CN110274642A - 电容式电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本发明的电容式电磁流量计降低连接面电极和前置放大器基板的连接布线的成本以及布线作业负担。连接布线(11A)由如下部分构成：管侧布线图案(12A)，其形成于测定管(2)的外周面(2A)，一端被连接至面电极(10A)；基板侧布线图案(5A)，其形成于前置放大器基板(5)，一端被连接至前置放大器(5U)；及跨接线(15A)，其连接管侧布线图案的另一端与基板侧布线图案的另一端，连接布线(11B)由如下部分构成：管侧布线图案(12B)，其形成于外周面(2A)，一端被连接至面电极(10B)；基板侧布线图案(5B)，其形成于前置放大器基板(5)，一端被连接至前置放大器(5U)；及跨接线(15B)，其连接管侧布线图案的另一端与基板侧布线图案的另一端。

Description

电容式电磁流量计

技术领域

本发明涉及一种对流体的流量进行测量，而无需使对在流体中产生的电动势进行检测的电极与流体接触的电容式电磁流量计。

背景技术

电磁流量计具备励磁线圈和一对电极，是通过一边交替地切换流动于励磁线圈的励磁电流的极性一边对产生于上述电极间的电动势进行检测，来对在测定管内流动的被检测流体的流量进行测量的测量仪器，该励磁线圈使得在与测定管内流动的流体的长度方向正交的方向上产生磁场，该一对电极被配置于测定管，并且被配置于与励磁线圈所产生的磁场正交的方向上。

一般地，电磁流量计被大致分为如下两种：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上述流体的电动势的接液式，和经由流体与电极间的静电电容来检测上述流体的电动势，而无需使设置于测定管的外侧部的电极接触测量对象流体的电容式(非接液式)。

在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)将电极间产生的电动势放大后，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被检测流体与电极不接触的方式构成，因此被检测流体与电极间的阻抗变得非常高，并且初段信号放大电路变得易受噪声影响。因此，存在当噪声叠加于电极与信号放大电路的输入端子间的布线上时，电磁流量计的测量精度以及测量稳定性降低的问题。

以往，提出使用了保护电极、屏蔽线的技术，作为用于降低因这样的被检测流体－电极间的高阻抗而产生的噪声影响的技术(参照专利文献1等)。在该现有技术1中，如图11以及图12所示，在形成流路90的测定管90A的外侧部中、与励磁线圈91A、91B所产生的磁场正交的位置上对置配置一对面电极92A、92B，分别用单独的保护电极93A、93B覆盖这些面电极92A、92B，进一步通过用屏蔽线94A、94B连接面电极92A、92B和安装于前置放大器基板96的前置放大器95A、95B，来降低外部噪声的影响。

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

非专利文献

[非专利文献1]佐々木幸人、「SZ/FF方式新型電磁流量計」、資源と素材、日本鉱業会誌、Vol.97(1981)、No.1124、11-14頁(佐佐木幸人、「SZ/FF方式新型电磁流量计」、资源和素材、日本矿业会刊、Vol.97(1981)、No.1124、11-14页)

发明内容

[发明要解决的问题]

然而，根据像这样的以往的电容式电磁流量计，存在花费布线材料的成本并且布线作业费事的问题。

也就是说，在以往的电容式电磁流量计中，如图11所示，在用差动放大器95C放大信号前由增益1倍的前置放大器95A、95B进行阻抗转换，并且用所得的低阻抗输出信号对保护电极93A、93B以及屏蔽布线94A、94B的屏蔽导体进行屏蔽驱动。这是为了防止如图12所示的那样，由于从面电极92A、92B到前置放大器基板96存在一定程度的距离，因而流量信号电平由于屏蔽布线94A、94B的芯线－屏蔽导体间静电电容而衰减。

因此，像这样在面电极92A、92B与前置放大器基板96的距离较远的情况下，需要使用屏蔽布线94A、94B来进行屏蔽驱动，存在花费布线材料的成本并且布线作业费事的问题。

本发明是为了解决这种问题，其目的在于提供一种能够降低连接面电极和前置放大器基板的连接布线的成本以及布线作业负担的电容式电磁流量计。

[用于解决问题的技术手段]

为了达成这种目的，本发明的电容式电磁流量计具备：测定管，其供成为测量对象的流体流动；励磁线圈，其沿着与作为所述测定管的长度方向的第1方向正交的第2方向，对所述流体施加磁通；一对面电极，其由第1及第2面电极构成，所述第1及第2面电极沿着与所述第1及第2方向正交的第3方向，夹着所述测定管被相对配置于所述测定管的外周面；前置放大器基板，其安装有对由所述一对面电极检测出的电动势进行放大的前置放大器；以及一对连接布线，其由第1及第2连接布线构成，所述第1及第2连接布线分别将所述第1及第2面电极与所述前置放大器电连接，所述第1连接布线由第1管侧布线图案和第1基板侧布线图案构成，所述第1管侧布线图案形成于所述测定管的外周面，一端被连接至所述第1面电极，所述第1基板侧布线图案形成于所述前置放大器基板，一端被连接至所述前置放大器，所述第2连接布线由第2管侧布线图案和第2基板侧布线图案构成，所述第2管侧布线图案形成于所述测定管的外周面，一端被连接至所述第2面电极，所述第2基板侧布线图案形成于所述前置放大器基板，一端被连接至所述前置放大器，所述第1管侧布线图案包含在所述测定管的外周面上沿所述第1方向形成为直线状的第1长度方向布线图案，所述第2管侧布线图案包含在所述测定管的外周面上沿所述第1方向形成为直线状的第2长度方向布线图案。

另外，本发明的其他的电容式电磁流量计具备：测定管，其供成为测量对象的流体流动；励磁线圈，其沿着与作为所述测定管的长度方向的第1方向正交的第2方向，对所述流体施加磁通；一对面电极，其由第1及第2面电极构成，所述第1及第2面电极沿着与所述第1及第2方向正交的第3方向，夹着所述测定管被相对配置于所述测定管的外周面；前置放大器基板，其安装有对由所述一对面电极检测出的电动势进行放大的前置放大器；以及一对连接布线，其由第1及第2连接布线构成，所述第1及第2连接布线分别将所述第1及第2面电极与所述前置放大器电连接，所述第1连接布线由第1管侧布线图案、第1基板侧布线图案以及第1跨接线构成，所述第1管侧布线图案形成于所述测定管的外周面，一端被连接至所述第1面电极，所述第1基板侧布线图案形成于所述前置放大器基板，一端被连接至所述前置放大器，所述第1跨接线连接所述第1管侧布线图案的另一端与所述第1基板侧布线图案的另一端，所述第2连接布线由第2管侧布线图案、第2基板侧布线图案以及第2跨接线构成，所述第2管侧布线图案形成于所述测定管的外周面，一端被连接至所述第2面电极，所述第2基板侧布线图案形成于所述前置放大器基板，一端被连接至所述前置放大器，所述第2跨接线连接所述第2管侧布线图案的另一端与所述第2基板侧布线图案的另一端。

另外，在本发明的上述电容式电磁流量计的一构成例中，所述第1管侧布线图案包含在所述测定管的外周面上沿所述第1方向形成为直线状的第1长度方向布线图案，所述第2管侧布线图案包含在所述测定管的外周面上沿所述第1方向形成为直线状的第2长度方向布线图案。

另外，在本发明的上述电容式电磁流量计的一构成例中，所述第2长度方向布线图案形成于夹着所述测定管与所述第1长度方向布线图案相反一侧的外周面中、从所述第2方向观察与所述第1长度方向布线图案重合的位置。

另外，在本发明的上述电容式电磁流量计的一构成例中，所述第1管侧布线图案包含第1周向布线图案，所述第1周向布线图案从所述第1面电极中的沿着所述第1方向的第1端部起到所述第1长度方向布线图案的一端为止、沿所述测定管的周向形成于所述测定管的外周面，所述第2管侧布线图案包含第2周向布线图案，所述第2周向布线图案从所述第2面电极中的沿着所述第1方向的第2端部起到所述第2长度方向布线图案的一端为止、沿所述测定管的周向形成于所述测定管的外周面。

另外，在本发明的上述电容式电磁流量计的一构成例中，所述第1及第2长度方向布线图案分别形成于通过所述测定管的管轴且沿着所述第2方向的平面与所述测定管的外周面交叉的2条交叉线上。

另外，在本发明的上述电容式电磁流量计的一构成例中，所述第1及第2周向布线图案的一端分别被连接至所述第1及第2面电极的端部中的以所述测定管的管轴为中心呈轴对称的位置。

另外，在本发明的上述电容式电磁流量计的一构成例中，所述第1周向布线图案的一端被连接至所述第1端部中的所述第1方向上的所述第1面电极的中央位置，所述第2周向布线图案的一端被连接至所述第2端部中的所述第1方向上的所述第2面电极的中央位置。

另外，在本发明的上述电容式电磁流量计的一构成例中，所述第1周向布线图案的一端被连接至所述第1端部中的离与所述第1跨接线连接的所述第1管侧布线图案的另一端最近的位置，所述第2周向布线图案的一端被连接至所述第2端部中的离与所述第2跨接线连接的所述第2管侧布线图案的另一端最近的位置。

另外，在本发明的上述电容式电磁流量计的一构成例中，所述第1长度方向布线图案的一端被连接至所述第1面电极中的沿着所述测定管的周向的第3端部，所述第2长度方向布线图案的一端被连接至所述第2面电极中的沿着所述测定管的周向的第4端部。

另外，在本发明的上述电容式电磁流量计的一构成例中，所述测定管由陶瓷构成所述第1及第2面电极和所述第1及第2管侧布线图案由在所述测定管的外周面上一体形成的金属薄膜构成。

[发明的效果]

根据本发明，在电容式电磁流量计中，相比较于使用布线电缆的情况，能够简化布线电缆的布设、固定等安装作业，从而能够降低连接面电极和前置放大器基板的连接布线的成本以及布线作业负担。

附图说明

图1是示出第1实施方式的电容式电磁流量计的检测部的立体图。

图2是示出第1实施方式的电容式电磁流量计的电路构成的框图。

图3是第1实施方式的检测部的侧视图。

图4是第1实施方式的检测部的俯视图。

图5是第1实施方式的检测部的主视图。

图6是是使用了前置放大器的差动放大电路的构成例。

图7是第2实施方式的检测部的俯视图。

图8是第2实施方式的检测部的侧视图。

图9是第3实施方式的检测部的俯视图。

图10是第3实施方式的检测部的侧视图。

图11是以往的电容式电磁流量计的电路构成例。

图12是以往的电容式电磁流量计的结构例。

图13是普通电容式电磁流量计的电路构成例。

图14是磁通微分噪声的波形例。

图15是示出由屏蔽布线引起的磁通微分噪声的产生的说明图。

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[第1实施方式]

首先，参照图1以及图2，对本发明的第1实施方式的电容式电磁流量计100进行说明。图1是示出第1实施方式的电容式电磁流量计的检测部的立体图。图2是示出第1实施方式的电容式电磁流量计的电路构成的框图。

[电容式电磁流量计]

该电容式电磁流量计100具有如下功能：采用设置于测定管的外周面的电极，经由流体与电极间的静电电容，对由于励磁线圈所施加的磁通而在测定管内流动的作为测量对象的流体中产生的电动势进行检测，并对所得的电动势进行放大后，进行采样并进行信号处理，由此对流体的流量进行测定而无需使电极与流体接触。

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、传送电路25、设定显示电路26、以及运算处理电路(CPU)27来作为主要电路部。

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。

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。

励磁电路23基于来自运算处理电路27的励磁控制部27A的励磁控制信号VeX，来将交流的励磁电流IeX供给至励磁线圈3A、3B。

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等各种处理部。

[检测部的构成]

接下来，参照图1、图3～图5，对检测部20的构成详细地进行说明。图3是第1实施方式的检测部的侧视图。图4是第1实施方式的检测部的俯视图。图5是第1实施方式的检测部的主视图。

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正交的方式夹着测定管2相对配置有大致C字形的磁轭(例如与图13的磁轭91D相同的形状)和一对励磁线圈3A、3B。此外，在图1、图3～图5中，为了使附图易于观察，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。

该静电电容极小，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，如图3～4所示，通过包含形成于测定管2的外周面2A的布线图案的、由连接布线(第1连接布线)11A以及连接布线(第2连接布线)11B构成的一对连接布线来分别将面电极10A、10B与前置放大器5U电连接。

也就是说，连接布线11A由管侧布线图案(第1管侧布线图案)12A、基板侧布线图案(第1基板侧布线图案)5A及跨接线(第1跨接线)15A构成，该管侧布线图案12A形成于外周面2A，一端被连接至面电极10A，该基板侧布线图案5A形成于前置放大器基板5，一端被连接至前置放大器5U，该跨接线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。

另外，连接布线11B由管侧布线图案(第2管侧布线图案)12B、基板侧布线图案(第2基板侧布线图案)5B及跨接线(第2跨接线)15B构成，该管侧布线图案12B形成于外周面2A，一端被连接至面电极10B，该基板侧布线图案5B形成于前置放大器基板5，一端被连接至前置放大器5U，该跨接线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到前置放大器基板5的附近位置的区间内是使用形成于外周面2A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。

进一步地，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，一体形成于测定管2的外周面2A，因此能够简化制造工序，还能降低产品成本。

另外，如图3以及图4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(第1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(第2长度方向布线图案)13B。

一般来说，由于图13所示那样的由励磁线圈91C和磁轭91D构成的磁路91，当磁通穿过布线时，会产生由涡流引起的磁通微分噪声(参照非专利文献1等)。这样的磁通微分噪声的影响像图14那样显现于能从面电极10A、10B获得的流量信号(电动势)，并且磁通微分噪声的影响越大，流量信号到安定为止的等待时间变得越长。因此，变得无法提高励磁频率，并且易受1/f噪声的影响。

另外，屏蔽布线中也会产生磁通微分噪声。例如如图15所示，在与磁通Φ的磁通方向Y交叉地配置了屏蔽线94A、94B的情况下，根据由屏蔽线94A、94B形成的信号环路LP的大小，产生磁通微分噪声。因此，为了降低磁通微分噪声，需要尽可能减小从磁通方向Y观察到的信号环路LP的环路面积S，但是屏蔽线94A、94B越长，减小环路面积S就变得越难。

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，如前文所述那样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。

进一步地，如图3及图4所示，管侧布线图案12A包含周向布线图案(第1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。

另外，管侧布线图案12B包含周向布线图案(第2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重合的位置。即，长度方向布线图案13A、13B形成于外周面2A当中、夹着沿着通过管轴J的电极方向Z的平面而对称的位置。

在图3及图4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观察重合的位置，因此能够准确地避免如前文所述图15所示那样的信号环路的形成，从而能够容易地抑制磁通微分噪声的产生。

另外，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。此外，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观察而重合的位置即可。

前置放大器基板5是用于安装电子部件的普通印刷布线基板，如图5所示，在前置放大器基板5的大致中央位置上形成有用于使测定管2贯通的管孔5H。因此，前置放大器基板5沿着与测定管2交叉的方向安装。通过用胶粘剂固定贯通管孔5H的测定管2的外周面2A与管孔5H的端部，能够容易地将前置放大器基板5安装于测定管2。在图5的例子中，管孔5H虽然没有朝前置放大器基板5的基板端部开口，但管孔5H的周部的一部分可以朝前置放大器基板5的基板端部直接开口，或者也可以经由狭缝间接开口。

另外，在图3以及图4的例子中，前置放大器基板5的安装位置是在长度方向X(箭头方向)流动的流体的下游方向上与磁通区域F分开的位置。另外，如前所述，前置放大器基板5的安装方向是基板面与测定管2交叉的方向，在这里是沿着由磁通方向Y以及电极方向Z构成的2维平面的方向。此外，前置放大器基板5的安装位置可以是磁通区域F的外侧位置，也可以是在与下游方向相反的上游方向上与磁通区域F分开的位置。另外，前置放大器基板5的安装方向并非严格限定于沿着上述2维平面的方向，也可以与上述2维平面之间存在斜率。

另外，面电极10A、10B、连接布线11A、11B、以及前置放大器5U由屏蔽罩6电屏蔽，该屏蔽罩6由与接地电位连接的金属板构成。屏蔽罩6构成沿着长度方向X延伸的大致矩形形状，并且在磁通区域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，用屏蔽罩6屏蔽阻抗高的电路部分的整体，从而抑制外部噪声的影响。此时，也可以在前置放大器基板5中、与前置放大器5U的安装面相反一侧的焊接面上，形成由与接地电位连接的接地图案(实心图案)构成的屏蔽图案5G。由此，构成屏蔽罩6的平面中、与前置放大器基板5抵接的平面也可以全部开口，能够简化屏蔽罩6的结构。

图6是使用了前置放大器的微分放大电路的构成例。如图6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。

具体来说，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在前置放大器基板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。

[第1实施方式的效果]

像这样，本实施方式具备一对连接布线，该一对连接布线由分别将面电极10A、10B与前置放大器5U电连接的连接布线11A、11B构成，连接布线11A由管侧布线图案12A、基板侧布线图案5A以及跨接线15A构成，该管侧布线图案12A形成于测定管2的外周面2A，一端被连接至面电极10A，该基板侧布线图案5A形成于前置放大器基板5，一端被连接至前置放大器5U，该跨接线15A连接管侧布线图案12A的另一端与基板侧布线图案5A的另一端，连接布线11B由管侧布线图案12B、基板侧布线图案5B以及跨接线15B构成，该管侧布线图案12B形成于外周面2A，一端被连接至面电极10B，该基板侧布线图案5B形成于前置放大器基板5，一端被连接至前置放大器5U，该跨接线15B连接管侧布线图案12B的另一端与基板侧布线图案5B的另一端。

由此，在连接布线11A、11B中的从面电极10A、10B到前置放大器基板5的附近位置的区间内，是使用形成于外周面2A的管侧布线图案12A、12B。因此，相比较于前述的使用布线电缆的情况，能够简化布线电缆的布设、固定等安装作业，从而能够降低连接布线的成本以及布线作业负担。

另外，在本实施方式中，也可以是管侧布线图案12A包含在外周面2A上沿长度方向形成为直线状的长度方向布线图案13A，管侧布线图案12B包含在外周面2A上沿长度方向形成为直线状的长度方向布线图案13B。进一步地，长度方向布线图案13B也可以夹着测定管2形成于与长度方向布线图案13A相反一侧的外周面2A中的、从磁通方向Y观察与长度方向布线图案13A重合的位置。

由此，配置于磁通区域F的内侧或其附近的长度方向布线图案13A、13B形成于从磁通方向Y观察重合的位置，因此能够精确地避免前述图15所示那样的信号环路的形成，并且能够容易地抑制磁通微分噪声的产生。

另外，在本实施方式中，也可以是管侧布线图案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，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、沿周向W形成于外周面2A。进一步地，这些长度方向布线图案13A、13B也可以分别形成于通过测定管2的管轴J且沿磁通方向Y的平面与外周面2A交叉的2条交叉线JA、JB上。

由此，周向布线图案14A、14B的长度变得相等，管侧布线图案12A、12B整体的长度变得相等，因此能够抑制因为管侧布线图案12A、12B长度的不同而产生的、来自面电极10A、10B的电动势Va、Vb的相位差、振幅等不平衡。

[第2实施方式]

接下来，参照图7以及图8对本发明的第2实施方式的电容式电磁流量计进行说明。图7是第2实施方式的检测部的俯视图。图8是第2实施方式的检测部的侧视图。

在第1实施方式中，以将周向布线图案14A、14B的一端连接于面电极10A、10B的第1端部17A及第2端部17B中的中央位置的情况为例进行了说明，但这些连接位置不限定于中央位置。

在本实施方式中，周向布线图案14A、14B的一端分别连接至面电极10A、10B的端部中、以测定管2的管轴J为中心呈轴对称的位置。

由此，如图3以及图4所示，与第1端部17A及第2端部、17B的中央位置连接的情况相同地，周向布线图案14A、14B的长度变得相等，管侧布线图案12A、12B整体的长度变得相等，因此能够抑制因为管侧布线图案12A、12B的长度的不同而产生的、来自面电极10A、10B的电动势Va、Vb的相位差、振幅等不平衡。

在图7以及图8所示的连接例中，将周向布线图案14A、14B的一端连接至第1端部17A及第2端部、17B中、离与长度方向布线图案13A、13B的另一端连接的跨接线15A、15B最近的位置，也就是说将周向布线图案14A、14B的一端连接至离焊垫16A、16B最近的位置。

由此，不仅能使周向布线图案14A、14B的长度相等，还能使长度方向布线图案13A、13B的长度最短。因此，除了能够抑制因为管侧布线图案12A、12B的长度的不同而产生的电动势Va、Vb的不平衡以外，还能够抑制外部噪声的影响。

[第3实施方式]

接下来，参照图9以及图10，对本发明的第3实施方式的电容式电磁流量计进行说明。图9是第3实施方式的检测部的俯视图。图10是第3实施方式的检测部的侧视图。

在第1实施方式及第2实施方式中，以用长度方向布线图案13A、13B和周向布线图案14A、14B构成管侧布线图案12A、12B的情况为例进行了说明。在本实施方式中，对仅用长度方向布线图案13A、13B构成管侧布线图案12A、12B的情况进行说明。

也就是说，本实施方式如图9以及图10所示，将长度方向布线图案13A的一端连接于面电极10A中的沿测定管2的周向W的第3端部17C，将长度方向布线图案13B的一端连接于面电极10B中的沿测定管2的周向W的第4端部17D。

图9以及图10的连接例中，在通过测定管2的管轴J且沿电极方向Z的平面与测定管2的外周面2A交叉的交叉线JC、JD上形成有长度方向布线图案13A、13B。

由此，能够使长度方向布线图案13A、13B的长度相等并且最短，从而管侧布线图案12A、12B整体的长度相等并且最短。因此，除了能抑制因为管侧布线图案12A、12B的长度的不同而产生的、电动势Va、Vb的不平衡以外，还能抑制外部噪声的影响。

[实施方式的扩展]

以上，参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明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。

符号说明

100…电容式电磁流量计，

1…流路，

2…测定管，

3A、3B…励磁线圈，

4A，4B…磁轭面，

5…前置放大器基板，

5A，5B…基板侧布线图案，

5C，5D…焊垫，

5G…屏蔽图案，

5H…管孔，

5U…前置放大器，

6、6A、6B…屏蔽罩，

10A、10B…面电极，

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、15B…跨接线，

16A、16B…焊垫，

17A、17B、17C、17D…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，

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，

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…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、JC、JD…交叉线。

Claims (10)

1.一种电容式电磁流量计，其特征在于，具备：

测定管，其供成为测量对象的流体流动；

励磁线圈，其沿着与作为所述测定管的长度方向的第1方向正交的第2方向，对所述流体施加磁通；

一对面电极，其由第1面电极及第2面电极构成，所述第1面电极及所述第2面电极沿着与所述第1方向及所述第2方向正交的第3方向，夹着所述测定管被相对配置于所述测定管的外周面；

前置放大器基板，其安装有对由所述一对面电极检测出的电动势进行放大的前置放大器；以及

一对连接布线，其由第1连接布线及第2连接布线构成，所述第1连接布线及所述第2连接布线分别将所述第1面电极及所述第2面电极与所述前置放大器电连接，

所述第1连接布线由第1管侧布线图案和第1基板侧布线图案构成，所述第1管侧布线图案形成于所述测定管的外周面，一端被连接至所述第1面电极，所述第1基板侧布线图案形成于所述前置放大器基板，一端被连接至所述前置放大器，

所述第2连接布线由第2管侧布线图案和第2基板侧布线图案构成，所述第2管侧布线图案形成于所述测定管的外周面，一端被连接至所述第2面电极，所述第2基板侧布线图案形成于所述前置放大器基板，一端被连接至所述前置放大器，

所述第1管侧布线图案包含在所述测定管的外周面上沿所述第1方向形成为直线状的第1长度方向布线图案，

所述第2管侧布线图案包含在所述测定管的外周面上沿所述第1方向形成为直线状的第2长度方向布线图案。

2.一种电容式电磁流量计，其特征在于，具备：

测定管，其供成为测量对象的流体流动；

励磁线圈，其沿着与作为所述测定管的长度方向的第1方向正交的第2方向，对所述流体施加磁通；

一对面电极，其由第1面电极及第2面电极构成，所述第1面电极及所述第2面电极沿着与所述第1方向及所述第2方向正交的第3方向，夹着所述测定管被相对配置于所述测定管的外周面；

前置放大器基板，其安装有对由所述一对面电极检测出的电动势进行放大的前置放大器；以及

一对连接布线，其由第1连接布线及第2连接布线构成，所述第1连接布线及所述第2连接布线分别将所述第1面电极及第2面电极与所述前置放大器电连接，

所述第1连接布线由第1管侧布线图案、第1基板侧布线图案以及第1跨接线构成，所述第1管侧布线图案形成于所述测定管的外周面，一端被连接至所述第1面电极，所述第1基板侧布线图案形成于所述前置放大器基板，一端被连接至所述前置放大器，所述第1跨接线连接所述第1管侧布线图案的另一端与所述第1基板侧布线图案的另一端，

所述第2连接布线由第2管侧布线图案、第2基板侧布线图案以及第2跨接线构成，所述第2管侧布线图案形成于所述测定管的外周面，一端被连接至所述第2面电极，所述第2基板侧布线图案形成于所述前置放大器基板，一端被连接至所述前置放大器，所述第2跨接线连接所述第2管侧布线图案的另一端与所述第2基板侧布线图案的另一端。

3.根据权利要求2所述的电容式电磁流量计，其特征在于，

所述第1管侧布线图案包含在所述测定管的外周面上沿所述第1方向形成为直线状的第1长度方向布线图案，

所述第2管侧布线图案包含在所述测定管的外周面上沿所述第1方向形成为直线状的第2长度方向布线图案。

4.根据权利要求1或3所述的电容式电磁流量计，其特征在于，

所述第2长度方向布线图案形成于夹着所述测定管与所述第1长度方向布线图案相反一侧的外周面中、从所述第2方向观察与所述第1长度方向布线图案重合的位置。

5.根据权利要求3或4所述的电容式电磁流量计，其特征在于，

所述第1管侧布线图案包含第1周向布线图案，所述第1周向布线图案从所述第1面电极中的沿着所述第1方向的第1端部起到所述第1长度方向布线图案的一端为止、沿所述测定管的周向形成于所述测定管的外周面，

所述第2管侧布线图案包含第2周向布线图案，所述第2周向布线图案从所述第2面电极中的沿着所述第1方向的第2端部起到所述第2长度方向布线图案的一端为止、沿所述测定管的周向形成于所述测定管的外周面。

6.根据权利要求5所述的电容式电磁流量计，其特征在于，

所述第1长度方向布线图案及所述第2长度方向布线图案分别形成于通过所述测定管的管轴且沿着所述第2方向的平面与所述测定管的外周面交叉的2条交叉线上。

7.根据权利要求5或6所述的电容式电磁流量计，其特征在于，

所述第1周向布线图案及所述第2周向布线图案的一端分别被连接至所述第1面电极及所述第2面电极的端部中的以所述测定管的管轴为中心呈轴对称的位置。

8.根据权利要求5至7中的任一项所述的电容式电磁流量计，其特征在于，

所述第1周向布线图案的一端被连接至所述第1端部中的所述第1方向上的所述第1面电极的中央位置，

所述第2周向布线图案的一端被连接至所述第2端部中的所述第1方向上的所述第2面电极的中央位置。

9.根据权利要求5至7中的任一项所述的电容式电磁流量计，其特征在于，

所述第1周向布线图案的一端被连接至所述第1端部中的离与所述第1跨接线连接的所述第1管侧布线图案的另一端最近的位置，

所述第2周向布线图案的一端被连接至所述第2端部中的离与所述第2跨接线连接的所述第2管侧布线图案的另一端最近的位置。

10.根据权利要求3或4所述的电容式电磁流量计，其特征在于，

所述第1长度方向布线图案的一端被连接至所述第1面电极中的沿着所述测定管的周向的第3端部，

所述第2长度方向布线图案的一端被连接至所述第2面电极中的沿着所述测定管的周向的第4端部。