JP7355613B2 - electromagnetic flow meter - Google Patents

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Description

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。 The present invention relates to an electromagnetic flowmeter that measures the flow rate of fluid flowing inside a measurement pipe.

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。 In recent years, small capacitive electromagnetic flowmeters for the FA (Factory Automation) market, such as those described in Patent Document 1 and Patent Document 2, have been put into practical use. The electromagnetic flowmeter described in Patent Document 1 is configured as shown in FIGS. 19 and 20, and the electromagnetic flowmeter described in Patent Document 2 is configured as shown in FIG. 21. In FIGS. 19 to 21, reference numeral 1 indicates a box-shaped case body, 2 is a case top cover, 3 is a measurement tube, 4 and 5 are detection electrodes, 6 is an excitation coil, 7 is a preamplifier board, 8 is a main board, 9 indicates a shield case. The main board 8 of the electromagnetic flowmeter shown in Patent Document 1 is composed of a control board 8a and an excitation board 8b.

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。 In a capacitive electromagnetic flowmeter, the impedance between the fluid to be detected and the detection electrodes 4, 5 is extremely high because it is configured so that the fluid to be detected and the detection electrodes 4, 5 are not in contact with each other. Become. For this reason, in the electromagnetic flowmeter shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, noise countermeasures are taken near the measurement tube 3. A pair of detection electrodes 4 and 5 are provided in the measurement tube 3. A preamplifier circuit is connected to each of these detection electrodes 4 and 5. The preamplifier circuit is provided on a preamplifier board 7 provided for each of the detection electrodes 4 and 5. These preamplifier boards 7 are arranged in the immediate vicinity of the detection electrodes 4 and 5, and are covered together with the detection electrodes 4 and 5 by a shield case 9. By adopting such a configuration, it is possible to prevent external noise from being superimposed on the detection electrodes 4 and 5 and the preamplifier circuit.

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。
The number of electrical connections between the preamplifier board 7 and the main board 8 (the latter stage of the signal amplification circuit, and the control board 8a in the electromagnetic flowmeter described in Patent Document 1) is at least 3 (power supply, signal, common) x Two sheets are required, which means a total of six electrical wirings are required.
Two (Patent Document 1) or one (Patent Document 2) excitation coils 6 are arranged at appropriate positions where the electromotive force generated between the detection electrodes 4 and 5 is maximized. This excitation coil 6 is fixed to the case body 1 via a yoke 10 and a bobbin 11. In this case, the number of electrical connections between the excitation coil 6 and the excitation circuit of the main board 8 (the excitation circuit of the excitation board 8b in the electromagnetic flowmeter described in Patent Document 1) is 4 (Patent Document 1) or 2 (Patent Document 1). Reference 2) is required.

特開2014-202662号公報JP2014-202662A 特開2016-188843号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-188843

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。 In the electromagnetic flowmeter shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, the preamplifier board 7 and the excitation coil 6 are arranged at separate positions around the measurement tube 3 with the measurement tube 3 as the center, and each It is arranged so that it is oriented. Therefore, in order to electrically connect the preamplifier board 7 and the excitation coil 6 to the main board 8 (signal amplification circuit, excitation circuit, arithmetic circuit, power supply circuit, etc.), it was necessary to use lead wires. That is, it is impossible to directly connect the preamplifier board 7 and the excitation coil 6 to the main board 8 without using lead wires. Furthermore, since the preamplifier board 7 is entirely covered with the shield case 9, it is necessary to draw out the lead wires from the opening of the shield case 9. Furthermore, in order to prevent external noise from entering through the opening of the shielding case 9, it was necessary to close the opening of the shielding case 9 using a non-magnetic and conductive tape after the wiring work was completed.

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。 The main board 8 is fixed to the case top lid 2 side, and in consideration of workability during assembly, it is necessary to provide an allowance for the length of the lead wire. By assembling the case top cover 2 to the case body 1, the excess lead wire is bent inside the case body 1 and placed at an unspecified position. For this reason, the lead wire on the excitation coil 6 side comes close to the lead wire on the preamplifier board 7 side and components on the main board 8, and the noise generated in the excitation coil 6 may be superimposed on the flow signal, or other parts on the main board 8 may be superimposed on the flow signal. This could have an adverse effect on the operation of the circuit. However, after the case top cover 2 is assembled to the case body 1, the condition of the lead wires inside the case body 1 cannot be visually checked. For this reason, these lead wires had to be made by combining shielded wires, twisted pair wires, etc. and connectors, and were made into dedicated wire harnesses in advance so that they would not have any effect even if they were brought close to each other. In the electromagnetic flowmeter shown in Patent Document 2, a wire harness 12 is used to connect the main board 8 and the preamplifier board 7 side. If the lead wire is formed into a wire harness in this way, the manufacturing cost will increase.

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。 An object of the present invention is to provide an electromagnetic flowmeter that is not easily affected by noise generated in an excitation coil without using a wire harness in a conductive part that electrically connects a preamplifier board and a main board. .

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。 In order to achieve this object, the electromagnetic flowmeter according to the present invention includes a measurement tube through which a fluid to be measured flows, an excitation coil that forms a magnetic circuit so as to pass through the measurement tube, and an excitation coil provided in the measurement tube. a pair of surface electrodes mounted on one surface of the preamplifier board close to the surface electrodes, a preamplifier board through which the measurement tube extends in a direction crossing the longitudinal direction of the measurement tube; a first connector provided on the preamplifier board and electrically connected to the preamplifier circuit; and a shield case covering the pair of surface electrodes and the preamplifier circuit. a main board having a first electric circuit electrically connected to the preamplifier circuit, extending in the longitudinal direction of the measurement tube and having one end positioned near the preamplifier board; a second connector provided at the one end and electrically connected to the first electric circuit and configured to be detachable from the first connector, the preamplifier circuit and the first electric circuit; and are electrically connected via the first connector and the second connector.

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。 In the electromagnetic flowmeter according to the present invention, the main board has a second electric circuit electrically connected to the excitation coil, the excitation coil is wound and held around a coil bobbin, and the excitation coil is wound around and held by the coil bobbin. has a lead pin that protrudes in a direction crossing the longitudinal direction of the measurement tube and extends toward the main board, a base of the lead pin is electrically connected to the excitation coil, and a protruding side end of the lead pin is electrically connected to the excitation coil. The portion may be electrically connected to the second electric circuit across the main board in the thickness direction.

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。 In the electromagnetic flowmeter according to the present invention, a portion of the main board across which the lead pin crosses in a thickness direction may be formed by an end face through hole opening in an end face of the main board.

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。 The present invention provides the electromagnetic flowmeter further comprising a bottomed rectangular cylindrical case that accommodates the measurement tube, the excitation coil, and the preamplifier board, and the main board has an opening of the case. The lead pin may be disposed so as to close the case, and the lead pin may be formed to protrude from an opening edge of the case to the outside of the case.

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。 In the electromagnetic flowmeter, the present invention further provides a surface electrode for conductivity measurement provided in the measurement tube on the opposite side of the preamplifier board from the pair of surface electrodes, and the measurement tube penetrates. a conductivity measurement substrate extending in a direction crossing the longitudinal direction of the measurement tube and positioned on the opposite side of the conductivity measurement surface electrode from the preamplifier substrate; a conductivity measuring circuit mounted on one surface close to a surface electrode for measuring conductivity and electrically connected to the surface electrode for measuring conductivity; a third connector electrically connected to the conductivity measurement circuit; a third electrical circuit provided on the main board and electrically connected to the conductivity measurement circuit; and a third connector electrically connected to the conductivity measurement circuit; a fourth connector provided and electrically connected to the third electric circuit and configured to be detachable from the third connector, the conductivity measurement circuit and the third electric circuit being connected to each other; The third connector and the fourth connector may be electrically connected to each other.

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。 In the electromagnetic flowmeter of the present invention, the connection portion that electrically connects the preamplifier circuit and the first connector includes a wiring pattern extending along the one surface of the preamplifier board, and the wiring pattern may extend from the inside of the shield case to the outside through a notch formed at an end of the shield case on the side of the preamplifier board.

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。 In the electromagnetic flowmeter according to the present invention, the connection portion that electrically connects the preamplifier circuit and the first connector is a first connector that extends along the one surface of the preamplifier board inside the shield case. a wiring pattern portion, a via hole portion connected to the tip of the first wiring pattern portion and penetrating the preamplifier board inside the shield case, and one end extending along the other surface of the preamplifier board. may have a second wiring pattern part connected to the via hole part and the other end connected to the first connector.

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。 According to the present invention, lead wires are not required for electrically connecting the preamplifier circuit and the first electric circuit of the main board. Therefore, the conductive portion that electrically connects the preamplifier circuit and the main board can be easily separated from the conductive portion of the excitation coil. Therefore, it is possible to provide an electromagnetic flowmeter that is less susceptible to the effects of noise generated by the excitation coil without using a wire harness for the conductive portion that connects the preamplifier board and the main board.

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。FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an electromagnetic flowmeter according to a first embodiment. 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。FIG. 2 is a top view of a case portion of the electromagnetic flowmeter according to the first embodiment. 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。FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an electromagnetic flowmeter according to a first embodiment. 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。FIG. 1 is a cross-sectional perspective view of an electromagnetic flowmeter according to a first embodiment. 第1の実施の形態にかかる電磁流量計の組立図である。1 is an assembly diagram of an electromagnetic flowmeter according to a first embodiment; FIG. 第1の実施の形態にかかる検出器を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing the detector according to the first embodiment. 第1の実施の形態にかかる検出器を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a detector according to a first embodiment. 第1の実施の形態にかかる検出器を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a detector according to a first embodiment. 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。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a differential amplifier circuit using a preamplifier. 図8におけるプリアンプ基板のX-X線断面図である。9 is a sectional view taken along line XX of the preamplifier board in FIG. 8. FIG. メイン基板の上面図である。FIG. 3 is a top view of the main board. 第2の実施の形態にかかる検出器を示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing a detector according to a second embodiment. 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。13 is a sectional view taken along the line XIII-XIII of the preamplifier board and shield case in FIG. 12. FIG. 第3の実施の形態にかかるメイン基板の上面図である。FIG. 7 is a top view of the main board according to the third embodiment. 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。FIG. 7 is a partially cutaway perspective view of a main board and lead pins according to a third embodiment; 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。It is a sectional view showing the composition of the electromagnetic flow meter concerning a 4th embodiment. 導電率測定用の電気回路の構成を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of an electric circuit for measuring conductivity. 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。It is a sectional view showing the composition of the electromagnetic flow meter concerning a 5th embodiment. 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。FIG. 2 is a sectional view seen from the side for explaining the configuration of a conventional electromagnetic flowmeter. 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。FIG. 2 is a sectional view seen from the front for explaining the configuration of a conventional electromagnetic flowmeter. 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。FIG. 2 is a sectional view seen from the front for explaining the configuration of a conventional electromagnetic flowmeter.

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。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
First, an electromagnetic flowmeter 21 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. This electromagnetic flowmeter 21 is constructed by attaching various parts described later to a case 22 in the shape of a rectangular cylinder with a bottom. The opening 22a of the case 22 is closed by a lid 23. The parts provided in the case 22 include a measurement tube 24 extending from one end of the case 22 to the other end, and a pair of excitation coils 25 and 26 arranged on both sides of the measurement tube 24, which will be described in detail later. , a preamplifier board 27 through which the measurement tube 24 passes, and a main board 28 attached to the opening 22a of the case 22.

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。 The upstream end (the left end in FIG. 1) of the measurement tube 24 is supported by the case 22 via a first joint 29. A downstream end of the measurement tube 24 is supported by the case 22 via a second joint 30. A fluid to be measured flows into the measurement tube 24 from the upstream end to the downstream end. The preamplifier board 27 and the main board 28 are electrically connected via first and second connectors 31 and 32, which will be described later. Further, the preamplifier board 27 and the main board 28 are provided with an electric circuit as shown in FIG.

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。
FIG. 3 is a block diagram showing the circuit configuration of the electromagnetic flowmeter 21 according to the first embodiment. In the following, a capacitive electromagnetic flowmeter in which a pair of detection electrodes do not come into direct contact with the fluid to be measured flowing inside the measurement tube 24 will be described as an example, but the present invention is not limited to this. The present invention can be similarly applied to a liquid-contact type electromagnetic flowmeter that comes into direct contact with the liquid.
As shown in FIG. 3, the capacitive electromagnetic flowmeter 21 includes a detection section 41, a signal amplification circuit 42, a signal detection circuit 43, an excitation circuit 44, and an electric It includes a circuit 45, a transmission circuit 46, a setting/display circuit 47, and an arithmetic processing circuit (CPU) 48.

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。 The detection unit 41 mainly includes a measurement tube 24 , excitation coils 25 and 26 that form a magnetic circuit passing through the measurement tube 24 , a pair of surface electrodes 51 and 61 , and a preamplifier 71 . The surface electrodes 51 and 61 detect electromotive forces Va and Vb corresponding to the flow velocity of the fluid flowing through the flow path 24a, and output an alternating current detection signal Vin corresponding to these electromotive forces Va and Vb. .

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。
The excitation control unit 48A of the arithmetic processing circuit 48 outputs an excitation control signal Vex for switching the polarity of the excitation current Iex based on a preset excitation period. The excitation circuit 44 supplies an alternating current excitation current Iex to the excitation coils 25 and 26 based on the excitation control signal Vex from the excitation control section 48A of the arithmetic processing circuit 48.
The signal amplification circuit 42 filters the noise component included in the detection signal Vin output from the detection unit 41, and then outputs the amplified AC flow rate signal VF. The signal detection circuit 43 samples and holds the flow rate signal VF from the signal amplification circuit 42, A/D converts the obtained DC voltage into a flow rate amplitude value DF, and outputs it to the arithmetic processing circuit 48.

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。 The flow rate calculation unit 48B of the arithmetic processing circuit 48 calculates the flow rate of the fluid based on the flow rate amplitude value DF from the signal detection circuit 43, and outputs the flow rate measurement result to the transmission circuit 46. The transmission circuit 46 transmits the flow rate measurement result and empty state determination result obtained by the arithmetic processing circuit 48 to the host device by transmitting data with the host device via the transmission path L.

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。 The electric circuit 45 for measuring conductivity is configured to apply an alternating current to a surface electrode 72 for measuring conductivity through a resistive element, with the fluid flowing in the measuring tube 24 via the first joint 29 set to a common potential Vcom, for example. A signal is applied, the amplitude of the AC detection signal generated at the surface electrode 72 for conductivity measurement at that time is sampled, and the AC amplitude value data DP obtained by A/D conversion is output to the arithmetic processing circuit 48. It is a circuit.

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。
The electrical conductivity calculation unit 48C of the arithmetic processing circuit 48 has a function of calculating the electrical conductivity of the fluid based on the AC amplitude value data DP from the electrical circuit 45 for measuring electrical conductivity.
The empty state determination unit 48D of the arithmetic processing circuit 48 has a function of determining whether or not fluid is present in the measurement tube 24 based on the electrical conductivity of the fluid calculated by the conductivity calculation unit 48C.
Typically, the electrical conductivity of a fluid is greater than that of air. For this reason, the empty state determining unit 48D determines whether or not the fluid is present by subjecting the electrical conductivity of the fluid calculated by the electrical conductivity calculating unit 48C to threshold processing.

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。 The setting/display circuit 47 detects, for example, an operator's operation input, and outputs various operations such as flow rate measurement, conductivity measurement, and empty state determination to the arithmetic processing circuit 48, and outputs the information output from the arithmetic processing circuit 48. The flow rate measurement results and empty status determination results are displayed on display circuits such as LEDs and LCDs.

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。 The arithmetic processing circuit 48 includes a CPU and its peripheral circuits, and executes a preset program on the CPU to cooperate with hardware and software to control the excitation control section 48A, the flow rate calculation section 48B, and the conduction control section 48A. Various processing units such as a rate calculation unit 48C and a vacant state determination unit 48D are implemented.

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。 Among the circuits shown in FIG. 3, the preamplifier 71 of the detection section 41 is mounted on a preamplifier board 27, which will be described later. The signal amplification circuit 42, the signal detection circuit 43, the excitation circuit 44, the electric conductivity measurement circuit 45, the transmission circuit 46, the setting/display circuit 47, and the arithmetic processing circuit 48 are connected to the main board 28, which will be described later. has been implemented. Electrical connection between the preamplifier 71 and the signal amplification circuit 42 is made using a first connector 31 provided on the preamplifier board 27 and a second connector 32 provided on the main board 28. Further, the electrical connection between the excitation circuit 44 and the excitation coils 25 and 26 is made using a plurality of lead pins 73, which will be described later.

[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。
[Measurement tube mounting structure]
Next, the mounting structure of the measurement tube 24 will be described in detail with reference to FIGS. 1, 2, and 4. FIG. 2 is a top view of the electromagnetic flowmeter 21 according to the first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of the electromagnetic flowmeter 21 according to the first embodiment.

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。 In this embodiment, the measurement tube 24 is inserted into a tube hole 27a provided in a preamplifier board 27, and the side ends 27b, 27c of the preamplifier board 27 are connected to guide parts 74, 75 formed on the inner wall part 22b of the case 22. By inserting the preamplifier board 27 through the opening 22a of the case 22 so as to fit into the case 22, the preamplifier board 27 is held in the case 22, and the measurement tube 24 is attached to the case 22.

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。 The measurement tube 24 is cylindrical and made of a material with excellent insulation and dielectric properties, such as ceramic or resin. As shown in FIG. 2, a yoke 76 and a pair of excitation coils 25 and 26 are provided on the outside of the measurement tube 24. The yoke 76 has a substantially C-shaped cross section that opens toward the opening of the case 22 so that the magnetic flux direction (second direction) Y is orthogonal to the longitudinal direction (first direction) X of the measurement tube 24. It is formed. The pair of excitation coils 25 and 26 are each wound and held by a coil bobbin 77, and are attached to a yoke 76 so as to face each other with the measurement tube 24 in between. Note that, in the following description, only the end faces of the opposing yokes 76, that is, only the yoke surfaces 76A and 76B are shown in order to make the drawings easier to read.

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。
On the other hand, on the outer peripheral surface 24b of the measuring tube 24, a pair of surface electrodes (first A surface electrode) 51 and a surface electrode (second surface electrode) 61 are arranged to face each other.
As a result, when the AC excitation current Iex is supplied to the excitation coils 25 and 26, a magnetic flux Φ is generated between the yoke surfaces 76A and 76B located at the center of the excitation coils 25 and 26, and the fluid flowing through the flow path 24a is An alternating current electromotive force is generated along the electrode direction Z with an amplitude corresponding to the flow velocity of the fluid, and this electromotive force is applied to the surface electrodes 51, 61 via the capacitance between the fluid and the surface electrodes 51, 61. Detected in

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。 The case 22 has an opening 22a at the top, and is made of a bottomed rectangular cylindrical (box-like) resin or metal housing that houses the measurement tube 24, excitation coils 25, 26, preamplifier board 27, etc. inside. has been done. As shown in FIG. 2, guide portions 74 and 75 are formed in a pair of inner wall portions 22b of the inner wall portions of the case 22 that are parallel to the longitudinal direction X at positions facing each other. The guide parts 74 and 75 are each composed of two protrusions 74a, 74b, 75a, and 75b formed parallel to the electrode direction Z, and the fitting parts 78 and 79 between these protrusions extend from the opening 22a. The side ends 27b and 27c of the inserted preamplifier board 27 fit together.

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。 Note that the protrusions 74a, 74b, 75a, 75b of the guide portions 74, 75 do not need to be formed continuously in the electrode direction Z, and are formed in plural at intervals such that the side end portions 27b, 27c are smoothly inserted. It may be formed separately. Further, the guide portions 74 and 75 may be grooves formed in the inner wall portion 22b and into which the side end portions 27b and 27c of the preamplifier board 27 are inserted, instead of the protrusions.

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。 A pair of side surfaces 22c that are parallel to the magnetic flux direction Y among the side surfaces of the case 22 are made of a metal material (for example, Tubular first and second joints 29 and 30 made of stainless steel (SUS) are provided. At this time, the measurement tube 24 is housed inside the case 22 along the longitudinal direction Each is connected.

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。
Here, at least one of the first and second joints 29 and 30 functions as a common electrode 82 (see FIG. 3). For example, by being connected to the common potential Vcom, the first joint 29 not only connects the external piping and the measurement tube 24, but also functions as the common electrode 82.
In this way, by realizing the common electrode 82 by the first joint 29 made of metal, the area of the common electrode 82 in contact with the fluid becomes larger. As a result, even if foreign matter adheres or corrodes to the common electrode 82, the area of the part where the foreign matter adheres or corrodes occurs is relatively small with respect to the total area of the common electrode 82, so polarization It is possible to suppress measurement errors due to changes in capacitance.

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。
FIG. 5 is an assembly diagram of the electromagnetic flowmeter 21 according to the first embodiment.
The preamplifier board 27 is a general printed circuit board (for example, a 1.6 mm thick glass cloth-based epoxy resin copper-clad laminate) for mounting circuit components, and as shown in FIG. A tube hole 27a for passing the measurement tube 24 therethrough is formed. Therefore, the preamplifier board 27 is penetrated by the measurement tube 24 and extends in a direction intersecting the longitudinal direction of the measurement tube 24 .
The main board 28 is a printed circuit board equivalent to the preamplifier board 27, and as shown in FIG. 22a. The main board 28 according to this embodiment is arranged to cover the opening 22a of the case 22. The main board 28 is fixed to mounting seats 83 provided at four corners of the case 22 with fixing bolts 84.

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。
FIG. 6 is a top view of a detector which is a part of the electromagnetic flowmeter 21 that measures the flow rate. FIG. 7 is a side view showing the detector according to the first embodiment. FIG. 8 is a front view showing the detector according to the first embodiment.
The capacitance between the fluid and the surface electrodes 51, 61 is very small, about several pF, and the impedance between the fluid and the surface electrodes 51, 61 becomes high, making it susceptible to noise. For this reason, the electromotive forces Va and Vb obtained by the surface electrodes 51 and 61 are made to have low impedance by a preamplifier 71 using an operational amplifier IC or the like. The preamplifier 71 is mounted on one surface of the preamplifier board 27 adjacent to the surface electrodes 51 and 61.

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。 In this embodiment, the preamplifier board 27 is measured in a direction intersecting the measurement tube 24 in a region where magnetic flux Φ is generated between the yoke surfaces 76A and 76B of the excitation coils 25 and 26, that is, at a position outside the magnetic flux region F. A preamplifier 71 is mounted on the tube 24, and the surface electrodes 51, 61 and the preamplifier 71 are electrically connected via connection wirings 52, 62.

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。 In the examples shown in FIGS. 6 to 8, the mounting position of the preamplifier board 27 is a position spaced apart from the magnetic flux region F in the downstream direction of the fluid flowing in the longitudinal direction X (arrow direction). Further, as described above, the mounting direction of the preamplifier board 27 is the direction in which the board surface intersects the measurement tube 24, in this case, the direction along the two-dimensional plane consisting of the magnetic flux direction Y and the electrode direction Z. Note that the mounting position of the preamplifier board 27 may be any position outside the magnetic flux region F, and may be a position spaced apart from the magnetic flux region F in the upstream direction opposite to the downstream direction. Further, the mounting direction of the preamplifier board 27 is not strictly limited to the direction along the two-dimensional plane, but may be inclined with respect to the two-dimensional plane.

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。 Further, the surface electrodes 51 and 61, the connection wirings 52 and 62, and the preamplifier 71 are electrically shielded by a shield case 85 made of a metal plate connected to a ground potential. The shield case 85 has a substantially rectangular cross section extending along the longitudinal direction X, and as shown in FIG. It is set in. One end of the shield case 85 close to the preamplifier board 27 is fixed in contact with the preamplifier board 27.

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。 As a result, the entire high impedance circuit portion is shielded by the shield case 85, thereby suppressing the influence of external noise. In this embodiment, a shield pattern 86 consisting of a ground pattern (solid pattern) connected to the ground potential is formed on the other surface of the preamplifier board 27 (the surface opposite to the mounting surface). has been done. As a result, among the planes constituting the shield case 85, all planes that come into contact with the preamplifier board 27 may be open, and the structure of the shield case 85 can be simplified.

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。
The connection wirings 52, 62 are wirings that connect the surface electrodes 51, 61 and the preamplifier 71, and as mentioned above, the entirety is shielded by the shield case 85, so even if a pair of general wiring cables are used. good. At this time, both ends of the wiring cable may be soldered to the pads formed on the surface electrodes 51 and 61 and the preamplifier board 27, respectively.
In this embodiment, as shown in FIGS. 6 to 8, tube-side wiring patterns 53 and 63 formed on the outer peripheral surface 24b of the measurement tube 24 are used as the connection wirings 52 and 62.

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。 That is, the connection wiring 52 includes a tube-side wiring pattern 53 formed on the outer circumferential surface 24b and having one end connected to the surface electrode 51, and a board-side wiring pattern 54 formed on the preamplifier board 27 and having one end connected to the preamplifier 71. and a jumper wire 55 connecting the tube-side wiring pattern 53 and the board-side wiring pattern 54. The jumper wire 55 is soldered to a pad 53a formed at the other end of the tube-side wiring pattern 53 and a pad 54a formed at the other end of the board-side wiring pattern 54.

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。 Further, the connection wiring 62 includes a tube-side wiring pattern 63 formed on the outer circumferential surface 24b and having one end connected to the surface electrode 61, and a board-side wiring pattern 64 formed on the preamplifier board 27 and having one end connected to the preamplifier 71. and a jumper wire 65 connecting the tube-side wiring pattern 63 and the board-side wiring pattern 64. The jumper wire 65 is soldered to a pad 63a formed at the other end of the tube-side wiring pattern 63 and a pad 64a formed at the other end of the board-side wiring pattern 64.

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。 As a result, the tube side wiring patterns 53, 63 formed on the outer circumferential surface 24b are used in the section of the connection wirings 52, 62 from the surface electrodes 51, 61 to a position near the preamplifier board 27. Therefore, as in the case of using the above-mentioned pair of wiring cables, installation work such as routing and fixing the wiring cables can be simplified, and the cost of connection wiring and the burden of wiring work can be reduced.

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。 Furthermore, the surface electrodes 51, 61 and the tube-side wiring patterns 53, 63 are made of a non-magnetic metal thin film such as copper, and are integrally formed on the outer circumferential surface 24b of the measurement tube 24 by metallization, which simplifies the manufacturing process. This can lead to a reduction in manufacturing costs. Note that the metallization process described above may be a plating process, a vapor deposition process, or the like, and furthermore, a nonmagnetic metal thin film formed in advance may be attached. When pasting a non-magnetic metal thin film, the jumper wires 55 and 65 are not used, and the tips of the non-magnetic metal thin film (the other ends of the tube-side wiring patterns 53 and 63) are directly connected to the pads 54a and 64a, respectively. can do.

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。 Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the tube side wiring pattern 53 includes a longitudinal wiring pattern 56 formed linearly along the longitudinal direction X on the outer circumferential surface 24b of the measurement tube 24, The pattern 63 includes a longitudinal wiring pattern 66 formed linearly along the longitudinal direction X on the outer peripheral surface 24b of the measurement tube 24.

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。 A part of the connection wirings 52, 62 is arranged inside or near the magnetic flux region F, so when a pair of wiring cables is used as the connection wirings 52, 62, the distance between the two wirings as seen from the magnetic flux direction Y is A signal loop is formed due to the positional deviation, which causes magnetic flux differential noise. By using the wiring pattern formed on the outer circumferential surface 24b of the measurement tube 24 as in this embodiment, the positions of the connection wirings 52 and 62 can be accurately fixed. Therefore, it is possible to avoid positional deviation between both wirings as seen from the magnetic flux direction Y, and it is possible to easily suppress the occurrence of magnetic flux differential noise.

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。
Furthermore, as shown in FIGS. 6 and 7, the tube side wiring pattern 53 extends from the first end 51a of the surface electrode 51 along the longitudinal direction X to one end of the longitudinal direction wiring pattern 56, It includes a circumferential wiring pattern 57 formed along the circumferential direction W of the measuring tube 24 on the outer circumferential surface 24b of the measuring tube 24 .
In addition, the tube-side wiring pattern 63 extends from the second end 61a of the surface electrode 61 along the longitudinal direction It includes a circumferential wiring pattern 67 formed along the direction W.

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。 At this time, the longitudinal wiring pattern 66 is formed on the outer peripheral surface 24b on the opposite side of the longitudinal wiring pattern 56 with the measurement tube 24 in between, at a position that overlaps with the longitudinal wiring pattern 56 when viewed from the magnetic flux direction Y. There is. That is, the longitudinal wiring patterns 56 and 66 are formed on the outer circumferential surface 24b at positions that are symmetrical with respect to a plane along the electrode direction Z passing through the tube axis J.

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。 In the examples shown in FIGS. 6 and 7, longitudinal wiring patterns 56 and 66 are placed on intersection lines JA and JB where a plane passing through the tube axis J of the measurement tube 24 along the magnetic flux direction Y intersects the outer circumferential surface 24b, respectively. It is formed. Further, one end of the circumferential wiring pattern 57 is connected to the center position of the surface electrode 51 in the longitudinal direction X among the first ends 51a of the surface electrodes 51. Similarly, one end of the circumferential wiring pattern 67 is connected to the center of the second end 61a of the surface electrode 61 in the longitudinal direction X.

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。
As a result, since the longitudinal wiring patterns 56 and 66 are formed at overlapping positions when viewed from the magnetic flux direction Y, the formation of a signal loop can be accurately avoided, and the generation of magnetic flux differential noise can be easily suppressed. I can do it.
Note that the connection points between the circumferential wiring patterns 57, 67 and the surface electrodes 51, 61 are connected at symmetrical positions across the tube axis J, that is, at the same position in the longitudinal direction X of the surface electrodes 51, 61. If it is, it does not need to be at the center position of the surface electrodes 51, 61.

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。 Furthermore, by forming the longitudinal wiring patterns 56 and 66 on the intersecting lines JA and JB, the lengths of the circumferential wiring patterns 57 and 67 are made equal, and the entire length of the tube side wiring patterns 53 and 63 is made equal. Therefore, it is possible to suppress unbalance in the phase difference and amplitude of the electromotive forces Va and Vb from the surface electrodes 51 and 61, which are caused by the difference in length between the tube-side wiring patterns 53 and 63. In addition, as long as these unbalances are negligible in terms of measurement accuracy, the longitudinal wiring patterns 56 and 66 do not have to be on the intersecting lines JA and JB, but can be formed in overlapping positions when viewed from the magnetic flux direction Y. That's fine.

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。 FIG. 9 shows a configuration example of a differential amplifier circuit 91 using a preamplifier 71. In this embodiment, this differential amplifier circuit 91 corresponds to the "preamplifier circuit" in the present invention. As shown in FIG. 9, the preamplifier 71 includes two operational amplifiers UA and UB that individually reduce the impedance of the electromotive forces Va and Vb from the surface electrodes 51 and 61 and output them. These operational amplifiers UA and UB are sealed within the same IC package (dual operational amplifier). Moreover, these differentially amplify the inputted Va and Vb, and output the obtained differential output as the detection signal Vin.

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。 Specifically, Va is input to the non-inverting input terminal (+) of UA, and Vb is input to the non-inverting input terminal (+) of UB. Further, the inverting input terminal (-) of UA is connected to the output terminal of UA via resistor element R1, and the inverting input terminal (-) of UB is connected to the output terminal of UB via resistor element R2. has been done. The inverting input terminal (-) of UA is connected to the inverting input terminal (-) of UB via a resistive element R3. At this time, by making the values of R1 and R2 equal, the amplification factors of UA and UB are matched. The amplification factor is determined by the values of R1 and R2 and the value of R3.

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。 Since the electromotive forces Va and Vb from the surface electrodes 51 and 61 are signals that have opposite phases to each other, by configuring such a differential amplifier circuit 91 on the preamplifier board 27 using UA and UB, excitation can be achieved. Even if a temperature drift occurs in Va and Vb due to the influence of heat from the coils 25 and 26 and the measuring tube 24, Va and Vb are differentially amplified. As a result, in the detection signal Vin, these in-phase temperature drifts are canceled and Va and Vb are added together, making it possible to obtain a good S/N ratio.

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。
As shown in FIG. 9, the preamplifier 71 has four wires such as power supply, signal 1, signal 2, and common (circuit GND) in addition to the board side wiring patterns 54 and 64 that serve as inputs from the surface electrodes 51 and 61. wiring is connected. These four wires are connected to a first connector 31 provided on the preamplifier board 27. Among the four wires, the common wire is connected to the first connector 31 via the shield pattern 86 of the preamplifier board 27. As shown in FIG. 8, the other three wires are formed as an output wiring pattern 92 extending along one surface of the preamplifier board 27 (the surface on which the preamplifier 71 is mounted), and are connected to the first connector 31. It is connected.
That is, the connection portion that electrically connects the differential amplifier circuit 91 (preamplifier circuit) and the first connector 31, which is the output destination of the preamplifier 71, is an output wiring pattern that extends along one surface of the preamplifier board 27. 92 and a shield pattern 86 formed on the other surface of the preamplifier board 27.

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。 The first connector 31 is a so-called female connector, and although not shown in detail, it opens toward the opening direction of the case 22 (upward in FIG. 8), and has a plurality of female contacts inside. It has a terminal. A second connector 32 (see FIG. 1) of the main board 28 is connected to the first connector 31. The second connector 32 is a so-called male connector, and although not shown in detail, the second connector 32 is a male contact that fits into the female contact terminal of the first connector 31 and is electrically connected. It has a terminal.

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。 The second connector 32 is electrically connected to the signal amplification circuit 42 on the main board 28. In this embodiment, the signal amplification circuit 42 corresponds to the "first electric circuit" in the present invention. Therefore, by connecting the second connector 32 to the first connector 31, the differential amplification circuit 91 (preamplifier circuit) of the preamplifier 71 is electrically connected to the signal amplification circuit 42. The second connector 32 is connected to the first connector 31 of the preamplifier board 27 by attaching the main board 28 to the case 22 to which the preamplifier board 27 is attached.

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。 The output wiring pattern 92 extending from the preamplifier 71 to the first connector 31 on the preamplifier board 27 extends from the preamplifier 71 toward the opening of the case 22, and further toward the side of the preamplifier board 27, as shown in FIG. It extends. In order to prevent the output wiring pattern 92 from coming into contact with the shield case 85, the portion of the output wiring pattern 92 extending toward the opening of the case 22 is inserted into a notch 93 formed in the shield case 85, as shown in FIG. It extends from the inside of the shield case 85 to the outside. The notch 93 is formed at the end of the shield case 85 on the preamplifier board side. Since the thickness t of the output wiring pattern 92 is approximately several tens of μm and the width W is approximately 0.3 mm, it is sufficient that the size of the notch is approximately 0.5 mm×3 mm. With a gap of this size, only noise of tens of GHz or higher, which does not affect flow measurement by the electromagnetic flowmeter 21, will enter the shield case 85 from the outside, so there will be no problem with external noise. This means that there is no need to cover the cutout 93 of the shield case 85 with conductive tape.

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。 A plurality of lead pins 73 that electrically connect the excitation circuit 44 of the main board 28 and the excitation coils 25 and 26 are located adjacent to the inner wall portion 22b of the case 22 in the coil bobbin 77, as shown in FIGS. Two of them are erected on each of the matching side parts 77a and 77b. The lead pin 73 is a linearly extending conductor pin that protrudes from the coil bobbin 77 in a direction intersecting the longitudinal direction of the measurement tube 24 and extends toward the main board 28 . The bases of the two lead pins 73 attached to one side 77a of the coil bobbin 77 are electrically connected to both ends of the excitation coil 25. The bases of the other two lead pins 73 are electrically connected to both ends of the excitation coil 26.

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。 The protruding ends of these lead pins 73 are inserted into through holes 94 (see FIG. 11) of the main board 28, and cross the main board 28 in the thickness direction. A land 95 for soldering is provided around the through hole 94. Although not shown, this land 95 is electrically connected to the excitation circuit 44 via a wiring pattern formed on the main board 28. Therefore, by passing the lead pin 73 through the through hole 94 and soldering it to the land 95, the excitation coils 25 and 26 are connected to the excitation circuit 44 through the lead pin 73, the land 95, and the wiring pattern on the main board 28. electrically connected to. In this embodiment, the excitation circuit 44 corresponds to the "second electric circuit" in the present invention. Note that in connecting the lead pins 73 to the main board 28, a so-called press-fitting method can be adopted. In this case, the hole wall surface of the through hole 94 is covered with a film made of a conductor connected to the land 95, and the hole diameter of the through hole 94 is formed to be slightly smaller than the outer diameter of the lead pin 73. By press-fitting the lead pin 73 into the through hole 94, the lead pin 73 is electrically connected to the land 95. Adopting this press-fit connection structure eliminates the need for soldering work.

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。 As shown in FIG. 1, the lead pin 73 is formed such that its leading end protrudes outside the case 22 from the opening edge 22d of the case 22 when it is attached to the coil bobbin 77. By adopting this configuration, it is possible to easily pass the lead pin 73 through the through hole 94 of the main board 28. That is, with the main board 28 close to the opening edge 22d of the case 22, a tool such as tweezers is inserted between the main board 28 and the case 22, and the tip of the lead pin 73 is pinched and penetrated with this tool. It can be guided through the hole 94.

[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。
[Effects of the first embodiment]
In the electromagnetic flowmeter 21 configured in this way, when electrically connecting the differential amplification circuit 91 (preamplifier circuit) of the preamplifier 71 and the signal amplification circuit 42 (first electric circuit) of the main board 28, a lead is used. Lines are no longer needed. Therefore, the conductive portion that electrically connects the differential amplifier circuit 91 and the main board 28 can be easily separated from the conductive portion of the excitation coils 25 and 26, and the conductive portion on the differential amplifier circuit side is connected to the excitation coil. It becomes less susceptible to the effects of noise generated at 25 and 26. As a result, a dedicated wire harness is not required to connect the output side of the preamplifier 71 and the signal amplification circuit 42.

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。 The excitation coils 25 and 26 according to this embodiment are electrically connected to the excitation circuit 44 of the main board 28 via lead pins 73. The lead pin 73 extends from the coil bobbin 77 toward the main board 28 , is passed through a through hole 94 in the main board 28 , and is soldered to a land 95 . Therefore, lead wires are not required when connecting the excitation coils 25, 26 and the excitation circuit 44, and there is no influence on the differential amplifier circuit 91 (preamplifier circuit) or other circuits. As a result, a dedicated wire harness is not required to connect the excitation coils 25, 26 and the excitation circuit 44. In this embodiment, since lead wires are not required on both the preamplifier 71 side and the excitation coils 25 and 26, an electromagnetic flowmeter that is not affected by noise generated in the excitation coils 25 and 26 can be obtained.

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。 The lead pin 73 and the first and second connectors 31 and 32 are provided at separate positions in the longitudinal direction of the measurement tube 24. Therefore, the signal amplification circuit 42 is not affected by noise on the excitation circuit 44 side.

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。 The lead pin 73 according to this embodiment is formed to protrude from the opening edge 22d of the case 22 to the outside of the case 22. Therefore, the leading end of the lead pin 73 can be guided into the through hole 94 of the main board 28 while being visually observed. Therefore, the work of connecting the lead pins 73 to the main board 28 can be easily performed.

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。 By connecting the tip of the lead pin 73 to the main board 28, the central part of the main board 28 is fixed to the case 22 via the lead pin 73, the coil bobbin 77, and the yoke 76. Since the coil bobbin 77 is arranged in the center of the case 22, a mounting seat for fixing the main board 28 cannot be provided. Therefore, the main board 28 can only be fixed to the case 22 with the fixing bolts 84 at the four corners of the main board 28. However, in this embodiment, the central portion of the main board 28 can be supported by the lead pins 73. Therefore, the main board 28 can be firmly supported, and the main board 28 can be prevented from vibrating relative to the case 22. As a result, contact failure between the first and second connectors 31 and 32 does not occur when vibrations are transmitted to the case 22 from the outside.

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。 The output wiring pattern 92 according to this embodiment passes through the notch 93 of the shield case 85 and extends from the inside of the shield case 85 to the outside. The cutout 93 through which the output wiring pattern 92 can pass passes only noise of tens of GHz or more that does not affect flow measurement, so there is no need to paste a conductive tape to the cutout 93 to shield it. Therefore, according to this embodiment, the number of assembly steps is reduced compared to the case where a conductive tape is used, so it is possible to provide an electromagnetic flowmeter that is easy to assemble.

[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。
[Second embodiment]
A connection portion that electrically connects the differential amplifier circuit 91 (preamplifier circuit) and the first connector 31, which is the output destination of the preamplifier 71, can be configured as shown in FIGS. 12 and 13. In FIGS. 12 and 13, members that are the same or equivalent to those described with reference to FIGS. 1 to 11 are given the same reference numerals, and detailed explanations are omitted as appropriate. In this embodiment, the three signal lines connected to the preamplifier 71, signal 1, signal 2, and power supply, are configured as an output wiring pattern 101 consisting of three wiring sections, which will be described later.

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。
As shown in FIG. 12, the first wiring section is a first wiring pattern section 101a that extends along one surface of the preamplifier board 27 (the surface on which the preamplifier 71 is mounted) inside the shield case 85. . The second wiring section is a via hole section 101b connected to the tip of the first wiring pattern section 101a and penetrating the preamplifier board 27 inside the shield case 85, as shown in FIG. The third wiring section extends along the other surface of the preamplifier board 27 (the surface on which the shield pattern 86 is formed), and has one end connected to the via hole section 101b and the other end connected to the first connector. 31 is the second wiring pattern section 101c. An insulating gap 86a is formed in the shield pattern 86 and extends along the second wiring pattern portion 101c.
By adopting the configuration in which the second wiring pattern section 101c extends along the other surface of the preamplifier board 27, the wiring pattern does not cross the shield case 85, and the notch 93 as shown in FIG. It is no longer necessary to form this on the shield case 85.

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。 When adopting this configuration, the shield pattern 86 is removed only in the portion where the second wiring pattern portion 101c and the gap 86a are formed, but as shown in FIG. The length of the second wiring pattern portion 101c is several mm or less. Furthermore, the second wiring pattern section 101c is located at a position sufficiently apart from the substrate side wiring patterns 54 and 64 which are the input side of the differential amplifier circuit 91. Therefore, even if a sealing function cannot be obtained in the part where the second wiring pattern portion 101c is formed, only noise of several tens of GHz or more that does not affect the flow measurement of the electromagnetic flowmeter 21 is transmitted from the outside into the shield case 85. No problems will arise because of the intrusion.

[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。
[Third embodiment]
The portion where the lead pin 73 crosses the main board 28 in the thickness direction can be configured as shown in FIGS. 14 and 15. In FIGS. 14 and 15, members that are the same as or equivalent to those described with reference to FIGS. 1 to 11 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
An end surface through hole 111 is formed at the end of the main board 28 shown in FIG. As shown in FIG. 15, the end surface through hole 111 is formed in a shape in which a portion of the end surface 28a of the main board 28 is partially recessed to have a U-shaped cross section.

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。
The recessed portion of the end surface through hole 111 is formed in a size that allows the lead pin 73 to be inserted therein. Further, a film 112 made of a conductor is formed on the wall surface 111a of the concave portion of the end face through hole 111 and the opening edge 111b located on the main surface 28b side of the main board 28. In FIG. 15, the area where the film 112 is formed is hatched. The lead pin 73 is electrically connected to the end surface through hole 111 by being inserted into the end surface through hole 111 and soldered to the membrane 112 .
By adopting this configuration, there is no need to insert the lead pins 73 into the through holes 94 of the main board 28, so the positioning of the lead pins 73 when attaching the main board 28 to the case 22 becomes easier, and the assembly work becomes easier. will improve.

[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。
[Fourth embodiment]
The electromagnetic flowmeter according to the present invention can be configured as shown in FIGS. 16 and 17. In FIGS. 16 and 17, members that are the same as or equivalent to those described with reference to FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. The electromagnetic flowmeter 121 shown in FIG. 16 includes a conductivity measurement circuit board 122 that is penetrated by the upstream end of the measurement tube 24. In this embodiment, this conductivity measurement circuit board 122 corresponds to the "conductivity measurement board" in the present invention.

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。 The conductivity measurement circuit board 122 has the same structure as the preamplifier board 27, and has a tube hole 122a for passing the measurement tube 24 formed therein approximately in the center. This conductivity measurement circuit board 122 is positioned on the opposite side of the conductivity measurement surface electrode 72 from the preamplifier board 27, and is held in the case 22 by the same holding structure as the preamplifier board 27. That is, guide portions 74 and 75 are provided on the inner wall portion 22b of the case 22 according to this embodiment at positions corresponding to the conductivity measurement circuit board 122. Note that the guide portion 74 is not shown in FIG. 16. Therefore, this conductivity measurement circuit board 122 also extends in a direction intersecting the longitudinal direction of the measurement tube 24, with the measurement tube 24 passing through it.

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。
The surface electrode 72 for measuring conductivity is provided on the opposite side (upstream side) of the preamplifier board 27 from the pair of surface electrodes 51 and 61 for measuring flow rate in the measurement tube 24 .
A part of the electrical circuit 45 for conductivity measurement is provided on one surface of the conductivity measurement circuit board 122 that is close to the surface electrode 72 for conductivity measurement.
As shown in FIG. 17, the electrical circuit 45 for measuring conductivity according to this embodiment includes, as main circuit parts, a clock signal generation circuit 131 and an A/D converter 132 mounted on the main board 28, and a conductivity measurement circuit 45, as shown in FIG. The conductivity measurement circuit 133 is mounted on the conductivity measurement circuit board 122.
Of these circuits, the circuit on the main board 28 side and the conductivity measurement circuit 133 on the conductivity measurement circuit board 122 are connected to the third connector 134 provided on the conductivity measurement circuit board 122 and the main board 28 It is electrically connected via a fourth connector 135 provided in the. In this embodiment, the clock signal generation circuit 131 and the A/D converter 132 provided on the main board 28 side are connected to the "third electrical circuit electrically connected to the conductivity measuring circuit" in the present invention. corresponds to "circuit".

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。 The third connector 134 and the fourth connector 135 are equivalent to the first and second connectors 31 and 32 described above. The third connector 134 is provided at the end of the conductivity measurement circuit board 122 on the opening side of the case 22 and is electrically connected to the conductivity measurement circuit 133. The fourth connector 135 is provided at the other end of the main board 28 (the end opposite to the preamplifier board 27), and is configured to be detachable from the third connector 134. This fourth connector 135 is connected to the third connector 134 by attaching the main board 28 to the case 22.

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。
In the electrical circuit 45 for measuring conductivity, the clock signal generation circuit 131 generates three clock signals CLK1, CLKp, and CLKn based on the clock signal CLK0 output from the conductivity calculation unit 48C of the arithmetic processing circuit 48. be done.
The conductivity measurement circuit 133 generates an AC signal having an amplitude of the voltage VP by switching the switch SWv based on CLK1, and applies it to the conductivity measurement surface electrode 72 via the resistance element RP.

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。 The detection signal Vp generated at the surface electrode 72 for conductivity measurement at that time is amplified by the amplifier AMP of the conductivity measurement circuit 133, and then the switches SWp and SWn are controlled based on CLKp and CLKn to increase the voltage of Vp. The high level and low level are sampled and A/D converted by the A/D converter 132, and the obtained detection data DP is output to the arithmetic processing circuit 48. The electrical conductivity calculation unit 48C calculates the electrical conductivity of the fluid based on the amplitude voltage of Vp indicated by the detection data DP from the electrical circuit 45 for measuring electrical conductivity.

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。 At this time, since the impedance of the surface electrode 72 for conductivity measurement is very high and susceptible to noise, it is desirable to arrange the conductivity measurement circuit 133 as close to the surface electrode 72 for conductivity measurement as possible. From this point of view, in this embodiment, a conductivity measurement circuit 133 is mounted on the conductivity measurement circuit board 122.

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。 As shown in FIG. 17, the conductivity measurement circuit 133 is connected to a power source and four wires such as signal 3, signal 4, and common (circuit GND). These four wires are connected to a third connector 134. Of these four wires, the power supply, signal 3, and signal 4 wires are formed as a conductivity measurement wiring pattern 136 (see FIG. 16) extending along one surface of the conductivity measurement circuit board 122. has been done. The common wiring is connected to the third connector 134 via a shield pattern 137 made of a solid pattern formed on the other surface of the conductivity measurement circuit board 122.

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。 The conductivity measurement circuit 133 and the surface electrode 72 for conductivity measurement may be connected via a jumper wire 138, or a wiring pattern connected to the surface electrode 72 for conductivity measurement may be connected, although not shown. This can also be done by soldering the conductivity measurement circuit 133 along the conductivity measurement circuit board 122. As a result, the length of the connection wiring between the conductivity measurement surface electrode 72 and the conductivity measurement circuit 133 can be significantly shortened, and the impedance of the detection signal Vp can be made low by the amplifier AMP, thereby reducing the influence of noise. be able to.

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。 When the measuring tube 24 is provided with the surface electrode 72 for measuring conductivity, the overall length of the measuring tube 24 becomes relatively long, and the case 22 and the main board 28 become larger in the longitudinal direction of the measuring tube 24. Fixing bolts 84 for fixing the main board 28 to the case 22 can only be provided at the four corners of the main board 28. Therefore, when the main board 28 becomes larger in the longitudinal direction of the measuring tube 24, the main board 28 becomes more likely to vibrate relative to the case 22. However, according to this embodiment, since the central portion of the main board 28 is supported by the case 22 via the lead pins 73, the coil bobbin 77, and the yoke 76, the vibration of the main board 28 relative to the case 22 is suppressed. Therefore, even if the case 22 vibrates due to external vibrations, the first to fourth connectors 135 will not cause contact failure.

[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。
[Fifth embodiment]
In each of the embodiments described above, an example is shown in which the electric circuit for flow rate measurement and the excitation circuit 44 are provided on one main board 28. However, the main board 28 can be configured as shown in FIG. In FIG. 18, the same or equivalent members as those explained with reference to FIGS. 1 to 11 are given the same reference numerals, and detailed explanations will be omitted as appropriate.
The main board 141 shown in FIG. 18 includes a first board 142 attached to the case 22 so as to close the opening 22a of the case 22, and a main board 142 located at a predetermined distance between the first board 142 and the first board 142 inside the lid body 23. The second substrate 143 may be arranged to face each other.

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。
The first board 142 is provided with an excitation circuit 44 and the second connector 32, and the second board 143 is provided with an electric circuit 144 for measuring flow rate. The electric circuit 144 for flow rate measurement here refers to the signal amplification circuit 42, signal detection circuit 43, electric conductivity measurement electric circuit 45, transmission circuit 46, setting/display circuit 47, and arithmetic processing circuit 48 shown in FIG. etc.
Excitation circuit 44 is electrically connected to lead pins 73 that cross first substrate 142 . An electric circuit 144 for flow rate measurement is electrically connected to the second connector 32 via a lead wire 145.
By adopting this embodiment, the electric circuit 144 for flow rate measurement is separated from the excitation circuit 44 in the longitudinal direction It can be made even more difficult to accept.

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。 22... Case, 24... Measurement tube, 25, 26... Excitation coil, 27... Preamplifier board, 28... Main board, 31... First connector, 32... Second connector, 42... Signal amplification circuit (first electric circuit), 44... Excitation circuit (second electric circuit), 51, 61... Surface electrode, 71... Preamplifier, 72... Surface electrode for conductivity measurement, 73... Lead pin, 77... Coil bobbin, 85... Shield case, 92 ...Output wiring pattern, 93...Notch, 101a...First wiring pattern section, 101b...Via hole section, 101c...Second wiring pattern section, 111...End face through hole, 122...Conductivity measurement circuit board (conductivity rate measurement board), 131... Clock signal generation circuit (third electric circuit), 132... A/D converter (third electric circuit), 133... Conductivity measurement circuit, 134... Third connector, 135 ...Fourth connector.

Claims (6)

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。
A measurement tube through which a fluid to be measured flows;
an excitation coil that forms a magnetic circuit so as to pass through the measurement tube;
a pair of surface electrodes provided on the measurement tube;
a preamplifier board through which the measurement tube extends in a direction crossing the longitudinal direction of the measurement tube;
a preamplifier circuit mounted on one surface of the preamplifier board close to the surface electrodes and electrically connected to the pair of surface electrodes;
a first connector provided on the preamplifier board and electrically connected to the preamplifier circuit;
a shield case that covers the pair of surface electrodes and the preamplifier circuit;
a main board having a first electrical circuit electrically connected to the preamplifier circuit, extending in the longitudinal direction of the measurement tube, and having one end positioned near the preamplifier board;
a second connector provided at the one end of the main board, electrically connected to the first electric circuit, and configured to be detachable from the first connector;
the preamplifier circuit and the first electric circuit are electrically connected via the first connector and the second connector ,
The main board has a second electric circuit electrically connected to the excitation coil,
The excitation coil is wound and held on a coil bobbin,
The coil bobbin has a lead pin that protrudes in a direction crossing the longitudinal direction of the measurement tube and extends toward the main board,
The base of the lead pin is electrically connected to the excitation coil,
The electromagnetic flowmeter is characterized in that a protruding end of the lead pin is electrically connected to the second electric circuit across the main board in the thickness direction.
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。
The electromagnetic flowmeter according to claim 1 ,
An electromagnetic flowmeter characterized in that a portion of the main board that the lead pin crosses in a thickness direction is constituted by an end face through hole that opens in an end face of the main board.
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。
The electromagnetic flowmeter according to claim 1 or 2 ,
Further, it includes a bottomed rectangular cylindrical case that accommodates the measurement tube, the excitation coil, and the preamplifier board,
The main board is arranged to close an opening of the case,
The electromagnetic flowmeter is characterized in that the lead pin is formed to protrude from an opening edge of the case to the outside of the case.
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。
In the electromagnetic flowmeter according to any one of claims 1 to 3 ,
moreover,
a surface electrode for conductivity measurement provided on the opposite side of the preamplifier board from the pair of surface electrodes in the measurement tube;
a conductivity measurement substrate through which the measurement tube extends in a direction crossing the longitudinal direction of the measurement tube, and positioned on the opposite side of the conductivity measurement surface electrode from the preamplifier substrate;
a conductivity measurement circuit mounted on one surface of the conductivity measurement substrate close to the conductivity measurement surface electrode and electrically connected to the conductivity measurement surface electrode;
a third connector provided on the conductivity measurement board and electrically connected to the conductivity measurement circuit;
a third electric circuit provided on the main board and electrically connected to the conductivity measurement circuit;
a fourth connector provided at the other end of the main board, electrically connected to the third electric circuit, and configured to be detachable from the third connector;
An electromagnetic flowmeter characterized in that the conductivity measuring circuit and the third electric circuit are electrically connected via the third connector and the fourth connector.
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。
In the electromagnetic flowmeter according to any one of claims 1 to 4 ,
A connection part that electrically connects the preamplifier circuit and the first connector,
including a wiring pattern extending along the one surface of the preamplifier board,
The electromagnetic flowmeter is characterized in that the wiring pattern extends from the inside of the shield case to the outside through a notch formed at an end of the shield case on the side of the preamplifier board.
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。
In the electromagnetic flowmeter according to any one of claims 1 to 4 ,
A connection part that electrically connects the preamplifier circuit and the first connector,
a first wiring pattern portion extending along the one surface of the preamplifier board inside the shield case;
a via hole portion connected to the tip of the first wiring pattern portion and penetrating the preamplifier board inside the shield case;
and a second wiring pattern section extending along the other surface of the preamplifier board, one end of which is connected to the via hole section, and the other end of which is connected to the first connector. Features of electromagnetic flowmeter.
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