变送器及流量计的制作方法

本公开内容总体上涉及流量计，具体地，涉及用于科里奥利流量计的变送器及科里奥利流量计。

背景技术：

科里奥利流量计是一种常见的流量测量设备。如授权公告号为CN1087422C的中国发明专利所公开的，科里奥利流量计可以通过确定时间延迟来确定流量。

技术实现要素：

在下文中将给出关于本公开内容的简要概述，以便提供关于本公开内容的某些方面的基本理解。应当理解，此概述并不是关于本公开内容的穷举性概述。以下概述并不是意图确定本公开内容的关键或重要部分，也不是意图限定本公开内容的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些构思，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

考虑到提高科里奥利流量计的流量测量的置信度，构思了以下方案。

根据本公开内容的一方面，提供了一种用于科里奥利流量计的变送器，包括：第一通道，具有第一运算放大器，并且第一通道被配置成输出第一通道输出信号；第二通道，具有第二运算放大器，并且第二通道被配置成输出第二通道输出信号；信号处理器，被配置成接收第一通道输出信号以及第二通道输出信号，并且确定第一通道输出信号与第二通道输出信号之间的时间延迟差；以及开关单元，包括至少一个开关对，并且开关单元被配置成通过在第一电连接状态和第二电连接状态之间切换开关单元，使第一通道和第二通道中的至少一个的输入信号对在两种输入信号对之间切换，使得信号处理器能够确定变送器的当前通道时间延迟差以及当前流量；其中，信号处理器还被配置成输出开关控制信号以控制开关单元的电连接状态；两种输入信号对的信号源彼此不同；第一通道被配置成能够接收在科里奥利流量计的驱动器以驱动信号驱动科里奥利流量计的测量管振动期间从右传感器输出的第一差分信号对；并且第二通道被配置成能够接收在科里奥利流量计的驱动器以驱动信号驱动科里奥利流量计的测量管振动期间从左传感器输出的第二差分信号对。

根据本公开内容的一方面，提供了一种科里奥利流量计，包括：前述变送器；测量管；驱动器，其安装在测量管上，并且驱动器被配置成以驱动信号驱动测量管振动；左传感器，其安装在测量管上，并且左传感器被配置成输出第一差分信号对；以及右传感器，其安装在测量管上，并且右传感器被配置成输出第二差分信号对。

本公开内容的技术方案能够提高科里奥利流量计的流量测量的置信度。

附图说明

本公开可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解。应当明白的是附图不必按比例绘制。在附图中：

图1是示出根据比较例的科里奥利流量计的结构的示意图；

图2a是示出根据比较例的科里奥利流量计的电路结构的示意图；

图2b示出了根据比较例的科里奥利流量计的电路结构的框图；

图3是根据本公开的内容的一个实施方式的科里奥利流量计的结构的示意图；

图4a是示出图3中的科里奥利流量计的电路结构的示意图；

图4b示出了图4a中的科里奥利流量计的电路结构的框图；

图5a是根据本公开的内容的一个实施方式的科里奥利流量计的电路结构的示意图；

图5b示出了图5a中的科里奥利流量计的电路结构的框图；

图6a是根据本公开的内容的另一实施方式的科里奥利流量计的电路结构的示意图；

图6b示出了图6a中的科里奥利流量计的电路结构的框图；

图7a是根据本公开的内容的又一实施方式的科里奥利流量计的电路结构的示意图；

图7b示出了图7a中的科里奥利流量计的电路结构的框图；

图8是示出了根据本公开的内容的一个实施方式的非周期性开关控制信号的示意图；

图9是示出了根据本公开内容的一个实施方式的周期性开关控制信号的示意图；以及

图10是示出了不同温度下基准时间延迟差的变化的图。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本公开内容的示例性实施方式进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该理解，在开发任何这种实际实施方式的过程中可以做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着实施方式的不同而有所改变。

在此，还需要注意的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本公开内容，在附图中仅仅示出了与根据本公开内容的方案密切相关的装置结构，而省略了与本公开内容关系不大的其他细节。

为了便于理解本公开内容的技术方案，下面先描述比较例中的科里奥利流量计。

图1是示出根据比较例的科里奥利流量计10'的结构的示意图。图2a是示出根据比较例的科里奥利流量计10'的电路结构的示意图。图2b示出了根据比较例的科里奥利流量计的电路结构的框图。科里奥利流量计10'包括：管线接口、测量管103、驱动器D、科里奥利传感器以及变送器105'。管线接口包括第一管线接口101a和第二管线接口101b。第一管线接口101a用于与容纳以当前流量R流动的流体F的管线的第一接口(未示出)连接。第二管线接口101b用于与管线的第二接口(未示出)连接。科里奥利传感器包括右传感器Sa和左传感器Sb。如图1中所示，测量管103配置有一对平行布置的管道，即第一测量管103a和第二测量管103b。管道例如为U形管道。右传感器Sa和左传感器Sb可以包括线圈和磁体，其中，当线圈相对于磁体运动时，线圈中将感应出与该运动相关联的信号。右传感器Sa、左传感器Sb安装在测量管103上。具体而言，例如，左传感器Sb安装在入口侧的测量管上，并且右传感器Sa安装在出口侧的测量管上。从管线流出的流体F经由第二管线接口101b、入口侧的测量管、出口侧的测量管及第一管线接口101a流回管线。如图1中所示，测量管103上还安装有驱动器D。驱动器D能够以驱动信号S0驱动测量管103振动。右传感器Sa感测出口侧的测量管的振动，并给出与该振动有关的第一差分信号对Pa，其中，第一差分信号对Pa由信号Sa1和Sa2组成。第一差分信号对Pa经由右传感器输出端对Ps1输出，其中，右传感器输出端对Ps1由输出端子S11和S12组成。左传感器Sb感测入口侧的测量管的振动，并给出与该振动有关的第二差分信号对Pb，其中，第二差分信号对Pb由信号Sb1和Sb2组成。第二差分信号对Pb经由左传感器输出端对Ps2输出，其中，左传感器输出端对Ps2由输出端子S21和S22组成。测量管103的振动与驱动信号S0、测量管、测量管中的流体的流量及流向有关。根据科里奥利理论，在当前流量R情况下，入口侧的测量管和出口侧的测量管的振动情况不同，从而第一差分信号对Pa与第二差分信号对Pb不同。在使用科里奥利流量计10'测量当前流量R时，变送器105'与左传感器Sb、右传感器Sa及驱动器D电连接。

如图2a及2b所示，变送器105'包括信号处理器SP'。信号处理器SP'能够输出控制驱动器D的驱动器控制信号Sc。第一差分信号对Pa经由第一通道Cha'输入到信号处理器SP'。第二差分信号对Pb经由第二通道Chb'输入到信号处理器SP'。如图2a及2b中所示，第一通道Cha'具有接收第一差分信号对Pa的第一通道输入端对Pc1，其中，第一通道输入端对Pc1具有通道输入端子C11和C12；第二通道Chb'具有接收第二差分信号对Pb的第二通道输入端对Pc2，其中，第二通道输入端对Pc2具有通道输入端子C21和C22。注意，在科里奥利流量计10'工作时，右传感器输出端子对Ps1与第一通道输入端子对Pc1电连接(即S11电连接C11，S12电连接C12)，以接收第一差分信号对Pa；左传感器输出端子对Ps2与第二通道输入端子对Pc2电连接(即S21电连接C21，S22电连接C22)，以接收第二差分信号对Pb。可见，第一通道Cha'的输入信号对来自信号源右传感器Sa；第二通道Chb'的输入信号来自信号源右传感器Sb。第一通道Cha'输出第一通道输出信号Scha，第二通道Chb'输出第二通道输出信号Schb。第一通道Cha'具有引线、运算放大器OA1、电阻器R1、R2、R3以及电容器C1。第二通道Chb'具有引线、运算放大器OA2、电阻器R5、R6、R7以及电容器C2。信号处理器SP'接收第一通道输出信号Scha以及第二通道输出信号Schb。信号处理器SP'能够确定第一通道输出信号Scha相对于驱动信号S0的第一时间延迟Ta与第二通道输出信号Schb的相对于驱动信号S0的第二时间延迟Tb之间的第一时间延迟差Δt，其中，第一时间延迟Ta在数值上等于第一通道输出信号Scha与驱动信号S0之间的相位差所对应的时间(即，ω为驱动信号S0的角频率)，第二时间延迟Tb在数值上等于第二通道输出信号Schb与驱动信号S0之间的相位差所对应的时间(即，)。根据科里奥利流量计的原理，信号处理器SP'通常通过公式1计算流量R'作为当前流量。

R'＝FCF*(Δt-ΔT0) (1)

其中，FCF为流量校准因子，第一时间延迟差Δt＝Ta-Tb，ΔT0为预定环境且零流量的状况下的基准时间延迟差(也称为流量计零点或系统零点)。由于相位差和都是驱动信号S0而言的，所以也可以通过第一通道输出信号Scha与第二通道输出信号Schb的相位差来计算第一时间延迟差Δt(即，)，其中，为第一通道输出信号Scha的相位与第二通道输出信号Schb的相位的差。

经研究，发明人认为，上述方法计算的流量R'的置信度有待提高。参见公式2，第一时间延迟Ta为右传感器Sa的传感器时间延迟Ta_sensor与第一通道的时间延迟Ta_channel的和。

Ta＝Ta_sensor+Ta_channel (2)

同理，参见公式3，第二时间延迟Tb为左传感器Sb的传感器时间延迟Tb_sensor与第二通道的时间延迟Tb_channel的和。

Tb＝Tb_sensor+Tb_channel (3)

而第一时间延迟差Δt的定义如公式4所示。

Δt＝Ta-Tb (4)

由此可知，如公式5所示，第一时间延迟差Δt为当前传感器时间延迟差Δt_sensor与当前通道时间延迟差Δt_channel的和。

Δt＝Δt_sensor+Δt_channel (5)

其中，Δt_sensor＝Ta_sensor-Tb_sensor，Δt_channel＝Ta_channel-Tb_channel。

根据科里奥利流量计的原理，准确的当前流量R是用公式6来确定。

R＝FCF*(Δt_sensor-ΔT0_sensor) (6)

其中，ΔT0_sensor为预定环境且零流量的状况下的传感器基准时间延迟差(也称传感器零点或机械零点)。

由此可知R'＝R+FCF*(Δt_channel-ΔT0_channel)，其中，Δt_channel为当前通道时间延迟差，ΔT0_channel为预定环境状况下的通道基准时间延迟差(也称为通道零点、电子零点或变送器零点)，并且ΔT0＝ΔT0_sensor+ΔT0_channel。由于当前流量下的环境状况(例如，温度、相对湿度等)与预定环境状况可能不同，(Δt_channel-ΔT0_channel)并不一定为零。因此，比较例中计算的当前流量的置信度有待提高。预定环境状况可以指预定温度及相对湿度下的环境状况，例如：温度为20℃且相对湿度为50％的环境状况。优选的，将预定环境状况选择为流量计实际使用时的通常工况下的环境状况。当流量测量结果对湿度不敏感时，预定环境状况可以指预定温度下的环境状况，例如：温度为20℃的环境状况。由于通道基准时间延迟差ΔT0_channel与流量无关，所以确定ΔT0_channel时，环境状况应为预定环境状况，但流量可以为零，也可以为某个非零值。

考虑到上述问题，发明人设计了以下多种用于科里奥利流量计的变送器。

概括而言，上述多种用于科里奥利流量计的变送器包括：第一通道，具有第一运算放大器，并且第一通道被配置成输出第一通道输出信号；第二通道，具有第二运算放大器，并且第二通道被配置成输出第二通道输出信号；信号处理器，被配置成接收第一通道输出信号以及第二通道输出信号，并且确定第一通道输出信号与第二通道输出信号之间的时间延迟差；以及开关单元，包括至少一个开关对，并且开关单元被配置成通过在第一电连接状态和第二电连接状态之间切换开关单元，使第一通道和第二通道中的至少一个的输入信号对在两种输入信号对之间切换，使得信号处理器能够确定变送器的当前通道时间延迟差以及当前流量；其中，信号处理器还被配置成输出开关控制信号以控制开关单元的电连接状态；两种输入信号对的信号源彼此不同；第一通道被配置成能够接收在科里奥利流量计的驱动器以驱动信号驱动科里奥利流量计的测量管振动期间从右传感器输出的第一差分信号对；并且第二通道被配置成能够接收在科里奥利流量计的驱动器以驱动信号驱动科里奥利流量计的测量管振动期间从左传感器输出的第二差分信号对。

图3是根据本公开的内容的一个实施方式的科里奥利流量计10A的结构的示意图。图4a是示出图3中的科里奥利流量计10A的电路结构的示意图。图4b示出了图4a中的科里奥利流量计10A的电路结构的框图。

如图3中所示，科里奥利流量计10A包括：变送器105A、测量管103、驱动器D、右传感器Sa以及左传感器Sb。测量管103配置有一对平行布置的管道，即第一测量管103a和第二测量管103b。管道例如为U形管道。驱动器D安装在测量管103上，并且驱动器D被配置成以驱动信号S0驱动测量管103振动。右传感器Sa安装在测量管103上，并且右传感器Sa被配置成输出由信号Sa1和Sa2组成的第一差分信号对Pa。左传感器Sb安装在测量管103上，并且左传感器Sb被配置成输出由信号Sb1和Sb2组成的第二差分信号对Pb。具体而言，例如，左传感器Sb安装在入口侧的测量管上，并且右传感器Sa安装在出口侧的测量管上。也就是说，相比于图1中的科里奥利流量计10'，图3中的科里奥利流量计10A的改变在于：使用了新的变送器105A。科里奥利流量计10A的其余构件可以和科里奥利流量计10'相应构件相同，在此不再赘述。

下面参照4说明变送器105A、科里奥利流量计10A的结构。变送器105A包括：包括第一开关对Psw1和第二开关对Psw2的开关单元109、第一通道Cha、第二通道Chb以及信号处理器SP。第一开关对Psw1包括开关Sw11和Sw12。第二开关对Psw2包括开关Sw21和Sw22。第一开关对Psw1具有由输入端子Is11和Is12组成的第一开关输入端对Pis1。第一开关输入端对Pis1用于接收第一差分信号对Pa。第二开关对Psw2具有由输入端子Is21和Is22组成的第二开关输入端对Pis2。第二开关输入端对Pis2用于接收第二差分信号对Pb。第一通道Cha包括由输入端子C11和C12组成的第一通道输入端对Pc1，以及由输入端子C31和C32组成的第三通道输入端对Pc3。第二通道Chb包括由输入端子C21和C22组成的第二通道输入端对Pc2，以及由输入端子C41和C42组成的第四通道输入端对Pc4。注意，在科里奥利流量计10A工作时，右传感器输出端子对Ps1与第一开关输入端子对Pis1电连接(即S11电连接Is11，S12电连接Is12)，以接收第一差分信号对Pa；左传感器输出端子对Ps2与第二开关输入端子对Pis2电连接(即S21电连接Is21，S22电连接Is22)，以接收第二差分信号对Pb。第一通道Cha具有引线、运算放大器OA1、电阻器R1、R2、R3以及电容器C1。第二通道Chb具有引线、运算放大器OA2、电阻器R5、R6、R7以及电容器C2。图4a中的信号处理器SP能够输出控制驱动器D的驱动器控制信号Sc，以使驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10A的测量管振动。右传感器Sa被配置成感测出口侧的测量管的振动，并给出与该振动有关的由信号Sa1和Sa2组成的第一差分信号对Pa，其中，第一差分信号对Pa是在科里奥利流量计10A的驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10A的测量管103振动期间从右传感器Sa输出的信号对。第一差分信号对Pa经由右传感器输出端对Ps1输出，其中，右传感器输出端对Ps1由输出端子S11和S12组成。左传感器Sb被配置成感测入口侧的测量管的振动，并给出与该振动有关的由信号Sb1和Sb2组成的第二差分信号对Pb，其中，第二差分信号对Pb是在科里奥利流量计10A的驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10A的测量管103振动期间从左传感器Sb输出的信号对。第二差分信号对Pb经由左传感器输出端对Ps2输出，其中，左传感器输出端对Ps2由输出端子S21和S22组成。信号处理器SP被配置成接收第一通道输出信号Scha以及第二通道输出信号Schb，并且确定第一通道输出信号的相对于驱动信号S0的第一时间延迟Ta与第二通道输出信号的相对于驱动信号S0的第二时间延迟Tb之间的时间延迟差。该时间延迟差可以在确定Ta和Tb后直接利用Ta和Tb的差来确定，也可以如比较例中那样，通过第一通道输出信号Scha与第二通道输出信号Schb的相位差来计算该时间延迟差(即，该时间延迟差等于)，其中，可以直接由第一通道输出信号Scha的相位与第二通道输出信号Schb的相位的差来确定，也可以先确定第一通道输出信号Scha的相对于驱动信号S0的第一相位差和第二通道输出信号Schb的相对于驱动信号S0的第二相位差，然后基于第一相位差和第二相位差确定相位差开关单元109(即，第一开关对Psw1和第二开关对Psw2)的电连接状态包括第一电连接状态St1和第二电连接状态St2。如图4a及4b中所示，信号处理器SP还被配置成输出开关控制信号Ssw以控制开关单元109的电连接状态。在开关控制信号Ssw的作用下，开关单元109能够可控地处于第一电连接状态st1和第二电连接状态st2中的一个。

对于变送器105A，在第一电连接状态St1，第一开关对Psw1将第一开关输入端对Pis1与第一通道Cha的第一通道输入端对Pc1电连接(即，Is11电连接C11，Is12电连接C12)，并且第二开关对Psw2将第二开关输入端对Pis2与第二通道Chb的第二通道输入端对Pc2电连接(即，Is21电连接C21，Is22电连接C22)。

对于变送器105A，在第二电连接状态St2，第一开关对Psw1将第一开关输入端对Pis1与第四通道输入端对Pc4电连接(即，Is11电连接C41，Is12电连接C42)，并且第二开关对Psw2将第二开关输入端对Pis2与第三通道输入端对Pc3电连接(即，Is21电连接C31，Is22电连接C32)。

参见图4a及4b，第一通道Cha的输入信号对能够经由开关单元109在两种输入信号对(即，来自右传感器Sa的第一差分信号对Pa和来自左传感器Sb的第二差分信号对Pb)之间切换；第二通道Chb的输入信号对能够经由开关单元109在两种输入信号对(即，来自右传感器Sa的第一差分信号对Pa和来自左传感器Sb的第二差分信号对Pb)之间切换。

优选的，第一通道Cha、第二通道Chb中所用的引线具有接地的屏蔽层。信号处理器SP可以是数字信号处理器或模拟信号处理器。在信号处理器SP为数字信号处理器的情况下，第一通道Cha、第二通道Chb中还可以设置有模数转换器。需要说明的是，在本公开内容中，第一通道Cha、第二通道Chb说包含的组件不限于图4a中已示出的组件，还可以根据需要增加、减少和/或替换组件。

在第一电连接状态St1，参见公式2，第一时间延迟Ta为右传感器Sa的传感器时间延迟Ta_sensor与第一通道的时间延迟Ta_channel的和；参见公式3，第二时间延迟Tb为左传感器Sb的传感器时间延迟Tb_sensor与第二通道的时间延迟Tb_channel的和。

在第二电连接状态St2，参见公式7，第三时间延迟Ta'为左传感器Sb的传感器时间延迟Tb_sensor与第一通道的时间延迟Ta_channel的和；参见公式8，第四时间延迟Tb'为右传感器Sa的传感器时间延迟Ta_sensor与第二通道的时间延迟Tb_channel的和。

Ta'＝Tb_sensor+Ta_channel (7)

Tb'＝Ta_sensor+Tb_channel (8)

结合公式2、3、7、8可知，能够利用公式9计算当前通道时间延迟差Δt_channel。

能够利用公式10计算当前传感器时间延迟差Δt_sensor。

其中，第一时间延迟差Δt＝(Ta_sensor-Tb_sensor)+(Ta_channel-Tb_channel)；第二时间延迟差Δt'＝(Tb_sensor-Ta_sensor)+(Ta_channel-Tb_channel)。

在预定环境且流量为零的状况下，利用公式9、10，信号处理器SP可以确定预定环境且零流量的状况下的传感器基准时间延迟差ΔT0_sensor，以及通道基准时间延迟差ΔT0_channel。注意，如果仅需确定通道基准时间延迟差ΔT0_channel，则并不需要在零流量下进行，而是可以在任意流量且环境状况为预定环境状况下进行。

这样，信号处理器就可以利用公式6更准确地确定当前流量R，其中，ΔT0_sensor(即，传感器零点)、ΔT0_channel(即，通道零点或变送器零点)可以预先确定后存储在变送器105的存储装置中，以便于以后多次使用。在需要时，也可以重新确定传感器零点和/或通道零点，以更新存储的传感器零点和/或通道零点。

信号处理器SP可以被配置成控制开关单元109周期性地处于第一电连接状态St1和第二电连接状态St2，并且第一电连接状态St1和第二电连接状态St2在时间上彼此相邻，从而，能够根据公式9、10实时、动态地确定当前通道时间延迟差和当前传感器时间延迟差。

信号处理器SP也可以利用公式11准确地确定当前流量R。

R＝FCF*(Δt-ΔT0)-FCF*(Δt_channel-ΔT0_channel) (11)

由于当前通道时间延迟差与通道所处的环境状况有关，所以当环境状况较稳定时可以使用历史通道时间延迟差Δth_channel代替公式11中的Δt_channel，例如，使用10分钟之前通过切换电连接状态由公式9确定的通道时间延迟差(即，历史通道时间延迟差Δth_channel)；优选，先前环境状况和当前环境状况接近或不同程度在预定的范围内。也就是说，可以将已确定的某历史时刻的通道时间延迟差存储在变送器105的存储装置中作为历史通道时间延迟差，以便于以后多次使用。可见，信号处理器SP也可以利用公式12准确地确定当前流量R。

R＝FCF*(Δt-ΔT0)-FCF*(Δth_channel-ΔT0_channel) (12)

由于确定当前流量时，并不一定每次都需要确定通道时间延迟差，所以信号处理器SP还可以被配置成控制开关单元109在处于第二电连接状态St2之后在连续多个开关接通周期处于第一电连接状态St1。

还可以对图4a、4b中的科里奥利流量计10A的变送器105A进行修改，得到新的科里奥利流量计10B。图5a是根据本公开的内容的一个实施方式的科里奥利流量计10B的电路结构的示意图。图5b示出了图5a中的科里奥利流量计10B的电路结构的框图

如图5a及5b中所示，科里奥利流量计10B包括变送器105B。除变送器外，科里奥利流量计10B的结构与科里奥利流量计10A相同。下面参照5a及5b说明变送器105B、科里奥利流量计10B的结构。变送器105B包括：包括第一开关对Psw1和第二开关对Psw2的开关单元109、第一通道Cha、第二通道Chb、信号处理器SP以及基准信号源110。第一开关对Psw1包括开关Sw11和Sw12。第二开关对Psw2包括开关Sw21和Sw22。第一开关对Psw1具有由输入端子Is11和Is12组成的第一开关输入端对Pis1。第一开关输入端对Pis1用于接收第一差分信号对Pa。第二开关对Psw2具有由输入端子Is21和Is22组成的第二开关输入端对Pis2。第二开关输入端对Pis2用于接收第二差分信号对Pb。第一通道Cha包括由输入端子C11和C12组成的第一通道输入端对Pc1。第二通道Chb包括由输入端子C21和C22组成的第二通道输入端对Pc2。注意，在科里奥利流量计10B工作时，右传感器输出端子对Ps1与第一开关输入端子对Pis1电连接(即S11电连接Is11，S12电连接Is12)，以接收第一差分信号对Pa；左传感器输出端子对Ps2与第二开关输入端子对Pis2电连接(即S21电连接Is21，S22电连接Is22)，以接收第二差分信号对Pb。第一通道Cha具有引线、运算放大器OA1、电阻器R1、R2、R3以及电容器C1。第二通道Chb具有引线、运算放大器OA2、电阻器R5、R6、R7以及电容器C2。图5a中的信号处理器SP能够输出控制驱动器D的驱动器控制信号Sc，以使驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10B的测量管振动。驱动器控制信号Sc还能够控制控制基准信号源110输出第一基准差分信号对Psr1和第二基准差分信号对Psr2，其中，第一基准差分信号对Psr1由信号Sr11和Sr12组成，第二基准差分信号对Psr2由信号Sr21和Sr22组成。基准信号源110具有第一基准差分信号输出端对Pr1和第二基准差分信号输出端对Pr2，其中，第一基准差分信号输出端对Pr1由输出端子r11、r12组成，第二基准差分信号输出端对Pr2由输出端子r21、r22组成。基准信号源110被配置成从第一基准差分信号输出端Pr1对输出第一基准差分信号对Psr1，并且从第二基准差分信号输出端对Pr2输出第二基准差分信号对Psr2。第一基准差分信号对Psr1和第二基准差分信号对Psr2的中的每对的频率与驱动信号S0的频率相同。第一基准差分信号对Psr1和第二基准差分信号对Psr2中的正相信号(Sr12、Sr22)的相位相同，第一基准差分信号对Psr1和第二基准差分信号对Psr2中的负相信号(Sr11、Sr21)的相位也相同。即，第一基准差分信号对Psr1和第二基准差分信号对Psr2是相同的差分信号对。基准信号源110可以是驱动信号分配器或正弦波发生器，其中，驱动信号分配器将驱动信号S0转换为基准差分信号对并分配给第一基准差分信号输出端对Pr1和第二基准差分信号输出端对Pr2。右传感器Sa被配置成感测出口侧的测量管的振动，并给出与该振动有关的由信号Sa1和Sa2组成的第一差分信号对Pa，其中，第一差分信号对Pa是在科里奥利流量计10B的驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10B的测量管振动期间从右传感器Sa输出的信号对。第一差分信号对Pa经由右传感器输出端对Ps1输出，其中，右传感器输出端对Ps1由输出端子S11和S12组成。左传感器Sb被配置成感测入口侧的测量管的振动，并给出与该振动有关的由信号Sb1和Sb2组成的第二差分信号对Pb，其中，第二差分信号对Pb是在科里奥利流量计10B的驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10B的测量管振动期间从左传感器Sb输出的信号对。第二差分信号对Pb经由左传感器输出端对Ps2输出，其中，左传感器输出端对Ps2由输出端子S21和S22组成。信号处理器SP被配置成接收第一通道输出信号Scha以及第二通道输出信号Schb，并且确定第一通道输出信号Scha的相对于驱动信号S0的第一时间延迟Ta与第二通道输出信号的相对于驱动信号S0的第二时间延迟Tb之间的时间延迟差。该时间延迟差可以在确定Ta和Tb后直接利用Ta和Tb的差来确定，也可以如比较例中那样，通过第一通道输出信号Scha与第二通道输出信号Schb的相位差来计算该时间延迟差(即，该时间延迟差等于)，其中，可以直接由第一通道输出信号Scha的相位与第二通道输出信号Schb的相位的差来确定，也可以先确定第一通道输出信号Scha的相对于驱动信号S0的第一相位差和第二通道输出信号Schb的相对于驱动信号S0的第二相位差，然后基于第一相位差和第二相位差确定相位差开关单元109(第一开关对Psw1和第二开关对Psw2)的电连接状态包括第一电连接状态St1和第二电连接状态St2。如图5a及5b中所示，信号处理器SP还被配置成输出开关控制信号Ssw以控制开关单元109的电连接状态。在开关控制信号Ssw的作用下，开关单元109会能够可控地处于第一电连接状态St1和第二电连接状态St2中的一个。

对于变送器105B，在第一电连接状态St1，第一开关对Psw1将第一开关输入端对Pis1与第一通道Cha的第一通道输入端对Pc1电连接(即，Is11电连接C11，并且Is12电连接C12)，并且第二开关对Psw2将第二开关输入端对Pc2与第二通道Chb的第二通道输入端对Pc2电连接(即，Is21电连接C21，并且Is22电连接C22)。基于第一状态St1下的第一通道输出信号Scha和第一通道输出信号Schb，信号处理器SP能够确定在当前流量情况下的第一时间延迟差Δt。

对于变送器105B，在第二电连接状态St2，第一开关对Psw1将第一基准差分信号输出端对Pr1与第一通道输入端对Pc1电连接(即，r11电连接C11，并且r12电连接C12)，并且第二开关对Psw2将第二基准差分信号输出端对Pr2与第二通道输入端对Pc2电连接(即，r21电连接C21，并且r22电连接C22)。基于第二状态St2下的第一通道输出信号Scha和第一通道输出信号Schb，信号处理器SP能够确定在当前流量情况下的第二时间延迟差Δt'。由于在第二电连接状态St2两个通道输入的是相同的基准差分信号对，所以当前通道时间延迟差Δt_channel等于第二时间延迟差Δt'。相应的，当前传感器时间延迟差Δt_sensor＝Δt-Δt'。可见，当将开关单元109设置为第二电连接状态St2时，可以确定当前通道时间延迟差Δt_channel。信号处理器SP被配置成将第二时间延迟差Δt'设定为第一通道Cha与第二通道Chb之间的当前通道时间延迟差Δt_channel。

参见图5a及5b，第一通道Cha的输入信号对能够经由开关单元109在两种输入信号对(即，来自右传感器Sa的第一差分信号对Pa和来自基准信号源110的第一基准差分信号对Psr1)之间切换；第二通道Chb的输入信号对能够经由开关单元109在两种输入信号对(即，来自左传感器Sb的第二差分信号对Pb和来自基准信号源110的第二基准差分信号对Psr2)之间切换。

如果在预定环境且流量为零的状况下将科里奥利流量计10B的开关单元109在第一电连接状态St1和第二电连接状态St2间切换，就可以确定预定环境且零流量的状况下的传感器基准时间延迟差ΔT0_sensor、通道基准时间延迟差ΔT0_channel、基准时间延迟差ΔT0＝ΔT0_sensor+ΔT0_channel。注意，如果仅需确定通道基准时间延迟差ΔT0_channel，则并不需要在零流量下进行，而是可以在任意流量且环境状况为预定环境状况下进行。

有了上述时间延迟差，使用科里奥利流量计10B，同样可以利用公式6、11、12确定当前流量R。注意，对于科里奥利流量计10B，在确定当前通道时间延迟差Δt_channel时，不需要考虑流量情况。如流量不稳定时，仍可以准确确定当前通道时间延迟差Δt_channel。

科里奥利流量计10B不仅能够提高流量测量的置信度，而且，可以在任何时间确定通道零点，而不需要关注此时左右传感器的状况。

还可以对图4a中的科里奥利流量计10A的变送器105A进行修改，得到新的科里奥利流量计10C。图6a是根据本公开的内容的另一实施方式的科里奥利流量计10C的电路结构的示意图。图6b示出了图6a中的科里奥利流量计10C的电路结构的框图。

科里奥利流量计10C包括变送器105C。除变送器外，科里奥利流量计10C的结构与科里奥利流量计10A相同。下面参照图6a、6b说明变送器105C、科里奥利流量计10C的结构。变送器105C包括：包括第二开关对Psw2的开关单元109、第一通道Cha、第二通道Chb以及信号处理器SP。第二开关对Psw2包括开关Sw21和Sw22。第一通道Cha包括由输入端子C11和C12组成的第一通道输入端对Pc1，其中，第一通道输入端对Pc1用于接收所述第一差分信号对Pa。第二开关对Psw2具有由输入端子Is21和Is22组成的第二开关输入端对Pis2。第二开关输入端对Pis2用于接收第二差分信号对Pb。第二开关对Psw2还具有与第一通道输入端对Pc1并联连接的第四开关输入端对Pis4(即，C11与Is41电连接，并且C12与Is42电连接)，其中，第四开关输入端对Pis4由输入端子Is41和Is42组成。第二通道Chb包括由输入端子C21和C22组成的第二通道输入端对Pc2。注意，在科里奥利流量计10C工作时，右传感器输出端子对Ps1与第一通道输入端对Pc1电连接(即S11电连接C11，S12电连接C12)，以接收第一差分信号对Pa；左传感器输出端子对Ps2与第二开关输入端子对Pis2电连接(即S21电连接Is21，S22电连接Is22)，以接收第二差分信号对Pb。第一通道Cha具有引线、运算放大器OA1、电阻器R1、R2、R3以及电容器C1。第二通道Chb具有引线、运算放大器OA2、电阻器R5、R6、R7以及电容器C2。图6a中的信号处理器SP能够输出控制驱动器D的驱动器控制信号Sc，以使驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10B的测量管振动。右传感器Sa被配置成感测出口侧的测量管的振动，并给出与该振动有关的由信号Sa1和Sa2组成的第一差分信号对Pa，其中，第一差分信号对Pa是在科里奥利流量计10C的驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10C的测量管振动期间从右传感器Sa输出的信号对。第一差分信号对Pa经由右传感器输出端对Ps1输出，其中，右传感器输出端对Ps1由输出端子S11和S12组成。左传感器Sb被配置成感测入口侧的测量管的振动，并给出与该振动有关的由信号Sb1和Sb2组成的第二差分信号对Pb，其中，第二差分信号对Pb是在科里奥利流量计10C的驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10C的测量管振动期间从左传感器Sb输出的信号对。第二差分信号对Pb经由左传感器输出端对Ps2输出，其中，左传感器输出端对Ps2由输出端子S21和S22组成。信号处理器SP被配置成接收第一通道输出信号Scha以及第二通道输出信号Schb，并且确定第一通道输出信号的相对于驱动信号S0的第一时间延迟Ta与第二通道输出信号的相对于驱动信号S0的第二时间延迟Tb之间的时间延迟差。该时间延迟差可以在确定Ta和Tb后直接利用Ta和Tb的差来确定，也可以如比较例中那样，通过第一通道输出信号Scha与第二通道输出信号Schb的相位差来计算该时间延迟差(即，该时间延迟差等于)，其中，可以直接由第一通道输出信号Scha的相位与第二通道输出信号Schb的相位的差来确定，也可以先确定第一通道输出信号Scha的相对于驱动信号S0的第一相位差和第二通道输出信号Schb的相对于驱动信号S0的第二相位差，然后基于第一相位差和第二相位差确定相位差开关单元109(第一开关对Psw1和第二开关对Psw2)的电连接状态包括第一电连接状态St1和第二电连接状态St2。如图6a及6b中所示，信号处理器SP还被配置成输出开关控制信号Ssw以控制开关单元109的电连接状态。在开关控制信号Ssw的作用下，开关单元109能够可控地处于第一电连接状态St1和第二电连接状态St2中的一个。

对于变送器105C，在第一电连接状态St1，第二开关对Psw2将所述第二开关输入端对Pis2与第二通道Chb的第二通道输入端对Pc2电连接(即，Is21电连接C21，并且Is22电连接C22)，以接收第二差分信号对Pb。基于第一状态St1下的第一通道输出信号Scha和第一通道输出信号Schb，信号处理器SP能够确定在当前流量情况下的第一时间延迟差Δt。

对于变送器105C，在第二电连接状态St2，第二开关对Psw2将第四开关输入端对Pis4与第二通道输入端对Pc2电连接(即，Is41电连接C21，并且Is42电连接C22)。基于第二状态St2下的第一通道输出信号Scha和第一通道输出信号Schb，信号处理器SP能够确定在当前流量情况下的第二时间延迟差Δt'。由于在第二电连接状态St2两个通道输入的是相同的第一差分信号对Pa，所以当前通道时间延迟差Δt_channel等于第二时间延迟差Δt'。相应的，当前传感器时间延迟差Δt_sensor＝Δt-Δt'。可见，当将开关单元109设置为第二电连接状态St2时，可以确定当前通道时间延迟差Δt_channel。信号处理器SP被配置成将第二时间延迟差Δt'设定为第一通道Cha与第二通道Chb之间的当前通道时间延迟差Δt_channel。

参见图6a及6b，第二通道Chb的输入信号对能够经由开关单元109在两种输入信号对(即，来自左传感器Sb的第二差分信号对Pb和来自右传感器Sa的第一差分信号对Pa)之间切换。

如果在预定环境且流量为零的状况下将科里奥利流量计10C的开关单元109在第一电连接状态St1和第二电连接状态St2间切换，就可以确定预定环境且零流量的状况下的传感器基准时间延迟差ΔT0_sensor、通道基准时间延迟差ΔT0_channel、基准时间延迟差ΔT0＝ΔT0_sensor+ΔT0_channel。注意，如果仅需确定通道基准时间延迟差ΔT0_channel，则并不需要在零流量下进行，而是可以在任意流量且环境状况为预定环境状况下进行。

有了上述时间延迟差，使用科里奥利流量计10C，同样可以利用公式6、11、12确定当前流量R。注意，对于科里奥利流量计10C，在确定当前通道时间延迟差Δt_channel时，不需要考虑流量情况。如流量不稳定时，仍可以准确确定当前通道时间延迟差Δt_channel。

还可以对图4a中的科里奥利流量计10A的变送器105A进行修改，得到新的科里奥利流量计10D。图7a是根据本公开的内容的又一实施方式的科里奥利流量计10D的电路结构的示意图。图7b示出了图7a中的科里奥利流量计10D的电路结构的框图。

科里奥利流量计10D包括变送器105D。除变送器外，科里奥利流量计10D的结构与科里奥利流量计10A相同。下面参照图7a、7b说明变送器105D、科里奥利流量计10D的结构。变送器105D包括：包括第一开关对Psw1的开关单元109、第一通道Cha、第二通道Chb以及信号处理器SP。第一开关对Psw1包括开关Sw11和Sw12。第二通道Chb包括由输入端子C21和C22组成的第二通道输入端对Pc2，第二通道输入端对Pc2用于接收第二差分信号对Pb。第一开关对Psw1具有由输入端子Is11和Is12组成的第一开关输入端对Pis1，其中，第一开关输入端对Pis1用于接收所述第一差分信号对Pa。第一开关对Psw1还具有与第二通道输入端对Pc2并联连接的第三开关输入端对Pis3(即，C21与Is31电连接，并且C22与Is32电连接)，其中，第三开关输入端对Pis3由输入端子Is31和Is32组成。注意，在科里奥利流量计10D工作时，左传感器输出端子对Ps2与第二通道输入端对Pc2电连接(即S21电连接C21，S22电连接C22)，以接收第二差分信号对Pb；右传感器输出端子对Ps1与第一开关输入端子对Pis1电连接(即S11电连接Is11，S12电连接Is12)，以接收第一差分信号对Pa。第一通道Cha具有引线、运算放大器OA1、电阻器R1、R2、R3以及电容器C1。第二通道Chb具有引线、运算放大器OA2、电阻器R5、R6、R7以及电容器C2。图7a中的信号处理器SP能够输出控制驱动器D的驱动器控制信号Sc，以使驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10C的测量管振动。右传感器Sa被配置成感测出口侧的测量管的振动，并给出与该振动有关的由信号Sa1和Sa2组成的第一差分信号对Pa，其中，第一差分信号对Pa是在科里奥利流量计10D的驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10D的测量管振动期间从右传感器Sa输出的信号对。第一差分信号对Pa经由右传感器输出端对Ps1输出，其中，右传感器输出端对Ps1由输出端子S11和S12组成。左传感器Sb被配置成感测入口侧的测量管的振动，并给出与该振动有关的由信号Sb1和Sb2组成的第二差分信号对Pb，其中，第二差分信号对Pb是在科里奥利流量计10D的驱动器D以驱动信号S0驱动科里奥利流量计10D的测量管振动期间从左传感器Sb输出的信号对。第二差分信号对Pb经由左传感器输出端对Ps2输出，其中，左传感器输出端对Ps2由输出端子S21和S22组成。信号处理器SP被配置成接收第一通道输出信号Scha以及第二通道输出信号Schb，并且确定第一通道输出信号的相对于驱动信号S0的第一时间延迟Ta与第二通道输出信号的相对于驱动信号S0的第二时间延迟Tb之间的时间延迟差。该时间延迟差可以在确定Ta和Tb后直接利用Ta和Tb的差来确定，也可以如比较例中那样，通过第一通道输出信号Scha与第二通道输出信号Schb的相位差来计算该时间延迟差(即，该时间延迟差等于)，其中，可以直接由第一通道输出信号Scha的相位与第二通道输出信号Schb的相位的差来确定，也可以先确定第一通道输出信号Scha的相对于驱动信号S0的第一相位差和第二通道输出信号Schb的相对于驱动信号S0的第二相位差，然后基于第一相位差和第二相位差确定相位差开关单元109(第一开关对Psw1和第二开关对Psw2)的电连接状态包括第一电连接状态St1和第二电连接状态St2。如图7a及7b中所示，信号处理器SP还被配置成输出开关控制信号Ssw以控制开关单元109的电连接状态。在开关控制信号Ssw的作用下，开关单元109能够可控地处于第一电连接状态St1和第二电连接状态St2中的一个。

对于变送器105D，在第一电连接状态St1，第一开关对Psw1将第一开关输入端对Pis1与第一通道Cha的第一通道输入端对Pc1(即，Is11电连接C11，并且Is12电连接C12)电连接，以接收第一差分信号对Pa。基于第一状态St1下的第一通道输出信号Scha和第一通道输出信号Schb，信号处理器SP能够确定在当前流量情况下的第一时间延迟差Δt。

对于变送器105D，在第二电连接状态St2，第一开关对Psw1将第三开关输入端对Pis3与第一通道输入端对Pc1电连接(即，Is31电连接C11，并且Is32电连接C32)。基于第二状态St2下的第一通道输出信号Scha和第一通道输出信号Schb，信号处理器SP能够确定在当前流量情况下的第二时间延迟差Δt'。由于在第二电连接状态St2两个通道输入的是相同的第二差分信号对Pb，所以当前通道时间延迟差Δt_channel等于第二时间延迟差Δt'。相应的，当前传感器时间延迟差Δt_sensor＝Δt-Δt'。可见，当将开关单元109设置为第二电连接状态时，可以确定当前通道时间延迟差Δt_channel。信号处理器SP被配置成将第二时间延迟差Δt'设定为第一通道Cha与第二通道Chb之间的当前通道时间延迟差Δt_channel。

参见图7a及7b，第一通道Cha的输入信号对能够经由开关单元109在两种输入信号对(即，来自右传感器Sa的第一差分信号对Pa和来自左传感器Sb的第二差分信号对Pb)之间切换。

如果在预定环境且流量为零的状况下将科里奥利流量计10D的开关单元109在第一电连接状态St1和第二电连接状态St2间切换，就可以确定预定环境且零流量的状况下的传感器基准时间延迟差ΔT0_sensor、通道基准时间延迟差ΔT0_channel、基准时间延迟差ΔT0＝ΔT0_sensor+ΔT0_channel。注意，如果仅需确定通道基准时间延迟差ΔT0_channel，则并不需要在零流量下进行，而是可以在任意流量且环境状况为预定环境状况下进行。

有了上述时间延迟差，使用科里奥利流量计10D，同样可以利用公式6、11、12确定当前流量R。注意，对于科里奥利流量计10D，在确定当前通道时间延迟差Δt_channel时，不需要考虑流量情况。如流量不稳定时，仍可以准确确定当前通道时间延迟差Δt_channel。

在使用科里奥利流量计10A、10B、10C或10D利用公式12确定当前流量时，由于Δth_channel可以在多个开关接通周期C使用，所以信号处理器SP可以被配置成控制开关单元109在处于第二电连接状态St2之后在连续多个开关接通周期处于第一电连接状态St1，即，电连接状态的切换具有非周期性。图8是示出了根据本公开的内容的一个实施方式的非周期性开关控制信号Ssw的示意图。图8中的非周期性开关控制信号适用于环境情况不变或变化缓慢的情况。开关控制信号Ssw控制开关单元109的电连接状态。例如，在第一电平V1，电连接状态为第一状态St1，在第二电平V2，电连接状态为第一状态St2。图8中，t为时间，Cn-2、Cn-1、Cn、Cn+1、Cn+2分别为第n-2、n-1、n、n+1、n+2开关接通周期。在图8中，开关单元109在处于第二电连接状态St2之后在连续多个开关接通周期(例如，开关接通周期Cn+1、Cn+2)处于第一电连接状态St1。在本公开内容中，开关接通周期与信号处理器的处理能力有关，一个开关接通周期的时间应该大于等于处理通道输出信号Scha和Schb并确定了当前流量所用的时间。

在使用科里奥利流量计10A、10B、10C或10D确定当前流量时，可以将开关单元109控制成周期性地处于第一电连接状态St1和第二电连接状态St2，第一电连接状态St1和第二电连接状态St2在时间上彼此相邻。图9是示出了根据本修改的实施方式的周期性开关控制信号Ssw的示意图。图9的周期性开关控制信号适用于环境情况变化快或要求高流量测量准确度的情况。开关控制信号Ssw控制开关单元109的电连接状态。在第一电平V1，电连接状态为第一状态St1，在第二电平V2，电连接状态为第一状态St2。图9中，t为时间，Cn-2、Cn-1、Cn、Cn+1、Cn+2分别为第n-2、n-1、n、n+1、n+2开关接通周期。从图9中可知，在本实施方式中，第一电连接状态St1和第二电连接状态St2在时间上彼此相邻。

图10是示出了不同温度下基准时间延迟差(零点)的变化的图，其中，所使用的流量计为科里奥利流量计10A。如图10中所示，在零流量情况下，当环境温度Temp从23℃变化到100℃时，传感器基准时间延迟差ΔT0_sensor变化了0.1nS(即，传感器的零点漂移了0.1nS)，通道基准时间延迟差ΔT0_channel变化了12.1nS(即，通道的零点漂移了12.1nS)，流量计基准时间延迟差ΔT0变化了12.2nS(即，流量计的零点漂移了12.2nS)。可见，通过使用开关单元，可以消除通道时间延迟差变化(通道零点漂移)对流量测量的影响，从而提高流量测量的置信度。在图10所示的示例中，通过使用本公开内容所描述的流量计，可以使流量测量误差从“FCF*12.2nS”减小到“FCF*0.1nS”。

对于本公开内容所公开的方案，通过分离传感器和通道对时间延迟的贡献，可以移除通道引起的零点漂移，从而提高测量的置信度。对于本公开内容所公开的方案，通过比较传感器的工厂零点(即，由流量计制造商给出的传感器基准时间延迟差)和传感器的工况零点(即，在实际安装后确定的传感器基准时间延迟差)，可以确定工况情况下，传感器的安装应力，从而便于确定安装是否合格。对于本公开内容公开的科里奥利流量计，通过跟踪所记录的通道零点(即，通道基准时间延迟差)，可以在变送器发生严重故障前，对变送器的健康状况作出诊断，以便于及时检修。对于本公开内容公开的科里奥利流量计，由于其可以在第一电连接状态与第二电连接状态间切换，这使得即使在易变的、严酷环境下，流量计的测量性能也能得到保障。前述确定安装应力、诊断变送器的健康状况的功能可以集成在变送器中，这有助于测量仪的智能化。

尽管上面已经通过对本公开内容的具体实施方式的描述对本公开内容进行了披露，但是，应该理解，本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本公开内容的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本公开内容的保护范围内。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素或组件的存在或附加。