发送器输出的输出频率，对通过第二A/D转换器将从所述一对振动检测传感器的另一方速度传感器转换为数字信号并输出的输入信号频率进行频移使其始终为固定的频率信号，并向其他的频带移动；以及相位差测量部，对从所述第一频率转换部输出的被转换为固定频率信号的第一频率信号和从所述第二频率转换部输出的被转换为固定频率信号的第二频率信号的相位差进行测量；并且，该信号处理装置获得从所述第一频率转换部输出的被转换为固定频率信号的第一频率信号和从所述第二频率转换部输出的被转换为固定频率信号的第二频率信号的相位差。全文摘要本发明提供的信号处理方法、信号处理装置及科里奥利流量计，即使在被测流体的温度发生变化、被测流体内混入气泡、或被测流体从气体急速变化为液体的情况下也能够始终以固定的精度进行测量，具有高滤波能力并能够以少的运算量进行相位测量；在检测与作用于至少一根或一对流量管的科氏力成比例的相位差及/或振动频率从而得到被测流体的质量流量及/或密度的科里奥利流量计中，设有用于将分别由一对振动检测传感器输出的模拟信号转换为数字信号的A/D转换器，对流量管的振动频率θ进行测量的频率测量器，生成从频率测量器输出的数字频率信号的θ(1-1/N)的频率信号的发送器，以及，利用由发送器生成的信号将从A/D转换器输出的与一对振动检测传感器对应的两个数字信号分别进行频率转换从而生成1/N频率的数字信号的一对正交频率转换器，并且，使用由正交频率转换器生成的信号来获得相位差。文档编号G01F1/84GK102639972SQ201080053490公开日2012年8月15日申请日期2010年11月9日优先权日2010年2月19日发明者北见大一,嶋田英树申请人:株式会社奥巴尔