(57)【要約】【課題】電磁ノイズによる影響を排除して高精度の流量測定が可能な超音波流量計を提供する。【解決手段】流体が流れる流体管路１の上流側と下流側とに一定の距離をおいて配置された一対の超音波振動子２、３の間で、流体の流れの順方向および逆方向に相互に超音波を送受信し、各方向における超音波の到達時間の差に基づき流量を算出する超音波流量計であって、送信側超音波振動子を駆動する駆動部５と、駆動部５により駆動された送信側超音波振動子からの超音波を受信した受信側超音波振動子から出力される信号を増幅する増幅部６と、送信側超音波振動子から送信された超音波が受信側超音波振動子で受信されるまでの時間を計測する計時部７と、計時部７で計測された時間に基づき流量を計算する演算部８とを備え、増幅部６は、一対の超音波振動子２、３の各々から出力される１組の信号を差動増幅する差動増幅器からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流れる流体管路の上流側と下流側とに一定の距離をおいて配置された一対の超音波振動子の間で、流体の流れの順方向および逆方向に相互に超音波を送受信し、各方向における超音波の到達時間の差に基づき流量を算出する超音波流量計であって、
送信側超音波振動子を駆動する駆動部と、
前記駆動部により駆動された送信側超音波振動子からの超音波を受信した受信側超音波振動子から出力される信号を増幅する増幅部と、
前記送信側超音波振動子から送信された超音波が前記受信側超音波振動子で受信されるまでの時間を計測する計時部と、
前記計時部で計測された時間に基づき流量を計算する演算部とを備え、
前記増幅部は、前記一対の超音波振動子の各々から出力される１組の信号を差動増幅する差動増幅器から構成されていることを特徴とする超音波流量計。
【請求項２】
前記増幅部は、前記一対の超音波振動子の各々から出力される１組の信号を差動増幅する差動電流電圧変換回路から構成されていることを特徴とする超音波流量計。
【請求項３】
前記差動電流電圧変換回路は、前記受信側超音波振動子から出力される信号を増幅する増幅器と該増幅器の出力をフィードバックするフィードバックコンデンサを含み、該フィードバックコンデンサの静電容量は、前記受信側超音波振動子が有する静電容量の１／５〜１／４０であることを特徴とする請求項２記載の超音波流量計。
【請求項４】
前記一対の超音波振動子と、前記増幅部が搭載された回路基板とを接続する信号線は、前記流体管路に沿って配線されていることを特徴とする請求項１記載の超音波流量計。
【請求項５】
前記一対の超音波振動子のうちの一方と前記回路基板とを接続する信号線の長さは、前記一対の超音波振動子のうちの他方と前記回路基板とを接続する信号線の長さと略等しいことを特徴とする請求項４記載の超音波流量計。
【請求項６】
前記回路基板は、該回路基板から引き出された信号線が前記流体管路に至るまでの距離が最小になるように配置されていることを特徴とする請求項４記載の超音波流量計。
【請求項７】
前記一対の超音波振動子と前記回路基板とを接続する信号線は、撚り線から成ることを特徴とする請求項４記載の超音波流量計。
【請求項８】
前記一対の超音波振動子と前記回路基板とを接続する信号線は、撚り線がシールドされたシールド撚り線から成ることを特徴とする請求項４記載の超音波流量計。
【請求項９】
前記一対の超音波振動子と前記回路基板とを接続する信号線は、２つの導体が絶縁体によってシールドされた２芯シールド線から成ることを特徴とする請求項４記載の超音波流量計。
【請求項１０】
前記一対の超音波振動子と前記回路基板とを接続する信号線は、２つの導体が絶縁体を挟んで同心円状に多重に配置された同軸シールド線から成ることを特徴とする請求項４記載の超音波流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を利用して流体の流量を計測する超音波流量計に関し、特にノイズを低減して計測精度を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体の流路の上流側と下流側に一定の距離をおいて一対の超音波振動子を配置し、一対の超音波振動子の間で相互に超音波信号を繰り返し送受信し、上流側の超音波振動子から下流側の超音波振動子への超音波信号の伝播積算時間と、下流側の超音波振動子から上流側の超音波振動子への超音波信号の伝播積算時間の差に基づいて流速を求め、この求めた流速に基づき流量を求める超音波流量計が知られている。
【０００３】
このような従来の超音波流量計では、一対の超音波振動子は、該一対の超音波振動子を制御する制御回路が搭載された回路基板から比較的離れた位置に配置する必要があるため、受信側の超音波振動子から出力される信号に電磁ノイズが重畳され、計測誤差が発生するという問題があった。
【０００４】
このような問題を改善するために、受信側の超音波振動子から出力される信号の増幅部にチャージアンプ（電荷検出器）を採用することにより、増幅部のインピーダンスを小さくし、計測誤差を軽減する超音波流量計が開発されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
特許文献１に記載された超音波流量計は、測定される流体が流れる流体管路の上流側および下流側に対向して配設された一対の送受波器を交互に切換えて超音波の送波および受波を行い流体の流量を測定する超音波流量計において、送受波器に用いられる圧電振動子の直列共振インピーダンスより小さい出力インピーダンスを呈し一方の送受波器を付勢する送信回路と、送信回路の出力インピーダンスに略等しい入力インピーダンスを呈し他方の送受波器からの信号を受信する受信回路とを備え、各送受波器は直列共振状態近傍にて作動するように構成されている。
【特許文献１】実公平７−１０２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された超音波流量計では、送信回路と受信回路は、低インピーダンスにて作動するので、干渉雑音の影響を抑制でき、受信回路における信号レベルの低下や熱雑音の発生を抑えることはできるが、受信側の超音波振動子から出力される信号に重畳されるコモンモードノイズを除去できないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、コモンモードノイズを含む各種の電磁ノイズによる影響を排除して高精度の流量測定が可能な超音波流量計を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る超音波流量計は、流体が流れる流体管路の上流側と下流側とに一定の距離をおいて配置された一対の超音波振動子の間で、流体の流れの順方向および逆方向に相互に超音波を送受信し、各方向における超音波の到達時間の差に基づき流量を算出する超音波流量計であって、送信側超音波振動子を駆動する駆動部と、駆動部により駆動された送信側超音波振動子からの超音波を受信した受信側超音波振動子から出力される信号を増幅する増幅部と、送信側超音波振動子から送信された超音波が受信側超音波振動子で受信されるまでの時間を計測する計時部と、計時部で計測された時間に基づき流量を計算する演算部とを備え、増幅部は、一対の超音波振動子の各々から出力される１組の信号を差動増幅する差動増幅器から構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る超音波流量計によれば、受信側超音波振動子からの信号を増幅部で差動増幅するように構成したので、コモンモードノイズが除去され、電磁ノイズによる影響を排除して高精度の流量測定が可能な超音波流量計を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の超音波流量計の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明の実施例１に係る超音波流量計の構成を示すブロック図である。この超音波流量計は、測定対象となる流体が流れる流体管路１の内部に対向して配置された一対の超音波振動子、すなわち第１超音波振動子２および第２超音波振動子３と、これら第１超音波振動子２および第２超音波振動子３を制御するための切替部４、駆動部５、増幅部６、計時部７、演算部８および制御部９とから構成されている。
【００１２】
第１超音波振動子２は、切替部４から送られてくる駆動信号に応じて超音波を発生し、第２超音波振動子３に向けて送信するとともに、第２超音波振動子３から送信された超音波を受信して電気信号に変換し、受信信号として切替部４に送る。
【００１３】
第２超音波振動子３は、切替部４から送られてくる駆動信号に応じて超音波を発生し、第１超音波振動子２に向けて送信するとともに、第１超音波振動子２から送信された超音波を受信して電気信号に変換し、受信信号として切替部４に送る。
【００１４】
切替部４は、制御部９から送られてくる制御信号に応じて、超音波を順方向に伝播させるか逆方向に伝播させるかを切り替える。なお、この明細書では、超音波が第１超音波振動子２から第２超音波振動子３に向けて伝播する方向を順方向といい、第２超音波振動子３から第１超音波振動子２に向けて伝播する方向を逆方向という。
【００１５】
駆動部５は、制御部９からの指示に応じて駆動信号を生成し、切替部４を介して送信側超音波振動子に送る。これにより、送信側超音波振動子が駆動されて超音波を発生する。
【００１６】
増幅部６は、差動増幅器から構成されており、受信側超音波振動子から切替部４を介して送られてくる１組の受信信号を差動増幅し、計時部７および制御部９に送る。この増幅部６の詳細は後述する。
【００１７】
計時部７は、送信側超音波振動子から超音波が送信されてから受信側超音波振動子で受信されるまでの時間、すなわち、第１超音波振動子２と第２超音波振動子３との間を超音波が伝播する時間を計測する。具体的には、計時部７は、制御部９から送られてくるスタート信号に応答して計時を開始し、ストップ信号に応答して計時を停止する。この計時部７で計測された超音波の伝播時間は、演算部８に送られる。
【００１８】
演算部８は、計時部７から送られてくる順方向の超音波の伝播時間および逆方向の超音波の伝播時間に基づき、流体管路１を流れる流体の流速を算出し、さらに、この流速に基づいて流量を算出する。この演算部８で算出された流量が、例えば図示しない表示器に表示され、また課金に使用される。
【００１９】
制御部９は、例えばマイクロコンピュータから構成されており、この超音波流量計の全体を制御する。この制御部９による制御動作は、以下で詳細に説明する。
【００２０】
次に、上記のように構成される本発明の実施例１に係る超音波流量計の動作を説明する。制御部９は、まず、切替部４に制御信号を送ることにより、第１超音波振動子２が送信側になり第２超音波振動子３が受信側になるように、つまり超音波が順方向に伝播されるように設定する。その後、制御部９は、駆動部５に駆動信号の生成を指示するとともに、計時部７にスタート信号を送る。これにより、計時部７は伝播時間の測定を開始する。
【００２１】
駆動部５は、制御部９からの指示に応答して駆動信号を生成し、切替部４を経由して第１超音波振動子２に送る。これにより、第１超音波振動子２は超音波を発生し、第２超音波振動子３に送信する。この超音波を受信した第２超音波振動子３において発生された信号は、受信信号として切替部４を経由して増幅部６に送られる。そして、増幅部６で増幅されて計時部７および制御部９に送られる。
【００２２】
制御部９は、増幅部６から受信信号を受け取ると、再び駆動部５に駆動信号の生成を指示する。以上の動作が所定回数だけ繰り返される。そして、制御部９は、最後の（所定回数目の）受信信号を受け取ると、計時部７へストップ信号を送る。これにより計時部７における順方向の伝播時間の測定が終了し、計時部７で計時された伝播時間は演算部８に送られる。
【００２３】
次に、制御部９は、切替部４に制御信号を送ることにより、第２超音波振動子３が送信側になり第１超音波振動子２が受信側になるように、つまり超音波が逆方向に伝播されるように設定する。その後、上述した順方向の場合と同様の動作が行われる。
【００２４】
計時部７における逆方向の伝播時間の測定が終了し、計時部７で計時された伝播時間が演算部８に送られると、演算部８は、順方向の超音波の伝播時間と逆方向の超音波の伝播時間との差に基づき、流体管路１の中を流れるガスの流速を算出し、さらに、この流速に基づいて流量を算出する。以上により、流体の流量の計測は終了する。
【００２５】
次に、増幅部６の詳細を説明する。実施例１に係る超音波流量計の増幅部６は、差動増幅器から構成されている。図２は、増幅部６の構成を示す回路図である。増幅部６は、第１オペアンプ１０、第２オペアンプ１１および抵抗Ｒ１〜Ｒ４から構成されている。受信側超音波振動子から出力される１組の信号は、切替部４を経由して、増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’として増幅部６の第１入力端子ＩＮ１および第２入力端子ＩＮ２にそれぞれ入力される。
【００２６】
第１入力端子ＩＮ１は、抵抗Ｒ１を介して第１オペアンプ１０の反転入力端子（−）に接続されている。第１オペアンプ１０の出力端子は、抵抗Ｒ２を介して反転入力端子（−）に接続されるとともに、第１出力端子ＯＵＴ１に接続されている。第１オペアンプ１０の非反転入力端子（＋）は接地されている。この第１オペアンプ１０の出力が、第１出力端子ＯＵＴ１を介して、一方の信号として外部に出力される。
【００２７】
第２入力端子ＩＮ２は、抵抗Ｒ３を介して第２オペアンプ１１の反転入力端子（−）に接続されている。第２オペアンプ１１の出力端子は、抵抗Ｒ４を介して反転入力端子（−）に接続されるとともに、第２出力端子ＯＵＴ２に接続されている。第２オペアンプ１１の非反転入力端子（＋）は接地されている。この第２オペアンプ１１の出力が、第２出力端子ＯＵＴ２を介して、他方の信号として外部に出力される。なお、上述した抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の分圧比は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の分圧比と同じになるように設定される。
【００２８】
上記のように構成される増幅部６では、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の接続点ａの電位、つまり第１オペアンプ１０の反転入力端子（−）の電位と、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の接続点ｂの電位、つまり第２オペアンプ１１の反転入力端子（−）の電位とは等しくなる。これは、増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’にコモンモードノイズが重畳された場合であっても同じであり、増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’に重畳されるコモンモードノイズのレベルも同じになる。
【００２９】
したがって、増幅部６に入力された増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’は差動増幅されて、コモンモードノイズが打ち消された信号が第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２から出力される。
【００３０】
以上のように増幅部６を差動増幅器で構成したことにより、増幅部６への増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’にコモンモードノイズが重畳されたとしても、それを除去することができるので、高精度の流量測定が可能になる。
【実施例２】
【００３１】
本発明の実施例２に係る超音波流量計は、実施例１における増幅部６を、差動電流電圧変換回路（以下、「差動チャージアンプ」という）によって構成したものである。
【００３２】
図３は、増幅部６の構成を示す回路図である。増幅部６は、第１オペアンプ１０、第２オペアンプ１１、フィードバック抵抗Ｒｆ１、フィードバック抵抗Ｒｆ２、フィードバックコンデンサＣｆ１およびフィードバックコンデンサＣｆ２から構成されている。受信側超音波振動子から出力される１組の信号は、切替部４を経由して、増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’として増幅部６の第１入力端子ＩＮ１および第２入力端子ＩＮ２にそれぞれ入力される。
【００３３】
第１入力端子ＩＮ１は、第１オペアンプ１０の反転入力端子（−）に接続されている。第１オペアンプ１０の出力は、フィードバックコンデンサＣｆ１とフィードバック抵抗Ｒｆ１とから成る並列回路を介して反転入力端子（−）に接続されるとともに、第１出力端子ＯＵＴ１に接続されている。第１オペアンプ１０の非反転入力端子（＋）は接地されている。
【００３４】
第２入力端子ＩＮ２は、第２オペアンプ１１の反転入力端子（−）に接続されている。第２オペアンプ１１の出力は、フィードバックコンデンサＣｆ２とフィードバック抵抗Ｒｆ２とから成る並列回路を介して反転入力端子（−）に接続されるとともに、第２出力端子ＯＵＴ２に接続されている。第２オペアンプ１１の非反転入力端子（＋）は接地されている。
【００３５】
上記のように構成される増幅部６では、第１オペアンプ１０の反転入力端子（−）ａの電位と、第２オペアンプ１１の反転入力端子（−）ｂの電位とは等しくなる。これは、増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’にコモンモードノイズが重畳された場合であっても同じであり、増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’に重畳されるコモンモードノイズのレベルも同じになる。
【００３６】
したがって、増幅部６に入力された増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’は差動増幅されて、コモンモードノイズが打ち消された信号が第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２から出力される。また、増幅部６はチャージアンプによって構成されているので電流動作し、入力インピーダンスが小さくなるので、電磁ノイズの影響が軽減される。
【００３７】
ここで、フィードバックコンデンサＣｆ１およびＣｆ２の容量は、次のようにして決定することができる。図４は、超音波振動子の等価回路を示す図である。この等価回路は、インダクタＬｓ、コンデンサＣｓ０および抵抗Ｒｓから成る直列回路にコンデンサＣｓ１と電圧源とから成る直列回路が並列に接続されて構成されている。
【００３８】
ここで、コンデンサＣｓ１の静電容量は、コンデンサＣｓ０の静電容量に較べて十分に大きい。したがって、コンデンサＣｓ０の静電容量は無視することができるので、第１オペアンプ１０の増幅率は、コンデンサＣｓ１とフィードバックコンデンサＣｆ１との容量比によって、第２オペアンプ１１の増幅率は、コンデンサＣｓ１とフィードバックコンデンサＣｆ２との容量比によってそれぞれ決定される。
【００３９】
超音波振動子としては、その発振周波数が人の可聴領域である２０ｋＨｚを越えた１００ＫＨｚから工業的に製作が容易な１ＭＨｚ程度の帯域のものを採用するのが好ましい。したがって、第１オペアンプ１０および第２オペアンプ１１に高性能化を求めない実用的な増幅率を得るためには、フィードバックコンデンサＣｆ１およびＣｆ２の静電容量は、超音波振動子が有する静電容量の１／５〜１／４０程度とするのが好ましい。
【００４０】
なお、上述した増幅部６として使用される差動チャージアンプは、トランジスタによって構成することができる。図５は、増幅部６をトランジスタによって構成した例を示す回路図である。
【００４１】
増幅部６は、トランジスタＱ１〜Ｑ４、抵抗ｒ１〜ｒ７、抵抗Ｒｆ１〜Ｒｆ２ならびにフィードバックコンデンサＣｆ１およびＣｆ２から構成されている。受信側超音波振動子から出力される１組の信号は、切替部４を経由して、増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’として増幅部６の第１入力端子ＩＮ１および第２入力端子ＩＮ２にそれぞれ入力される。
【００４２】
第１入力端子ＩＮ１は、トランジスタＱ１のベースに接続され、第２入力端子ＩＮ２は、トランジスタＱ２のベースに接続されている。トランジスタＱ１のコレクタは抵抗ｒ１を介してプラス電源に接続され、トランジスタＱ２のコレクタは抵抗ｒ３を介してプラス電源に接続されている。また、トランジスタＱ１のエミッタは抵抗ｒ２を介して抵抗ｒ５の一端に接続され、トランジスタＱ２のエミッタは抵抗ｒ４を介して抵抗ｒ５の一端に接続され、抵抗ｒ５の他端はマイナス電源に接続されている。
【００４３】
また、トランジスタＱ１のコレクタはトランジスタＱ３のベースに接続され、トランジスタＱ３のコレクタはプラス電源に接続されている。また、トランジスタＱ３のエミッタは、抵抗ｒ６を介してマイナス電源に接続されるとともに、フィードバックコンデンサＣｆ１とフィードバック抵抗Ｒｆ１とから成る並列回路を介してトランジスタＱ１のベースに接続され、さらに、第１出力端子ＯＵＴ１に接続されている。
【００４４】
また、トランジスタＱ２のコレクタはトランジスタＱ４のベースに接続され、トランジスタＱ４のコレクタはプラス電源に接続されている。また、トランジスタＱ４のエミッタは、抵抗ｒ７を介してマイナス電源に接続されるとともに、フィードバックコンデンサＣｆ２とフィードバック抵抗Ｒｆ２とから成る並列回路を介してトランジスタＱ２のベースに接続され、さらに、第２出力端子ＯＵＴ２に接続されている。
【００４５】
上記のように構成される増幅部６では、トランジスタＱ１のベースの電位と、トランジスタＱ２のベースの電位とは等しくなる。これは、増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’にコモンモードノイズが重畳された場合であっても同じであり、増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’に重畳されるコモンモードノイズのレベルも同じになる。したがって、入力された増幅部入力信号＋側Ｓ８および増幅部入力信号−側Ｓ８’は差動増幅されて、コモンモードノイズが打ち消された信号が第１出力端子ＯＵＴ１および第２出力端子ＯＵＴ２から出力される。また、増幅部６はチャージアンプによって構成されているので電流動作し、入力インピーダンスが小さくなるので、電磁ノイズの影響が軽減される。
【実施例３】
【００４６】
本発明の実施例３に係る超音波流量計は、一対の超音波振動子と増幅部６が搭載された回路基板とを接続する信号線を撚り線で構成したものである。
【００４７】
図６は、本発明の実施例３に係る超音波流量計の構成を示す図である。切替部４および増幅部６は、１つの回路基板１０に搭載されている。なお、他の構成要素（駆動部５、計時部７、演算部８および制御部９）も回路基板１０に搭載されているが、図６では記載を省略してある。そして、第１超音波振動子２および第２超音波振動子３と回路基板１０とは撚り線から成る信号線２０によって接続されている。
【００４８】
図７は、図６に示した超音波流量計の構造を概略的に示す図である。超音波流量計は、金属のケース３０の内部に形成された凹状の流体管路１を有し、流体入口から導入された流体は、流体管路１を通って流体出口から排出される。流体管路１の一部（凹状の底部）には、上流側の第１超音波振動子２と下流側の第２超音波振動子３とが対向するように配置されている。
【００４９】
また、ケース３０の内部には、回路基板１０が配置されている。そして、第１超音波振動子２と回路基板１０との間、および、第２超音波振動子３と回路基板１０との間は、流体管路１の内壁に沿って配置された撚り線から成る信号線２０によって接続されている。この信号線２０の撚り数（ターン数）は、偶数とすることが好ましい。
【００５０】
このように、第１超音波振動子２および第２超音波振動子３と回路基板１０との間を接続する信号線２０を撚り線で構成したので、信号線２０が受ける電磁ノイズの影響を小さくすることができる。
【００５１】
また、信号線２０を、金属で構成された流体管路１に沿って配置したので、流体管路１によるシールド効果によって電磁ノイズによる電位が発生しにくくなり、電磁ノイズが信号線２０に重畳しにくくなるという利点がある。なお、信号線２０は、流体管路１の外壁に沿って配置することもでき、この場合も上述した電磁ノイズが重畳しにくくなるという効果を奏する。
【００５２】
また、第１超音波センサ２と回路基板１０との間を接続する信号線２０の長さａ１は、第２超音波センサ３と回路基板１０との間を接続する信号線２０の長さａ２と略等しくなるように構成されている。このような構成により、信号線２０を流れる増幅部入力信号＋側Ｓ８に重畳される電磁ノイズの電位と増幅部入力信号−側Ｓ８’に重畳される電磁ノイズの電位とが略等しくなるので、これらの電磁ノイズを増幅部６における差動増幅により打ち消すことができる。
【００５３】
また、回路基板１０は、該回路基板１０から引き出された信号線２０が流体管路１の内壁または外壁に至る距離ｂが最小になるように配置されている。これにより、回路基板１０から流体管路１までの信号線２０（距離ｂに相当する部分）が受ける電磁ノイズの影響を小さくすることができるので、電磁ノイズが信号線２０に重畳しにくくなるという利点がある。
【００５４】
また、信号線２０としては、撚り線がさらにシールドされたシールドより線を用いることができる。この構成によれば、信号線２０が外部から受ける電磁ノイズの影響を、単なる撚り線を使用する場合に較べて、さらに小さくすることができる。
【実施例４】
【００５５】
本発明の実施例４に係る超音波流量計は、一対の超音波振動子と増幅部６が搭載された回路基板１０とを接続する信号線をシールド線で構成したものである。
【００５６】
図８は、本発明の実施例４に係る超音波流量計の構成を示す図である。切替部４および増幅部６は、１つの回路基板１０に搭載されている。なお、他の構成要素（駆動部５、計時部７、演算部８および制御部９）も回路基板１０に搭載されているが、図８では記載を省略してある。そして、第１超音波振動子２および第２超音波振動子３と回路基板１０との間を接続する信号線２０’は、シールド線から構成されている。
【００５７】
信号線２０’を構成するシールド線としては、２つの導体が樹脂等の絶縁体によって囲まれ、さらに外層に設けられた導体によりシールドされる２芯シールド線を用いることができる。この場合、外層の導体は接地される。
【００５８】
また、信号線２０’を構成するシールド線として、３つの導体が樹脂等の絶縁体を挟んで同心円状に多重に配置され、最外層に設けられた導体によりシールドされる同軸シールド線から構成することもできる。この場合、最外層の導体は接地される。
【００５９】
この実施例４に係る超音波流量計によれば、信号線２０’が外部から受ける電磁ノイズの影響を小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明に係る超音波流量計は、超音波ガスメータのような気体の流量を計測するメータや水道メータのような液体の流量を計測するメータに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例１に係る超音波流量計の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係る超音波流量計の増幅部の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施例２に係る超音波流量計の増幅部の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の実施例２に係る超音波流量計で使用される超音波振動子の等価回路を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る超音波流量計の増幅部をトランジスタで構成した場合の回路図である。
【図６】本発明の実施例３に係る超音波流量計の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施例３に係る超音波流量計の増幅部の構造を概略的に示す回路図である。
【図８】本発明の実施例４に係る超音波流量計の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  流体管路
２  第１超音波振動子
３  第２超音波振動子
４  切替部
５  駆動部
６  増幅部
７  計時部
８  制御部
９  演算部
１０  回路基板
２０、２０’  信号線
３０  ケース
【図１】
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【図２】
2008014841.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008014841.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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