(57)【要約】【課題】単線式構造を有する超音波流量計において、圧電素子を通るノイズを低減させることにより計測精度を確保する。【解決手段】圧電素子と、圧電素子を格納する金属製のケース１１と、圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板３０と、圧電素子と基板３０とを電気的に接続するリード線１２と、を備える超音波流量計１であって、圧電素子をケース１１に格納した状態で金属製の測定管Ａの外壁ＡWに固定し、測定管Ａを直接又は金属製の部材を介して接地する。圧電素子を経由させずに基板３０を接地させるためのバイパスアース線４０を備え、バイパスアース線４０のインピーダンスをリード線１２のインピーダンスよりも小さく設定する。【選択図】図１
2017219486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子と、前記圧電素子を格納する金属製のケースと、前記圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板と、前記圧電素子と前記基板とを電気的に接続するリード線と、を備え、前記圧電素子は、前記ケースに格納された状態で金属製の測定管の外壁に固定されており、前記測定管は、直接又は金属製の部材を介して接地されている、超音波流量計であって、
前記圧電素子を経由させずに前記基板を接地させるためのバイパスアース線を備え、
前記バイパスアース線のインピーダンスが、前記リード線のインピーダンスよりも小さく設定されている、超音波流量計。
【請求項２】
圧電素子と、前記圧電素子を格納する金属製のケースと、前記圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板と、前記圧電素子と前記基板とを電気的に接続するリード線と、を備え、前記圧電素子は、前記ケースに格納された状態で測定管の外壁に固定されており、前記ケースは、前記測定管の内部を流れる流体を介して接地されている、超音波流量計であって、
前記圧電素子を経由させずに前記基板を接地させるためのバイパスアース線を備え、
前記バイパスアース線のインピーダンスが、前記リード線のインピーダンスよりも小さく設定されている、超音波流量計。
【請求項３】
前記バイパスアース線の断面積は、前記リード線の断面積よりも大きく設定されている、請求項１又は２に記載の超音波流量計。
【請求項４】
前記バイパスアース線の断面積は、前記リード線の断面積の４倍以上に設定されている、請求項３に記載の超音波流量計。
【請求項５】
前記バイパスアース線のインピーダンスは、前記リード線のインピーダンスの１／４よりも小さく設定されている、請求項１から４の何れか一項に記載の超音波流量計。
【請求項６】
圧電素子と、前記圧電素子を格納する金属製のケースと、前記圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板と、前記圧電素子と前記基板とを電気的に接続するリード線と、を備え、前記圧電素子は、前記ケースに格納された状態で金属製の測定管の外壁に固定されており、前記測定管は、直接又は金属製の部材を介して接地されている、超音波流量計のノイズ低減方法であって、
前記圧電素子を経由させずにバイパスアース線を介して前記基板を接地させ、
前記バイパスアース線のインピーダンスを、前記リード線のインピーダンスよりも小さく設定する、超音波流量計のノイズ低減方法。
【請求項７】
圧電素子と、前記圧電素子を格納する金属製のケースと、前記圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板と、前記圧電素子と前記基板とを電気的に接続するリード線と、を備え、前記圧電素子は、前記ケースに格納された状態で測定管の外壁に固定されており、前記ケースは、前記測定管の内部を流れる流体を介して接地されている、超音波流量計のノイズ低減方法であって、
前記圧電素子を経由させずにバイパスアース線を介して前記基板を接地させ、
前記バイパスアース線のインピーダンスを、前記リード線のインピーダンスよりも小さく設定する、超音波流量計のノイズ低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波流量計及びそのノイズ低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種流体の流量を計測するための超音波流量計が提案され、実用化されている（例えば、特許文献１参照）。超音波流量計は、電気信号を超音波に（又は超音波を電気信号に）変換する圧電素子と、圧電素子を格納するセンサケースと、圧電素子の信号を外部に取り出すためのリード線と、を備えるのが一般的である。
【０００３】
このような構成を有する超音波流量計の圧電効率を高めるためには、センサケースの底部と圧電素子とを密着させる必要があるが、センサケースの底部と圧電素子とを密着させてしまうと、圧電素子のセンサケース底部側に形成した電極にリード線を直接接続することができなくなる。そこで、圧電素子のセンサケース開口部側にプラス電極を形成することに加えて、圧電素子のセンサケース底部側のマイナス電極を開口部側に折り返し、センサケース開口部側に２つの電極を配置して２本のリード線を接続する構造（以下、「複線式構造」と称する）が採用されている。但し、このような複線式構造を採用すると、圧電素子のプラス電極の一部がマイナス電極に浸食されるため、圧電効率が低く、信号強度が弱くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、現在においては、金属製のセンサケースを採用することにより、圧電素子のセンサケース開口部側の全面にプラス電極を、センサケース底部側の全面にマイナス電極を、各々形成し、プラス電極に１本のリード線を接続し、マイナス電極にリード線を接続する代わりにセンサケースを利用する構造（以下、「単線式構造」と称する）が提案されている。かかる単線式構造を採用すると、プラス電極とマイナス電極の双方を圧電素子の全面に形成することができるため、圧電効率が高く、信号強度が強くなるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１９３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記した単線式構造を採用すると、以下のようなノイズの問題があることが近年明らかになっている。すなわち、単線式構造を有する超音波流量計においては、図３に示すように、圧電素子との間で電気信号の授受を行う計測基板１００のＳＧ（シグナルグランド）１１０とセンサケース２００とがリード線３００を介して接続され、センサケース２００は、測定対象となる流体を流すための測定管４００に固定され、測定管４００は、配管５００を介して建物６００や地中７００に接続される。ここで、測定管４００や配管５００が金属製である場合には、金属の連結により、計測基板１００のＳＧ１１０が、リード線３００、センサケース２００、測定管４００、配管５００及び建物６００を経由して接地される。また、測定管４００や配管５００が樹脂製である場合においても、計測基板１００のＳＧ１１０が、リード線３００、センサケース２００及び（測定管４００の内部を流れる）流体を経由して接地されることとなる。このような経路を経て計測基板１００のＳＧ１１０が接地されると、金属製のセンサケース２００を経由したノイズの伝送路が形成され、センサケース２００の内部に格納された圧電素子をノイズが通ることとなり、超音波流量計の計測精度が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、単線式構造を有する超音波流量計において、圧電素子を通るノイズを低減させることにより計測精度を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る第一の超音波流量計は、圧電素子と、圧電素子を格納する金属製のケースと、圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板と、圧電素子と基板とを電気的に接続するリード線と、を備え、圧電素子は、ケースに格納された状態で金属製の測定管の外壁に固定されており、測定管は、直接又は金属製の部材を介して接地されている、超音波流量計であって、圧電素子を経由させずに基板を接地させるためのバイパスアース線を備え、バイパスアース線のインピーダンスが、リード線のインピーダンスよりも小さく設定されているものである。
【０００９】
また、本発明に係る第一の方法は、圧電素子と、圧電素子を格納する金属製のケースと、圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板と、圧電素子と基板とを電気的に接続するリード線と、を備え、圧電素子は、ケースに格納された状態で金属製の測定管の外壁に固定されており、測定管は、直接又は金属製の部材を介して接地されている、超音波流量計のノイズ低減方法であって、圧電素子を経由させずにバイパスアース線を介して基板を接地させ、バイパスアース線のインピーダンスを、リード線のインピーダンスよりも小さく設定するものである。
【００１０】
かかる構成及び方法を採用すると、圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板を、圧電素子を経由させずにバイパスアース線で接地させることができる。そして、バイパスアース線のインピーダンスを、圧電素子と基板とを電気的に接続するリード線よりも小さく設定しているため、基板に侵入したノイズの多くがバイパスアース線を経由して地面へと伝送されることとなる。従って、基板に侵入したノイズがリード線、圧電素子、ケース及び測定管を経由して地面へと伝送されることを抑制することができる。この結果、圧電素子を通るノイズを格段に低減させることができる。
【００１１】
本発明に係る第二の超音波流量計は、圧電素子と、圧電素子を格納する金属製のケースと、圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板と、圧電素子と基板とを電気的に接続するリード線と、を備え、圧電素子は、ケースに格納された状態で測定管の外壁に固定されており、ケースは、測定管の内部を流れる流体を介して接地されている、超音波流量計であって、圧電素子を経由させずに基板を接地させるためのバイパスアース線を備え、バイパスアース線のインピーダンスが、リード線のインピーダンスよりも小さく設定されているものである。
【００１２】
また、本発明に係る第二の方法は、圧電素子と、圧電素子を格納する金属製のケースと、圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板と、圧電素子と基板とを電気的に接続するリード線と、を備え、圧電素子は、ケースに格納された状態で測定管の外壁に固定されており、ケースは、測定管の内部を流れる流体を介して接地されている、超音波流量計のノイズ低減方法であって、圧電素子を経由させずにバイパスアース線を介して基板を接地させ、バイパスアース線のインピーダンスを、リード線のインピーダンスよりも小さく設定するものである。
【００１３】
かかる構成及び方法を採用すると、圧電素子との間で電気信号の授受を行う基板を、圧電素子を経由させずにバイパスアース線で接地させることができる。そして、バイパスアース線のインピーダンスを、圧電素子と基板とを電気的に接続するリード線よりも小さく設定しているため、基板に侵入したノイズの多くがバイパスアース線を経由して地面へと伝送されることとなる。従って、基板に侵入したノイズがリード線、圧電素子、ケース及び流体を経由して地面へと伝送されることを抑制することができる。この結果、圧電素子を通るノイズを格段に低減させることができる。
【００１４】
本発明に係る超音波流量計において、バイパスアース線の断面積を、リード線の断面積よりも大きく（例えば４倍以上に）設定することができる。また、バイパスアース線のインピーダンスを、リード線のインピーダンスの１／４よりも小さく設定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、単線式構造を有する超音波流量計において、圧電素子を通るノイズを低減させることにより計測精度を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一実施形態に係る超音波流量計の構成を説明するための説明図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る超音波流量計の構成を説明するための説明図である。
【図３】従来の単線式構造を有する超音波流量計の構成を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図面は実際の寸法を示すものではなく、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
＜第一実施形態＞
まず、図１を用いて、本発明の第一実施形態に係る超音波流量計１の構成について説明する。本実施形態に係る超音波流量計１は、いわゆる「伝搬時間差」方式の超音波流量計であり、図１に示すように、測定管Ａの内部を流れる流体の流量を測定するためのものである。測定対象である流体は、図１において白抜き矢印で示す方向（図１における左から右の方向）に流れている。超音波流量計１は、第１超音波送受信部１０と、第２超音波送受信部２０と、計測基板３０と、を備えている。
【００１９】
第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０は、それぞれ測定管Ａの外周に設けられている。図１に示す例では、第１超音波送受信部１０が測定管Ａにおける上流側に、第２超音波送受信部２０が測定管Ａにおける下流側に、それぞれ配置されている。第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０は、それぞれ超音波の送信及び受信を行い、相互に超音波を送受信する。すなわち、第１超音波送受信部１０が送信した超音波は第２超音波送受信部２０によって受信され、第２超音波送受信部２０が送信した超音波は第１超音波送受信部１０によって受信される。
【００２０】
第１超音波送受信部１０は、図示されていない圧電素子と、この圧電素子を格納するケース１１と、を備えている。
【００２１】
圧電素子は、超音波を送信するとともに、超音波を受信するためのものであり、リード線１２を介して計測基板３０に電気的に接続されている。計測基板３０からリード線１２を介して圧電素子に所定の周波数の電気信号が印加されると、圧電素子はその周波数で振動して超音波を発し、これにより超音波が送信される。一方、圧電素子に超音波が到達すると、圧電素子はその超音波の周波数で振動して電気信号を発生させ、これにより超音波が受信される。圧電素子に発生した電気信号は、リード線１２を介して計測基板３０で検出される。
【００２２】
ケース１１は、防水や腐食防止のため、圧電素子を格納するための筐体である。本実施形態においては、金属製のケース１１を用いた単線式構造（圧電素子のケース開口部側の全面にプラス電極を、ケース底部側の全面にマイナス電極を、各々形成し、プラス電極に１本のリード線１２を接続し、マイナス電極にリード線を接続する代わりにケース１１を利用する構造）を採用している。かかる単線式構造により、プラス電極とマイナス電極の双方を圧電素子の全面に形成することができ、圧電効率が高く、信号強度が強くなるという利点がある。
【００２３】
本実施形態においては、第１超音波送受信部１０の圧電素子が、ケース１１に格納された状態で金属製の測定管Ａの外壁ＡWに固定されており、測定管Ａは、直接（又は金属製の部材を介して）接地されている。これにより、第１超音波送受信部１０（圧電素子及びケース１１）は、測定管Ａを介して接地されていることとなる。なお、樹脂製の測定管を採用した場合においても、測定管の内部を流れる流体を介して、第１超音波送受信部１０は接地される。
【００２４】
第２超音波送受信部２０は、第１超音波送受信部１０と同様の構成（図示されていない圧電素子及びケース２１）を備えている。よって、前述した第１超音波送受信部１０の説明をもって、第２超音波送受信部２０の詳細な説明を省略することとする。第２超音波送受信部２０の圧電素子は、リード線２２を介して計測基板３０に電気的に接続されている。
【００２５】
計測基板３０は、第１超音波送受信部１０の圧電素子及び第２超音波送受信部２０の圧電素子との間で電気信号の授受を行うことにより、超音波が測定管Ａの内部を流れる流体を伝搬する時間に基づいて当該流体の流量を測定するためのものである。計測基板３０は、切替部３１、送信回路部３２、受信回路部３３、伝搬時間差信号処理部３４、ＳＧ（シグナルグランド）３５等を備えている。
【００２６】
切替部３１は、超音波の送信及び受信を切り替えるためのものである。切替部３１は、第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０に接続されている。切替部３１は、例えば、切替スイッチ等を含んで構成することが可能である。切替部３１は、伝搬時間差信号処理部３４から入力される制御信号に基づいて切替スイッチを切り替え、第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０のうちの一方を送信回路部３２に接続させるとともに、第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０のうちの他方を受信回路部３３に接続させる。これにより、第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０のうちの一方が超音波を送信し、第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０のうちの他方が超音波を受信することができる。
【００２７】
送信回路部３２は、第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０に超音波を送信させるためのものである。送信回路部３２は、例えば、所定周波数の矩形波を生成する発振回路、第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０を駆動する駆動回路等を含んで構成することが可能である。送信回路部３２は、伝搬時間差信号処理部３４から入力される制御信号に基づいて、駆動回路が発振回路により生成された矩形波を駆動信号として第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０のうちの一方の圧電素子に出力する。これにより、第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０の一方の圧電素子が駆動され、当該圧電素子が超音波を送信する。
【００２８】
受信回路部３３は、第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０が受信した超音波を検出するためのものである。受信回路部３３は、例えば、信号を所定の利得（ゲイン）で増幅する増幅回路、所定周波数の電気信号を取り出すためのフィルタ回路等を含んで構成することが可能である。受信回路部３３は、伝搬時間差信号処理部３４から入力される制御信号に基づいて、第１超音波送受信部１０及び第２超音波送受信部２０のうちの一方の圧電素子から出力された電気信号を増幅し、フィルタリングして受信信号に変換する。受信回路部３３は、変換した受信信号を伝搬時間差信号処理部３４に出力する。
【００２９】
伝搬時間差信号処理部３４は、測定管Ａの内部を流れる気体の流量を演算により算出するためのものである。伝搬時間差信号処理部３４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、入出力インタフェース等で構成することが可能である。また、伝搬時間差信号処理部３４は、切替部３１、送信回路部３２、受信回路部３３等の計測基板３０の各部を制御する。
【００３０】
ＳＧ３５は、計測基板３０を接地させるためのものである。単線式構造を有する超音波流量計１においては、計測基板３０とケース１１（２１）とが物理的に離れているため、図示されていないリード線を介してケース１１（２１）又は測定管ＡをＳＧ３５に接続しているが、本実施形態においてはこれに加えて、図１に示すように、圧電素子を経由させずに計測基板３０を接地させるためのバイパスアース線４０をさらに設けている。
【００３１】
バイパスアース線４０のインピーダンスは、リード線１２（２２）のインピーダンスよりも小さく設定されている。本実施形態においては、リード線１２（２２）としてＡＷＧ２２を採用し、バイパスアース線４０として、ＡＷＧ２２よりも断面積が４倍大きいＡＷＧ１６を採用している。これにより、バイパスアース線４０の抵抗値はリード線１２（２２）の１／４となり、これにインダクタンス（リアクタンス）を加えると、バイパスアース線４０のインピーダンスはリード線１２（２２）のインピーダンスの１／４よりも小さくなる。
【００３２】
以上説明した実施形態に係る超音波流量計１においては、圧電素子との間で電気信号の授受を行う計測基板３０を、圧電素子を経由させずにバイパスアース線４０で接地させることができる。そして、バイパスアース線４０のインピーダンスを、圧電素子と計測基板３０とを電気的に接続するリード線１２（２２）よりも小さく設定しているため、計測基板３０に侵入したノイズの多くがバイパスアース線４０を経由して地面へと伝送されることとなる。従って、計測基板３０に侵入したノイズがリード線１２（２２）、圧電素子、ケース１１（２１）及び測定管Ａ（又は測定管Ａの内部を流れる流体）を経由して地面へと伝送されることを抑制することができる。この結果、圧電素子を通るノイズを格段に低減させることができる。
【００３３】
＜第二実施形態＞
次に、図２を用いて、本発明の第二実施形態に係る超音波流量計１Ａの構成について説明する。本実施形態に係る超音波流量計１Ａは、いわゆる「ドップラー」方式の超音波流量計であり、図２に示すように、測定管Ａの内部を流れる流体の流量を測定するためのものである。測定対象である流体は、図１において白抜き矢印で示す方向（図１における左から右の方向）に流れている。超音波流量計１Ａは、超音波送受信部１０Ａと、計測基板３０Ａと、を備えている。
【００３４】
超音波送受信部１０Ａは、測定管Ａの外周に設けられている。超音波送受信部１０Ａは、それぞれ超音波の送信及び受信を行うように構成されており、流体の中に存在する気泡Ｂや固形物に対して超音波を送信するとともに、気泡Ｂ等から反射した超音波を受信する。
【００３５】
超音波送受信部１０Ａは、図示されていない圧電素子と、この圧電素子を格納するケース１１Ａと、を備えている。圧電素子は、第一実施形態における圧電素子と同様であり、リード線１２Ａを介して計測基板３０Ａに電気的に接続されている。ケース１１Ａは、第一実施形態におけるケース１０と同様に金属製の筐体とされており、本実施形態においても単線式構造（圧電素子のケース開口部側の全面にプラス電極を、ケース底部側の全面にマイナス電極を、各々形成し、プラス電極に１本のリード線１２Ａを接続し、マイナス電極にリード線を接続する代わりにケース１１Ａを利用する構造）を採用している。
【００３６】
超音波送受信部１０Ａの圧電素子は、第一実施形態と同様に、ケース１１Ａに格納された状態で金属製の測定管Ａの外壁ＡWに固定されており、測定管Ａは、直接（又は金属製の部材を介して）接地されている。これにより、超音波送受信部１０Ａ（圧電素子及びケース１１Ａ）は、測定管Ａを介して接地されていることとなる。なお、樹脂製の測定管を採用した場合においても、測定管の内部を流れる流体を介して、超音波送受信部１０Ａは接地される。
【００３７】
計測基板３０Ａは、超音波送受信部１０Ａの圧電素子との間で電気信号の授受を行うことにより、送信波の周波数と、流体内の気泡Ｂ等で反射した受信波の周波数と、の差に基づいて当該流体の流量を測定するためのものである。流体の中に存在する気泡Ｂ等から反射される超音波は、ドップラー効果による周波数がシフトする。送信波と受信波の周波数の差は流体の流速に比例することから、この周波数の差に基づいて流体の流量を算出することができる。計測基板３０Ａは、切替部３１Ａ、送信回路部３２Ａ、受信回路部３３Ａ、周波数差信号処理部３４Ａ、ＳＧ（シグナルグランド）３５Ａ等を備えている。
【００３８】
切替部３１Ａは、超音波の送信及び受信を切り替えるためのものであり、超音波送受信部１０Ａに接続されている。切替部３１Ａは、例えば、切替スイッチ等を含んで構成することが可能である。切替部３１Ａは、周波数差信号処理部３４Ａから入力される制御信号に基づいて切替スイッチを切り替え、超音波送受信部１０Ａを送信回路部３２Ａ及び受信回路部３３Ａに交互に接続させる。
【００３９】
送信回路部３２Ａは、超音波送受信部１０Ａに超音波を送信させるためのものである。送信回路部３２Ａは、例えば、所定周波数の矩形波を生成する発振回路、超音波送受信部１０Ａを駆動する駆動回路等を含んで構成することが可能である。送信回路部３２Ａは、周波数差信号処理部３４Ａから入力される制御信号に基づいて、駆動回路が発振回路により生成された矩形波を駆動信号として超音波送受信部１０Ａの圧電素子に出力する。これにより、超音波送受信部１０Ａの圧電素子が駆動され、当該圧電素子が超音波を送信する。
【００４０】
受信回路部３３Ａは、超音波送受信部１０Ａが受信した超音波を検出するためのものである。受信回路部３３Ａは、例えば、信号を所定の利得（ゲイン）で増幅する増幅回路、所定周波数の電気信号を取り出すためのフィルタ回路等を含んで構成することが可能である。受信回路部３３Ａは、周波数差信号処理部３４Ａから入力される制御信号に基づいて、超音波送受信部１０Ａの圧電素子から出力された電気信号を増幅し、フィルタリングして受信信号に変換する。受信回路部３３Ａは、変換した受信信号を周波数差信号処理部３４Ａに出力する。
【００４１】
周波数差信号処理部３４Ａは、測定管Ａの内部を流れる気体の流量を演算により算出するためのものである。周波数差信号処理部３４Ａは、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、入出力インタフェース等で構成することが可能である。また、周波数差信号処理部３４Ａは、切替部３１Ａ、送信回路部３２Ａ、受信回路部３３Ａ等の計測基板３０Ａの各部を制御する。
【００４２】
ＳＧ３５Ａは、計測基板３０Ａを接地させるためのものである。単線式構造を有する超音波流量計１Ａにおいては、計測基板３０Ａとケース１１Ａとが物理的に離れているため、図示されていないリード線を介してケース１１Ａ又は測定管ＡをＳＧ３５Ａに接続しているが、本実施形態においてはこれに加えて、図２に示すように、圧電素子を経由させずに計測基板３０Ａを接地させるためのバイパスアース線４０Ａをさらに設けている。
【００４３】
バイパスアース線４０Ａのインピーダンスは、第一実施形態と同様に、リード線１２Ａのインピーダンスよりも小さく設定されている。本実施形態においても、リード線１２ＡとしてＡＷＧ２２を採用し、バイパスアース線４０Ａとして、ＡＷＧ２２よりも断面積が４倍大きいＡＷＧ１６を採用している。これにより、バイパスアース線４０Ａの抵抗値はリード線１２Ａの１／４となり、これにインダクタンス（リアクタンス）を加えると、バイパスアース線４０Ａのインピーダンスはリード線１２Ａのインピーダンスの１／４よりも小さくなる。
【００４４】
以上説明した実施形態に係る超音波流量計１Ａにおいては、圧電素子との間で電気信号の授受を行う計測基板３０Ａを、圧電素子を経由させずにバイパスアース線４０Ａで接地させることができる。そして、バイパスアース線４０Ａのインピーダンスを、圧電素子と計測基板３０Ａとを電気的に接続するリード線１２Ａよりも小さく設定しているため、計測基板３０Ａに侵入したノイズの多くがバイパスアース線４０Ａを経由して地面へと伝送されることとなる。従って、計測基板３０Ａに侵入したノイズがリード線１２Ａ、圧電素子、ケース１１Ａ及び測定管Ａ（又は測定管Ａの内部を流れる流体）を経由して地面へと伝送されることを抑制することができる。この結果、圧電素子を通るノイズを格段に低減させることができる。
【００４５】
本発明は、以上の各実施形態に限定されるものではなく、これら実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。すなわち、上記各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、上記各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４６】
１・１Ａ…超音波流量計
１１・１１Ａ・１２…ケース
１２・１２Ａ・２１…リード線
３０・３０Ａ…計測基板
４０・４０Ａ…バイパスアース線
Ａ…測定管
ＡW…外壁
【図１】
2017219486.tif 000003
【図２】
2017219486.tif 000004
【図３】
2017219486.tif 000005