CN112903040B - 电磁流量计 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁流量计，其为了避免受到散热、发热部件的热的影响而将温度传感器内置，能够高精度地测定流体温度。本发明的电磁流量计具备测定管(14)、励磁线圈(15、16)、上游侧接头(21)和下游侧接头(22)、以及配置在上游侧接头(21)与励磁线圈(15、16)之间的第一副基板(17)。具备收容测定管(14)、励磁线圈(15、16)以及第一副基板(17)的壳体(12)。具备安装在壳体(12)的开口部(12a)上，在壳体(12)的内部形成以上游侧接头(21)和第一副基板(17)为一部分壁的第二空间(S1b)(封闭空间)的主基板(19)。在上游侧接头(21)的露出于第二空间(S1b)的部分安装有温度传感器(24)。

Description

电磁流量计

技术领域

本发明涉及一种测量在测定管内流动的流体的流量的电磁流量计。

背景技术

近年来，例如专利文献1所记载的面向FA(Factory Automation，工厂自动化)市场的小型电容式电磁流量计被实用化。如图17所示，专利文献1所记载的流量传感器1通过在外壳2上安装主体盖3而构成。外壳2用于构成树脂壳体，在两端部安装有成为连接接头的一对金属制的侧盖4、5。如图18所示，在外壳2的内部配置有测定管6和励磁线圈7。

主体盖3由金属材料形成为能够插入外壳2的截面コ字状，螺纹固定在侧盖4、5上。这样，通过在侧盖4、5上安装主体盖3，从而金属制的侧盖4、5和主体盖3成为一体，外壳2被充分地加强。因此，在将配管与该流量传感器1连接时，能够防止对侧盖4、5的配管固定机构施加外力而使流量传感器1破损。

另外，专利文献1所示的流量传感器1构成为能够经由安装在主体盖3上的安装配件固定在其他装置等上。

但是，在以往的电磁流量计中，有在测量流量时利用流体的电导率的电磁流量计。已知流体的电导率取决于流体温度，例如在专利文献2中所述。因此，为了高精度地求出电导率，需要测定流体温度来校正电导率的测定值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5102463号公报

专利文献2：日本专利特开2003-66077号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了在专利文献1所记载的流量传感器1中测定流体温度，考虑使温度传感器与接触流体的侧盖4、5、测定管6接触来测定这些构件的温度。

侧盖4、5与金属制的主体盖3连接。另外，主体盖3经由安装配件与其他装置连接。在该流量传感器1中，流体的热量从侧盖4、5经由主体盖3和安装配件向其他装置的框体等散热。因此，即使使温度传感器与侧盖4、5的表面接触来测定流体温度，也会受到散热的影响，难以高精度地测定流体温度。

在外壳2内设有励磁线圈7等发热部件。因此，即使使温度传感器与测定管6的表面接触来测定流体温度，也会受到发热部件产生的热的影响，难以高精度地测定流体温度。

在专利文献1所示的流量传感器1中，为了不受如上所述的散热、发热部件的热的影响而准确地测定流体温度，需要将温度传感器设置在外壳2的外部。即，通过使温度传感器与在连接到侧盖4、5的外部配管的内部流动的流体或外部配管的表面接触，能够测定流体温度。

为了实现这一点，为了将温度传感器固定在外部配管上，需要T字管等配管部件。如果采用该构成，则不仅部件数量增加，成本上升，而且用于配管的空间需要扩大，作业工时也会增加。另外，还需要用于连接外壳外部的温度传感器与外壳内的电路的电缆。该电缆会导致成本上升，还容易受到外部噪声的影响。

本发明的目的在于提供一种电磁流量计，其为了避免受到散热、发热部件的热的影响而将温度传感器内置，能够高精度地测定流体温度。

用于解决问题的技术手段

为了实现该目的，本发明的电磁流量计具备：测定管，其供成为测定对象的流体流动；励磁线圈，其以通过所述测定管的方式形成磁路；一对接头，其由导热材料形成且与所述测定管的两端部连接；副基板，其配置在所述一对接头中的与所述测定管的上游侧端部连接的上游侧接头与所述励磁线圈之间，被所述测定管贯通并在与所述测定管的长度方向交叉的方向上延伸；壳体，其具有被所述一对接头贯通而固定的第一侧壁及第二侧壁，由导热性低的材料形成为箱状，收容所述测定管、所述励磁线圈及所述副基板；主基板，其以与所述副基板接触的状态安装在所述壳体的开口部上，在所述壳体的内部形成以所述上游侧接头及所述副基板为一部分壁的封闭空间；以及温度传感器，其安装在所述上游侧接头的露出于所述封闭空间的部分。

在本发明的所述电磁流量计中，也可以是，还具备屏蔽构件，该屏蔽构件安装在所述壳体的外表面上，所述屏蔽构件以从所述上游侧接头的附近延伸到与所述测定管的下游侧端部连接的下游侧接头的附近的方式形成，并且与所述下游侧接头电连接，所述壳体具有插入所述上游侧接头与所述屏蔽构件之间的隔热部。

在本发明的所述电磁流量计中，所述上游侧接头具有插入所述封闭空间内的筒状部，所述温度传感器具备：夹持部，其由弹簧材料形成为夹着所述筒状部的形状，利用自身的弹簧力紧缚所述筒状部；以及温度测定元件，其保持于所述夹持部，在所述夹持部安装在所述筒状部上的状态下，所述筒状部的热被传递到所述温度测定元件。

在本发明的所述电磁流量计中，所述上游侧接头具有插入所述封闭空间内的筒状部，所述温度传感器具备：传热构件，其利用螺钉构件安装在所述筒状部上；以及温度测定元件，其固定在所述传热构件上，在所述传热构件安装在筒状部上的状态下，所述筒状部的热被传递到所述温度测定元件。

发明的效果

在本发明中，能够通过将上游侧接头的热传递到温度传感器来测定流体温度。上游侧接头安装在由导热性低的材料构成的壳体上，因此上游侧接头的温度难以降低。另外，由于温度传感器被收容在与作为发热部件的励磁线圈隔绝的封闭空间中，所以难以受到励磁线圈的热的影响。

因此，根据本发明，能够提供一种电磁流量计，其为了避免受到散热、发热部件的热量的影响而将温度传感器内置，能够高精度地测定流体温度。

附图说明

图1是表示电磁流量计的构成的剖面图。

图2是电磁流量计的壳体部分的俯视图。

图3是表示电磁流量计的电路构成的框图。

图4是电磁流量计的剖面立体图。

图5是电磁流量计的组装图。

图6是表示检测器的俯视图。

图7是表示检测器的侧视图。

图8是表示检测器的主视图。

图9是说明使用了前置放大器的差动放大电路的构成例的图。

图10是上游侧接头和温度传感器的立体图。

图11是从上游侧接头脱离的温度传感器的分解立体图。

图12是上游侧接头的筒状部和温度传感器的剖面图。

图13是表示温度传感器的变形例的立体图。

图14是壳体和屏蔽板的立体图。

图15是表示壳体的外表面的构成的剖面图。

图16是壳体的底部和安装用板的剖面图。

图17是分开表示以往的流量传感器的外壳和主体盖的立体图。

图18是以往的流量传感器的剖面图。

具体实施方式

接着，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

首先，参照图1和图2，对本发明的电磁流量计11进行说明。该电磁流量计11在有底方筒状的壳体12上安装后述的各种部件而构成。壳体12的开口部12a由盖体13封闭。盖体13安装在壳体12的开口侧端部，与壳体12协同形成密封空间S。

作为安装在壳体12上的部件，详细情况后述，是从壳体12的一端侧向另一端侧延伸的测定管14、配置在测定管14的两侧方的一对励磁线圈15、16、测定管14贯通的一对副基板(第一副基板17及第二副基板18)、安装在壳体12的开口部12a上的主基板19等。测定管14、励磁线圈15、16以及第一副基板17及第二副基板18容纳在壳体12中。

在测定管14内，作为测定对象的流体从图1中位于左侧的上游端向图1中位于右侧的下游端流动。在测定管14的两端部连接有一对接头21、22。这些接头21、22分别由作为导热材料的金属形成。

测定管14的上游侧端部经由一对接头21、22中位于上游侧的上游侧接头21支承在壳体12上。测定管14的下游侧端部经由位于下游侧的下游侧接头22支承在壳体12上。

上游侧接头21具有插入壳体12内部的筒状部21a，贯通壳体12的第一侧壁23而固定在第一侧壁23上。筒状部21a形成为与测定管14的上游侧端部嵌合的圆筒状。在该筒状部21a上安装有后述的温度传感器24。

下游侧接头22贯通壳体12的第二侧壁25而固定在第二侧壁25上。

第一副基板17及第二副基板18与主基板19通过未图示的导通单元电连接。另外，在第一副基板17及第二副基板18和主基板19上设有图3所示的电路。

图3是表示本实施方式的电磁流量计11的电路构成的框图。以下，以一对检测电极不直接接触在测定管14内流动的作为测定对象的流体的电容式电磁流量计11为例进行说明，但不限于此，即使是检测电极与流体直接接触的接液式的电磁流量计，也同样能够适用本发明。

如图3所示，电容式电磁流量计11具备检测部31、信号放大电路32、信号检测电路33、励磁电路34、电导率(导电率)测定用电路35、传输电路36、设定、显示电路37以及运算处理电路(CPU)38作为主要的电路部。

检测部31具备测定管14、以通过测定管14的方式形成磁路的励磁线圈15、16、一对面电极41、51以及前置放大器61作为主要的构成，并具有如下功能：利用面电极41、51检测与在测定管14内的流路14a中流动的流体的流速相应的电动势Va、Vb，输出与这些电动势Va、Vb相应的交流的检测信号Vin。

运算处理电路38的励磁控制部38A根据预先设定的励磁周期，输出用于切换励磁电流Iex的极性的励磁控制信号Vex。励磁电路34根据来自运算处理电路38的励磁控制部38A的励磁控制信号Vex，向励磁线圈15、16供给交流的励磁电流Iex。

信号放大电路32对从检测部31输出的检测信号Vin中包含的噪声成分进行滤波后，输出放大得到的交流的流量信号VF。信号检测电路33对来自信号放大电路32的流量信号VF进行采样保持，将得到的直流电压A/D转换为流量振幅值DF，输出到运算处理电路38。

运算处理电路38的流量计算部38B根据来自信号检测电路33的流量振幅值DF计算流体的流量，将流量测量结果输出到传输电路36。传输电路36经由传输路径L与上位装置之间进行数据传输，由此将由运算处理电路38得到的流量测量结果、空状态判定结果发送到上位装置。

电导率测定用电路35是如下的电路：例如在将经由上游侧接头21在测定管14内流动的流体设为公共电位Vcom的状态下，经由电阻元件向电导率测定用面电极62施加交流信号，对此时的电导率测定用面电极62中产生的交流检测信号的振幅进行采样，将A/D转换而得到的交流振幅值数据DP向运算处理电路38输出。

运算处理电路38的电导率计算部38C具有根据来自电导率测定用电路35的交流振幅值数据DP和后述的从温度传感器24发送的流体温度数据DT来计算流体的电导率的功能。

运算处理电路38的空状态判定部38D具有根据由电导率计算部38C计算出的流体的电导率来判定测定管14内是否存在流体的功能。

通常，流体的电导率大于空气的电导率。因此，空状态判定部38D通过对由电导率计算部38C计算出的流体的电导率进行阈值处理，来判定流体的存在与否。

设定、显示电路37例如检测操作者的操作输入，向运算处理电路38输出流量测量、电导率测定、空状态判定等各种动作，用LED、LCD等显示电路显示从运算处理电路38输出的流量测量结果、空状态判定结果。

运算处理电路38具备CPU及其周边电路，通过由CPU执行预先设定的程序，使硬件和软件协同工作，由此实现励磁控制部38A、流量计算部38B、电导率计算部38C、空状态判定部38D等各种处理部。

图3所示的电路中，检测部31的前置放大器61安装在第1副基板17和第二副基板18中的、测定管14的下游侧端部贯通的第二副基板18上。信号放大电路32、信号检测电路33、励磁电路34、电导率测定用电路35的一部分、传输电路36、设定、显示电路37、运算处理电路38安装在后述的主基板19上。前置放大器61与信号放大电路32的电连接、以及励磁电路34与励磁线圈15、16的电连接分别通过未图示的导通单元进行。电导率测定用电路35中，未安装在主基板19上的电路安装在第1副基板17及第二副基板18中的、测定管14的上游侧端部贯通的第一副基板17上，通过未图示的导通单元与主基板19侧的电路连接。

[测定管的安装结构]

接着，参照图1、图2及图4，详细说明测定管14的安装结构。图2是该实施方式的电磁流量计11的俯视图。图4是该实施方式的电磁流量计11的剖面立体图。

本实施方式中，使测定管14的两端部贯通分别设置在第一副基板17及第二副基板18上的管孔17a、18a，使这些第一副基板17及第二副基板18保持在壳体12上，从而将测定管14安装在壳体12上。如图2所示，第一副基板17的侧端部17b、17c从壳体12的开口部12a插入并嵌合在形成于壳体12的内壁部12b上的导向部73、74中。第二副基板18的侧端部18b、18c从壳体12的开口部12a插入并嵌合在形成于壳体12的内壁部12b上的导向部75、76中。第一副基板17与导向部73、74嵌合而被保持在壳体12上，并且第二副基板18与导向部75、76嵌合而被保持在壳体12上，由此测定管14被安装在壳体12中。

测定管14由陶瓷、树脂等绝缘性和介电性优异且导热系数低的材料形成为圆筒状。如图2所示，在测定管14的外侧设置有磁轭77和一对励磁线圈15、16。磁轭77形成为朝向壳体12的开口开放的截面大致C字形状，以使磁通方向(第2方向)Y与测定管14的长度方向(第1方向)X正交。一对励磁线圈15、16分别卷绕并保持在绕线管15a、16a上，隔着测定管14相对地安装在磁轭77上。另外，以下，为了便于图示，仅图示相对的磁轭77的端面、即磁轭面77A、77B。

另一方面，在测定管14的外周面14b上，在与长度方向X和磁通方向(第2方向)Y正交的电极方向(第3方向)Z上，相对配置有由薄膜导体构成的一对面电极(第一面电极)41和面电极(第二面电极)51。

由此，当将交流的励磁电流Iex供给到励磁线圈15、16时，在位于励磁线圈15、16的中央的磁轭面77A、77B之间产生磁通Φ，在流路14a中流动的流体中沿着电极方向Z产生具有与流体的流速相应的振幅的交流的电动势，该电动势经由流体与面电极41、51之间的静电电容由面电极41、51加以检测。

壳体12在上方具有开口部12a，在内部形成为收容测定管14、励磁线圈15、16、第一副基板17及第二副基板18等的有底方筒状(箱状)。形成壳体12的材料是导热性低的树脂材料。如图2所示，在壳体12的内壁部中的与长度方向X平行的一对内壁部12b上，在彼此相对的位置形成有导向部73～76。导向部73～76由分别与电极方向Z平行地形成的2个突条73a、73b、74a、74b、75a、75b、76a、76b构成，这些突条之间的嵌合部78～81与从开口部12a插入的第一副基板17及第二副基板18的侧端部17b、17c、18b、18c嵌合。

另外，导向部73～76的各突条73a、73b、74a、74b、75a、75b、76a、76b不需要在电极方向Z上连续形成，也可以以侧端部17b、17c、18b、18c顺利插入的间隔分离成多个而形成。另外，导向部73～76也可以不是突条，而是形成在内壁部12b上，供第一副基板17及第二副基板18的侧端部17b、17c、18b、18c插入的槽。

在壳体12的侧面中的与磁通方向Y平行的一对侧面12c上配设有由金属材料(例如SUS)构成的管状的上游侧接头21和下游侧接头22，该上游侧接头21和下游侧接头22能够连结设置在电磁流量计11的外部的配管(未图示)与测定管14。此时，测定管14沿长度方向X收纳在壳体12的内部，在测定管14的两端部，隔着O型环82分别连结有上游侧接头21和下游侧接头22。

这里，上游侧接头21和下游侧接头22中的至少一方作为公共电极83(参照图3)发挥作用。例如，上游接头21通过连接到公共电位Vcom，不仅连结外部的配管与测定管14，还作为公共电极83发挥作用。这样，通过利用由金属构成的上游侧接头21来实现公共电极83，公共电极83的与流体接触的面积变大。由此，即使在公共电极83上产生了异物的附着、腐蚀的情况下，由于产生了异物的附着、腐蚀的部分的面积相对于公共电极83的整个面积相对变小，所以能够抑制由极化电容的变化引起的测定误差。

在壳体12的外侧面中的与测定管14的长度方向X平行的一对侧面12d、12e(参照图2)和底面12f(参照图1)上，设有后述的屏蔽板84(参照图14)。

图5是该实施方式的电磁流量计11的组装图。

第一副基板17及第二副基板18是用于安装电路部件的一般的印刷基板(例如板厚1.6mm的玻璃布基材环氧树脂覆铜层压板)，如图5所示，在大致中央位置形成有用于使测定管14贯通的管孔17a、18a。因此，第一副基板17及第二副基板18被测定管14贯通，在与测定管14的长度方向交叉的方向上延伸。

主基板19是与第一副基板17及第二副基板18相同的印刷基板，如图1所示，在测定管14的长度方向上延伸，以与第一副基板17及第二副基板18大致接触的方式安装在壳体12的开口部12a上。本实施方式的主基板19在与一对第一副基板17及第二副基板18大致接触的状态下堵住壳体12的开口部12a，将形成于壳体12内和盖体13内的密封空间S分隔为壳体12内的封闭空间S1和盖体13内的封闭空间S2。主基板19通过固定用螺栓86固定在设置于壳体12的四角部分的安装座85上。另外，主基板19以不产生间隙的方式与第一副基板17及第二副基板18的电极方向Z的一端大致接触。在此所说的“大致接触”包括：主基板19与第一副基板17及第二副基板18的电极方向Z的一端的一部分或全部接触的状态、和主基板19不与第一副基板17及第二副基板18接触而在主基板19与第一副基板17及第二副基板18之间产生微小间隙的状态。这样，通过主基板19与第一副基板17及第二副基板18“大致接触”，在主基板19堵住壳体12的开口部的状态下，与一对第一副基板及第二副基板协同动作，将壳体12的内部分隔为多个空间。

壳体12内的封闭空间S1包括：由一对第一副基板17及第二副基板18分隔并收容有励磁线圈15、16的第一空间S1a；以及形成在第一空间S1a的外侧的第二空间S1b及第三空间S1c。第二空间S1b是以上游侧接头21和第一副基板17为一部分壁的封闭空间。上游侧接头21的筒状部21a插入第二空间S1b内。温度传感器24安装在上游侧接头21的露出于第二空间S1b的部分。在该实施方式中，第二空间S1b相当于本发明中所说的“封闭空间”。第三空间是以下游侧接头22和第二副基板18为一部分壁的封闭空间。

在第一副基板17及第二副基板18与测定管14之间几乎没有形成间隙。在第一副基板17及第二副基板18与主基板19之间也几乎没有形成间隙。因此，第一空间S1a以限制与第二空间S1b及第三空间S1c的空气的流通的方式形成。

图6是作为在电磁流量计11中测定流量的部分的检测器的俯视图。图7是表示本实施方式的检测器的侧视图。图8是表示本实施方式的检测器的主视图。此外，在图6和图7中，省略了第一副基板17。

流体与面电极41、51之间的静电电容非常小，为数pF左右，流体与面电极41、51之间的阻抗变高，因此容易受到噪声的影响。因此，通过使用了运算放大器IC等的前置放大器61，使由面电极41、51得到的电动势Va、Vb低阻抗化。前置放大器61安装在第二副基板18的靠近表面电极41、51的一方的表面上。

在本实施方式中，在与测定管14交叉的方向上，在励磁线圈15、16的磁轭面77A、77B之间产生磁通Φ的区域即磁通区域F的外侧位置，将第二副基板18安装在测定管14上并安装前置放大器61，经由连接布线42、52将面电极41、51与前置放大器61电连接。

在图6～图8的例子中，第二副基板18的安装位置是在沿长度方向X(箭头方向)流动的流体的下游方向上从磁通区域F离开的位置。另外，如上所述，第二副基板18的安装方向是基板面与测定管14交叉的方向，在此是沿着由磁通方向Y和电极方向Z构成的二维平面的方向。另外，第二副基板18的安装位置只要是磁通区域F的外侧位置即可，也可以是从磁通区域F向与下游方向相反的上游方向离开的位置。另外，第二副基板18的安装方向并不严格限定于沿着上述二维平面的方向，也可以与上述二维平面倾斜。

另外，面电极41、51、连接布线42、52以及前置放大器61被与接地电位连接的由金属板构成的屏蔽壳体87电屏蔽。屏蔽壳体87呈沿长度方向X延伸的截面大致矩形形状，如图1所示，用于供测定管14贯通内侧的开口部从磁通区域F向上游方向和下游方向设置。屏蔽壳体87的一端被第一副基板17封闭，另一端被第二副基板18封闭。本实施方式的屏蔽壳体87以另一端与第二副基板18接触的状态被固定。如图1所示，这样设置在第一副基板17及第二副基板18之间的屏蔽壳体87将壳体12的第一空间S1a内分隔为收容有测定管14的内侧空间S3和内侧空间S3的周围的外侧空间S4。

通过将测定管14收容在屏蔽壳体87中，阻抗高的电路部分整体被屏蔽壳体87屏蔽，外部噪声的影响得以抑制。在该实施方式中，在第二副基板18中的第二副基板18的另一方的表面(与安装面相反侧的表面)上，形成有由与接地电位连接的接地图案(全图案)构成的屏蔽图案88。由此，在构成屏蔽壳体87的平面中，与第二副基板18抵接的平面也可以全部开口，能够简化屏蔽壳体87的结构。

连接布线42、52是连接面电极41、51与前置放大器61的布线，如上所述，由于整体被屏蔽壳体87屏蔽，所以也可以使用一般的一对布线电缆。此时，将布线电缆的两端分别焊接在面电极41、51和形成于第二副基板18的焊盘上即可。

在本实施方式中，如图6～图8所示，使用在测定管14的外周面14b上形成的管侧布线图案43、53作为连接布线42、52。

即，连接布线42由形成于外周面14b且一端与面电极41连接的管侧布线图案43、形成于第二副基板18且一端与前置放大器61连接的基板侧布线图案44、以及连接管侧布线图案43与基板侧布线图案44的跨接线45构成。跨接线45焊接在形成于管侧布线图案43的另一端的焊盘43a和形成于基板侧布线图案44的另一端的焊盘44a上。

另外，连接布线52由形成于外周面14b且一端与面电极51连接的管侧布线图案53、形成于第二副基板18且一端与前置放大器61连接的基板侧布线图案54、以及连接管侧布线图案53与基板侧布线图案54的跨接线55构成。跨接线55焊接在形成于管侧布线图案53的另一端的焊盘53a和形成于基板侧布线图案54的另一端的焊盘54a上。

由此，在连接布线42、52中，在从面电极41、51到第二副基板18的附近位置的区间，使用形成于外周面14b的管侧布线图案43、53。因此，如使用上述一对布线电缆的情况那样，能够简化布线电缆的布置、固定等安装作业，减轻连接布线的成本和布线作业负担。

而且，面电极41、51和管侧布线图案43、53由铜等非磁性金属薄膜构成，通过金属化处理在测定管14的外周面14b上一体形成，因此能够简化制造工序，还能够降低制造成本。另外，上述金属化处理可以是电镀处理、蒸镀处理等，还可以粘贴预先成型的非磁性金属薄膜体。在粘贴非磁性金属薄膜体的情况下，能够不使用跨接线45、55，而将非磁性金属薄膜体的顶端部(管侧布线图案43、53的另一端侧)分别直接连接于焊盘44a、54a。

另外，如图6及图7所示，管侧布线图案43包括在测定管14的外周面14b上沿长度方向X形成为直线状的长度方向布线图案46，管侧布线图案53包括在测定管14的外周面14b上沿长度方向X形成为直线状的长度方向布线图案56。

由于连接布线42、52的一部分配置在磁通区域F的内侧或其附近，因此在使用一对布线电缆作为连接布线42、52的情况下，由于从磁通方向Y观察到的两布线间的位置偏移而形成信号回路，成为产生磁通微分噪声的主要原因。如本实施方式那样，如果使用在测定管14的外周面14b上形成的布线图案，就能够正确地固定连接布线42、52的位置。因此，能够避免从磁通方向Y观察到的两布线间的位置偏移，能够容易地抑制磁通微分噪声的产生。

另外，如图6及图7所示，管侧布线图案43包括周向布线图案47，该周向布线图案47从面电极41中的沿长度方向X的第一端部41a到长度方向布线图案46的一端，在测定管14的外周面14b上沿测定管14的周向W形成。

另外，管侧布线图案53包括周向布线图案57，该周向布线图案57从面电极51中的沿着长度方向X的第二端部51a到长度方向布线图案56的一端，在测定管14的外周面14b上沿着测定管14的周向W形成。

此时，长度方向布线图案56形成在隔着测定管14与长度方向布线图案46相反侧的外周面14b中的、从磁通方向Y观察时与长度方向布线图案46重叠的位置。即，在外周面14b中隔着通过管轴J的沿着电极方向Z的平面对称的位置上，形成有长度方向布线图案46、56。

在图6和图7的例子中，在沿着磁通方向Y通过测定管14的管轴J的平面与外周面14b交叉的交叉线JA、JB上，分别形成有长度方向布线图案46、56。另外，周向布线图案47的一端与面电极41的第一端部41a中的长度方向X上的面电极41的中央位置连接。同样，周向布线图案57的一端与面电极51的第二端部51a中的、长度方向X上的面电极51的中央位置连接。

由此，由于长度方向布线图案46、56形成在从磁通方向Y观察时重叠的位置，因此能够正确地避免信号回路的形成，能够容易地抑制磁通微分噪声的产生。

另外，周向布线图案47、57与面电极41、51的连接点只要在隔着管轴J对称的位置、即在面电极41、51的长度方向X上彼此相同的位置连接，则也可以不在面电极41、51的中央位置。

另外，通过在交叉线JA、JB上形成长度方向布线图案46、56，从而周向布线图案47、57的长度相等，管侧布线图案43、53整体的长度相等，因此，能够抑制因管侧布线图案43、53的长度不同而产生的、来自面电极41、51的电动势Va、Vb的相位差、振幅等的不平衡。另外，在测量精度上，只要是能够忽略这些不平衡的程度，长度方向布线图案46、56也可以不形成在交叉线JA、JB上，只要形成在从磁通方向Y观察时重叠的位置即可。

图9是使用了前置放大器61的差动放大电路91的构成例。如图9所示，前置放大器61具备将来自面电极41、51的电动势Va、Vb分别单独低阻抗化并输出的两个运算放大器UA、UB。这些运算放大器UA、UB被密封在同一IC封装内(双运算放大器)。另外，它们对输入的Va、Vb进行差动放大，将得到的差动输出作为检测信号Vin输出。

具体而言，在UA的同相输入端子(+)上输入Va，在UB的同相输入端子(+)上输入Vb。另外，UA的反相输入端子(-)经由电阻元件R1与UA的输出端子连接，UB的反相输入端子(-)经由电阻元件R2与UB的输出端子连接。并且，UA的反相输入端子(-)经由电阻元件R3与UB的反相输入端子(-)连接。此时，通过使R1、R2的值相等，从而UA、UB的放大率一致。放大率由这些R1、R2的值和R3的值决定。

来自面电极41、51的电动势Va、Vb是表示彼此反相的信号，因此通过使用UA、UB在第二副基板18上构成这样的差动放大电路91，从而即使受到来自励磁线圈15、16、测定管14的热的影响而在Va、Vb中产生温度漂移，Va、Vb也会被差动放大。由此，在检测信号Vin中，这些同相的温度漂移被消除，并且Va、Vb被相加，能够得到良好的S/N比。

如图9所示，在前置放大器61上，除了成为来自面电极41、51的输入的基板侧布线图案44、54之外，还连接有电源、信号1、信号2以及公共(电路GND)等4根布线。这4根布线通过未图示的导通单元与主基板19连接。另外，在4根布线中，公共布线可以包含第二副基板18的屏蔽图案88而构成。

电导率测定用面电极62设置在测定管14中的、比流量测定用的一对面电极41、51更靠近第二副基板18的相反侧(上游侧)。

在第一副基板17的、接近电导率测定用面电极62的一方的表面上，设置有成为电导率测定用电路35的一部分的电路。如图1所示，该电导率测定用电路35的一部分例如通过跨接线92与电导率测定用面电极62电连接。在第一副基板17的另一方的表面上，设置有由全图案构成的屏蔽图案93。

[温度传感器的说明]

如图10～图12所示，本实施方式的温度传感器24具有：夹持部101，其沿上游侧接头21的筒状部21a的周向延伸；以及传感器主体部102，其保持在夹持部101的中央部分。夹持部101由弹簧材料形成为夹着筒状部21a的截面大致C字形状，利用自身的弹簧力紧缚筒状部21a。如图11所示，在本实施方式的筒状部21a的外周面上形成有外径局部变小的小径部103。夹持部101安装在小径部103上。

如图11所示，夹持部101的顶端部101a形成为翘曲的形状，以便通过被按压在小径部103的外周面上而沿着小径部103滑动。

将该顶端部101a按压在小径部103的外周面上，由此夹持部101弹性变形而扩大。而且，通过进一步将夹持部101向小径部103按压，小径部103被收容在夹持部101内，被夹持部101紧缚。温度传感器24在这样将夹持部101安装在筒状部21a上的状态下使用。

如图10所示，夹持部101在安装于筒状部21a的状态下被朝向筒状部21a的径向的外侧推压，由此弹性变形而打开，从筒状部21a(小径部103)脱离。即，该图10～图12所示的温度传感器24可装卸地安装在筒状部21a上。

在夹持部101的长度方向的中央部分形成有从筒状部21a离开的凸部104。传感器主体部102插入凸部104中，以安装位置不会偏离的方式保持在凸部104上。如图11和图12所示，该实施方式的传感器主体部102由两张片材105、106和夹在这些片材105、106彼此之间的作为温度测定元件的热敏电阻107构成。

片材105、106由导热性良好的材料、且具有柔软性的材料形成。

传感器主体部102在夹持部101安装于筒状部21a的状态下与筒状部21a接触。因此，流体的热从上游侧接头21的筒状部21a经由筒状部21a侧的片材105传递到热敏电阻107，能够利用温度传感器24测定流体温度。

温度传感器可以如图13所示那样构成。图13所示的温度传感器111具有：传热构件113，其由通过安装用螺钉112安装在上游侧接头21的筒状部21a上的端子构成；以及传感器主体部114，其保持在传热构件113上。传感器主体部114具备作为温度测定元件的热敏电阻115，该热敏电阻115经由具有导热性的树脂材料(未图示)保持于传热构件113。

在该温度传感器111中，在传热构件113安装在筒状部21a上的状态下，筒状部21a的热经由传热构件113和具有导热性的树脂材料传递到热敏电阻115。

[屏蔽板的说明]

如图14所示，屏蔽板84具有一体形成的第一板部121～第三板部123。第一板部121～第三板部123是将一张金属板折弯而形成的，从上游侧接头21的附近延伸到下游侧接头22的附近。第一板部121收容在形成于壳体12的侧面12d上的第一凹部124中，覆盖侧面12d的大部分。第二板部122收容在形成于壳体12的侧面12e上的第二凹部125(参照图15)中，覆盖侧面12e的大部分。第三板部123收容在形成于壳体12的底面12f的第三凹部126中，覆盖底面12f的大部分。在该实施方式中，屏蔽板84相当于本发明中所说的“屏蔽构件”。

在壳体12的第一凹部124～第三凹部126与上游侧接头21及下游侧接头22之间，以从侧面12d经过底面12f向相反侧的侧面12e延伸的方式形成有隔热部127、128。隔热部127插入到第一板部121～第三板部123即屏蔽板84与上游侧接头21之间，所述第一板部121～第三板部123插入在第一凹部124～第三凹部126中。隔热部128插入屏蔽板84与下游侧接头22之间。

如图14所示，在隔热部128的成为底面12f的一部分的部分形成有切口131。在该切口131中插入突出设置在屏蔽板84上的突片132。突片132用于电连接屏蔽板84与下游侧接头22，在与下游侧接头22接触的状态下由固定用螺钉133固定。另外，除了该固定用螺钉133之外，屏蔽板84还通过未图示的多个固定用螺钉固定在壳体12上。

如图16所示，底面12f的凹部126形成得比屏蔽板84的第三板部123的厚度深。因此，底面12f的隔热部127、128比屏蔽板84更向壳体12的开口部12a的相反侧突出。金属制的安装用板134与该隔热部127、128的突出端接触。安装用板134用于将电磁流量计11安装在装置面板135上，通过多个固定用螺栓136固定在壳体12上，并且通过多个安装用螺栓137安装在装置面板135上。

[实施方式的效果]

在这样构成的电磁流量计11中，通过流体的流动，流体的热被传递到上游侧接头21和下游侧接头22。温度传感器24、111与上游侧接头21的筒状部21a接触。因此，上游侧接头21的热被传递到温度传感器24、111。这样，上游侧接头21的热被传递到温度传感器24、111，由此能够利用温度传感器24、111测量流体温度。上游侧接头21安装在由导热性低的材料构成的壳体12上，因此上游侧接头21的温度难以降低。另外，尽管温度传感器24、111设置在壳体12内，但由于温度传感器24、111被收容在与作为发热部件的励磁线圈15、16隔绝的第二空间S1b中，因此不易受到励磁线圈15、16或其他发热构件的热的影响。

因此，根据该实施方式，能够提供一种电磁流量计，其为了避免受到散热、发热部件的热的影响而将温度传感器内置，能够高精度地测定流体温度。

在该实施方式中，由于温度传感器24、111收容在壳体12内，所以与将温度传感器在壳体外安装在配管上的情况相比，不需要用于固定温度传感器的配管部件，能够实现成本降低和配管空间的省空间化，而且能够减少作业工时。进而，由于也不需要用于连接外部温度传感器与电磁流量计的电缆，所以能够谋求进一步的成本降低，也不会再受到外部噪声的影响。

本实施方式的电磁流量计11具有安装在壳体12的外表面上的屏蔽板84。屏蔽板84形成为从上游侧接头21的附近延伸到下游侧接头22的附近，并且与下游侧接头22电连接。因此，能够防止在励磁线圈15、16中产生的噪声被辐射到壳体外部，而且，还能够防止来自外部的噪声侵入到壳体内部。

屏蔽板84与下游侧接头22的接触面积可以是电连接所需的最低限度的接触面积。在该实施方式中，屏蔽板84与下游侧接头22通过相对较小的突片132电连接。

因此，能够将从下游侧接头22通过屏蔽板84到安装用板134的热传递路径中热传导引起的散热抑制到最小限度。随之，屏蔽板84的温度上升被抑制，来自屏蔽板84侧的热不会对设有温度传感器24、111的上游侧接头21造成影响。

壳体12具有插入上游侧接头21和屏蔽板84之间的隔热部127。因此，上游侧接头21的热不会传递到设置在壳体12上的屏蔽板84，因此上游侧接头21的温度更难以降低，由温度传感器24、111测定的流体温度的精度进一步提高。

图10～图12所示的温度传感器24具有：夹持部101，其由弹簧材料形成为夹持上游侧接头21的筒状部21a的形状，利用自身的弹簧力紧缚筒状部21a；以及传感器主体部102，其具有温度测定元件(热敏电阻107)，且保持于夹持部101。传感器主体部102在夹持部101安装于筒状部21a的状态下与筒状部21a接触。

因此，能够利用夹持部101的弹簧力使传感器主体部102与上游侧接头21的筒状部21a接触，因此能够简单地、即通过一次触摸操作进行温度传感器24向筒状部21a的安装。

图13所示的温度传感器111具备：传热构件113，其通过安装用螺钉112(螺钉构件)安装于上游侧接头21的筒状部21a；传感器主体部114，其具有作为温度测定元件的热敏电阻115且保持于传热构件113。传感器主体部114中，在导热构件113安装在筒状部21a上的状态下，筒状部21a的热经由导热构件113传递。

因此，筒状部21a的热被有效地传递到传热构件113，因此，尽管小型且接触面积少，也能够高精度地测定流体温度。

在上述实施方式中，对仅具备一片主基板19的电磁流量计11进行了说明。但是，本发明不限于这样的限定，可以在盖体13内以与主基板19平行的方式设置盖体侧基板(未图示)。在采用该构成的情况下，能够减少安装在主基板19上的电路部件，因此能够防止温度传感器24受到电路部件产生的热的影响。

符号说明

11…电磁流量计，12…壳体，14…测定管，15、16…励磁线圈，17…第一副基板，19…主基板，21…上游侧接头，21a…筒状部，22…下游侧接头，23…第1侧壁，24、111…温度传感器，25…第二侧壁，84…屏蔽板(屏蔽构件)，101…夹持部，102、114…传感器主体部，107、115…热敏电阻(温度测定元件)，113…传热构件，127、128…隔热部，S1b…第二空间(封闭空间)。

Claims (4)

1.一种电磁流量计，其特征在于，具备：

测定管，其供成为测定对象的流体流动；

励磁线圈，其以通过所述测定管的方式形成磁路；

一对接头，其由导热材料形成且与所述测定管的两端部连接；

副基板，其配置在所述一对接头中的与所述测定管的上游侧端部连接的上游侧接头与所述励磁线圈之间，被所述测定管贯通并在与所述测定管的长度方向交叉的方向上延伸；

壳体，其具有被所述一对接头贯通而固定的第一侧壁及第二侧壁，由导热性低的材料形成为箱状，收容所述测定管、所述励磁线圈及所述副基板；

主基板，其以与所述副基板接触的状态安装在所述壳体的开口部上，在所述壳体的内部形成以所述上游侧接头及所述副基板为一部分壁的封闭空间；以及

温度传感器，其安装在所述上游侧接头的露出于所述封闭空间的部分，所述封闭空间与所述励磁线圈隔绝。

2.根据权利要求1所述的电磁流量计，其特征在于，

还具备屏蔽构件，该屏蔽构件安装在所述壳体的外表面上，

所述屏蔽构件以从所述上游侧接头的附近延伸到与所述测定管的下游侧端部连接的下游侧接头的附近的方式形成，并且与所述下游侧接头电连接，

所述壳体具有插入所述上游侧接头与所述屏蔽构件之间的隔热部。

3.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其特征在于，

所述上游侧接头具有插入所述封闭空间内的筒状部，

所述温度传感器具备：

夹持部，其由弹簧材料形成为夹着所述筒状部的形状，利用自身的弹簧力紧缚所述筒状部；以及

传感器主体部，其具有温度测定元件且保持于所述夹持部，在所述夹持部安装在所述筒状部上的状态下与所述筒状部接触。

4.根据权利要求1或2所述的电磁流量计，其特征在于，

所述上游侧接头具有插入所述封闭空间内的筒状部，

所述温度传感器具备：

传热构件，其利用螺钉构件安装在所述筒状部上；以及

传感器主体部，其具有温度测定元件且保持于所述传热构件，在所述传热构件安装在所述筒状部上的状态下，所述筒状部的热经由所述传热构件传递。