KR102243759B1 - 용량식 전자기 유량계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 면전극과 전치 증폭기 기판을 접속하는 접속 배선의 비용 및 배선 작업 부담을 경감하는 것을 과제로 한다.
접속 배선(11A)은, 측정관(2)의 외주면(2A)에 형성되어 일단부가 면전극(10A)에 접속된 관측 배선 패턴(12A)과, 전치 증폭기 기판(5)에 형성되어 일단부가 전치 증폭기(5U)에 접속된 기판측 배선 패턴(5A)과, 관측 배선 패턴(12A)의 타단부와 기판측 배선 패턴(5A)의 타단부를 접속하는 점퍼선(15A)으로 구성하고, 접속 배선(11B)은, 외주면(2A)에 형성되어 일단부가 면전극(10B)에 접속된 관측 배선 패턴(12B)과, 전치 증폭기 기판(5)에 형성되어 일단부가 전치 증폭기(5U)에 접속된 기판측 배선 패턴(5B)과, 관측 배선 패턴(12B)의 타단부와 기판측 배선 패턴(5B)의 타단부를 접속하는 점퍼선(15B)으로 구성한다.

Description

용량식 전자기 유량계{CAPACITIVE ELECTROMAGNETIC FLOWMETER}

본 발명은, 유체에 발생하는 기전력을 검출하는 전극을 유체와 접촉시키지 않고, 유체의 유량을 계측하는 용량식 전자기 유량계에 관한 것이다.

전자기 유량계는, 측정관 내에 흐르는 유체의 긴 방향에 대하여 직교하는 방향으로 자계를 발생시키는 여자(勵磁) 코일과, 측정관에 배치되며, 여자 코일에 의해 발생한 자계와 직교하는 방향으로 배치된 한쌍의 전극을 포함하고, 여자 코일에 흐르는 여자 전류의 극성을 교대로 전환하면서 상기 전극 사이에 발생하는 기전력을 검출함으로써, 측정관 내에 흐르는 피검출 유체의 유량을 계측하는 계측 기기이다.

일반적으로, 전자기 유량계는, 측정관의 내측 벽면에 설치된 전극을 계측 대상인 유체에 직접 접촉시켜, 상기 유체의 기전력을 검출하는 접액식과, 측정관의 외측부에 설치된 전극을 계측 대상인 유체에 접촉시키지 않고, 상기 유체의 기전력을 유체와 전극 사이의 정전 용량을 통하여 검출하는 용량식(비접액식)으로 크게 구별된다.

용량식의 전자기 유량계에서는, 전극 사이에 발생한 기전력을 신호 증폭 회로(예컨대 차동 증폭 회로)에 의해 증폭시키고 나서, A/D 변환 회로에 의해 디지털 신호로 변환하고, 그 디지털 신호를 마이크로컨트롤러 등의 프로그램 처리 장치에 입력하여 미리 정의된 연산 처리를 실행함으로써 유량의 계측치를 산출하고 있다. 이러한 용량식의 전자기 유량계는, 전극이 열화하기 어렵고 메인터넌스가 용이하다는 점에서, 최근 특히 주목받고 있다.

그러나, 용량식의 전자기 유량계는, 피검출 유체와 전극이 비접촉이 되도록 구성되어 있기 때문에, 피검출 유체와 전극 사이의 임피던스가 매우 높아져, 초단 신호 증폭 회로가 노이즈 영향을 받기 쉬워진다. 그 때문에, 전극과 신호 증폭 회로의 입력 단자 사이의 배선에 노이즈가 중첩되면, 전자기 유량계의 계측 정밀도 및 계측 안정성이 저하된다고 하는 문제가 있었다.

종래, 이러한 피검출 유체-전극 사이의 고임피던스에 기인하는 노이즈 영향을 저감하기 위한 기술로서, 가드 전극이나 실드 배선을 이용한 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1 등 참조). 이 종래 기술 1에서는, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 유로(90)를 형성하는 측정관(90A)의 외측부 중, 여자 코일(91A, 91B)에 의해 발생하는 자계와 직교하는 위치에 한쌍의 면전극(92A, 92B)을 대향 배치하고, 이들 면전극(92A, 92B)을 각각 별개의 가드 전극(93A, 93B)으로 덮고, 또한 면전극(92A, 92B)과 전치 증폭기 기판(96)에 실장되어 있는 전치 증폭기(95A, 95B)를, 실드 배선(94A, 94B)으로 접속함으로써 외부 노이즈의 영향을 저감하고 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2004-226394호 공보

비특허문헌 1 : 사사키 유키토, 「SZ/FF 방식 신형 전자기 유량계」, 자원과 소재, 일본 광업회지, Vol. 97(1981), No. 1124, 11-14 페이지

그러나, 이러한 종래의 용량식 전자기 유량계에 의하면, 배선재의 비용이 들고 배선 작업에 시간이 걸린다고 하는 과제가 있었다.

즉, 종래의 용량식 전자기 유량계에서는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 차동 증폭기(95C)로 신호를 증폭시키기 전에 게인 1배의 전치 증폭기(95A, 95B)에 의한 임피던스 변환이 행해지고, 얻어진 저임피던스 출력 신호로, 가드 전극(93A, 93B) 및 실드 배선(94A, 94B)의 실드 도체를 실드 드라이브하고 있다. 이것은, 도 12에 나타낸 바와 같이, 면전극(92A, 92B)으로부터 전치 증폭기 기판(96)까지 어느 정도의 거리가 있기 때문에, 실드 배선(94A, 94B)의 심선-실드 도체간 정전 용량에 의해 유량 신호 레벨이 감쇠해 버리는 것을 방지하기 때문이다.

따라서, 이와 같이 면전극(92A, 92B)과 전치 증폭기 기판(96)의 거리가 떨어져 있는 경우, 실드 배선(94A, 94B)을 사용하여 실드 드라이브할 필요가 있어, 배선재의 비용이 들고 배선 작업에 시간이 걸린다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위한 것이며, 면전극과 전치 증폭기 기판을 접속하는 접속 배선의 비용 및 배선 작업 부담을 경감할 수 있는 용량식 전자기 유량계를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 용량식 전자기 유량계는, 계측 대상이 되는 유체가 흐르는 측정관과, 상기 측정관의 긴 방향인 제1 방향에 대하여 직교하는 제2 방향을 따라서, 상기 유체에 자속을 인가하는 여자 코일과, 상기 제1 및 제2 방향과 직교하는 제3 방향을 따라서, 상기 측정관을 사이에 두고 상기 측정관의 외주면에 대향 배치된, 제1 및 제2 면전극으로 이루어진 한쌍의 면전극과, 상기 한쌍의 면전극에서 검출된 기전력을 증폭시키는 전치 증폭기가 실장된 전치 증폭기 기판과, 상기 제1 및 제2 면전극과 상기 전치 증폭기를 각각 전기적으로 접속하는, 제1 및 제2 접속 배선으로 이루어진 한쌍의 접속 배선을 포함하고, 상기 제1 접속 배선은, 상기 측정관의 외주면에 형성되어 일단부가 상기 제1 면전극에 접속된 제1 관측(管側) 배선 패턴과, 상기 전치 증폭기 기판에 형성되어 일단부가 상기 전치 증폭기에 접속된 제1 기판측 배선 패턴으로 구성되어 있고, 상기 제2 접속 배선은, 상기 측정관의 외주면에 형성되어 일단부가 상기 제2 면전극에 접속된 제2 관측 배선 패턴과, 상기 전치 증폭기 기판에 형성되어 일단부가 상기 전치 증폭기에 접속된 제2 기판측 배선 패턴으로 구성되어 있고, 상기 제1 관측 배선 패턴은, 상기 측정관의 외주면에 상기 제1 방향을 따라서 직선형으로 형성된 제1 긴 방향 배선 패턴을 포함하고, 상기 제2 관측 배선 패턴은, 상기 측정관의 외주면에 상기 제1 방향을 따라서 직선형으로 형성된 제2 긴 방향 배선 패턴을 포함하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 다른 용량식 전자기 유량계는, 계측 대상이 되는 유체가 흐르는 측정관과, 상기 측정관의 긴 방향인 제1 방향에 대하여 직교하는 제2 방향을 따라서, 상기 유체에 자속을 인가하는 여자 코일과, 상기 제1 및 제2 방향과 직교하는 제3 방향을 따라서, 상기 측정관을 사이에 두고 상기 측정관의 외주면에 대향 배치된, 제1 및 제2 면전극으로 이루어진 한쌍의 면전극과, 상기 한쌍의 면전극에서 검출된 기전력을 증폭시키는 전치 증폭기가 실장된 전치 증폭기 기판과, 상기 제1 및 제2 면전극과 상기 전치 증폭기를 각각 전기적으로 접속하는, 제1 및 제2 접속 배선으로 이루어진 한쌍의 접속 배선을 포함하고, 상기 제1 접속 배선은, 상기 측정관의 외주면에 형성되어 일단부가 상기 제1 면전극에 접속된 제1 관측 배선 패턴과, 상기 전치 증폭기 기판에 형성되어 일단부가 상기 전치 증폭기에 접속된 제1 기판측 배선 패턴과, 상기 제1 관측 배선 패턴의 타단부와 상기 제1 기판측 배선 패턴의 타단부를 접속하는 제1 점퍼선으로 구성되어 있고, 상기 제2 접속 배선은, 상기 측정관의 외주면에 형성되어 일단부가 상기 제2 면전극에 접속된 제2 관측 배선 패턴과, 상기 전치 증폭기 기판에 형성되어 일단부가 상기 전치 증폭기에 접속된 제2 기판측 배선 패턴과, 상기 제2 관측 배선 패턴의 타단부와 상기 제2 기판측 배선 패턴의 타단부를 접속하는 제2 점퍼선으로 구성되어 있다.

또한, 본 발명에 관한 상기 용량식 전자기 유량계의 일구성예는, 상기 제1 관측 배선 패턴이, 상기 측정관의 외주면에 상기 제1 방향을 따라서 직선형으로 형성된 제1 긴 방향 배선 패턴을 포함하고, 상기 제2 관측 배선 패턴은, 상기 측정관의 외주면에 상기 제1 방향을 따라서 직선형으로 형성된 제2 긴 방향 배선 패턴을 포함하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 상기 용량식 전자기 유량계의 일구성예는, 상기 제2 긴 방향 배선 패턴이, 상기 측정관을 사이에 두고 상기 제1 긴 방향 배선 패턴과는 반대측의 외주면 중, 상기 제2 방향에서 볼 때 상기 제1 긴 방향 배선 패턴과 중복되는 위치에 형성되어 있다.

또한, 본 발명에 관한 상기 용량식 전자기 유량계의 일구성예는, 상기 제1 관측 배선 패턴이, 상기 제1 면전극 중, 상기 제1 방향을 따르는 제1 단부로부터 상기 제1 긴 방향 배선 패턴의 일단부까지, 상기 측정관의 외주면에 상기 측정관의 둘레 방향을 따라서 형성된 제1 둘레 방향 배선 패턴을 포함하고, 상기 제2 관측 배선 패턴은, 상기 제2 면전극 중, 상기 제1 방향을 따르는 제2 단부로부터 상기 제2 긴 방향 배선 패턴의 일단부까지, 상기 측정관의 외주면에 상기 측정관의 둘레 방향을 따라서 형성된 제2 둘레 방향 배선 패턴을 포함하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 상기 용량식 전자기 유량계의 일구성예는, 상기 제1 및 제2 긴 방향 배선 패턴이, 상기 측정관의 관축을 통과하는 상기 제2 방향을 따르는 평면이 상기 측정관의 외주면과 교차하는 2개의 교차선상에 각각 형성되어 있다.

또한, 본 발명에 관한 상기 용량식 전자기 유량계의 일구성예는, 상기 제1 및 제2 둘레 방향 배선 패턴의 일단부가, 상기 제1 및 제2 면전극의 단부 중, 상기 측정관의 관축을 중심으로 하여 축대칭이 되는 위치에 각각 접속되어 있다.

또한, 본 발명에 관한 상기 용량식 전자기 유량계의 일구성예는, 상기 제1 둘레 방향 배선 패턴의 일단부가, 상기 제1 단부 중 상기 제1 방향에서의 상기 제1 면전극의 중앙 위치에 접속되어 있고, 상기 제2 둘레 방향 배선 패턴의 일단부는, 상기 제2 단부 중 상기 제1 방향에서의 상기 제2 면전극의 중앙 위치에 접속되어 있다.

또한, 본 발명에 관한 상기 용량식 전자기 유량계의 일구성예는, 상기 제1 둘레 방향 배선 패턴의 일단부가, 상기 제1 단부 중 상기 제1 점퍼선이 접속되는 상기 제1 관측 배선 패턴의 타단부에 가장 가까운 위치에 접속되어 있고, 상기 제2 둘레 방향 배선 패턴의 일단부는, 상기 제2 단부 중 상기 제2 점퍼선이 접속되는 상기 제2 관측 배선 패턴의 타단부에 가장 가까운 위치에 접속되어 있다.

또한, 본 발명에 관한 상기 용량식 전자기 유량계의 일구성예는, 상기 제1 긴 방향 배선 패턴의 일단부가, 상기 제1 면전극 중 상기 측정관의 둘레 방향을 따르는 제3 단부에 접속되어 있고, 상기 제2 긴 방향 배선 패턴의 일단부는, 상기 제2 면전극 중 상기 측정관의 둘레 방향을 따르는 제4 단부에 접속되어 있다.

또한, 본 발명에 관한 상기 용량식 전자기 유량계의 일구성예는, 상기 측정관은 세라믹으로 이루어지고, 상기 제1 및 제2 면전극과 상기 제1 및 제2 관측 배선 패턴은, 상기 측정관의 외주면에 일체로 형성된 금속 박막으로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 용량식 전자기 유량계에 있어서, 배선 케이블을 이용하는 경우와 비교하여, 배선 케이블의 라우팅이나 고정 등의 부착 작업을 간소화할 수 있고, 면전극과 전치 증폭기 기판을 접속하는 접속 배선의 비용 및 배선 작업 부담을 경감하는 것이 가능해진다.

도 1은 제1 실시형태에 관한 용량식 전자기 유량계의 검출부를 나타내는 사시도이다.
도 2는 제1 실시형태에 관한 용량식 전자기 유량계의 회로 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 제1 실시형태에 관한 검출부의 측면도이다.
도 4는 제1 실시형태에 관한 검출부의 상면도이다.
도 5는 제1 실시형태에 관한 검출부의 정면도이다.
도 6은 전치 증폭기를 이용한 차동 증폭 회로의 구성예이다.
도 7은 제2 실시형태에 관한 검출부의 상면도이다.
도 8은 제2 실시형태에 관한 검출부의 측면도이다.
도 9는 제3 실시형태에 관한 검출부의 상면도이다.
도 10은 제3 실시형태에 관한 검출부 측면도이다.
도 11은 종래의 용량식 전자기 유량계의 회로 구성예이다.
도 12는 종래의 용량식 전자기 유량계의 구조예이다.
도 13은 일반적인 용량식 전자기 유량계의 회로 구성예이다.
도 14는 자속 미분 노이즈의 파형예이다.
도 15는 실드 배선에 의한 자속 미분 노이즈의 발생을 나타내는 설명도이다.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다.

[제1 실시형태]

우선, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 용량식 전자기 유량계(100)에 관해 설명한다. 도 1은, 제1 실시형태에 관한 용량식 전자기 유량계의 검출부를 나타내는 사시도이다. 도 2는, 제1 실시형태에 관한 용량식 전자기 유량계의 회로 구성을 나타내는 블록도이다.

[용량식 전자기 유량계]

이 용량식 전자기 유량계(100)는, 여자 코일로부터 인가한 자속에 의해, 측정관 내에 흐르는 계측 대상인 유체에 생긴 기전력을, 측정관의 외주면에 설치된 전극으로, 유체와 전극 사이의 정전 용량을 통하여 검출하고, 얻어진 기전력을 증폭시킨 후 샘플링하여 신호 처리함으로써, 전극을 유체에 접액시키지 않고 유체의 유량을 측정하는 기능을 갖고 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 용량식 전자기 유량계(100)는, 주요 회로부로서, 검출부(20), 신호 증폭 회로(21), 신호 검출 회로(22), 여자 회로(23), 전송 회로(25), 설정ㆍ표시 회로(26) 및 연산 처리 회로(CPU)(27)를 포함하고 있다.

검출부(20)는, 주요 구성으로서, 측정관(2), 여자 코일(3A, 3B), 면전극(10A, 10B) 및 전치 증폭기(5U)를 포함하고, 측정관(2) 내의 유로(1)를 흐르는 유체의 유속에 따른 기전력(Va, Vb)을 면전극(10A, 10B)에서 검출하고, 이들 기전력(Va, Vb)에 따른 교류의 검출 신호(Vin)를 출력하는 기능을 갖고 있다.

신호 증폭 회로(21)는, 검출부(20)로부터 출력된 검출 신호(Vin)에 포함되는 노이즈 성분을 필터링한 후, 증폭시켜 얻어진 교류의 유량 신호(VF)를 출력한다. 신호 검출 회로(22)는, 신호 증폭 회로(21)로부터의 유량 신호(VF)를 샘플 홀드하고, 얻어진 직류 전압을 유량 진폭치(DF)로 A/D 변환하여, 연산 처리 회로(27)에 출력한다.

연산 처리 회로(27)의 유량 산출부(27B)는, 신호 검출 회로(22)로부터의 유량 진폭치(DF)에 기초하여 유체의 유량을 산출하고, 유량 계측 결과를 전송 회로(25)에 출력한다. 전송 회로(25)는, 전송로(L)를 통하여 상위 장치와의 사이에서 데이터 전송을 행함으로써, 연산 처리 회로(27)에서 얻어진 유량 계측 결과나 공상태 판정 결과를 상위 장치에 송신한다.

여자 회로(23)는, 연산 처리 회로(27)의 여자 제어부(27A)로부터의 여자 제어 신호(Vex)에 기초하여, 교류의 여자 전류(Iex)를 여자 코일(3A, 3B)에 공급한다.

설정ㆍ표시 회로(26)는, 예컨대 작업자의 조작 입력을 검출하여, 유량 계측, 전도율 측정, 공상태 판정 등의 각종 동작을 연산 처리 회로(27)로 출력하고, 연산 처리 회로(27)로부터 출력된 유량 계측 결과나 공상태 판정 결과를 LED나 LCD 등의 표시 회로로 표시한다.

연산 처리 회로(27)는, CPU와 그 주변 회로를 포함하고, 미리 설정되어 있는 프로그램을 CPU에서 실행하는 것에 의해, 하드웨어와 소프트웨어를 협동시킴으로써 여자 제어부(27A)나 유량 산출부(27B) 등의 각종 처리부를 실현한다.

[검출부의 구성]

다음으로, 도 1, 도 3∼도 5를 참조하여, 검출부(20)의 구성에 관해 상세히 설명한다. 도 3은, 제1 실시형태에 관한 검출부의 측면도이다. 도 4는, 제1 실시형태에 관한 검출부의 상면도이다. 도 5는, 제1 실시형태에 관한 검출부의 정면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 측정관(2)은, 원통형상을 이루는 세라믹이나 수지 등의 절연성 및 유전성이 우수한 재료로 이루어지며, 측정관(2)의 외측에는, 측정관(2)의 긴 방향(제1 방향)(X)에 대하여 자속 방향(제2 방향)(Y)이 직교하도록, 대략 C자형의 요크(예컨대, 도 13의 요크(91D)와 동일한 형상)와, 한쌍의 여자 코일(3A, 3B)이 측정관(2)을 사이에 두고 대향 배치되어 있다. 또, 도 1, 도 3∼도 5에서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 대향하는 요크 단부면만, 즉 요크면(4A, 4B)만을 도시하고 있다. 한편, 측정관(2)의 외주면(2A)에는, 긴 방향(X) 및 자속 방향(제2 방향)(Y)과 직교하는 전극 방향(제3 방향)(Z)으로, 박막 도체로 이루어진 한쌍의 면전극(제1 면전극)(10A)과 면전극(제2 면전극)(10B)이 대향 배치되어 있다.

이것에 의해, 교류의 여자 전류(Iex)를 여자 코일(3A, 3B)에 공급하면, 여자 코일(3A, 3B)의 중앙에 위치하는 요크면(4A, 4B) 사이에 자속(Φ)이 발생하여, 유로(1)를 흐르는 유체에, 전극 방향(Z)을 따라서 유체의 유속에 따른 진폭을 갖는 교류의 기전력이 발생하고, 이 기전력이, 유체와 면전극(10A, 10B) 사이의 정전 용량을 통하여 면전극(10A, 10B)에서 검출된다.

이 정전 용량은 수 pF 정도로 매우 작고, 유체와 면전극(10A, 10B) 사이의 임피던스가 높아지기 때문에, 노이즈의 영향을 받기 쉬워진다. 이 때문에, 연산 증폭기(IC) 등을 이용한 전치 증폭기(5U)에 의해, 면전극(10A, 10B)에서 얻어진 기전력(Va, Vb)을 저임피던스화하고 있다.

본 실시형태에서는, 도 3∼4에 나타낸 바와 같이, 측정관(2)의 외주면(2A)에 형성한 배선 패턴을 포함하는, 접속 배선(제1 접속 배선)(11A) 및 접속 배선(제2 접속 배선)(11B)으로 이루어진 한쌍의 접속 배선에 의해, 면전극(10A, 10B)과 전치 증폭기(5U)를 각각 전기적으로 접속하도록 한 것이다.

즉, 접속 배선(11A)은, 외주면(2A)에 형성되어 일단부가 면전극(10A)에 접속된 관측 배선 패턴(제1 관측 배선 패턴)(12A)과, 전치 증폭기 기판(5)에 형성되어 일단부가 전치 증폭기(5U)에 접속된 기판측 배선 패턴(제1 기판측 배선 패턴)(5A)과, 관측 배선 패턴(12A)과 기판측 배선 패턴(5A)을 접속하는 점퍼선(제1 점퍼선)(15A)으로 구성되어 있다. 점퍼선(15A)은, 관측 배선 패턴(12A)의 타단부에 형성된 패드(16A)와, 기판측 배선 패턴(5A)의 타단부에 형성된 패드(5C)에 땜납된다.

또한, 접속 배선(11B)은, 외주면(2A)에 형성되어 일단부가 면전극(10B)에 접속된 관측 배선 패턴(제2 관측 배선 패턴)(12B)과, 전치 증폭기 기판(5)에 형성되어 일단부가 전치 증폭기(5U)에 접속된 기판측 배선 패턴(제2 기판측 배선 패턴)(5B)과, 관측 배선 패턴(12B)과 기판측 배선 패턴(5B)을 접속하는 점퍼선(제2 점퍼선)(15B)으로 구성되어 있다. 점퍼선(15B)은, 관측 배선 패턴(12B)의 타단부에 형성된 패드(16B)와, 기판측 배선 패턴(5B)의 타단부에 형성된 패드(5D)에 땜납된다.

이것에 의해, 접속 배선(11A, 11B) 중, 면전극(10A, 10B)으로부터 전치 증폭기 기판(5)의 근방 위치까지의 구간에서, 외주면(2A)에 형성된 관측 배선 패턴(12A, 12B)이 이용되게 된다. 이 때문에, 전술한 한쌍의 배선 케이블을 이용하는 경우와 같이, 배선 케이블의 라우팅이나 고정 등의 부착 작업을 간소화할 수 있고, 접속 배선의 비용 및 배선 작업 부담이 경감된다.

또한, 면전극(10A, 10B)과 관측 배선 패턴(12A, 12B)은, 구리 등의 비자성 금속 박막으로 이루어지며, 측정관(2)의 외주면(2A)에 메탈라이즈 처리에 의해 일체로 형성되기 때문에, 제조 공정을 간소화할 수 있고, 제품 비용의 저감으로도 이어진다.

또한, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 관측 배선 패턴(12A)은, 측정관(2)의 외주면(2A)에 긴 방향(X)을 따라서 직선형으로 형성된 긴 방향 배선 패턴(제1 긴 방향 배선 패턴)(13A)을 포함하고, 관측 배선 패턴(12B)은, 측정관(2)의 외주면(2A)에 긴 방향(X)을 따라서 직선형으로 형성된 긴 방향 배선 패턴(제2 긴 방향 배선 패턴)(13B)을 포함하고 있다.

일반적으로, 도 13에 나타낸 바와 같은, 여자 코일(91C)과 요크(91D)로 이루어진 자기 회로(91)에 의해, 자속이 배선을 통과하면, 와전류에 의한 자속 미분 노이즈가 발생한다(비특허문헌 1 등 참조). 이러한 자속 미분 노이즈의 영향은, 도 14와 같이 면전극(10A, 10B)으로부터 얻어지는 유량 신호(기전력)에 나타나고, 자속 미분 노이즈의 영향이 클수록 유량 신호가 안정되기까지의 대기 시간이 길어져 버린다. 이 때문에, 여자 주파수를 높게 할 수 없어, 1/f 노이즈의 영향을 받기 쉽게 되어 버린다.

또한, 자속 미분 노이즈는 실드 배선에서도 발생한다. 예컨대 도 15에 나타낸 바와 같이, 자속(Φ)의 자속 방향(Y)과 교차하여 실드 배선(94A, 94B)을 배치한 경우, 실드 배선(94A, 94B)에 의해 형성되는 신호 루프(LP)의 크기에 따라서 자속 미분 노이즈가 발생한다. 따라서, 자속 미분 노이즈를 저감하기 위해서는, 자속 방향(Y)에서 본 신호 루프(LP)의 루프 면적(S)을 최대한 작게 할 필요가 있지만, 실드 배선(94A, 94B)이 길면 길수록 루프 면적(S)을 작게 하는 것은 어려워진다.

접속 배선(11A, 11B)의 일부는, 자속 영역(F)의 내측 혹은 그 근방에 배치되기 때문에, 접속 배선(11A, 11B)으로서 한쌍의 배선 케이블을 이용한 경우에는, 자속 방향(Y)에서 본 양 배선 사이의 위치 어긋남에 의해, 신호 루프가 형성되어 버려, 전술한 바와 같이 자속 미분 노이즈가 발생하는 요인이 된다.

본 실시형태와 같이, 측정관(2)의 외주면(2A)에 형성한 배선 패턴을 이용하면, 접속 배선(11A, 11B)의 위치를 정확하게 고정화할 수 있다. 이 때문에, 자속 방향(Y)에서 본 양 배선 사이의 위치 어긋남을 회피할 수 있고, 자속 미분 노이즈를 발생을 용이하게 억제할 수 있다.

또한, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 관측 배선 패턴(12A)은, 면전극(10A) 중, 긴 방향(X)을 따르는 제1 단부(17A)로부터 긴 방향 배선 패턴(13A)의 일단부까지, 측정관(2)의 외주면(2A)에 측정관(2)의 둘레 방향(W)을 따라서 형성된 둘레 방향 배선 패턴(제1 둘레 방향 배선 패턴)(14A)을 포함하고 있다.

또한, 관측 배선 패턴(12B)은, 면전극(10B) 중, 긴 방향(X)을 따르는 제2 단부(17B)로부터 긴 방향 배선 패턴(13B)의 일단부까지, 측정관(2)의 외주면(2A)에 측정관(2)의 둘레 방향(W)을 따라서 형성된 둘레 방향 배선 패턴(제2 둘레 방향 배선 패턴)(14B)을 포함하고 있다.

이 때, 긴 방향 배선 패턴(13B)은, 측정관(2)을 사이에 두고 긴 방향 배선 패턴(13A)과는 반대측의 외주면(2A) 중, 자속 방향(Y)에서 볼 때 긴 방향 배선 패턴(13A)과 중복되는 위치에 형성되어 있다. 즉, 외주면(2A) 중, 관축(J)을 통과하는 전극 방향(Z)을 따르는 평면을 사이에 두고 대칭이 되는 위치에, 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)이 형성되어 있다.

도 3 및 도 4의 예에서는, 자속 방향(Y)을 따라서 측정관(2)의 관축(J)을 통과하는 평면이 외주면(2A)과 교차하는 교차선(JA, JB) 상에, 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)이 각각 형성되어 있다. 또한, 둘레 방향 배선 패턴(14A)의 일단부는, 면전극(10A)의 제1 단부(17A) 중, 긴 방향(X)에서의 면전극(10A)의 중앙 위치에 접속되어 있다. 마찬가지로, 둘레 방향 배선 패턴(14B)의 일단부는, 면전극(10B)의 제2 단부(17B) 중, 긴 방향(X)에서의 면전극(10B)의 중앙 위치에 접속되어 있다.

이것에 의해, 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)이, 자속 방향(Y)에서 볼 때 중복되는 위치에 형성되어 있기 때문에, 전술한 도 18에 나타낸 바와 같은 신호 루프의 형성을 정확하게 회피할 수 있고, 자속 미분 노이즈의 발생을 용이하게 억제할 수 있다.

또한, 교차선(JA, JB) 상에 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)을 형성함으로써, 둘레 방향 배선 패턴(14A, 14B)의 길이가 같아져, 관측 배선 패턴(12A, 12B) 전체의 길이가 같아지기 때문에, 관측 배선 패턴(12A, 12B)의 길이의 차이에 기인하여 발생하는, 면전극(10A, 10B)으로부터의 기전력(Va, Vb)의 위상차나 진폭 등의 언밸런스를 억제할 수 있다. 또, 계측 정밀도의 관점에서 이러한 언밸런스를 무시할 수 있는 정도라면, 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)은, 교차선(JA, JB) 상이 아니어도 좋으며, 자속 방향(Y)에서 볼 때 중복되는 위치에 형성되어 있으면 된다.

전치 증폭기 기판(5)은, 전자 부품을 실장하기 위한 일반적인 프린트 배선 기판이며, 도 5에 나타낸 바와 같이, 전치 증폭기 기판(5)의 거의 중앙 위치에, 측정관(2)을 관통시키기 위한 관구멍(5H)이 형성되어 있다. 따라서, 전치 증폭기 기판(5)은 측정관(2)과 교차하는 방향을 따라서 부착되게 된다. 관구멍(5H)에 관통시킨 측정관(2)의 외주면(2A)과, 관구멍(5H)의 단부를 접착제로 고정함으로써, 측정관(2)에 전치 증폭기 기판(5)을 용이하게 부착할 수 있다. 도 5의 예에서는, 관구멍(5H)은, 전치 증폭기 기판(5)의 기판 단부를 향해 개구되지 않았지만, 관구멍(5H)의 둘레부의 일부가, 전치 증폭기 기판(5)의 기판 단부를 향해 직접 개구되어 있어도 좋고, 혹은 슬릿을 통하여 간접적으로 개구되어 있어도 좋다.

또한, 도 3 및 도 4의 예에 있어서, 전치 증폭기 기판(5)의 부착 위치는, 긴 방향(X)(화살표 방향)으로 흐르는 유체의 하류 방향으로, 자속 영역(F)으로부터 이격된 위치이다. 또한, 전치 증폭기 기판(5)의 부착 방향은, 전술한 바와 같이, 기판면이 측정관(2)과 교차하는 방향, 여기서는, 자속 방향(Y) 및 전극 방향(Z)으로 이루어진 2차원 평면을 따르는 방향이다. 또, 전치 증폭기 기판(5)의 부착 위치는, 자속 영역(F)의 외측 위치이면 되며, 자속 영역(F)으로부터 하류 방향과는 반대인 상류 방향으로 이격된 위치이어도 좋다. 또한, 전치 증폭기 기판(5)의 부착 방향은, 상기 2차원 평면을 따르는 방향에 엄밀히 한정되는 것이 아니며, 상기 2차원 평면과 기울기를 가지고 있어도 좋다.

또한, 면전극(10A, 10B), 접속 배선(11A, 11B) 및 전치 증폭기(5U)는, 접지 전위에 접속된 금속판으로 이루어진 실드 케이스(6)로 전기적으로 실드되어 있다. 실드 케이스(6)는, 긴 방향(X)을 따라서 연신하는 대략 직사각형을 이루며, 측정관(2)이 내측을 관통하기 위한 개구부가, 자속 영역(F)으로부터 상류 방향과 하류 방향으로 설치되어 있다.

이것에 의해, 임피던스가 높은 회로 부분 전체가 실드 케이스(6)로 실드됨으로써, 외부 노이즈의 영향이 억제된다. 이 때, 전치 증폭기 기판(5) 중 전치 증폭기(5U)의 실장면과는 반대측의 땜납면에, 접지 전위에 접속된 접지 패턴(전면 패턴)으로 이루어진 실드 패턴(5G)을 형성해도 좋다. 이것에 의해, 실드 케이스(6)를 구성하는 평면 중, 전치 증폭기 기판(5)과 맞닿는 평면은 전부 개구되어 있어도 좋고, 실드 케이스(6)의 구조를 간소화할 수 있다.

도 6은, 전치 증폭기를 이용한 차동 증폭 회로의 구성예이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 전치 증폭기(5U)는, 면전극(10A, 10B)으로부터의 기전력(Va, Vb)을 각각 개별로 저임피던스화하여 출력하는 2개의 연산 증폭기(UA, UB)를 포함하고 있다. 이들 연산 증폭기(UA, UB)는, 동일한 IC 패키지 내에 밀봉되어 있다(듀얼 연산 증폭기). 또한, 이들은, 입력된 Va, Vb를 차동 증폭하고, 얻어진 차동 출력을 검출 신호(Vin)로서, 도 2의 신호 증폭 회로(21)에 출력한다.

구체적으로는, UA의 비반전 입력 단자(+)에 Va가 입력되고, UB의 비반전 입력 단자(+)에 Vb가 입력되어 있다. 또한, UA의 반전 입력 단자(-)는, 저항 소자(R1)를 통하여 UA의 출력 단자에 접속되어 있고, UB의 반전 입력 단자(-)는, 저항 소자(R2)를 통하여 UB의 출력 단자에 접속되어 있다. 그리고, UA의 반전 입력 단자(-)는, 저항 소자(R3)를 통하여 UB의 반전 입력 단자(-)에 접속되어 있다. 이 때, R1, R2의 값을 동일하게 함으로써 UA, UB의 증폭률은 일치한다. 이들 R1, R2의 값과 R3의 값에 의해 증폭률이 결정된다.

면전극(10A, 10B)으로부터의 기전력(Va, Vb)은, 서로 역상을 나타내는 신호이므로, UA, UB를 이용하여 이러한 차동 증폭 회로를 전치 증폭기 기판(5) 상에서 구성함으로써, 여자 코일(3A, 3B)이나 측정관(2)으로부터 열의 영향을 받아 Va, Vb에 온도 드리프트가 발생했다 하더라도, Va, Vb가 차동 증폭된다. 이것에 의해, 검출 신호(Vin)에 있어서, 이들 동상의 온도 드리프트는 캔슬됨과 더불어, Va, Vb가 가산됨으로써, 양호한 S/N비를 얻을 수 있다.

[제1 실시형태의 효과]

이와 같이 본 실시형태는, 면전극(10A, 10B)과 전치 증폭기(5U)를 각각 전기적으로 접속하는, 접속 배선(11A, 11B)으로 이루어진 한쌍의 접속 배선을 포함하고, 접속 배선(11A)은, 측정관(2)의 외주면(2A)에 형성되어 일단부가 면전극(10A)에 접속된 관측 배선 패턴(12A)과, 전치 증폭기 기판(5)에 형성되어 일단부가 전치 증폭기(5U)에 접속된 기판측 배선 패턴(5A)과, 관측 배선 패턴(12A)의 타단부와 기판측 배선 패턴(5A)의 타단부를 접속하는 점퍼선(15A)으로 구성하고, 접속 배선(11B)은, 외주면(2A)에 형성되어 일단부가 면전극(10B)에 접속된 관측 배선 패턴(12B)과, 전치 증폭기 기판(5)에 형성되어 일단부가 전치 증폭기(5U)에 접속된 기판측 배선 패턴(5B)과, 관측 배선 패턴(12B)의 타단부와 기판측 배선 패턴(5B)의 타단부를 접속하는 점퍼선(15B)으로 구성한 것이다.

이것에 의해, 접속 배선(11A, 11B) 중, 면전극(10A, 10B)으로부터 전치 증폭기 기판(5)의 근방 위치까지의 구간에서, 외주면(2A)에 형성된 관측 배선 패턴(12A, 12B)이 이용하게 된다. 이 때문에, 전술한 배선 케이블을 이용하는 경우와 비교하여, 배선 케이블의 라우팅이나 고정 등의 부착 작업을 간소화할 수 있고, 접속 배선의 비용 및 배선 작업 부담을 경감하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 관측 배선 패턴(12A)은, 외주면(2A)에 긴 방향을 따라서 직선형으로 형성된 긴 방향 배선 패턴(13A)을 포함하고, 관측 배선 패턴(12B)은, 외주면(2A)에 긴 방향을 따라서 직선형으로 형성된 긴 방향 배선 패턴(13B)을 포함하도록 해도 좋다. 또한, 긴 방향 배선 패턴(13B)은, 측정관(2)을 사이에 두고 긴 방향 배선 패턴(13A)과는 반대측의 외주면(2A) 중, 자속 방향(Y)에서 볼 때 긴 방향 배선 패턴(13A)과 중복되는 위치에 형성해도 좋다.

이것에 의해, 자속 영역(F)의 내측 혹은 그 근방에 배치되는 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)이, 자속 방향(Y)에서 볼 때 중복되는 위치에 형성되기 때문에, 전술한 도 15에 나타낸 바와 같은 신호 루프의 형성을 정확하게 회피할 수 있고, 자속 미분 노이즈를 발생을 용이하게 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 관측 배선 패턴(12A)은, 면전극(10A) 중, 긴 방향(X)을 따르는 제1 단부(17A)로부터 긴 방향 배선 패턴(13A)의 일단부까지, 측정관(2)의 외주면(2A)에 측정관(2)의 둘레 방향(W)을 따라서 형성된 둘레 방향 배선 패턴(14A)을 포함하고, 관측 배선 패턴(12B)은, 면전극(10B) 중, 긴 방향(X)을 따르는 제2 단부(17B)로부터 긴 방향 배선 패턴(13B)의 일단부까지, 외주면(2A)에 둘레 방향(W)을 따라서 형성된 둘레 방향 배선 패턴(14B)을 포함하고 있어도 좋다. 또한, 이들 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)은, 측정관(2)의 관축(J)을 통과하는 자속 방향(Y)을 따르는 평면이 외주면(2A)과 교차하는 2개의 교차선(JA, JB) 상에 각각 형성해도 좋다.

이것에 의해, 둘레 방향 배선 패턴(14A, 14B)의 길이가 같아져, 관측 배선 패턴(12A, 12B) 전체의 길이가 같아지기 때문에, 관측 배선 패턴(12A, 12B)의 길이의 차이에 기인하여 발생하는, 면전극(10A, 10B)으로부터의 기전력(Va, Vb)의 위상차나 진폭 등의 언밸런스를 억제할 수 있다.

[제2 실시형태]

다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 용량식 전자기 유량계에 관해 설명한다. 도 7은, 제2 실시형태에 관한 검출부의 상면도이다. 도 8은, 제2 실시형태에 관한 검출부의 측면도이다.

제1 실시형태에서는, 둘레 방향 배선 패턴(14A, 14B)의 일단부를, 면전극(10A, 10B)의 제1 및 제2 단부(17A, 17B) 중, 중앙 위치에 접속한 경우를 예로서 설명했지만, 이들 접속 위치는 중앙 위치에 한정되는 것이 아니다.

본 실시형태에서는, 둘레 방향 배선 패턴(14A, 14B)의 일단부는, 면전극(10A, 10B)의 단부 중, 측정관(2)의 관축(J)을 중심으로 하여 축대칭이 되는 위치에 각각 접속하도록 한 것이다.

이것에 의해, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 단부(17A, 17B)의 중앙 위치에 접속한 경우와 마찬가지로, 둘레 방향 배선 패턴(14A, 14B)의 길이가 같아져, 관측 배선 패턴(12A, 12B) 전체의 길이가 같아지기 때문에, 관측 배선 패턴(12A, 12B)의 길이의 차이에 기인하여 발생하는, 면전극(10A, 10B)으로부터의 기전력(Va, Vb)의 위상차나 진폭 등의 언밸런스를 억제하는 것이 가능해진다.

도 7 및 도 8에 나타내는 접속예에서는, 둘레 방향 배선 패턴(14A, 14B)의 일단부를, 제1 및 제2 단부(17A, 17B) 중, 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)의 타단부에 접속되는 점퍼선(15A, 15B)에 가장 가까운 위치, 즉 패드(16A, 16B)에 가장 가까운 위치에, 둘레 방향 배선 패턴(14A, 14B)의 일단부를 접속한 것이다.

이것에 의해, 둘레 방향 배선 패턴(14A, 14B)의 길이를 같게 할 수 있을 뿐만 아니라, 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)의 길이를 최단으로 할 수 있다. 이 때문에, 관측 배선 패턴(12A, 12B)의 길이의 차이에 기인하여 발생하는, 기전력(Va, Vb)의 언밸런스에 더하여, 외부 노이즈의 영향을 억제하는 것이 가능해진다.

[제3 실시형태]

다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 제3 실시형태에 관한 용량식 전자기 유량계에 관해 설명한다. 도 9는, 제3 실시형태에 관한 검출부의 상면도이다. 도 10은, 제3 실시형태에 관한 검출부의 측면도이다.

제1 및 제2 실시형태에서는, 관측 배선 패턴(12A, 12B)을, 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)과 둘레 방향 배선 패턴(14A, 14B)으로 구성한 경우를 예로 설명했다. 본 실시형태에서는, 관측 배선 패턴(12A, 12B)을, 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)만으로 구성하는 경우에 관해 설명한다.

즉, 본 실시형태는, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 긴 방향 배선 패턴(13A)의 일단부를, 면전극(10A) 중 측정관(2)의 둘레 방향(W)을 따르는 제3 단부(17C)에 접속하고, 긴 방향 배선 패턴(13B)의 일단부를, 면전극(10B) 중 측정관(2)의 둘레 방향(W)을 따르는 제4 단부(17D)에 접속한 것이다.

도 9 및 도 10의 접속예에서는, 측정관(2)의 관축(J)을 통과하는 전극 방향(Z)을 따르는 평면이 측정관(2)의 외주면(2A)과 교차하는 교차선(JC, JD) 상에 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)이 형성되어 있다.

이것에 의해, 긴 방향 배선 패턴(13A, 13B)의 길이를 같게, 또한, 최단으로 할 수 있고, 관측 배선 패턴(12A, 12B) 전체 길이가 같고, 또한, 최단이 된다. 이 때문에, 관측 배선 패턴(12A, 12B)의 길이의 차이에 기인하여 발생하는, 기전력(Va, Vb)의 언밸런스에 더하여, 외부 노이즈의 영향을 억제하는 것이 가능해진다.

[실시형태의 확장]

이상, 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 구성이나 상세에는, 본 발명의 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 여러가지 변경을 할 수 있다. 또한, 각 실시형태에 관해서는, 모순되지 않는 범위에서 임의로 조합하여 실시할 수 있다.

100 : 용량식 전자기 유량계, 1 : 유로, 2 : 측정관, 3A, 3B : 여자 코일, 4A, 4B : 요크면, 5 : 전치 증폭기 기판, 5A, 5B : 기판측 배선 패턴, 5C, 5D : 패드, 5G : 실드 패턴, 5H : 관구멍, 5U : 전치 증폭기, 6, 6A, 6B : 실드 케이스, 10A, 10B : 면전극, 11A, 11B : 접속 배선, 12A, 12B : 관측 배선 패턴, 13A, 13B : 긴 방향 배선 패턴, 14A, 14B : 둘레 방향 배선 패턴, 15A, 15B : 점퍼선, 16A, 16B : 패드, 17A, 17B, 17C, 17D : 단부, 20 : 검출부, 21 : 신호 증폭 회로, 22 : 신호 검출 회로, 23 : 여자 회로, 25 : 전송 회로, 26 : 설정ㆍ표시 회로, 27 : 연산 처리 회로, 27A : 여자 제어부, 27B : 유량 산출부, UA, UB : 연산 증폭기, R1, R2, R3 : 저항 소자, L : 전송로, Va, Vb : 기전력, Vin : 검출 신호, Φ : 자속, F : 자속 영역, X : 긴 방향, Y : 자속 방향, Z : 전극 방향, W : 둘레 방향, J : 관축, JA, JB, JC, JD : 교차선.

Claims (11)

1. 계측 대상이 되는 유체가 흐르는 측정관과,
   상기 측정관의 긴 방향인 제1 방향에 대하여 직교하는 제2 방향을 따라서, 상기 유체에 자속을 인가하는 여자(勵磁) 코일과,
   상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 직교하는 제3 방향을 따라서, 상기 측정관을 사이에 두고 상기 측정관의 외주면에 대향 배치된, 제1 면전극 및 제2 면전극으로 이루어진 한쌍의 면전극과,
   상기 한쌍의 면전극에서 검출된 기전력을 증폭시키는 전치 증폭기가 실장된 전치 증폭기 기판과,
   상기 제1 면전극 및 상기 제2 면전극과 상기 전치 증폭기를 각각 전기적으로 접속하는, 제1 접속 배선 및 제2 접속 배선으로 이루어진 한쌍의 접속 배선을 포함하고,
   상기 제1 접속 배선은, 상기 측정관의 외주면 상에 형성되어 일단부가 상기 제1 면전극에 접속된 제1 관측(管側) 배선 패턴과, 상기 전치 증폭기 기판에 형성되어 일단부가 상기 전치 증폭기에 접속된 제1 기판측 배선 패턴으로 구성되어 있고,
   상기 제2 접속 배선은, 상기 측정관의 외주면 상에 형성되어 일단부가 상기 제2 면전극에 접속된 제2 관측 배선 패턴과, 상기 전치 증폭기 기판에 형성되어 일단부가 상기 전치 증폭기에 접속된 제2 기판측 배선 패턴으로 구성되어 있고,
   상기 제1 관측 배선 패턴은 상기 측정관의 외주면 상에서 상기 제1 방향을 따라서 직선형으로 형성된 제1 긴 방향 배선 패턴을 포함하고,
   상기 제2 관측 배선 패턴은 상기 측정관의 외주면 상에서 상기 제1 방향을 따라서 직선형으로 형성된 제2 긴 방향 배선 패턴을 포함하고,
   상기 제2 긴 방향 배선 패턴은, 상기 측정관을 사이에 두고 상기 제1 긴 방향 배선 패턴과는 반대측의 외주면 중, 상기 제2 방향에서 볼 때 상기 제1 긴 방향 배선 패턴과 중복되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용량식 전자기 유량계.
2. 계측 대상이 되는 유체가 흐르는 측정관과,
   상기 측정관의 긴 방향인 제1 방향에 대하여 직교하는 제2 방향을 따라서, 상기 유체에 자속을 인가하는 여자 코일과,
   상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 직교하는 제3 방향을 따라서, 상기 측정관을 사이에 두고 상기 측정관의 외주면에 대향 배치된, 제1 면전극 및 제2 면전극으로 이루어진 한쌍의 면전극과,
   상기 한쌍의 면전극에서 검출된 기전력을 증폭시키는 전치 증폭기가 실장된 전치 증폭기 기판과,
   상기 제1 면전극 및 상기 제2 면전극과 상기 전치 증폭기를 각각 전기적으로 접속하는, 제1 접속 배선 및 제2 접속 배선으로 이루어진 한쌍의 접속 배선을 포함하고,
   상기 제1 접속 배선은, 상기 측정관의 외주면 상에 형성되어 일단부가 상기 제1 면전극에 접속된 제1 관측 배선 패턴과, 상기 전치 증폭기 기판에 형성되어 일단부가 상기 전치 증폭기에 접속된 제1 기판측 배선 패턴과, 상기 제1 관측 배선 패턴의 타단부와 상기 제1 기판측 배선 패턴의 타단부를 접속하는 제1 점퍼선으로 구성되어 있고,
   상기 제2 접속 배선은, 상기 측정관의 외주면 상에 형성되어 일단부가 상기 제2 면전극에 접속된 제2 관측 배선 패턴과, 상기 전치 증폭기 기판에 형성되어 일단부가 상기 전치 증폭기에 접속된 제2 기판측 배선 패턴과, 상기 제2 관측 배선 패턴의 타단부와 상기 제2 기판측 배선 패턴의 타단부를 접속하는 제2 점퍼선으로 구성되어 있고,
   상기 제1 관측 배선 패턴은 상기 측정관의 외주면 상에서 상기 제1 방향을 따라서 직선형으로 형성된 제1 긴 방향 배선 패턴을 포함하고,
   상기 제2 관측 배선 패턴은 상기 측정관의 외주면 상에서 상기 제1 방향을 따라서 직선형으로 형성된 제2 긴 방향 배선 패턴을 포함하고,
   상기 제2 긴 방향 배선 패턴은, 상기 측정관을 사이에 두고 상기 제1 긴 방향 배선 패턴과는 반대측의 외주면 중, 상기 제2 방향에서 볼 때 상기 제1 긴 방향 배선 패턴과 중복되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용량식 전자기 유량계.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 관측 배선 패턴은, 상기 제1 면전극 중, 상기 제1 방향을 따르는 제1 단부로부터 상기 제1 긴 방향 배선 패턴의 일단부까지, 상기 측정관의 외주면에 상기 측정관의 둘레 방향을 따라서 형성된 제1 둘레 방향 배선 패턴을 포함하고,
   상기 제2 관측 배선 패턴은, 상기 제2 면전극 중, 상기 제1 방향을 따르는 제2 단부로부터 상기 제2 긴 방향 배선 패턴의 일단부까지, 상기 측정관의 외주면에 상기 측정관의 둘레 방향을 따라서 형성된 제2 둘레 방향 배선 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 용량식 전자기 유량계.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 긴 방향 배선 패턴 및 상기 제2 긴 방향 배선 패턴은, 상기 측정관의 관축을 통과하는 상기 제2 방향을 따르는 평면이 상기 측정관의 외주면과 교차하는 2개의 교차선상에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 용량식 전자기 유량계.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 제1 둘레 방향 배선 패턴 및 상기 제2 둘레 방향 배선 패턴의 일단부는, 상기 제1 면전극과 상기 제2 면전극의 단부 중, 상기 측정관의 관축을 중심으로 하여 축대칭이 되는 위치에 각각 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 용량식 전자기 유량계.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 제1 둘레 방향 배선 패턴의 일단부는 상기 제1 단부 중 상기 제1 방향에서의 상기 제1 면전극의 중앙 위치에 접속되어 있고,
   상기 제2 둘레 방향 배선 패턴의 일단부는 상기 제2 단부 중 상기 제1 방향에서의 상기 제2 면전극의 중앙 위치에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 용량식 전자기 유량계.
9. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 제1 접속 배선은, 상기 제1 관측 배선 패턴의 타단부와 상기 제1 기판측 배선 패턴의 타단부를 접속하는 제1 점퍼선을 더 포함하고,
   상기 제2 접속 배선은, 상기 제2 관측 배선 패턴의 타단부와 상기 제2 기판측 배선 패턴의 타단부를 접속하는 제2 점퍼선을 더 포함하고,
   상기 제1 둘레 방향 배선 패턴의 일단부는, 상기 제1 단부 중 상기 제1 점퍼선이 접속되는 상기 제1 관측 배선 패턴의 타단부에 가장 가까운 위치에 접속되어 있고,
   상기 제2 둘레 방향 배선 패턴의 일단부는, 상기 제2 단부 중 상기 제2 점퍼선이 접속되는 상기 제2 관측 배선 패턴의 타단부에 가장 가까운 위치에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 용량식 전자기 유량계.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 긴 방향 배선 패턴의 일단부는 상기 제1 면전극 중 상기 측정관의 둘레 방향을 따르는 제3 단부에 접속되어 있고,
    상기 제2 긴 방향 배선 패턴의 일단부는 상기 제2 면전극 중 상기 측정관의 둘레 방향을 따르는 제4 단부에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 용량식 전자기 유량계.
11. 제1항, 제2항, 제5항, 제6항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정관은 세라믹으로 이루어지고,
    상기 제1 면전극 및 상기 제2 면전극과 상기 제1 관측 배선 패턴 및 상기 제2 관측 배선 패턴은, 상기 측정관의 외주면에 일체로 형성된 금속 박막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 용량식 전자기 유량계.

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