CN110274638B - 电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁流量计，在外壳中容易地安装测定管而无需复杂的结构。本发明在印刷基板(5)上设置供测定管(2)压入的管孔(5H)，而且在外壳(8)的内壁部(8A)形成与从开口部(8B)***的印刷基板(5)的侧端部(5I、5J)嵌合的引导部(81A、81B)。

Description

电磁流量计

技术领域

本发明涉及一种对在测定管内流动的流体的流量进行测量的电磁流量计。

背景技术

电磁流量计当中，除了使设置在测定管的内侧壁面的电极直接接触测量对象流体来检测流体的电动势的接液式以外，还有电容式(非接液式)，即，在测定管的外侧面配置一对面电极，在不接触测量对象流体的情况下，经由流体与面电极之间的静电电容来检测流体的电动势。

图18为表示电容式电磁流量计的构成例的剖视图。图19为表示电磁流量计的测量原理的说明图。通常，电容式电磁流量计具备励磁线圈91A、91B和一对面电极92A、92B，所述励磁线圈91A、91B在与供流体流动的测定管90的长度方向X正交的磁通方向Y上产生磁通Φ，所述一对面电极92A、92B沿与由励磁线圈91A、91B产生的磁通Φ正交的电极方向Z配置，该电容式电磁流量计一边交替切换流至励磁线圈91A、91B的励磁电流的极性一边检测面电极92A、92B之间产生的电动势，由此测量在测定管90内流动的流体的流量(参考专利文献1等)。

在这种电容式电磁流量计中，利用信号放大电路(例如差动放大电路)将面电极之间产生的电动势放大，之后利用A/D转换电路转换为数字信号，并将该数字信号输入至微控制器等程序处理装置来执行规定的运算处理，由此算出流量的测量值。这种电容式电磁流量计因检测电极不易劣化、容易维护，所以近年来特别受到关注。

然而，电容式电磁流量计是以流体与面电极92A、92B不接触的方式构成，因此流体与面电极92A、92B之间的静电电容极小，为数pF左右。因此，流体与面电极92A、92B之间的阻抗变得极高，容易受到噪声影响。此外，从流体检测到的流量信号(电动势)的大小也会因面电极92A、92B的位置及大小而发生变化。

图20为表示相对于电极位置的、对管道内流体的流量信号的贡献率的说明图。根据图20得知，若面电极92A、92B的宽度设为从面电极92A、92B的两端观察中心的角θ，则较理想为θ＝1.4rad以内(参考专利文献2等)。因此，在面电极92A、92B的中心配置在偏离流量信号达到最大的轴线P的位置的情况下，得到的流量信号会变小，结果便是S/N比劣化。

以往提出有面向FA市场的小型电容式电磁流量计(参考专利文献3等)。在该现有技术中，如图21及图22所示，在测定管90的外周面配置面电极92A、92B，以覆盖这些面电极92A、92B和前置放大器基板93A、93B的外侧的方式将2个基板架94A、94B从上下安装至测定管90，由此来组装管体单元。

其后，将下部的基板架94B上形成的安装孔***至安装在外壳96底部的磁轭97的突起部97A，由此将包括测定管90在内的整个管体单元安装在外壳96中。由此，在电容式电磁流量计的组装作业中，以面电极92A、92B的中心与轴线P一致的方式进行安装。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开2004-226394号公报

【专利文献2】日本专利特开平7-120282号公报

【专利文献3】日本专利特开2014-202662号公报

发明内容

【发明要解决的问题】

然而，在这种现有技术中，如图21所示，测定管90是经由基板架94B及磁轭97安装在外壳96中，因此需要专用的基板架94B，而且磁轭97也需要保持基板架94B的结构，存在用以将测定管90安装在外壳96中的结构及组装作业变得复杂这一问题。

本发明是为了解决这种问题，其目的在于提供一种能在外壳中容易地安装测定管而无需复杂的结构的电磁流量计。

【解决问题的技术手段】

为了达成这种目的，本发明的电磁流量计具备：测定管，其供成为测量对象的流体流动；外壳，其在上方具有开口部，在内部收纳所述测定管，为有底箱状；印刷基板，其具有供所述测定管压入的管孔；以及引导部，其形成于所述外壳的内壁部，与从所述开口部***的所述印刷基板的侧端部嵌合。

此外，本发明的上述电磁流量计的一构成例中，所述引导部由形成于所述内壁部的突条或槽构成。

此外，本发明的上述电磁流量计的一构成例具备多个所述印刷基板与所述引导部的组。

此外，本发明的上述电磁流量计的一构成例中，所述印刷基板具备用以与所述测定管上设置的电极连接的基板侧布线图案。

此外，本发明的上述电磁流量计的一构成例中，所述测定管具备形成于外周面、一端连接至所述电极另一端延伸至所述印刷基板附近的管侧布线图案。

此外，本发明的上述电磁流量计的一构成例中，所述印刷基板在所述管孔的孔壁面上具备与所述测定管的外周面抵接的多个凸部。

此外，本发明的上述电磁流量计的一构成例中，所述印刷基板具有形成所述管孔的缺口。

此外，在本发明的上述电磁流量计中，所述测定管可形成为圆筒形状，也可具有形成为方筒形状的方筒部。

【发明的效果】

根据本发明，可以在外壳中容易地安装测定管而不需要以往那样的基板架、磁轭的突起部等复杂的结构，进而不需要用以在外壳内保持测定管的间隔件等专用的安装零件。由此，从外壳的外侧将接头装配在测定管的两端的情况下，测定管在外壳内得以定位，不存在测定管发生转动或者面电极的位置发生偏移的情况，因此，能够极为容易而且准确地进行装配作业。

附图说明

图1为表示第1实施方式的电磁流量计的俯视图。

图2为表示第1实施方式的电磁流量计的电路构成的框图。

图3为第1实施方式的电磁流量计的侧视图。

图4为第1实施方式的电磁流量计的剖视立体图。

图5为第1实施方式的电磁流量计的组装图。

图6为说明测定管与印刷基板的关系的图。

图7为表示第1实施方式的测定管***时的说明图。

图8为表示第1实施方式的接头连接时的说明图。

图9为表示第1实施方式的检测器的俯视图。

图10为表示第1实施方式的检测器的侧视图。

图11为表示第1实施方式的检测器的前视图。

图12为说明使用前置放大器的差动放大电路的构成例的图。

图13为第1实施方式的检测部的另一前视图。

图14为表示第2实施方式的电磁流量计的俯视图。

图15为第2实施方式的电磁流量计的侧视图。

图16为说明导电率(电导率)测定电路的构成例的图。

图17为说明测定管的另一构成例的图。

图18为表示电容式电磁流量计的构成例的剖视图。

图19为表示电磁流量计的测量原理的说明图。

图20为表示相对于电极位置的、对管道内流体的流量信号的贡献率的说明图。

图21为表示以往的电容式电磁流量计的结构的剖视图。

图22为表示以往的电容式电磁流量计的结构的另一剖视图。

具体实施方式

接着，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。

[第1实施方式]

首先，参考图1，对本发明的第1实施方式的电磁流量计100进行说明。图1为表示第1实施方式的电磁流量计的俯视图。图2为表示第1实施方式的电磁流量计的电路构成的框图。以下是以一对检测电极与在测定管内流动的流体不直接接触的电容式电磁流量计为例来进行说明，但并不限定于此，即便是与流体直接接触的接液式电磁流量计，也同样能够运用本发明。

如图2所示，电容式电磁流量计100具备检测部20、信号放大电路21、信号检测电路22、励磁电路23、导电率(电导率)测定电路24、传送电路25、设定显示电路26及运算处理电路(CPU)27作为主要电路部。

检测部20具备测定管2、励磁线圈3A、3B、面电极10A、10B以及前置放大器5U作为主要构成，具有利用面电极10A、10B来检测与在测定管2内的流路1中流动的流体的流速相应的电动势Va、Vb并输出与这些电动势Va、Vb相应的交流的检测信号Vin的功能。

运算处理电路27的励磁控制部27A根据预先设定的励磁周期来输出用以切换励磁电流Iex的极性的励磁控制信号Vex。励磁电路23根据来自运算处理电路27的励磁控制部27A的励磁控制信号Vex将交流的励磁电流Iex供给至励磁线圈3A、3B。

信号放大电路21将从检测部20输出的检测信号Vin中包含的噪声分量过滤掉之后进行放大，并输出得到的交流的流量信号VF。信号检测电路22对来自信号放大电路21的流量信号VF进行采样保持，将得到的直流电压加以A/D转换为流量振幅值DF并输出至运算处理电路27。

运算处理电路27的流量算出部27B根据来自信号检测电路22的流量振幅值DF来算出流体的流量，并将流量测量结果输出至传送电路25。传送电路25经由传送线路L与上位装置之间进行数据传送，由此将由运算处理电路27得到的流量测量结果、空状态判定结果发送至上位装置。

导电率测定电路24为如下电路：例如在经由接头85将在测定管2内流动的流体设为公共电位Vcom的状态下，经由电阻元件对导电率测定用电极10C施加交流信号，对这时的导电率测定用电极10C中产生的交流检测信号的振幅进行采样并加以A/D转换，将得到的交流振幅值数据DP输出至运算处理电路27。

运算处理电路27的导电率算出部27C具有根据来自导电率测定电路24的交流振幅值数据DP来算出流体的电导率的功能。

运算处理电路27的空状态判定部27D具有根据由导电率算出部27C算出的流体的电导率来判定测定管2内是否存在流体的功能。

通常，流体的电导率比空气的电导率大。因此，空状态判定部27D通过对由导电率算出部27C算出的流体的电导率进行阈值处理来判定是否存在流体。

设定显示电路26例如检测作业人员的操作输入而将流量测量、传导率测定、空状态判定等各种动作输出至运算处理电路27，并利用LED、LCD等显示电路来显示从运算处理电路27输出的流量测量结果、空状态判定结果。

运算处理电路27具备CPU及其周边电路，通过利用CPU来执行预先设定的程序而使硬件与软件协作，由此实现励磁控制部27A、流量算出部27B、导电率算出部27C、空状态判定部27D等各种处理部。

[测定管的安装结构]

接着，参考图1、图3及图4，对测定管2的安装结构的构成进行详细说明。图3为第1实施方式的电磁流量计的侧视图。图4为第1实施方式的电磁流量计的剖视立体图。

本实施方式是在印刷基板5上设置的管孔5H中压入测定管2，并以将该印刷基板5的侧端部5I、5J嵌合至外壳8的内壁部8A上形成的引导部81A、81B的方式从外壳8的开口部8B***，由此将测定管2安装在外壳8中。

如图1所示，测定管2由呈圆筒形状的陶瓷、树脂等绝缘性及介电性优异的材料构成，在测定管2的外侧，以磁通方向(第2方向)Y与测定管2的长度方向(第1方向)X正交的方式隔着测定管2相对配置有大致C字形的磁轭(例如与图5的磁轭4相同的形状)和一对励磁线圈3A、3B。再者，以下，为了使得附图易于观察，仅图示相对的磁轭端面即磁轭面4A、4B。

另一方面，在测定管2的外周面2A，沿与长度方向X及磁通方向(第2方向)Y正交的电极方向(第3方向)Z相对配置有由薄膜导体构成的一对面电极(第1面电极)10A和面电极(第2面电极)10B。

由此，当对励磁线圈3A、3B供给交流的励磁电流Iex时，在位于励磁线圈3A、3B的中央的磁轭面4A、4B之间产生磁通Φ，在流路1中流动的流体中沿电极方向Z产生具有与流体的流速相应的振幅的交流的电动势，该电动势经由流体与面电极10A、10B之间的静电电容由面电极10A、10B加以检测。

外壳8由在上方具有开口部8B、在内部收纳测定管2的有底箱状的树脂或金属壳体构成。在外壳8的内壁部当中与长度方向X平行的一对内壁部8A上相对的位置形成有引导部81A、81B。引导部81A、81B由与电极方向Z平行地形成的2个突条构成，这些突条之间的嵌合部82A、82B与从开口部8B***的印刷基板5的侧端部5I、5J嵌合。

再者，引导部81A、81B的突条无须在电极方向Z上连续地形成，也能以供侧端部5I、5J顺畅地***的间隔分离为多个来形成。此外，引导部81A、81B也可不为突条而是形成于内壁部8A、供印刷基板5的侧端部5I、5J***的槽。

在外壳8的侧面当中与磁通方向Y平行的一对侧面8C配设有管状的接头85、86，所述管状的接头85、86能将设置于电磁流量计100外部的管道(未图示)与测定管2加以连结，由金属材料(例如SUS)构成。此时，测定管2沿长度方向X收纳在外壳8的内部，接头85和接头86分别隔着O形圈87连结在测定管2的两端部。

此处，接头85、86中的至少一方作为公共电极10D而发挥功能。例如，接头85连接至公共电位Vcom，由此，不仅将外部的管道与测定管2加以连结，还作为公共电极10D而发挥功能。

如此，通过利用由金属构成的接头85来实现公共电极10D，公共电极10D的与流体接触的面积扩大。由此，即便在公共电极10D上发生了异物的附着或腐蚀的情况下，由于发生了异物的附着或腐蚀的部分的面积相对于公共电极10D的总面积而言相对较小，因此能够抑制极化电容的变化所引起的测定误差。

图5为第1实施方式的电磁流量计的组装图。图7为表示第1实施方式的测定管***时的说明图。图8为表示第1实施方式的接头连接时的说明图。

印刷基板5是用以贴装电子零件的普通印刷基板(例如板厚1.6mm的玻璃布基材环氧树脂覆铜层压板)，如图5所示，在印刷基板5的大致中央位置形成有使测定管2贯通用的管孔5H。因而，印刷基板5是沿与测定管2交叉的方向安装。该管孔5H的大小设定成与测定管2的外周部的大小相同或略小。测定管2被压入至管孔5H而卡接在印刷基板5上。

再者，也可利用粘接剂将测定管2的外周面2A与管孔5H的端部固定。在图5的例子中，管孔5H未朝印刷基板5的侧端部开口，但也可像图6所示那样将管孔的周部的一部分切掉而直接朝印刷基板5的侧端部开口来形成缺口5K，或者也可经由狭缝来间接地开口。在该情况下，是由印刷基板5上设置的缺口5K形成供测定管2压入的管孔。

因而，在将测定管2装配至外壳8内的情况下，首先，在将安装好励磁线圈3A、3B的磁轭4螺固在外壳8的底部8D的状态下，将管孔5H内压入有测定管2的印刷基板5以侧端部5I、5J与外壳8的引导部81A、81B的嵌合部82A、82B嵌合的方式从外壳8的开口部8B***至外壳8的内部。其后，在测定管2的两端从外壳8的外侧隔着O形圈87连结接头85、86，并将接头85、86螺固在外壳8上。

由此，印刷基板5得以在管孔5H内压入有测定管2的状态下安装至外壳8的内部，结果，测定管2经由该印刷基板5而安装至外壳8的内部。此时，无须利用引导部81A、81B将印刷基板5固定，相反，有少许游隙的话，在接头85、86的螺固时，测定管2或印刷基板5不会受到机械应力。

图9为表示第1实施方式的检测器的俯视图。图10为表示第1实施方式的检测器的侧视图。图11为表示第1实施方式的检测器的前视图。

流体与面电极10A、10B之间的静电电容极小，为数pF左右，使得流体与面电极10A、10B之间的阻抗较高，因此容易受到噪声的影响。因此，通过使用运算放大器IC等的前置放大器5U将由面电极10A、10B得到的电动势Va、Vb低阻抗化。

在本实施方式中，在与测定管2交叉的方向而且是励磁线圈3A、3B的磁轭面4A、4B之间产生磁通Φ的区域即磁通区域F的外侧位置，将印刷基板5安装至测定管2并贴装前置放大器5U，并且经由连接布线11A、11B将面电极10A、10B与前置放大器5U电性连接在一起。

在图10及图11的例子中，印刷基板5的安装位置是在沿长度方向X(箭头方向)流动的流体的下游方向上与磁通区域F隔开的位置。此外，如前文所述，印刷基板5的安装方向是基板面与测定管2交叉的方向，此处是沿着由磁通方向Y及电极方向Z构成的二维平面的方向。再者，印刷基板5的安装位置只要是磁通区域F的外侧位置即可，也可为在与下游方向相反的上游方向上与磁通区域F隔开的位置。此外，印刷基板5的安装方向并不严格限定为沿着上述二维平面的方向，也可与上述二维平面之间存在斜率。

此外，面电极10A、10B、连接布线11A、11B以及前置放大器5U被由连接到接地电位的金属板构成的屏蔽罩7电性屏蔽。屏蔽罩7呈沿长度方向X延伸的大致矩形状，在磁通区域F的上游方向和下游方向上设置有供测定管2贯通内侧用的开口部。

由此，阻抗较高的整个电路部分被屏蔽罩7屏蔽，由此，能够抑制外部噪声的影响。此时，也可在印刷基板5当中与前置放大器5U的贴装面相反那一侧即焊料面形成由连接到接地电位的接地图案(实心图案)构成的屏蔽图案5G。由此，构成屏蔽罩7的平面当中与印刷基板5抵接的平面也可全部开口，可以简化屏蔽罩7的结构。

连接布线11A、11B是连接面电极10A、10B与前置放大器5U的线路，像前文所述那样整体被屏蔽罩7屏蔽，因此，也可使用普通的一对布线电缆。此时，将布线电缆的两端分别焊接至面电极10A和印刷基板5上形成的焊垫即可。

在本实施方式中，如图10及图11所示，使用测定管2的外周面2A上形成的管侧布线图案12A、12B作为连接布线11A、11B。

即，连接布线11A由管侧布线图案12A、基板侧布线图案5A及跨接线15A构成，所述管侧布线图案12A形成于外周面2A，一端连接到面电极10A，所述基板侧布线图案5A形成于印刷基板5，一端连接到前置放大器5U，所述跨接线15A连接管侧布线图案12A与基板侧布线图案5A。跨接线15A焊接在形成于管侧布线图案12A的另一端的焊垫16A和形成于基板侧布线图案5A的另一端的焊垫5C上。

此外，连接布线11B由管侧布线图案12B、基板侧布线图案5B及跨接线15B构成，所述管侧布线图案12B形成于外周面2A，一端连接到面电极10B，另一端连接到配置在印刷基板5附近的跨接线15B连接用的焊垫16B，所述基板侧布线图案5B形成于印刷基板5，一端连接到前置放大器5U，所述跨接线15B连接管侧布线图案12B与基板侧布线图案5B。跨接线15B焊接在形成于管侧布线图案12B的另一端的焊垫16B和形成于基板侧布线图案5B的另一端的焊垫5D上。

由此，在连接布线11A、11B中的面电极10A、10B到印刷基板5的附近位置的区间内是使用外周面2A上形成的管侧布线图案12A、12B。因此，能像前文所述的使用一对布线电缆的情况那样简化布线电缆的布设、固定等安装作业，连接布线的成本以及布线作业负担得以减轻。

进而，面电极10A、10B和管侧布线图案12A、12B由铜等非磁性金属薄膜构成，通过金属化处理一体形成于测定管2的外周面2A，因此能够简化制造工序，还降低了产品成本。再者，前文所述的金属化处理可为镀敷处理、蒸镀处理等，进而，也可贴附预先成形好的非磁性金属薄膜体。

此外，如图10及图11所示，管侧布线图案12A包含沿长度方向X呈直线状形成于测定管2的外周面2A的长度方向布线图案13A，管侧布线图案12B包含沿长度方向X呈直线状形成于测定管2的外周面2A的长度方向布线图案13B。

由于连接布线11A、11B的一部分配置在磁通区域F的内侧或其附近，因此，在使用一对布线电缆作为连接布线11A、11B的情况下，会因从磁通方向Y观察到的两线路间的位置偏差而形成信号环路，成为产生磁通微分噪声的主要原因。若像本实施方式这样使用形成于测定管2的外周面2A的布线图案，则能准确地固定连接布线11A、11B的位置。因此，能够避免从磁通方向Y观察到的两线路间的位置偏差，从而能够容易地抑制磁通微分噪声的产生。

进而，如图10及图11所示，管侧布线图案12A包含周向布线图案14A，该周向布线图案14A从面电极10A中的沿着长度方向X的第1端部17A起到长度方向布线图案13A的一端为止、沿测定管2的周向W形成于测定管2的外周面2A。

此外，管侧布线图案12B包含周向布线图案14B，该周向布线图案14B从面电极10B中的沿着长度方向X的第2端部17B起到长度方向布线图案13B的一端为止、沿测定管2的周向W形成于测定管2的外周面2A。

此时，长度方向布线图案13B形成于隔着测定管2与长度方向布线图案13A相反那一侧的外周面2A当中、从磁通方向Y观察而与长度方向布线图案13A重叠的位置。即，长度方向布线图案13A、13B形成于外周面2A当中、相隔沿着通过管轴J的电极方向Z的平面而对称的位置。

在图10及图11的例子中，长度方向布线图案13A、13B分别形成于沿磁通方向Y通过测定管2的管轴J的平面与外周面2A交叉的交叉线JA、JB上。此外，周向布线图案14A的一端连接于面电极10A的第1端部17A中的长度方向X上的面电极10A的中央位置。同样地，周向布线图案14B的一端连接于面电极10B的第2端部17B中的长度方向X上的面电极10B的中央位置。

由此，长度方向布线图案13A、13B形成于从磁通方向Y观察而重叠的位置，因此能够准确地避免信号环路的形成，从而能够容易地抑制磁通微分噪声的产生。

再者，周向布线图案14A、14B与面电极10A、10B的连接点只要是隔着管轴J对称的位置，也就是说，只要是在面电极10A、10B的长度方向X上相同的位置上相连，则也可不为面电极10A、10B的中央位置。

此外，通过在交叉线JA、JB上形成长度方向布线图案13A、13B，周向布线图案14A、14B的长度变得相等，使得整个管侧布线图案12A、12B的长度变得相等，因此能够抑制因管侧布线图案12A、12B的长度的差异而发生的来自面电极10A、10B的电动势Va、Vb的相位差或振幅等的不平衡。再者，若是在测量精度上可以忽略这些不平衡的程度，则长度方向布线图案13A、13B也可不在交叉线JA、JB上，只要形成于从磁通方向Y观察而重叠的位置即可。

图12为使用前置放大器的差动放大电路的构成例。如图12所示，前置放大器5U具备分别将来自面电极10A、10B的电动势Va、Vb单独加以低阻抗化并输出的2个运算放大器UA、UB。这些运算放大器UA、UB封装在同一IC组件内(双运算放大器)。此外，它们对输入的Va、Vb进行差动放大，并将得到的差动输出作为检测信号Vin输出至图2的信号放大电路21。

具体而言，Va输入到UA的非反相输入端子(+)，Vb输入到UB的非反相输入端子(+)。此外，UA的反相输入端子(-)经由电阻元件R1连接到UA的输出端子，UB的反相输入端子(-)经由电阻元件R2连接到UB的输出端子。并且，UA的反相输入端子(-)经由电阻元件R3连接到UB的反相输入端子(-)。此时，通过使R1、R2的值相等而使得UA、UB的放大率一致。由这些R1、R2的值和R3的值决定放大率。

来自面电极10A、10B的电动势Va、Vb是相互表示逆相的信号，通过使用UA、UB在印刷基板5上构成这种差动放大电路，即便从励磁线圈3A、3B或测定管2受到热的影响而导致Va、Vb产生了温度漂移，Va、Vb也会被差动放大。由此，在检测信号Vin中，这些同相的温度漂移得到消除，而且Va、Vb得到相加，从而能够获得良好的S/N比。

图13为第1实施方式的检测部的另一前视图。如图13所示，搭载前置放大器5U的印刷基板5也可在管孔5H的孔壁面上配备凸部5T、由该凸部5T与外周面2A抵接。由此，变为管孔5H的端部与外周面2A局部接触，与跨及管孔5H的端部的全周而与外周面2A接触的构成相比，能够抑制从测定管2传递至前置放大器5U的热的影响。

此外，在将测定管2压入至管孔5H时，凸部5T的变形和因凸部5T而形成的管孔5H的端部与外周面2A的间隙使得测定管2的压入变得容易，因此无须准备压入专用的夹具，能够减轻作业负担。

此外，通过将测定管2压入至管孔5H，能够容易地固定印刷基板5，还能减轻将跨接线15A、15B焊接至管侧布线图案12A、12B和基板侧布线图案5A、5B时的作业负担。

[第1实施方式的效果]

如此，本实施方式在印刷基板5上设置供测定管2压入的管孔5H，而且在外壳8的内壁部8A形成有与从开口部8B***的印刷基板5的侧端部5I、5J嵌合的引导部81A、81B。

由此，印刷基板5得以安装至外壳8的内部，结果，测定管2经由该印刷基板5而安装至外壳8的内部。

因而，可以在外壳8中容易地安装测定管2而不需要以往那样的基板架、磁轭的突起部等复杂的结构，进而不需要在外壳8内保持测定管2用的间隔件等专用的安装零件。由此，在测定管2的两端从外壳8的外侧装配接头85、86的情况下，测定管2在外壳8内得以定位，不存在测定管2发生转动或者面电极10A、10B的位置发生偏移的情况，因此，能够极为容易而且准确地进行装配作业。

此外，在本实施方式中，也可利用形成于外壳8的内壁部8A的凸状或凹状的轨道来构成引导部81A、81B。由此，能以极为简单的结构将印刷基板5还有测定管2安装至外壳8的内部。再者，关于引导部81A、81B，凸状部分或凹状部分无须以延伸的方式形成，也能以供侧端部5I、5J顺畅地***的间隔将凸状部分或凹状部分分离为多个来形成。

此外，由于在测定管2的两端从外壳8的外侧装配接头85、86，因此，测定管2最终通过该接头85、86而固定在外壳8中。因此，无须利用引导部81A、81B将印刷基板5固定，相反，有游隙的话，在接头85、86的螺固时，测定管2或印刷基板5不会受到机械应力。

此外，在本实施方式中，在印刷基板5上形成有用以与测定管2上设置的面电极10A、10B连接的基板侧布线图案5A、5B，进而，在测定管2的外周面2A形成有一端连接至面电极10A、10B另一端延伸至印刷基板5侧的管侧布线图案12A、12B，因此，不仅可以将印刷基板5用于测定管2的安装，还能兼用于面电极10A、10B的连接布线。因此，能够大幅简化整体构成，从而能够实现符合FA市场要求的电容式电磁流量计的小型化。

[第2实施方式]

接着，参考图14，对本实施方式的电磁流量计100进行说明。图14为表示第2实施方式的电磁流量计的俯视图。图15为第2实施方式的电磁流量计的侧视图。

在本实施方式中，对设置有2组印刷基板与引导部的组的情况进行说明。

与印刷基板5一样，印刷基板6是用以贴装电子零件的普通印刷基板(例如板厚1.6mm的玻璃布基材环氧树脂覆铜层压板)，在印刷基板6的大致中央位置形成有使测定管2贯通用的管孔6H。因而，印刷基板6是沿与测定管2交叉的方向安装。该管孔6H的大小设定成与测定管2的外周部的大小相同或略小。

此外，与印刷基板5一样，管孔6H未朝印刷基板6的侧端部开口，但也可像图6所示那样将管孔的周部的一部分切掉而直接朝印刷基板5的侧端部开口来形成缺口5K，或者经由狭缝来间接地开口。在该情况下，是由印刷基板5上设置的缺口5K形成供测定管2压入的管孔。

此外，与印刷基板5一样，也可像图13所示那样在管孔6H的孔壁面上配备凸部、由该凸部与外周面2A抵接。

如图14及图15所示，在外壳8的内壁部当中与长度方向X平行的一对内壁部8A上，除了引导部81A、81B以外，还在相对的位置形成有引导部83A、83B。引导部83A、83B由与电极方向Z平行地形成的2个突条构成，这些突条之间的嵌合部84A、84B与从开口部8B***的印刷基板6的侧端部6I、6J嵌合。

再者，引导部83A、83B的突条无须在电极方向Z上连续地形成，也能以供侧端部6I、6J顺畅地***的间隔分离为多个来形成。此外，引导部83A、83B也可不为突条而是形成于内壁部8A、供印刷基板6的侧端部6I、6J***的槽。

由此，在管孔5H、6H内压入有测定管2的状态下将印刷基板5、6安装至外壳8的内部，结果，测定管2经由该印刷基板5、6而安装至外壳8的内部。此时，无须利用引导部81A、81B、83A、83B将印刷基板5、6固定，相反，有少许游隙的话，在接头85、86的螺固时，测定管2或印刷基板5、6不会受到机械应力。

此外，如前文所述，要测定流体的导电率(电导率)，须区别于面电极10A、10B而另行设置导电率测定用电极10C，导电率测定用电极10C配置在测定管2的外周面2A中的远离磁通区域F的位置。因而，若像图14及图15所示那样将印刷基板6配置在导电率测定用电极10C的附近，则可以在印刷基板6上设置用以连接导电率测定用电极10C的连接布线或电路的一部分。

图16为导电率测定电路的构成例。导电率测定电路24具备时钟信号生成电路24A、A/D转换器24B及测定I/F电路24C作为主要电路部。

根据从运算处理电路27的导电率算出部27C输出的时钟信号CLK0，通过时钟信号生成电路24A来生成3个时钟信号CLK1、CLKp、CLKn。

测定I/F电路24C根据CLK1来切换开关SWv，由此生成具有电压VP的振幅的交流信号，并经由电阻元件RP施加至导电率测定用电极10C。

利用测定I/F电路24C的放大器AMP对这时的导电率测定用电极10C中产生的检测信号Vp进行放大，之后根据CLKp、CLKn来控制开关SWp、SWn，由此对Vp的高电平和低电平进行采样，并在A/D转换器24B中分别加以A/D转换，将得到的检测数据Dp输出至运算处理电路27。导电率算出部27C根据来自导电率测定电路24的检测数据Dp所示的Vp的振幅电压来算出流体的电导率。

此时，由于导电率测定用电极10C的阻抗极高、容易受到噪声的影响，因此，较理想为将测定I/F电路24C尽可能配置在导电率测定用电极10C附近。出于这种观点，本实施方式是在印刷基板6上搭载测定I/F电路24C。

印刷基板6与导电率测定用电极10C利用跨接线15C加以连接即可。由此，能够大幅缩短导电率测定用电极10C与测定I/F电路24C的连接布线的长度，而且可以利用放大器AMP将检测信号Vp低阻抗化，因此能够降低噪声的影响。

[第2实施方式的效果]

如此，本实施方式在印刷基板6上设置供测定管2压入的管孔6H，而且在外壳8的内壁部8A形成有与从开口部8B***的印刷基板6的侧端部6I、6J嵌合的引导部83A、83B。

由此，印刷基板5、6两方得以安装至外壳8的内部，结果，测定管2经由这些印刷基板5、6两方而安装至外壳8的内部。因而，与仅使用印刷基板5的情况相比，能够稳定地安装测定管2，从而能够高效地进行组装作业。

此外，在本实施方式中，也可在印刷基板6上搭载测定I/F电路24C而安装在导电率测定用电极10C附近，并与导电率测定用电极10C电性连接。由此，不仅可以将印刷基板6用于测定管2的安装，还能兼用于与测定I/F电路24C还有导电率测定用电极10C的连接布线。因此，能够大幅简化整体构成，从而能够实现符合FA市场要求的电容式电磁流量计的小型化。

[实施方式的扩展]

以上，参考实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。可以在本发明的范围内对本发明的构成和详情进行本领域技术人员能够理解的各种变更。此外，各实施方式可以在不发生矛盾的范围内任意组合来加以实施。

例如，在上述实施方式中，是以测定管2为圆筒形状的形式来进行的说明，但也可在一部分具有形成为方筒形状的方筒部。图17表示测定管的另一构成例。图17中，(a)为测定管2'的俯视图，(b)为侧视图，(c)为前视图，(d)为(b)所示的AA下的剖视图。

测定管2'由氧化铝等高介电常数陶瓷或者调配有高介电常数陶瓷粉体的合成树脂构成，如图17所示，具有圆筒部2L、2R和方筒部2C，所述圆筒部2L、2R设置在两端，形成为圆筒形状，与未图示的管道连接，所述方筒部2C设置在圆筒部2L、2R之间，形成为方筒形状。如图17的(d)所示，在测定管2'的方筒部2C，管壁以及管路的截面均呈大致方形。测定管2'插通在印刷基板5'上形成的大致方形的管孔5H'中，通过凸部5T'加以固定。在测定管2'的方筒部2C的相互平行的壁面(图17中为方形部2C的上表面及下表面)上分别形成有面电极10B'、10A'，这些面电极10B'、10A'分别经由管侧布线图案13B'、14B'、13A'、14A'以及跨接线15B'、15A'连接到印刷基板5'上形成的未图示的电路。

通过具有方筒部2C，测定管2'能够相互平行地配设2个面电极10A'、10B'，因此能够期待S/N比的提高。此外，容易与线圈等其他零件一起收容在壳体内，因此能够实现装置的进一步小型化。

符号说明

100 电容式电磁流量计

1 流路

2、2' 测定管

2C 方筒部

2L、2R 圆筒部

3A、3B 励磁线圈

4 磁轭

4A、4B 磁轭面

5、5'、6 印刷基板

5A、5B、6A、6B 基板侧布线图案

5C、5D 焊垫

5T、5T' 凸部

5G 屏蔽图案

5H、5H'、6H 管孔

5K 缺口

5I、5J、6I、6J 侧端部

5U 前置放大器

7 屏蔽罩

8 外壳

8A 内壁部

8B 开口部

81A、81B、83A、83B 引导部

82A、82B、84A、84B 嵌合部

85、86 接头

10A、10B、10A'、10B' 面电极

10C 导电率测定用电极

10D 公共电极

11A、11B 连接布线

12A、12B 管侧布线图案

13A、13B 长度方向布线图案

14A、14B 周向布线图案

15A、15A'、15B、15B'、15C 跨接线

16A、16B 焊垫

17A、17B 端部

20 检测部

21 信号放大电路

22 信号检测电路

23 励磁电路

24 导电率测定电路

24A 时钟信号生成电路

24B A/D转换器

24C 测定I/F电路

25 传送电路

26 设定显示电路

27 运算处理电路

27A 励磁控制部

27B 流量算出部

27C 导电率算出部

27D 空状态判定部

UA、UB 运算放大器

R1、R2、R3 电阻元件

L 传送线路

Va、Vb 电动势

Vin、Vp 检测信号

Φ 磁通

F 磁通区域

X 长度方向

Y 磁通方向

Z 电极方向

W 周向

J 管轴

JA、JB 交叉线。

Claims (8)

1.一种电磁流量计，其特征在于，具备：

测定管，其供成为测量对象的流体流动；

外壳，其在上方具有开口部，在内部收纳所述测定管，为有底箱状；

印刷基板，其具有供所述测定管压入的管孔；以及

引导部，其形成于所述外壳的内壁部，与从所述开口部***的所述印刷基板的侧端部嵌合。

2.根据权利要求1所述的电磁流量计，其特征在于，

所述引导部由形成于所述内壁部的突条或槽构成。

3.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其特征在于，

具备多个所述印刷基板与所述引导部的组。

4.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其特征在于，

所述印刷基板具备用以与所述测定管上设置的电极连接的基板侧布线图案,

所述测定管具备形成于外周面的管侧布线图案,

所述管侧布线图案的一端连接至所述电极,另一端延伸至所述印刷基板附近，

在所述管侧布线图案和所述基板侧布线图案之间连接有跨接线。

5.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其特征在于，

所述印刷基板在所述管孔的孔壁面上具备与所述测定管的外周面抵接的多个凸部。

6.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其特征在于，

所述印刷基板具有形成所述管孔的缺口。

7.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其特征在于，

所述测定管形成为圆筒形状。

8.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其特征在于，

所述测定管具有形成为方筒形状的方筒部。

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