特許 7355613 電磁流量計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-25

(45)【発行日】2023-10-03

(54)【発明の名称】電磁流量計

(51)【国際特許分類】

   G01F 1/58 20060101AFI20230926BHJP

【ＦＩ】

G01F1/58 J

G01F1/58 M

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019207803

(22)【出願日】2019-11-18

(65)【公開番号】P2021081267

(43)【公開日】2021-05-27

【審査請求日】2022-09-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】百瀬 修

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 広行

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 幹也

【審査官】大森 努

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１５８５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７７１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５８５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０１５４９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－３４５９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２５０７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１３８４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０４１０４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０９２９６０６２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】子安修，進化するモバイル電子機器用コネクタ，フジクラ技報，日本，株式会社フジクラ，2012年12月，第123号，pp.59-62，https://fujikura.co.jp/rd/gihou/

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｆ １／５８－１／６０，

Ｈ０５Ｋ ５／００－７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象となる流体が流れる測定管と、
前記測定管を通るように磁気回路を形成する励磁コイルと、
前記測定管に設けられた一対の面電極と、
前記測定管が貫通して前記測定管の長手方向とは交差する方向に延びるプリアンプ基板と、
前記プリアンプ基板の前記面電極に近接する一方の面に実装され、前記一対の面電極に電気的に接続されたプリアンプ回路と、
前記プリアンプ基板に設けられて前記プリアンプ回路に電気的に接続された第１のコネクタと、
前記一対の面電極および前記プリアンプ回路を覆うシールドケースと、
前記プリアンプ回路に電気的に接続される第１の電気回路を有し、前記測定管の長手方向に延びて一端部が前記プリアンプ基板の近傍に位置付けられたメイン基板と、
前記メイン基板の前記一端部に設けられて前記第１の電気回路に電気的に接続され、前記第１のコネクタに着脱可能に構成された第２のコネクタとを備え、
前記プリアンプ回路と前記第１の電気回路とが前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを介して電気的に接続され、
前記メイン基板は、前記励磁コイルに電気的に接続される第２の電気回路を有し、
前記励磁コイルは、コイルボビンに巻回されて保持され、
前記コイルボビンは、前記測定管の長手方向とは交差する方向に突出して前記メイン基板に向けて延びるリードピンを有し、
前記リードピンの基部は、前記励磁コイルに電気的に接続され、
前記リードピンの突出側端部は、前記メイン基板を厚み方向に横切って前記第２の電気回路に電気的に接続されていることを特徴とする電磁流量計。

【請求項2】

請求項１記載の電磁流量計において、
前記メイン基板における、前記リードピンが厚み方向に横切る部分は、前記メイン基板の端面に開口する端面スルーホールによって構成されていることを特徴とする電磁流量計。

【請求項3】

請求項１または請求項２記載の電磁流量計において、
さらに、前記測定管と、前記励磁コイルと、前記プリアンプ基板とを収容する有底角筒状のケースを備え、
前記メイン基板は、前記ケースの開口部を塞ぐように配置され、
前記リードピンは、前記ケースの開口縁から前記ケースの外に突出するように形成されていることを特徴とする電磁流量計。

【請求項4】

請求項１～請求項３のいずれか一つに記載の電磁流量計において、
さらに、
前記測定管における、前記一対の面電極より前記プリアンプ基板とは反対側に設けられた導電率測定用の面電極と、
前記測定管が貫通して前記測定管の長手方向とは交差する方向に延び、前記導電率測定用の面電極より前記プリアンプ基板とは反対側に位置付けられた導電率測定用基板と、
前記導電率測定用基板における、前記導電率測定用の面電極に近接する一方の面に実装され、前記導電率測定用の面電極に電気的に接続された導電率測定回路と、
前記導電率測定用基板に設けられて前記導電率測定回路に電気的に接続された第３のコネクタと、
前記メイン基板に設けられ、前記導電率測定回路に電気的に接続される第３の電気回路と、
前記メイン基板の他端部に設けられて前記第３の電気回路に電気的に接続され、前記第３のコネクタに着脱可能に構成された第４のコネクタとを備え、
前記導電率測定回路と前記第３の電気回路とが前記第３のコネクタと前記第４のコネクタとを介して電気的に接続されていることを特徴とする電磁流量計。

【請求項5】

請求項１～請求項４のいずれか一つに記載の電磁流量計において、
前記プリアンプ回路と前記第１のコネクタとを電気的に接続する接続部は、
前記プリアンプ基板の前記一方の面に沿って延びる配線パターンを含み、
前記配線パターンは、前記シールドケースのプリアンプ基板側端部に形成された切り欠きの中を通ってシールドケースの内側から外側に延びていることを特徴とする電磁流量計。

【請求項6】

請求項１～請求項４のいずれか一つに記載の電磁流量計において、
前記プリアンプ回路と前記第１のコネクタとを電気的に接続する接続部は、
前記シールドケースの内側で前記プリアンプ基板の前記一方の面に沿って延びる第１の配線パターン部と、
前記第１の配線パターン部の先端に接続され、前記シールドケースの内側で前記プリアンプ基板を貫通するビア・ホール部と、
前記プリアンプ基板の他方の面に沿って延び、一端が前記ビア・ホール部に接続されるとともに他端が前記第１のコネクタに接続された第２の配線パターン部とを有していることを特徴とする電磁流量計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定管内を流れる流体の流量を計測する電磁流量計に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えば特許文献１や特許文献２に記載されているような、ＦＡ（Factory Automation）市場向けの小型の容量式電磁流量計が実用化されている。特許文献１に記載されている電磁流量計は図１９および図２０に示すように構成され、特許文献２に記載されている電磁流量計は図２１に示すように構成されている。図１９～図２１において、符号１は箱状のケース本体を示し、２はケース上蓋、３は測定管、４，５は検出電極、６は励磁コイル、７はプリアンプ基板、８はメイン基板、９はシールドケースを示す。特許文献１に示す電磁流量計のメイン基板８は、制御基板８ａと励磁基板８ｂとによって構成されている。

【0003】

容量式電磁流量計においては、被検出流体と検出電極４，５とが非接触となるように構成されていることから、被検出流体と検出電極４，５との間のインピーダンスが非常に高くなる。このため、特許文献１や特許文献２に示す電磁流量計においては、測定管３の近傍でノイズ対策が施されている。測定管３には一対の検出電極４，５が設けられている。これらの検出電極４，５には、それぞれプリアンプ回路が接続されている。プリアンプ回路は、検出電極４，５毎に設けられたプリアンプ基板７に設けられている。これらのプリアンプ基板７は、検出電極４，５の直近に配置され、検出電極４，５とともにシールドケース９によって覆われている。このような構成を採ることにより、検出電極４，５およびプリアンプ回路に外部ノイズが重畳することを防止することができる。

【0004】

プリアンプ基板７とメイン基板８（信号増幅回路の後段であって、特許文献１記載の電磁流量計においては制御基板８ａ）との電気接続本数は、最低でも３本(電源、信号、コモン)×２枚分が必要となり、つまり計６本の電気配線が必要となる。
励磁コイル６は、検出電極４，５間に発生する起電力が最大となるような適切な位置に、２個（特許文献１）ないし１個（特許文献２）が配置されている。この励磁コイル６は、ヨーク１０およびボビン１１を介してケース本体１に固定されている。この場合、励磁コイル６とメイン基板８の励磁回路（特許文献１記載の電磁流量計においては励磁基板８ｂの励磁回路）との電気接続本数は、４本(特許文献１)ないし２本(特許文献２)が必要となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－２０２６６２号公報

【文献】特開２０１６－１８８８４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１および特許文献２に示す電磁流量計において、プリアンプ基板７と励磁コイル６は、測定管３を中心として測定管３の周囲のそれぞれ離れた位置に配置され、しかも、それぞれ測定管３を指向するように配置されている。このため、プリアンプ基板７と励磁コイル６とをメイン基板８（信号増幅回路、励磁回路、演算回路、電源回路など）に電気的に接続するためには、リード線を使う必要があった。すなわち、プリアンプ基板７と励磁コイル６とをメイン基板８にリード線を使用せずに直接接続することは不可能である。また、プリアンプ基板７は、全体がシールドケース９で覆われているため、シールドケース９の開口部からリード線を引き出す必要がある。さらに、シールドケース９の開口部から外部ノイズが入ることを防ぐために、配線作業が終了した後に非磁性かつ導電性のテープを使用してシールドケース９の開口部を塞ぐ必要があった。

【0007】

メイン基板８は、ケース上蓋２側に固定されており、組立時の作業性を考慮すると、リード線の長さに余裕をもたせておく必要がある。リード線の余裕分は、ケース上蓋２をケース本体１に組み付けることによりケース本体１内でたわんで不特定の位置に配置される。このため、励磁コイル６側のリード線がプリアンプ基板７側のリード線やメイン基板８上の部品と接近し、励磁コイル６で発生するノイズが流量信号に重畳したり、メイン基板８上の他の回路の動作に悪影響を及ぼすおそれがあった。しかし、ケース上蓋２をケース本体１に組み付けた後は、ケース本体１内のリード線の状態を目視でチェックすることはできない。このため、これらのリード線は、シールド線やツイストペア線などとコネクタとを組み合わせ、それぞれ予め専用のワイヤーハーネス化したものを使用し、互いが接近しても影響しないようにする必要があった。特許文献２に示す電磁流量計においては、メイン基板８とプリアンプ基板７側とを接続するに当たってワイヤハーネス１２が用いられている。このようにリード線をワイヤハーネス化すると製造コストが高くなる。

【0008】

本発明の目的は、プリアンプ基板とメイン基板とを電気的に接続する導通部にワイヤハーネスを使用することなく、励磁コイルで生じるノイズの影響を受け難い電磁流量計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】

この目的を達成するために、本発明に係る電磁流量計は、測定対象となる流体が流れる測定管と、前記測定管を通るように磁気回路を形成する励磁コイルと、前記測定管に設けられた一対の面電極と、前記測定管が貫通して前記測定管の長手方向とは交差する方向に延びるプリアンプ基板と、前記プリアンプ基板の前記面電極に近接する一方の面に実装され、前記一対の面電極に電気的に接続されたプリアンプ回路と、前記プリアンプ基板に設けられて前記プリアンプ回路に電気的に接続された第１のコネクタと、前記一対の面電極および前記プリアンプ回路を覆うシールドケースと、前記プリアンプ回路に電気的に接続される第１の電気回路を有し、前記測定管の長手方向に延びて一端部が前記プリアンプ基板の近傍に位置付けられたメイン基板と、前記メイン基板の前記一端部に設けられて前記第１の電気回路に電気的に接続され、前記第１のコネクタに着脱可能に構成された第２のコネクタとを備え、前記プリアンプ回路と前記第１の電気回路とが前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを介して電気的に接続されているものである。

【0010】

本発明は、前記電磁流量計において、前記メイン基板は、前記励磁コイルに電気的に接続される第２の電気回路を有し、前記励磁コイルは、コイルボビンに巻回されて保持され、前記コイルボビンは、前記測定管の長手方向とは交差する方向に突出して前記メイン基板に向けて延びるリードピンを有し、前記リードピンの基部は、前記励磁コイルに電気的に接続され、前記リードピンの突出側端部は、前記メイン基板を厚み方向に横切って前記第２の電気回路に電気的に接続されていてもよい。

【0011】

本発明は、前記電磁流量計において、前記メイン基板における、前記リードピンが厚み方向に横切る部分は、前記メイン基板の端面に開口する端面スルーホールによって構成されていてもよい。

【0012】

本発明は、前記電磁流量計において、さらに、前記測定管と、前記励磁コイルと、前記プリアンプ基板とを収容する有底角筒状のケースを備え、前記メイン基板は、前記ケースの開口部を塞ぐように配置され、前記リードピンは、前記ケースの開口縁から前記ケースの外に突出するように形成されていてもよい。

【0013】

本発明は、前記電磁流量計において、さらに、前記測定管における、前記一対の面電極より前記プリアンプ基板とは反対側に設けられた導電率測定用の面電極と、前記測定管が貫通して前記測定管の長手方向とは交差する方向に延び、前記導電率測定用の面電極より前記プリアンプ基板とは反対側に位置付けられた導電率測定用基板と、前記導電率測定用基板における、前記導電率測定用の面電極に近接する一方の面に実装され、前記導電率測定用の面電極に電気的に接続された導電率測定回路と、前記導電率測定用基板に設けられて前記導電率測定回路に電気的に接続された第３のコネクタと、前記メイン基板に設けられ、前記導電率測定回路に電気的に接続される第３の電気回路と、前記メイン基板の他端部に設けられて前記第３の電気回路に電気的に接続され、前記第３のコネクタに着脱可能に構成された第４のコネクタとを備え、前記導電率測定回路と前記第３の電気回路とが前記第３のコネクタと前記第４のコネクタとを介して電気的に接続されていてもよい。

【0014】

本発明は、前記電磁流量計において、前記プリアンプ回路と前記第１のコネクタとを電気的に接続する接続部は、前記プリアンプ基板の前記一方の面に沿って延びる配線パターンを含み、前記配線パターンは、前記シールドケースのプリアンプ基板側端部に形成された切り欠きの中を通って前記シールドケースの内側から外側に延びていてもよい。

【0015】

本発明は、前記電磁流量計において、前記プリアンプ回路と前記第１のコネクタとを電気的に接続する接続部は、前記シールドケースの内側で前記プリアンプ基板の前記一方の面に沿って延びる第１の配線パターン部と、前記第１の配線パターン部の先端に接続され、前記シールドケースの内側で前記プリアンプ基板を貫通するビア・ホール部と、前記プリアンプ基板の他方の面に沿って延び、一端が前記ビア・ホール部に接続されるとともに他端が前記第１のコネクタに接続された第２の配線パターン部とを有していてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、プリアンプ回路とメイン基板の第１の電気回路とを電気的に接続するにあたってリード線が不要になる。このため、プリアンプ回路とメイン基板とを電気的に接続する導通部を励磁コイルの導通部から容易に離間させることができる。したがって、プリアンプ基板とメイン基板とを接続する導通部にワイヤハーネスを使用することなく、励磁コイルで生じるノイズの影響を受け難い電磁流量計を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１の実施の形態にかかる電磁流量計の構成を示す断面図である。

【図2】第１の実施の形態にかかる電磁流量計のケース部分の上面図である。

【図3】第１の実施の形態にかかる電磁流量計の回路構成を示すブロック図である。

【図4】第１の実施の形態にかかる電磁流量計の断面斜視図である。

【図5】第１の実施の形態にかかる電磁流量計の組立図である。

【図6】第１の実施の形態にかかる検出器を示す上面図である。

【図7】第１の実施の形態にかかる検出器を示す側面図である。

【図8】第１の実施の形態にかかる検出器を示す正面図である。

【図9】プリアンプを用いた差動増幅回路の構成例を説明する図である。

【図10】図８におけるプリアンプ基板のX－X線断面図である。

【図11】メイン基板の上面図である。

【図12】第２の実施の形態にかかる検出器を示す正面図である。

【図13】図１２におけるプリアンプ基板とシールドケースのXIII－XIII線断面図である。

【図14】第３の実施の形態にかかるメイン基板の上面図である。

【図15】第３の実施の形態にかかるメイン基板とリードピンの一部を破断して示す斜視図である。

【図16】第４の実施の形態にかかる電磁流量計の構成を示す断面図である。

【図17】導電率測定用の電気回路の構成を説明する図である。

【図18】第５の実施の形態にかかる電磁流量計の構成を示す断面図である。

【図19】従来の電磁流量計の構成を説明するための側方から見た断面図である。

【図20】従来の電磁流量計の構成を説明するための正面から見た断面図である。

【図21】従来の電磁流量計の構成を説明するための正面から見た断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計２１について説明する。この電磁流量計２１は、有底角筒状のケース２２に後述する各種の部品を取付けて構成されている。ケース２２の開口部２２ａは、蓋体２３によって閉塞される。ケース２２内に設けられる部品としては、詳細は後述するが、ケース２２の一端側から他端側に延びる測定管２４と、測定管２４の両側方に配置された一対の励磁コイル２５，２６と、測定管２４が貫通するプリアンプ基板２７と、ケース２２の開口部２２ａに取付けられたメイン基板２８などである。

【0019】

測定管２４の上流側端部（図１においては左側の端部）は、第１の継手２９を介してケース２２に支持されている。測定管２４の下流側端部は、第２の継手３０を介してケース２２に支持されている。測定管２４内には、測定対象としての流体が上流端側から下流端側に向けて流される。プリアンプ基板２７とメイン基板２８とは、後述する第１および第２のコネクタ３１，３２を介して電気的に接続されている。また、プリアンプ基板２７とメイン基板２８とには、図３に示すような電気回路が設けられている。

【0020】

図３は、第１の実施の形態にかかる電磁流量計２１の回路構成を示すブロック図である。以下においては、測定管２４内を流れる測定対象としての流体に一対の検出電極が直接接液しない容量式電磁流量計を例として説明するが、これに限定されるものではなく、検出電極が流体と直接接液する接液式の電磁流量計であっても、本発明を同様に適用できる。
図３に示すように、容量式電磁流量計２１は、主な回路部として、検出部４１、信号増幅回路４２、信号検出回路４３、励磁回路４４、導電率（電気伝導率）測定用の電気回路４５、伝送回路４６、設定・表示回路４７、および演算処理回路（ＣＰＵ）４８を備えている。

【0021】

検出部４１は、主な構成として、測定管２４、測定管２４を通るように磁気回路を形成する励磁コイル２５，２６、一対の面電極５１，６１、およびプリアンプ７１を備え、測定管２４内の流路２４ａを流れる流体の流速に応じた起電力Ｖａ，Ｖｂを面電極５１，６１で検出し、これら起電力Ｖａ，Ｖｂに応じた交流の検出信号Ｖｉｎを出力する機能を有している。

【0022】

演算処理回路４８の励磁制御部４８Ａは、予め設定されている励磁周期に基づいて、励磁電流Ｉｅｘの極性を切り替えるための励磁制御信号Ｖｅｘを出力する。励磁回路４４は、演算処理回路４８の励磁制御部４８Ａからの励磁制御信号Ｖｅｘに基づいて、交流の励磁電流Ｉｅｘを励磁コイル２５，２６へ供給する。
信号増幅回路４２は、検出部４１から出力された検出信号Ｖｉｎに含まれるノイズ成分をフィルタリングした後、増幅して得られた交流の流量信号ＶＦを出力する。信号検出回路４３は、信号増幅回路４２からの流量信号ＶＦをサンプルホールドし、得られた直流電圧を流量振幅値ＤＦにＡ／Ｄ変換して、演算処理回路４８へ出力する。

【0023】

演算処理回路４８の流量算出部４８Ｂは、信号検出回路４３からの流量振幅値ＤＦに基づいて流体の流量を算出し、流量計測結果を伝送回路４６へ出力する。伝送回路４６は、伝送路Ｌを介して上位装置との間でデータ伝送を行うことにより、演算処理回路４８で得られた流量計測結果や空状態判定結果を上位装置へ送信する。

【0024】

導電率測定用の電気回路４５は、例えば第１の継手２９を介して測定管２４内を流れる流体をコモン電位Ｖｃｏｍとした状態で、導電率測定用の面電極７２に抵抗素子を介して交流信号を印加し、そのときの導電率測定用の面電極７２に発生する交流検出信号の振幅をサンプリングし、Ａ／Ｄ変換して得られた交流振幅値データＤＰを演算処理回路４８へ出力する回路である。

【0025】

演算処理回路４８の導電率算出部４８Ｃは、導電率測定用の電気回路４５からの交流振幅値データＤＰに基づいて、流体の電気伝導率を算出する機能を有している。
演算処理回路４８の空状態判定部４８Ｄは、導電率算出部４８Ｃで算出された流体の電気伝導率に基づいて、測定管２４内における流体の存在有無を判定する機能を有している。
通常、流体の電気伝導率は、空気の電気伝導率より大きい。このため、空状態判定部４８Ｄは、導電率算出部４８Ｃで算出された流体の電気伝導率を、閾値処理することにより、流体の存在有無を判定している。

【0026】

設定・表示回路４７は、例えば作業者の操作入力を検出して、流量計測、伝導率測定、空状態判定などの各種動作を演算処理回路４８へ出力し、演算処理回路４８から出力された、流量計測結果や空状態判定結果をＬＥＤやＬＣＤなどの表示回路で表示する。

【0027】

演算処理回路４８は、ＣＰＵとその周辺回路を備え、予め設定されているプログラムをＣＰＵで実行することにより、ハードウェアとソフトウェアを協働させることにより、励磁制御部４８Ａ、流量算出部４８Ｂ、導電率算出部４８Ｃ、空状態判定部４８Ｄなどの各種処理部を実現する。

【0028】

図３に示す回路のうち、検出部４１のプリアンプ７１は、後述するプリアンプ基板２７に実装されている。信号増幅回路４２と、信号検出回路４３と、励磁回路４４と、導電率測定用の電気回路４５と、伝送回路４６と、設定・表示回路４７と、演算処理回路４８は、後述するメイン基板２８に実装されている。プリアンプ７１と信号増幅回路４２との電気的接続は、プリアンプ基板２７に設けられた第１のコネクタ３１と、メイン基板２８に設けられた第２のコネクタ３２とを用いて行われている。また、励磁回路４４と励磁コイル２５，２６との電気的接続は、後述する複数のリードピン７３を用いて行われている。

【0029】

［測定管の取付構造］
次に、図１、図２および図４を参照して、測定管２４の取付構造について詳細に説明する。図２は、第１の実施の形態にかかる電磁流量計２１の上面図である。図４は、第１の実施の形態にかかる電磁流量計２１の断面斜視図である。

【0030】

本実施の形態は、プリアンプ基板２７に設けた管孔２７ａに測定管２４を挿入し、このプリアンプ基板２７の側端部２７ｂ，２７ｃを、ケース２２の内壁部２２ｂに形成したガイド部７４，７５に嵌合するよう、ケース２２の開口部２２ａから挿入することにより、プリアンプ基板２７をケース２２に保持させて測定管２４をケース２２に取り付けるようにしたものである。

【0031】

測定管２４は、セラミックや樹脂などの絶縁性および誘電性に優れた材料によって円筒状に形成されている。測定管２４の外側には、図２に示すように、ヨーク７６と、一対の励磁コイル２５，２６とが設けられている。ヨーク７６は、測定管２４の長手方向（第１の方向）Ｘに対して磁束方向（第２の方向）Ｙが直交するよう、ケース２２の開口に向けて開放される断面略Ｃ字形状に形成されている。一対の励磁コイル２５，２６は、それぞれコイルボビン７７に巻回されて保持されており、測定管２４を挟んで対向するようにヨーク７６に取付けられている。なお、以下においては、図を見易くするため、対向するヨーク７６の端面だけ、すなわちヨーク面７６Ａ、７６Ｂだけを図示する。

【0032】

一方、測定管２４の外周面２４ｂには、長手方向Ｘおよび磁束方向（第２の方向）Ｙと直交する電極方向（第３の方向）Ｚに、薄膜導体からなる一対の面電極（第１の面電極）５１と面電極（第２の面電極）６１が対向配置されている。
これにより、交流の励磁電流Ｉｅｘを励磁コイル２５，２６に供給すると、励磁コイル２５，２６の中央に位置するヨーク面７６Ａ，７６Ｂ間に磁束Φが発生して、流路２４ａを流れる流体に、電極方向Ｚに沿って流体の流速に応じた振幅を持つ交流の起電力が発生し、この起電力が、流体と面電極５１，６１との間の静電容量を介して面電極５１，６１で検出される。

【0033】

ケース２２は、上方に開口部２２ａを有し、内部に測定管２４や励磁コイル２５，２６およびプリアンプ基板２７などを収容する有底角筒状（箱状）の樹脂、または金属筐体から構成されている。ケース２２の内壁部のうち長手方向Ｘと平行する一対の内壁部２２ｂには、図２に示すように、互いに対向する位置にガイド部７４，７５が形成されている。ガイド部７４，７５は、それぞれ電極方向Ｚと平行して形成された２つの突条７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂからなり、これら突条の間の嵌合部７８，７９が、開口部２２ａから挿入されたプリアンプ基板２７の側端部２７ｂ，２７ｃと嵌合する。

【0034】

なお、ガイド部７４，７５の突条７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂは、電極方向Ｚに連続して形成されている必要はなく、側端部２７ｂ，２７ｃがスムーズに挿入される間隔で、複数に分離して形成してもよい。また、ガイド部７４，７５は、突条ではなく、内壁部２２ｂに形成されて、プリアンプ基板２７の側端部２７ｂ，２７ｃが挿入される溝であってもよい。

【0035】

ケース２２の側面のうち磁束方向Ｙと平行になる一対の側面２２ｃには、電磁流量計２１の外部に設けられる配管（図示せず）と測定管２４とを連結可能な、金属材料（例えば、ＳＵＳ）から構成された管状の第１および第２の継手２９，３０が配設されている。この際、測定管２４は、長手方向Ｘに沿ってケース２２の内部に収納され、測定管２４の両端部には、Ｏリング８１を挟んで第１の継手２９と第２の継手３０とがそれぞれ連結される。

【0036】

ここで、第１および第２の継手２９，３０のうちの少なくとも一方は、コモン電極８２(図３参照）として機能する。例えば、第１の継手２９は、コモン電位Ｖｃｏｍに接続されることにより、外部の配管と測定管２４とを連結するだけでなく、コモン電極８２としても機能する。
このように、コモン電極８２を金属からなる第１の継手２９によって実現することにより、コモン電極８２の流体と接触する面積が広くなる。これにより、コモン電極８２に異物の付着や腐食が生じた場合であっても、異物の付着や腐食が生じた部分の面積がコモン電極８２の全面積に対して相対的に小さくなるため、分極容量の変化による測定誤差を抑えることが可能となる。

【0037】

図５は、第１の実施の形態にかかる電磁流量計２１の組立図である。
プリアンプ基板２７は、回路部品を実装するための一般的なプリント基板（例えば、板厚１．６ｍｍのガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板）であり、図５に示すように、ほぼ中央位置に、測定管２４を貫通させるための管孔２７ａが形成されている。したがって、プリアンプ基板２７は、測定管２４が貫通して測定管２４の長手方向とは交差する方向に延びることになる。
メイン基板２８は、プリアンプ基板２７と同等のプリント基板であり、図１に示すように、測定管２４の長手方向に延びて一端部がプリアンプ基板２７の近傍に位置付けられるようにケース２２の開口部２２ａに取付けられている。この実施の形態によるメイン基板２８は、ケース２２の開口部２２ａを覆うように配置されている。メイン基板２８は、ケース２２の４隅部分に設けられた取付座８３に固定用ボルト８４によって固定されている。

【0038】

図６は、電磁流量計２１において流量を測定する部分である検出器の上面図である。図７は、第１の実施の形態にかかる検出器を示す側面図である。図８は、第１の実施の形態にかかる検出器を示す正面図である。
流体と面電極５１，６１との間の静電容量は数ｐＦ程度と非常に小さく、流体と面電極５１，６１との間のインピーダンスが高くなるため、ノイズの影響を受けやすくなる。このため、オペアンプＩＣなどを用いたプリアンプ７１により、面電極５１，６１で得られた起電力Ｖａ，Ｖｂを低インピーダンス化している。プリアンプ７１は、プリアンプ基板２７における面電極５１，６１と近接する一方の面に実装されている。

【0039】

本実施の形態では、測定管２４と交差する方向であって、励磁コイル２５，２６のヨーク面７６Ａ，７６Ｂ間で磁束Φが発生する領域すなわち磁束領域Ｆの外側位置に、プリアンプ基板２７を測定管２４に取り付けてプリアンプ７１を実装し、面電極５１，６１とプリアンプ７１とを、接続配線５２，６２を介して電気的に接続している。

【0040】

図６～図８の例において、プリアンプ基板２７の取付位置は、長手方向Ｘ（矢印方向）に流れる流体の下流方向に、磁束領域Ｆから離間した位置である。また、プリアンプ基板２７の取付方向は、前述したように、基板面が測定管２４と交差する方向、ここでは、磁束方向Ｙおよび電極方向Ｚからなる２次元平面に沿った方向である。なお、プリアンプ基板２７の取付位置は、磁束領域Ｆの外側位置であればよく、磁束領域Ｆから下流方向とは反対の上流方向に離間した位置であってもよい。また、プリアンプ基板２７の取付方向は、上記２次元平面に沿った方向に厳密に限定されるものではなく、上記２次元平面と傾きを持っていてもよい。

【0041】

また、面電極５１，６１、接続配線５２，６２、および、プリアンプ７１は、接地電位に接続された金属板からなるシールドケース８５で電気的にシールドされている。シールドケース８５は、長手方向Ｘに沿って伸延する断面略矩形状をなし、図１に示すように、測定管２４が内側を貫通するための開口部が、磁束領域Ｆから上流方向と下流方向に設けられている。シールドケース８５のプリアンプ基板２７に近接する一端は、プリアンプ基板２７に接触する状態で固定されている。

【0042】

これにより、インピーダンスの高い回路部分全体がシールドケース８５でシールドされることにより、外部ノイズの影響を抑制される。この実施の形態においては、プリアンプ基板２７のうちプリアンプ基板２７の他方の面（実装面とは反対側の面）に、接地電位に接続された接地パターン（べたパターン）からなるシールドパターン８６が形成されている。これにより、シールドケース８５を構成する平面のうち、プリアンプ基板２７と当接する平面はすべて開口していてもよく、シールドケース８５の構造を簡素化できる。

【0043】

接続配線５２，６２は、面電極５１，６１とプリアンプ７１とを接続する配線であり、前述したように全体がシールドケース８５でシールドされているため、一般的な一対の配線ケーブルを用いてもよい。この際、配線ケーブルの両端を、面電極５１，６１とプリアンプ基板２７に形成したパッドにそれぞれ半田付けすればよい。
本実施の形態では、図６～図８に示すように、接続配線５２，６２として、測定管２４の外周面２４ｂに形成した管側配線パターン５３，６３を用いるようにしたものである。

【0044】

すなわち、接続配線５２は、外周面２４ｂに形成されて一端が面電極５１に接続された管側配線パターン５３と、プリアンプ基板２７に形成されて一端がプリアンプ７１に接続された基板側配線パターン５４と、管側配線パターン５３と基板側配線パターン５４とを接続するジャンパー線５５とから構成されている。ジャンパー線５５は、管側配線パターン５３の他端に形成されたパッド５３ａと、基板側配線パターン５４の他端に形成されたパッド５４ａとに半田付けされる。

【0045】

また、接続配線６２は、外周面２４ｂに形成されて一端が面電極６１に接続された管側配線パターン６３と、プリアンプ基板２７に形成されて一端がプリアンプ７１に接続された基板側配線パターン６４と、管側配線パターン６３と基板側配線パターン６４とを接続するジャンパー線６５とから構成されている。ジャンパー線６５は、管側配線パターン６３の他端に形成されたパッド６３ａと、基板側配線パターン６４の他端に形成されたパッド６４ａとに半田付けされる。

【0046】

これにより、接続配線５２，６２のうち、面電極５１，６１からプリアンプ基板２７の近傍位置までの区間で、外周面２４ｂに形成された管側配線パターン５３，６３が用いられることになる。このため、前述した一対の配線ケーブルを用いる場合のように、配線ケーブルの取り回しや固定などの取付作業を簡素化でき、接続配線のコストおよび配線作業負担が軽減される。

【0047】

さらに、面電極５１，６１と管側配線パターン５３，６３とは、銅などの非磁性金属薄膜からなり、測定管２４の外周面２４ｂにメタライズ処理により一体で形成されるため、製造工程を簡素化することができ、製造コストの低減にもつながる。なお、前述のメタライズ処理は、メッキ処理や、蒸着処理などであってもよく、さらには、予め成型しておいた非磁性金属薄膜体を貼り付けてもよい。非磁性金属薄膜体を貼り付ける場合、ジャンパー線５５，６５は使用せず、非磁性金属薄膜体の先端部（管側配線パターン５３、６３の他端側）をパッド５４ａ，６４ａにそれぞれ直接接続することができる。

【0048】

また、図６および図７に示すように、管側配線パターン５３は、測定管２４の外周面２４ｂに長手方向Ｘに沿って直線状に形成された長手方向配線パターン５６を含み、管側配線パターン６３は、測定管２４の外周面２４ｂに長手方向Ｘに沿って直線状に形成された長手方向配線パターン６６を含んでいる。

【0049】

接続配線５２，６２の一部は、磁束領域Ｆの内側あるいはその近傍に配置されるため、接続配線５２，６２として一対の配線ケーブルを用いた場合には、磁束方向Ｙから見た両配線間の位置ズレにより信号ループが形成されてしまい、磁束微分ノイズが発生する要因となる。本実施の形態のように、測定管２４の外周面２４ｂに形成した配線パターンを用いれば、接続配線５２，６２の位置を正確に固定化することができる。このため、磁束方向Ｙから見た両配線間の位置ズレを回避でき、磁束微分ノイズの発生を容易に抑制することができる。

【0050】

さらに、図６および図７に示すように、管側配線パターン５３は、面電極５１のうち、長手方向Ｘに沿った第１の端部５１ａから長手方向配線パターン５６の一端まで、測定管２４の外周面２４ｂに測定管２４の周方向Ｗに沿って形成された周方向配線パターン５７を含んでいる。
また、管側配線パターン６３は、面電極６１のうち、長手方向Ｘに沿った第２の端部６１ａから長手方向配線パターン６６の一端まで、測定管２４の外周面２４ｂに測定管２４の周方向Ｗに沿って形成された周方向配線パターン６７を含んでいる。

【0051】

この際、長手方向配線パターン６６は、測定管２４を挟んで長手方向配線パターン５６とは反対側の外周面２４ｂのうち、磁束方向Ｙから見て長手方向配線パターン５６と重なる位置に形成されている。すなわち、外周面２４ｂのうち、管軸Ｊを通過する電極方向Ｚに沿った平面を挟んで対称となる位置に、長手方向配線パターン５６，６６が形成されている。

【0052】

図６および図７の例では、磁束方向Ｙに沿って測定管２４の管軸Ｊを通過する平面が外周面２４ｂと交差する交差線ＪＡ，ＪＢ上に、長手方向配線パターン５６，６６がそれぞれ形成されている。また、周方向配線パターン５７の一端は、面電極５１の第１の端部５１ａのうち、長手方向Ｘにおける面電極５１の中央位置に接続されている。同じく、周方向配線パターン６７の一端は、面電極６１の第２の端部６１ａのうち、長手方向Ｘにおける面電極６１の中央位置に接続されている。

【0053】

これにより、長手方向配線パターン５６，６６が、磁束方向Ｙから見て重なる位置に形成されているため信号ループの形成を正確に回避することができ、磁束微分ノイズの発生を容易に抑制することができる。
なお、周方向配線パターン５７，６７と面電極５１，６１との接続点は、管軸Ｊを挟んで対称となる位置、すなわち面電極５１，６１の長手方向Ｘにおいて互いに同じ位置で接続しておけば、面電極５１，６１の中央位置でなくてもよい。

【0054】

また、交差線ＪＡ，ＪＢ上に長手方向配線パターン５６，６６を形成することにより、周方向配線パターン５７，６７の長さが等しくなって、管側配線パターン５３，６３全体の長さが等しくなるため、管側配線パターン５３，６３の長さの違いに起因して発生する、面電極５１，６１からの起電力Ｖａ，Ｖｂの位相差や振幅などのアンバランスを抑制できる。なお、計測精度上、これらアンバランスが無視できる程度であれば、長手方向配線パターン５６，６６は、交差線ＪＡ，ＪＢ上でなくてもよく、磁束方向Ｙから見て重なる位置に形成されていればよい。

【0055】

図９は、プリアンプ７１を用いた差動増幅回路９１の構成例である。この実施の形態においては、この差動増幅回路９１が本発明でいう「プリアンプ回路」に相当する。図９に示すように、プリアンプ７１は、面電極５１，６１からの起電力Ｖａ，Ｖｂをそれぞれ個別に低インピーダンス化して出力する２つのオペアンプＵＡ，ＵＢを備えている。これらオペアンプＵＡ，ＵＢは、同じＩＣパッケージ内に封止されている（デュアルオペアンプ）。また、これらは、入力されたＶａ，Ｖｂを差動増幅し、得られた差動出力を検出信号Ｖｉｎとして出力する。

【0056】

具体的には、ＵＡの非反転入力端子（＋）にＶａが入力され、ＵＢの非反転入力端子（＋）にＶｂが入力されている。また、ＵＡの反転入力端子（－）は、抵抗素子Ｒ１を介してＵＡの出力端子に接続されており、ＵＢの反転入力端子（－）は、抵抗素子Ｒ２を介してＵＢの出力端子に接続されている。そして、ＵＡの反転入力端子（－）は、抵抗素子Ｒ３を介してＵＢの反転入力端子（－）に接続されている。この際、Ｒ１，Ｒ２の値を等しくすることによりＵＡ，ＵＢの増幅率は一致する。これらＲ１，Ｒ２の値とＲ３の値によって増幅率が決定される。

【0057】

面電極５１，６１からの起電力Ｖａ，Ｖｂは、互いに逆相を示す信号であるため、ＵＡ，ＵＢを用いてこのような差動増幅回路９１をプリアンプ基板２７上で構成することにより、励磁コイル２５，２６や測定管２４から熱の影響を受けてＶａ，Ｖｂに温度ドリフトが発生したとしても、Ｖａ，Ｖｂが差動増幅される。これにより、検出信号Ｖｉｎにおいて、これら同相の温度ドリフトはキャンセルされるとともに、Ｖａ，Ｖｂが加算されることになり、良好なＳ／Ｎ比を得ることができる。

【0058】

プリアンプ７１には、図９に示すように、面電極５１，６１からの入力となる基板側配線パターン５４，６４の他に、電源、信号１、信号２およびコモン（回路ＧＮＤ）などの４本の配線が接続される。これらの４本の配線は、プリアンプ基板２７に設けられた第１のコネクタ３１に接続されている。４本の配線のうち、コモンの配線は、プリアンプ基板２７のシールドパターン８６を介して第１のコネクタ３１に接続されている。その他の３本の配線は、図８に示すように、プリアンプ基板２７の一方の面（プリアンプ７１が実装されている面）に沿って延びる出力配線パターン９２として形成され、第１のコネクタ３１に接続されている。
すなわち、差動増幅回路９１（プリアンプ回路）と、プリアンプ７１の出力先である第１のコネクタ３１とを電気的に接続する接続部は、プリアンプ基板２７の一方の面に沿って延びる出力配線パターン９２と、プリアンプ基板２７の他方の面に形成されたシールドパターン８６とによって構成されている。

【0059】

第１のコネクタ３１は、いわゆる雌型のコネクタで、詳細には図示してはいないが、ケース２２の開口方向（図８においては上方）に向けて開口し、内部に複数の雌型の接触端子を有している。第１のコネクタ３１にはメイン基板２８の第２のコネクタ３２（図１参照）が接続される。第２のコネクタ３２は、いわゆる雄型のコネクタで、詳細には図示してはいないが、第１のコネクタ３１の雌型の接触端子に嵌合して電気的に接続される雄型の接触端子を有している。

【0060】

第２のコネクタ３２は、メイン基板２８の信号増幅回路４２に電気的に接続されている。この実施の形態においては、信号増幅回路４２が本発明でいう「第１の電気回路」に相当する。このため、第１のコネクタ３１に第２のコネクタ３２が接続されることにより、プリアンプ７１の差動増幅回路９１（プリアンプ回路）が信号増幅回路４２に電気的に接続されることになる。第２のコネクタ３２は、プリアンプ基板２７が取付けられている状態のケース２２にメイン基板２８を取り付けることによって、プリアンプ基板２７の第１のコネクタ３１に接続される。

【0061】

プリアンプ基板２７上をプリアンプ７１から第１のコネクタ３１まで延びる出力配線パターン９２は、図８に示すように、プリアンプ７１からケース２２の開口方向に向けて延び、さらにプリアンプ基板２７の側方に向けて延びている。出力配線パターン９２における、ケース２２の開口方向に向けて延びる部分は、シールドケース８５に接触することを防ぐために、図１０に示すように、シールドケース８５に形成されている切り欠き９３の中を通ってシールドケース８５の内側から外側に延びている。切り欠き９３は、シールドケース８５のプリアンプ基板側端部に形成されている。出力配線パターン９２の厚みｔは数十μｍ程度であり、幅Ｗは０．３ｍｍ程度であるので、切り欠きの大きさは、０．５ｍｍ×３ｍｍ程度であれば十分である。この程度の隙間であれば、電磁流量計２１の流量計測に影響のない数十ＧＨｚ以上のノイズしか外部からシールドケース８５内に侵入しないため、外来ノイズの問題が生じるようなことはない。このことは、シールドケース８５の切り欠き９３を導電性テープで塞ぐ必要はないことを意味する。

【0062】

メイン基板２８の励磁回路４４と励磁コイル２５，２６とを電気的に接続する複数のリードピン７３は、図１、図２および図５に示すように、コイルボビン７７におけるケース２２の内壁部２２ｂと隣り合う側部７７ａ，７７ｂに２本ずつ立設されている。リードピン７３は、直線上に延びた形状の導体からなるピンで、コイルボビン７７から測定管２４の長手方向とは交差する方向に突出してメイン基板２８に向けて延びている。コイルボビン７７の一方の側部７７ａに取付けられた２本のリードピン７３の基部は、励磁コイル２５の両端に電気的に接続されている。他の２本のリードピン７３の基部は、励磁コイル２６の両端に電気的に接続されている。

【0063】

これらのリードピン７３の突出側端部は、メイン基板２８の貫通穴９４（図１１参照）に挿入され、メイン基板２８を厚み方向に横切っている。貫通穴９４の周囲には半田付け用のランド９５が設けられている。このランド９５は、図示してはいないが、メイン基板２８に形成された配線パターンを介して励磁回路４４に電気的に接続されている。このため、リードピン７３が貫通穴９４に通されてランド９５に半田付けされることにより、励磁コイル２５，２６がリードピン７３と、ランド９５およびメイン基板２８上の配線パターンとを介して励磁回路４４に電気的に接続される。この実施の形態においては、励磁回路４４が本発明でいう「第２の電気回路」に相当する。なお、リードピン７３をメイン基板２８に接続するに当たっては、いわゆる圧入方式を採ることができる。この場合は、貫通穴９４の穴壁面をランド９５に導通された導体からなる膜で覆い、貫通穴９４の穴径をリードピン７３の外径より僅かに小さく形成する。この貫通穴９４にリードピン７３を圧入することにより、リードピン７３がランド９５に電気的に接続される。この圧入による接続構造を採ることにより、半田付け作業が不要になる。

【0064】

リードピン７３は、図１に示すように、コイルボビン７７に取付けられている状態において、先端部がケース２２の開口縁２２ｄからケース２２の外に突出するように形成されている。この構成を採ることにより、リードピン７３をメイン基板２８の貫通穴９４に通す作業を容易に行うことができる。すなわち、メイン基板２８をケース２２の開口縁２２ｄに接近させた状態でメイン基板２８とケース２２との間に例えばピンセットのようなツールを挿入し、このツールでリードピン７３の先端部を挟んで貫通穴９４に導くことができる。

【0065】

［第１の実施の形態の効果］
このように構成された電磁流量計２１においては、プリアンプ７１の差動増幅回路９１（プリアンプ回路）とメイン基板２８の信号増幅回路４２（第１の電気回路）とを電気的に接続するにあたってリード線が不要になる。したがって、差動増幅回路９１とメイン基板２８とを電気的に接続する導通部を励磁コイル２５，２６の導通部から容易に離間させることができ、この差動増幅回路側の導通部が励磁コイル２５，２６で生じるノイズの影響を受け難くなる。この結果、プリアンプ７１の出力側と信号増幅回路４２とを接続するに当たって、専用のワイヤハーネスは不要になる。

【0066】

この実施の形態による励磁コイル２５，２６は、リードピン７３を介してメイン基板２８の励磁回路４４に電気的に接続されている。リードピン７３は、コイルボビン７７からメイン基板２８に向けて延び、メイン基板２８の貫通穴９４に通されてランド９５に半田付けされている。このため、励磁コイル２５，２６と励磁回路４４とを接続するに当たってリード線が不要になり、差動増幅回路９１（プリアンプ回路）や他の回路に影響を及ぼすことがない。この結果、励磁コイル２５，２６と励磁回路４４とを接続するに当たって、専用のワイヤハーネスは不要になる。この実施の形態においては、プリアンプ７１側と励磁コイル２５，２６との両方でリード線が不要であるから、励磁コイル２５，２６で生じるノイズの影響を受けることがない電磁流量計が得られる。

【0067】

リードピン７３と第１および第２のコネクタ３１，３２とは、測定管２４の長手方向において離れた位置に設けられている。このため、信号増幅回路４２が励磁回路４４側のノイズの影響を受けることがない。

【0068】

この実施の形態によるリードピン７３は、ケース２２の開口縁２２ｄからケース２２の外に突出するように形成されている。このため、リードピン７３の先端部を目視しながらメイン基板２８の貫通穴９４に導くことができる。したがって、リードピン７３をメイン基板２８に接続する作業を容易に行うことができる。

【0069】

リードピン７３の先端部がメイン基板２８に接続されることにより、リードピン７３と、コイルボビン７７と、ヨーク７６とを介してメイン基板２８の中央部がケース２２に固定される。ケース２２の中央部には、コイルボビン７７が配置されているためにメイン基板２８を固定するための取付座を設けることができない。このため、メイン基板２８を固定用ボルト８４でケース２２に固定するためには、メイン基板２８の４つの角部でしか行うことができない。しかし、この実施の形態においては、メイン基板２８の中央部をリードピン７３によって支持することができる。このため、メイン基板２８を強固に支持することができるようになり、メイン基板２８がケース２２に対して振動することを防止することができる。この結果、ケース２２に外部から振動が伝達されたときに第１および第２のコネクタ３１，３２が接触不良を起こすことがない。

【0070】

この実施の形態による出力配線パターン９２は、シールドケース８５の切り欠き９３の中を通ってシールドケース８５の内側から外側に延びている。出力配線パターン９２を通すことができる切り欠き９３は、流量計測に影響ない数十ＧＨｚ以上のノイズしか通さないから、切り欠き９３に導電性テープを貼り付けてシールドする必要はない。したがって、この実施の形態によれば、導電性テープを使用する場合と較べて組み立て工数が少なくなるから、組立てが容易な電磁流量計を提供することができる。

【0071】

［第２の実施の形態］
差動増幅回路９１（プリアンプ回路）と、プリアンプ７１の出力先である第１のコネクタ３１とを電気的に接続する接続部は、図１２および図１３に示すように構成することができる。図１２および図１３において、図１～図１１によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。この実施の形態において、プリアンプ７１に接続された信号１、信号２および電源の３本の信号線は、後述する３つの配線部からなる出力配線パターン１０１として構成されている。

【0072】

第１の配線部は、図１２に示すように、シールドケース８５の内側でプリアンプ基板２７の一方の面（プリアンプ７１が実装されている面）に沿って延びる第１の配線パターン部１０１ａである。第２の配線部は、図１３に示すように、第１の配線パターン部１０１ａの先端に接続され、シールドケース８５の内側でプリアンプ基板２７を貫通するビア・ホール部１０１ｂである。第３の配線部は、プリアンプ基板２７の他方の面（シールドパターン８６が形成されている面）に沿って延び、一端が前記ビア・ホール部１０１ｂに接続されるとともに他端が第１のコネクタ３１に接続された第２の配線パターン部１０１ｃである。シールドパターン８６には、第２の配線パターン部１０１ｃに沿って延びる絶縁用の隙間８６ａが形成されている。
このように第２の配線パターン部１０１ｃがプリアンプ基板２７の他方の面に沿って延びる構成を採ることにより、シールドケース８５を配線パターンが横切ることがなくなり、図１０に示したような切り欠き９３をシールドケース８５に形成する必要がなくなる。

【0073】

この構成を採る場合、第２の配線パターン部１０１ｃおよび隙間８６ａが形成される部分だけシールドパターン８６が無くなるが、図１２に示すように、プリアンプ基板２７を正面から見てシールドケース８５内に位置する第２の配線パターン部１０１ｃの長さは数ｍｍ以下である。しかも、第２の配線パターン部１０１ｃは、差動増幅回路９１の入力側となる基板側配線パターン５４，６４とは十分に離間している位置にある。このため、第２の配線パターン部１０１ｃが形成されている部分でシール機能が得られなくても、電磁流量計２１の流量計測に影響ない数十ＧＨｚ以上のノイズしか外部からシールドケース８５内に侵入しないために、問題が生じるようなことはない。

【0074】

［第３の実施の形態］
リードピン７３がメイン基板２８を厚み方向に横切る部分は、図１４および図１５に示すように構成することができる。図１４および図１５において、図１～図１１によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１４に示すメイン基板２８の端部には端面スルーホール１１１が形成されている。端面スルーホール１１１は、図１５に示すように、メイン基板２８の端面２８ａの一部を断面Ｕ字状に部分的に凹ませたような形状に形成されている。

【0075】

端面スルーホール１１１の凹部は、リードピン７３を挿入できる大きさに形成されている。また、端面スルーホール１１１の凹部の壁面１１１ａと、メイン基板２８の主面２８ｂ側に位置する開口縁１１１ｂとには、導体からなる膜１１２が形成されている。図１５においては、膜１１２が形成されている範囲にハッチングを施してある。リードピン７３は、端面スルーホール１１１内に挿入されて膜１１２に半田付けされることによって、端面スルーホール１１１に電気的に接続される。
この構成を採ることにより、リードピン７３をメイン基板２８の貫通穴９４に挿通させる必要がなくなるので、メイン基板２８をケース２２に取付けるときのリードピン７３の位置合わせが容易になり、組立作業の作業性が向上する。

【0076】

［第４の実施の形態］
本発明にかかる電磁流量計は、図１６および図１７に示すように構成することができる。図１６および図１７において、図１～図１１によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。図１６に示す電磁流量計１２１は、測定管２４の上流側端部によって貫通される導電率測定回路基板１２２を備えている。この実施の形態においては、この導電率測定回路基板１２２が本発明でいう「導電率測定用基板」に相当する。

【0077】

導電率測定回路基板１２２は、プリアンプ基板２７と同等の構造のもので、ほぼ中央位置に、測定管２４を貫通させるための管孔１２２ａが形成されている。この導電率測定回路基板１２２は、導電率測定用の面電極７２よりプリアンプ基板２７とは反対側に位置付けられており、プリアンプ基板２７と同一の保持構造によってケース２２に保持されている。すなわち、この実施の形態によるケース２２の内壁部２２ｂには、ガイド部７４，７５が導電率測定回路基板１２２と対応する位置に設けられている。なお、ガイド部７４は図１６には図示されていない。このため、この導電率測定回路基板１２２も測定管２４が貫通する状態で測定管２４の長手方向とは交差する方向に延びている。

【0078】

導電率測定用の面電極７２は、測定管２４における、流量測定用の一対の面電極５１，６１よりプリアンプ基板２７とは反対側（上流側）に設けられている。
導電率測定回路基板１２２における、導電率測定用の面電極７２に近接する一方の面には、導電率測定用の電気回路４５の一部が設けられている。
この実施の形態による導電率測定用の電気回路４５は、図１７に示すように、主な回路部として、メイン基板２８に実装されたクロック信号生成回路１３１およびＡ／Ｄ変換器１３２と、導電率測定回路基板１２２に実装された導電率測定回路１３３とを備えている。
これらの回路のうち、メイン基板２８側の回路と、導電率測定回路基板１２２側の導電率測定回路１３３とは、導電率測定回路基板１２２に設けられた第３のコネクタ１３４と、メイン基板２８に設けられた第４のコネクタ１３５とを介して電気的に接続されている。この実施の形態においては、メイン基板２８側に設けられているクロック信号生成回路１３１とＡ／Ｄ変換器１３２とが本発明でいう「導電率測定回路に電気的に接続される第３の電気回路」に相当する。

【0079】

第３のコネクタ１３４と第４のコネクタ１３５は、上述した第１および第２のコネクタ３１，３２と同等のものである。第３のコネクタ１３４は、導電率測定回路基板１２２における、ケース２２の開口側の端部に設けられて導電率測定回路１３３に電気的に接続されている。第４のコネクタ１３５は、メイン基板２８の他端部（プリアンプ基板２７とは反対側の端部）に設けられ、第３のコネクタ１３４に着脱可能に構成されている。この第４のコネクタ１３５は、メイン基板２８をケース２２に取付けることによって第３のコネクタ１３４に接続される。

【0080】

導電率測定用の電気回路４５においては、演算処理回路４８の導電率算出部４８Ｃから出力されたクロック信号ＣＬＫ０に基づいて、クロック信号生成回路１３１により、３つのクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫｐ，ＣＬＫｎが生成される。
導電率測定回路１３３は、ＣＬＫ１に基づいてスイッチＳＷｖを切り替えることにより、電圧ＶＰの振幅を持つ交流信号を生成し、抵抗素子ＲＰを介して導電率測定用の面電極７２に印加する。

【0081】

そのときの導電率測定用の面電極７２に発生する検出信号Ｖｐを、導電率測定回路１３３の増幅器ＡＭＰで増幅した後、ＣＬＫｐ，ＣＬＫｎに基づいてスイッチＳＷｐ，ＳＷｎを制御することにより、Ｖｐのハイレベルとローレベルをサンプリングして、Ａ／Ｄ変換器１３２でそれぞれＡ／Ｄ変換し、得られた検出データＤＰを演算処理回路４８へ出力する。導電率算出部４８Ｃは、導電率測定用の電気回路４５からの検出データＤＰが示すＶｐの振幅電圧に基づいて、流体の電気伝導率を算出する。

【0082】

この際、導電率測定用の面電極７２のインピーダンスは非常に高く、ノイズの影響を受けやすいため、導電率測定回路１３３をなるべく導電率測定用の面電極７２の近くに配置するのが望ましい。本実施の形態は、このような観点から、導電率測定回路基板１２２に導電率測定回路１３３を搭載するようにしたものである。

【0083】

導電率測定回路１３３には、図１７に示すように、電源と、信号３、信号４およびコモン（回路ＧＮＤ）などの４本の配線が接続される。これらの４本の配線は、第３のコネクタ１３４に接続されている。これらの４本の配線のうち、電源と、信号３および信号４の配線は、導電率測定回路基板１２２の一方の面に沿って延びる導電率測定用の配線パターン１３６（図１６参照）として形成されている。コモンの配線は、導電率測定回路基板１２２の他方の面に形成されたべたパターンからなるシールドパターン１３７を介して第３のコネクタ１３４に接続されている。

【0084】

導電率測定回路１３３と導電率測定用の面電極７２との接続は、ジャンパー線１３８を介して行ったり、図示してはいないが、導電率測定用の面電極７２に接続された配線パターンを導電率測定回路基板１２２に沿わせて導電率測定回路１３３に半田付けすることによっても行うことができる。これにより、導電率測定用の面電極７２と導電率測定回路１３３との接続配線の長さを大幅に短くできるとともに、検出信号Ｖｐを増幅器ＡＭＰで低インピーダンス化できるため、ノイズの影響を低減することができる。

【0085】

測定管２４に導電率測定用の面電極７２が設けられると、測定管２４の全長が相対的に長くなってケース２２およびメイン基板２８が測定管２４の長手方向に大きくなる。メイン基板２８をケース２２に固定するための固定用ボルト８４は、メイン基板２８の４つの角部にしか設けることができない。このため、メイン基板２８が測定管２４の長手方向に大型化すると、メイン基板２８がケース２２に対して振動し易くなる。しかし、この実施の形態によれば、メイン基板２８の中央部がリードピン７３、コイルボビン７７およびヨーク７６を介してケース２２に支持されるから、ケース２２に対するメイン基板２８の振動が抑制される。したがって、外部からの振動によりケース２２が振動したとしても、第１～第４のコネクタ１３５が接触不良を起こすことはない。

【0086】

［第５の実施の形態］
上述した各実施の形態においては１枚のメイン基板２８に流量測定用の電気回路および励磁回路４４を設ける例を示した。しかし、メイン基板２８は、図１８に示すように構成することができる。図１８において、図１～図１１によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１８に示すメイン基板１４１は、ケース２２の開口部２２ａを塞ぐようにケース２２に取付けられた第１の基板１４２と、蓋体２３の内部で第１の基板１４２に所定の間隔をおいて対向するように配置された第２の基板１４３とに分けて構成することができる。

【0087】

第１の基板１４２には励磁回路４４と第２のコネクタ３２とが設けられ、第２の基板１４３には流量測定用の電気回路１４４が設けられている。ここでいう流量測定用の電気回路１４４とは、図３に示す信号増幅回路４２、信号検出回路４３、導電率測定用の電気回路４５、伝送回路４６、設定・表示回路４７、演算処理回路４８などである。
励磁回路４４は、第１の基板１４２を横切るリードピン７３に電気的に接続されている。流量測定用の電気回路１４４は、第２のコネクタ３２にリード線１４５を介して電気的に接続されている。
この実施の形態を採ることにより、流量測定用の電気回路１４４が励磁回路４４から測定管２４の長手方向Ｘと電極方向Ｚとに離間するようになるから、励磁回路４４側のノイズの影響をさらに受け難くすることができる。

【符号の説明】

【0088】

２２…ケース、２４…測定管、２５，２６…励磁コイル、２７…プリアンプ基板、２８…メイン基板、３１…第１のコネクタ、３２…第２のコネクタ、４２…信号増幅回路（第１の電気回路）、４４…励磁回路（第２の電気回路）、５１，６１…面電極、７１…プリアンプ、７２…導電率測定用の面電極、７３…リードピン、７７…コイルボビン、８５…シールドケース、９２…出力配線パターン、９３…切り欠き、１０１ａ…第１の配線パターン部、１０１ｂ…ビア・ホール部、１０１ｃ…第２の配線パターン部、１１１…端面スルーホール、１２２…導電率測定回路基板（導電率測定用基板）、１３１…クロック信号生成回路（第３の電気回路）、１３２…Ａ／Ｄ変換器（第３の電気回路）、１３３…導電率測定回路、１３４…第３のコネクタ、１３５…第４のコネクタ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】