(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐腐食性振動式フローメーター（５）であって、
振動するように構成されている１つ以上のフローチューブ（１０３）を有しているフローメーター組立体（１０）を備えており、
フローメーター（５）が、前記フローメーター組立体（１０）の流路全体にわたる拡散被膜（２０２）により特徴付けされ、
前記拡散被膜（２０２）が、前記フローメーター組立体（１０）に拡散され、前記フローメーター組立体（１０）の一部となり、
前記拡散被膜（２０２）が、前記フローメーター組立体（１０）の内面、外面およびフランジ（１０１、１０１'）へ塗布されてなる、耐腐食性振動式フローメーター（５）。
【請求項２】
前記拡散被膜（２０２）が、前もって決められている高温度を超える温度で、前記フローメーター組立体（１０）の流路全体に拡散されてなる、請求項１に記載の耐腐食性振動式フローメーター（５）。
【請求項３】
前記拡散被膜（２０２）が、前記フローメーター組立体（１０）へ感温素子を取り付ける前に、前記フローメーター組立体（１０）の流路全体に拡散されてなる、請求項１に記載の耐腐食性振動式フローメーター（５）。
【請求項４】
前記拡散被膜（２０２）が、析出プロセスによって塗布されてなる、請求項１に記載の耐腐食性振動式フローメーター（５）。
【請求項５】
前記拡散被膜（２０２）が、蒸着プロセスによって塗布されてなる、請求項１に記載の耐腐食性振動式フローメーター（５）。
【請求項６】
前記拡散被膜（２０２）が、化学蒸着プロセスによって塗布されてなる、請求項１に記載の耐腐食性振動式フローメーター（５）。
【請求項７】
前記拡散被膜（２０２）が、前記フローメーター組立体（１０）の内面へ塗布されてなる、請求項１に記載の耐腐食性振動式フローメーター（５）。
【請求項８】
前記拡散被膜（２０２）が、前記フローメーター組立体（１０）の外面へ塗布されてなる、請求項１に記載の耐腐食性振動式フローメーター（５）。
【請求項９】
前記フローメーター組立体（１０）が、少なくとも２つのプロセスコネクション（１０１、１０１'）を有しており、前記拡散被膜（２０２）が前記少なくとも２つのプロセスコネクション（１０１、１０１'）を覆ってなる、請求項１に記載の耐腐食性振動式フローメーター（５）。
【請求項１０】
前記拡散被膜（２０２）が、前記フローメーター組立体（１０）の実質的にすべての表面へ塗布されてなる、請求項１に記載の耐腐食性振動式フローメーター（５）。
【請求項１１】
耐腐食性振動式フローメーターを形成する方法であって、
振動するように構成されている１つ以上のフローチューブを有するフローメーター組立体を構築することを含んでおり、
前記方法が、フローメーター組立体の流路全体を拡散被膜でコーティングすることを特徴としており、
前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体に拡散され、前記フローメーター組立体の一部となり、前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体の内面、外面およびフランジへ塗布される、方法。
【請求項１２】
前記拡散被膜が、前もって決められている高温度を超える温度で、前記フローメーター組立体の流路全体に拡散される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体へ感温素子を取り付ける前に、前記フローメーター組立体（１０）の流路全体へ拡散される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記拡散被膜が、析出プロセスによって塗布される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記拡散被膜が、蒸着プロセスによって塗布される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記拡散被膜が、化学蒸着プロセスによって塗布される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体の内面へ塗布される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体の外面へ塗布される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記フローメーター組立体が少なくとも２つのプロセスコネクションを有しており、前記拡散被膜が前記少なくとも２つのプロセスコネクションを覆う、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体の実質的にすべての表面へ塗布される、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
耐腐食性振動式フローメーターを形成する方法であって、
振動するように構成されている１つ以上のフローチューブを有しているフローメーター組立体を構築することを含んでおり、
前記方法が、
前記フローメーター組立体に少なくとも２つのプロセスコネクションを取り付けることと、前記フローメーター組立体の流路全体および前記すくなくとも２つのプロセスコネクションを拡散被膜でコーティングすることとにより特徴づけされ、
前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体に拡散され、前記フローメーター組立体の一部となり、前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体の内面、外面およびフランジへ塗布される、方法。
【請求項２２】
前記拡散被膜が、前もって決められている高温度を超える温度で、前記フローメーター組立体の流路全体に拡散される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体へ感温素子を取り付ける前に、前記フローメーター組立体の流路全体に拡散される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記拡散被膜が、析出プロセスによって塗布される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記拡散被膜が、蒸着プロセスによって塗布される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記拡散被膜が、化学蒸着プロセスによって塗布される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体の内面へ塗布される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体の外面へ塗布される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記拡散被膜が、前記フローメーター組立体の実質的にすべての表面へ塗布される、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動式フローメーターおよび方法に関するものであり、とくに耐腐食性振動式フローメーターおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コリオリ質量フローメーターおよび振動式デンシトメーターの如き振動式導管センサーは、流動物質を収容している振動する導管の運動を検出するように一般的に動作する。質量流量、密度などの如き導管内の物質に関する物性については、導管に接続されている運動トランスデューサから受信する測定信号を処理することによって求めることができる。物質を充填している振動システムの振動モードは、一般的に、収容している導管およびその導管に収容されている物質の質量、剛性およびダンピング特性から影響を受ける。
【０００３】
典型的なコリオリ質量フローメーターは、配管または他の移送システムにインラインで接続されているとともに、システム内のたとえば流体、スラリー、エマルジョンなどの物質を移送する一または複数の導管を有している。各導管は、たとえば単純曲げモード、ねじれモード、ラジアルモードおよび結合モードを含む一組の固有の振動モードを有しているものとして考えることが可能である。コリオリ質量流量測定の典型的な用途では、物質が導管を流れている際に、導管が一または複数の振動モードで励振され、導管の運動が当該導管の複数の間隔をおいた部位で測定される。励振は、通常、導管を周期的に摂動させるボイスコイルタイプのドライバーの如き電気機械デバイスのようなアクチュエータによって加えられる。複数のトランスデューサ位置における運動と運動との間での測定時間の遅れまたは位相差を測定することによって質量流量を求めることが可能である。このような２つのトランスデューサ（すなわち、ピックオフセンサー）が、１つ以上のフロー導管の振動応答を測定するために通常用いられ、また、アクチュエータの上流側または下流側の位置に通常設けられている。２つのピックオフセンサーは電子計測機器に接続されている。電子計測機器は、２つのピックオフセンサーから信号を受信し、質量流量測定値などを導出するためにこれらの信号を処理する。
【０００４】
したがって、コリオリ質量フローメーターおよびデンシトメーターを含む振動式フローメーターには、流体を測定するために振動する１つ以上のフローチューブが用いられている。このようなフローチューブは、良好な振動特性、および高圧流体用の如き高強度を有するように通常金属から形成されている。
【０００５】
しかしながら、振動式フローメーターは、腐食性物質および／または化学反応性物質を取り扱うために用いられることが多く、金属製のフローチューブは、腐食性流体または反応性流体によって損傷を受けうる。それに加えて、金属製のフローチューブは、流体から物質を侵出させ、流体は、フローチューブから物質を侵出させることが可能である。さらに、１つ以上の被膜は、非常に強固な表面を提供することによって浸食を防止することが可能である。さらに、被膜は、流れにとって滑りやすく、すなわち流れに対する摩擦係数が小さくされうる。
【０００６】
図１には、フローチューブの内部の内側に形成されるさらなるライニングを有している従来のフローチューブの断面が示されている。このような従来のライニングは、たとえばＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、ＴＥＦＺＥＬまたは他のプラスチックスから構成され、耐腐食性のかつ化学反応を起こさないライニングを提供している。したがって、流体は、金属製のフローチューブとは接触しないようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この先行技術には欠点がある。従来のライニングは、従来のフローチューブの内面に析出、結合、接着されなければならない別個のコンポーネントである。残念なことには、従来のライニングはフローチューブの内面から剥離されてしまうおそれがある。この剥離は、従来のライニングの後方から漏洩、腐食および流れ妨害を引き起こしてしまうおそれがある。極端な場合には、剥離はライニングの破損を引き起こしてしまうおそれがあり、ライニングの破片は、流体に混入し、下流側にあるフィルタ、弁、ポンプまたは他の機構に影響を与えてしまうおそれがある。さらに、ライニングの自由な破片は、下流側の混合、化学プロセス、設備または測定に対して影響を与えてしまうおそれがある。
【０００８】
従来のライニングは、通常従来のフローチューブの金属よりもはるかに柔軟なものである。したがって、従来のライニングは、適切なバリアを提供しかつ下層にあるフローチューブとの流体の接触を防止するために、非常に厚いものでなければならない。さらに、従来のライニングは、振動によって壊れないようにまたは振動によって構造に悪い影響を与えないように、非常に厚いものでなければならない。残念なことには、従来のライニングの厚さは従来のフローメーター組立体の振動特性に影響を与えてしまう。より大きな駆動電力を必要としうる。感度が減少してしまうおそれがある。フローメーターの共振周波数が変わってしまう。 
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明の態様
本発明の１つの態様では、耐腐食性振動式フローメーターは、振動するように構成されている１つ以上のフローチューブを有するフローメーター組立体と、 フローメーター組立体の少なくとも一部分にわたる拡散被膜とを備えており、拡散被膜は、フローメーター組立体の一部に拡散され、フローメーター組立体の一部となる。
【００１０】
好ましくは、拡散被膜は、前もって決められている高温度を超える温度で、フローメーター組立体の少なくとも一部分に拡散される。
【００１１】
好ましくは、拡散被膜は、フローメーター組立体へ感温素子を取り付ける前に、フローメーター組立体の少なくとも一部分に拡散される。
【００１２】
好ましくは、拡散被膜は析出プロセスによって塗布される。
【００１３】
好ましくは、拡散被膜は蒸着プロセスによって塗布される。
【００１４】
好ましくは、拡散被膜は化学蒸着プロセスによって塗布される。
【００１５】
好ましくは、拡散被膜はフローメーター組立体の内面へ塗布される。
【００１６】
好ましくは、拡散被膜はフローメーター組立体の外面へ塗布される。
【００１７】
好ましくは、フローメーター組立体は、少なくとも２つのプロセスコネクションを有しており、拡散被膜はこれらの少なくとも２つのプロセスコネクションを覆っている。
【００１８】
好ましくは、拡散被膜は、フローメーター組立体の実質的にすべての表面に塗布される。
【００１９】
本発明の１つの態様では、耐腐食性振動式フローメーターを形成する方法は、振動するように構成されている１つ以上のフローチューブを有するフローメーター組立体を構築することと、フローメーター組立体の少なくとも一部分を拡散被膜でコーティングすることとを含んでおり、拡散被膜は、フローメーター組立体の一部に拡散され、フローメーター組立体の一部となる。
【００２０】
好ましくは、拡散被膜は、前もって決められている高温度を超える温度で、フローメーター組立体の少なくとも一部分に拡散される。
【００２１】
好ましくは、拡散被膜は、フローメーター組立体へ感温素子を取り付ける前に、フローメーター組立体の少なくとも一部分に拡散される。
【００２２】
好ましくは、拡散被膜は析出プロセスによって塗布される。
【００２３】
好ましくは、拡散被膜は蒸着プロセスによって塗布される。
【００２４】
好ましくは、拡散被膜は化学蒸着プロセスによって塗布される。
【００２５】
好ましくは、拡散被膜はフローメーター組立体の内面へ塗布される。
【００２６】
好ましくは、拡散被膜はフローメーター組立体の外面へ塗布される。
【００２７】
好ましくは、フローメーター組立体は、少なくとも２つのプロセスコネクションを有しており、拡散被膜はこれら少なくとも２つのプロセスコネクションを覆っている。
【００２８】
好ましくは、拡散被膜は、フローメーター組立体の実質的にすべての表面に塗布される。
【００２９】
本発明の１つの態様では、耐腐食性振動式フローメーターを形成する方法は、振動するように構成されている１つ以上のフローチューブを有するフローメーター組立体を構築することと、フローメーター組立体へ少なくとも２つのプロセスコネクションを取り付けることと、フローメーター組立体の少なくとも一部分および少なくとも２つのプロセスコネクションを拡散被膜でコーティングすることとを含んでおり、拡散被膜は、フローメーター組立体の一部に拡散され、フローメーター組立体の一部となる。 
【００３０】
好ましくは、拡散被膜は、前もって決められている高温度を超える温度で、フローメーター組立体の少なくとも一部分に拡散される。
【００３１】
好ましくは、拡散被膜は、フローメーター組立体へ感温素子を取り付ける前に、フローメーター組立体の少なくとも一部分に拡散される。
【００３２】
好ましくは、拡散被膜は析出プロセスによって塗布される。
【００３３】
好ましくは、拡散被膜は蒸着プロセスによって塗布される。
【００３４】
好ましくは、拡散被膜は化学蒸着プロセスによって塗布される。
【００３５】
好ましくは、拡散被膜はフローメーター組立体の内面へ塗布される。
【００３６】
好ましくは、拡散被膜はフローメーター組立体の外面へ塗布される。
【００３７】
好ましくは、拡散被膜はフローメーター組立体の実質的にすべての表面に塗布される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】フローチューブの内部の内側に形成されるさらなるライニングを有している従来のフローチューブの断面を示す図である。
【図２】本発明にかかる振動式フローメーターを示す図である。
【図３】本発明にかかる拡散被膜を有するフローチューブの断面を示す図である。
【図４】本発明にかかる拡散被膜を有する単一の真っ直ぐなチューブ型振動式フローメーターを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図２〜図４および下記の記載には、本発明を最良のモードで実施および利用する方法を当業者に教示するための具体的な実施形態が示されている。本発明の原理を教示するために、従来技術の一部が単純化または省略されている。当業者にとって明らかなように、これらの実施形態の変形例もまた本発明の技術範囲に含まれる。また、当業者にとって明らかなように、以下の記載の構成要素をさまざまな方法で組み合わせて本発明の複数の変形例を形成することもできる。したがって、本発明は、以下の記載の特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されるものである。 
【００４０】
図２には、本発明にかかる振動式フローメーター５が示されている。振動式フローメーター５は、フローメーター組立体１０と、メーター電子機器２０とを備えている。メーター電子機器２０は、リード線１００を通じてメーター組立体１０へ接続され、密度、質量流量、体積流量、総合質量流量、温度、および他の測定値もしくは情報のうちの一つ以上の測定値を通信経路２６を通じて提供するように構成されている。
【００４１】
当業者にとって明らかなように、振動式フローメーターは、ドライバー、ピックオフセンサー、フロー導管または振動の動作モードの数とは関係なく、いかなる振動式フローメーターであってもよい。それに加えてまたはそれに代えて、振動式フローメーター５が振動式デンシトメーターであってもよいことはいうまでもない。
【００４２】
フローメーター組立体１０は、一対のフランジ１０１、１０１’と、マニホルド１０２、１０２と、ドライバー１０４と、ピックオフセンサー１０５、１０５’と、フロー導管１０３Ａ、１０３Ｂとを備えている。ドライバー１０４およびピックオフセンサー１０５、１０５’は、フロー導管１０３Ａ、１０３Ｂに接続されている。
【００４３】
フランジ１０１、１０１’はマニホルド１０２、１０２’に固定されている。実施形態によっては、マニホルド１０２、１０２’は、スペーサー１０６の両端に固定されている場合もある。スペーサー１０６は、配管の力がフロー導管１０３Ａ、１０３Ｂにまで伝達されないように、マニホルド１０２とマニホルド１０２’との間の間隔を維持している。測定される流動流体を運ぶ配管（図示せず）の中にフローメーター組立体１０が挿入されると、流動流体がフランジ１０１を通ってフローメーター組立体１０の中に流入し、流入口マニホルド１０２を通り、ここで流動流体の全量がフロー導管１０３Ａ、１０３Ｂの中に流れ、フロー導管１０３Ａ、１０３Ｂを流れ、流出口マニホルド１０２’の中へ流れ込み、ここでフランジ１０１’からメーター組立体１０の外へと流出する。
【００４４】
流動流体は液体であってもよい。流動流体はガスであってもよい。流動流体は、混入したガスおよび／または混入した固体を含有する液体の如き多相流体であってもよい。 
【００４５】
フロー導管１０３Ａ、１０３Ｂは、選択され、曲げ軸Ｗ−Ｗ、Ｗ’−Ｗ’に対して実質的に同一の質量分布、慣性モーメントおよび弾性モジュールを有するように、流入口マニホルド１０２および流出口マニホルド１０２’に適切に取り付けられる。フロー導管１０３Ａ、１０３Ｂは、マニホルド１０２、１０２’から外側に向けてほぼ並列に延出している。
【００４６】
フロー導管１０３Ａおよび１０３Ｂはさまざまな材料から作ることができる。実施形態によっては、フロー導管１０３Ａおよび１０３Ｂは金属またはスチールから作られる。他の実施形態では、フロー導管１０３Ａおよび１０３Ｂは、たとえばステンレススチール、タンタル、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹまたはチタンの如き材料を含む耐腐食性材料から作られる場合もある。しかしながら、タンタル、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹおよびチタンは、非常に優れた耐腐食性を有しているものの非常に高価な材料でもあるので、フローメーターのコストを上げてしまう。非金属製材料を含む他の材料も考えられており、それらもまた本明細書および特許請求の範囲に含まれる。
【００４７】
それに加えて、メーター組立体１０は、複数の金属を混ぜ合わせたものから作ることもできる。たとえば、マニホルド１０２および１０２’がＨＡＳＴＥＬＬＯＹの如き耐腐食性金属から作られ、一方、１つ以上のフロー導管は、高価でなくかつ作業性の良い金属または材料から作られた後、本明細書に記載のようにコーティングされるようになっていてもよい。しかしながら、他のコーティングと耐腐食性の金属または材料との組み合わせも考えられており、それらもまた本明細書および特許請求の範囲に含まれる。
【００４８】
フロー導管１０３Ａ、１０３Ｂは、それぞれ対応する曲げ軸線Ｗ、Ｗ’を中心としてかつ振動式フローメーター５のいわゆる第一の逆位相曲げモードで、互いに反対方向に向けてドライバー１０４により振動させられる。ドライバー１０４は、たとえばマグネットをフロー導管１０３Ａに取り付け、それと対をなすコイルをフロー導管１０３Ｂに取り付けたような構成の如き複数の公知の構成のうちの一つの構成を有していてもよい。この対をなすコイルに交流を流して両方の導管を振動させる。メーター電子機器２０により、適切なドライブ信号がリード線１１０を通じてドライバー１０４へ加えられる。他のドライバーデバイスも考えられており、それらもまた明細書および特許請求の範囲に含まれる。
【００４９】
メーター電子機器２０は、リード線１１１およびリード線１１１’からそれぞれセンサー信号を受信する。メーター電子機器２０はリード線１１０上にドライブ信号を生成し、この信号により、ドライバー１０４はフロー導管１０３Ａ、１０３Ｂを振動させる。他のセンサーデバイスも考えられており、それらもまた本明細書および特許請求の範囲に含まれる。 
【００５０】
メーター電子機器２０は、ピックオフセンサー１０５、１０５’からの左側速度信号および右側速度信号を処理し、流量などを計算する。通信経路２６は、メーター電子機器２０にオペレータまたは他の電子装置との通信を可能とさせる入力手段および出力手段を提供している。図２の記載は、コリオリフローメーターの動作の一例に過ぎず、本発明の教示を限定するものではない。 
【００５１】
１つの実施形態では、メーター電子機器２０は、フローチューブ１０３Ａ、１０３Ｂを振動させるように構成されている。振動はドライバー１０４によって実行される。また、メーター電子機器２０は、ピックオフセンサー１０５、１０５’から生じる振動信号をさらに受信する。振動信号は、フローチューブ１０３Ａ、１０３Ｂの振動応答を含んでいる。メーター電子機器２０は、振動応答を処理して応答周波数および／または位相差を求める。また、メーター電子機器２０は、振動応答を処理して流動流体の質量流量および／または密度を含む１つ以上のフロー（流れ）に関する測定値を求めるようになっている。他の振動応答特性および／またはフローに関する測定値も考えられており、それらもまた本明細書および特許請求の範囲に含まれる。 
【００５２】
一つの実施形態では、フローチューブ１０３Ａ、１０３Ｂは図示されているようなほぼＵ字形のフロー導管である。それに代えて、他の実施形態では、フロー導管はほぼ直線状のフロー導管であってもよい。フローメーターのさらなる形状および／または形態を用いてもよく、それらもまた本明細書および特許請求の範囲に含まれる。
【００５３】
図３には、本発明にかかる拡散被膜２０２を有するフローチューブ１０３の断面を示す図である。図３は、フローチューブ１０３を示すとともに、フローチューブ１０３の材料の中に拡散される拡散被膜２０２をさらに示している。したがって、被膜材は、フローチューブ１０３の一部、すなわちフローチューブ１０３に一体化されたものとなる。この拡散被膜２０２は、単にフローチューブ１０３に加えられ、フローチューブ１０３に結合または固定される別個の層のことではない。拡散被膜２０２の材料は、拡散プロセスにおいて用いられる高温度により構造体と混合され、構造体の一部となる。 
【００５４】
拡散被膜２０２は、内面を含むフローメーター組立体１０の少なくとも１部分の中に拡散される。それに加えて、拡散被膜２０２は、さらに、フランジ１０１、１０１’、マニホルド１０２、１０２’、もしフローメーター組立体１０に含まれていればスペーサー１０６、ブレースバー、バランス錘／バランス構造体、および／または他のコンポーネント用のマウントに塗布されてもよい。 ここに記載のコーティングされうるコンポーネントのリストはすべてを網羅するものではなく、本明細書に記載のように、フローメーター組立体１０の他の部分がコーティングされてもよい。実施形態によっては、拡散被膜２０２は、振動式フローメーター５の流路全体に塗布されるようになっているような場合もある。
【００５５】
重要なことは、フローメーター組立体１０に感温素子を取り付ける前に、拡散被膜２０２がフローメーター組立体１０の少なくとも１部分に拡散されることである。このことには、拡散プロセスの温度によって影響を受けうるいかなる感温素子も含まれうる。たとえば、フローチューブのピックオフセンサー、温度センサー、ドライバーおよび配線は、熱により破損されうる非金属成分を通常含んでいる。また、接着剤、プラスチックス、電気絶縁材料、回路材料、および他の比較的低温材料の如き他のコンポーネントが影響を受ける場合もある。 
【００５６】
したがって、実施形態によっては、溶接作業の大部分または全部が終了した後、拡散被膜２０２が塗布されるようになっている場合もある。したがって、溶接作業が拡散被膜２０２を破損したりまたはそれに対して影響を与えたりすることはない。既にコーティングされているコンポーネントを溶接することが必要ではなくなるので、被膜を溶かしてしまうまたは弱めてしまうる溶接作業の可能性はない。さらに、拡散被膜２０２は、たとえば低スポットまたは小ギャップの如き溶接のなんらかの欠陥を少なくとも部分的に埋めることが可能である。
【００５７】
フローチューブ１０３の腐食を防ぐための如きさまざまな目的に対して所望の表面組成を実現することができる。それに代えてまたはそれに加えて、所望の表面組成により、流動流体との化学反応を防止し、および／または、フローチューブ１０３と流体との間での浸出または移動を防止させることができる。さらに、１つ以上の被膜により非常に強固な表面が提供され、浸食を防止することが可能となる。さらに、被膜により、流れにとって滑りやすくする、すなわち流れに対する摩擦係数を小さくすることが可能となる。 
【００５８】
拡散被膜２０２は、析出プロセスによって塗布することができる。拡散被膜２０２は、蒸着プロセスによって塗布することができる。拡散被膜２０２は化学蒸着プロセスによって塗布することができる。
【００５９】
用いることができる析出または拡散の形態は複数有り、表面に材料を蒸着させる／めっきさせる方法にも多くの異なる変形例がある。蒸着法のいくつかのタイプは次のとおりである：エーロゾル補助化学蒸着法（ＣＶＤ）、プラズマＣＶＤ、マイクロ波ＣＶＤ、直接液体注入ＣＶＤ、原子層ＣＶＤ、熱線ＣＶＤ、急速加熱ＣＶＤおよび気相エピタキシー。      
【００６０】
いうまでもなく、このリストはすべてを網羅しているわけではなく、他のプロセスも存在しうるしまたは開発されうる。表面に被膜を塗布するために、これらのプロセスのすべてまたはこれらのプロセスを変形したものを用いることができ、本特許の技術範囲を限定するものではない。 
【００６１】
拡散被膜２０２は高温プロセスにより塗布される。この高温プロセスでは、フローメーター組立体１０（または、その一部）が拡散キャリアと共に拡散チャンバ内に配置される。フローメーター組立体１０は拡散キャリアの存在下で加熱される。拡散キャリアの拡散成分は、フローメーター組立体１０の１つ以上の表面上に、そしてその中へと拡散されていく。温度は、フローメーター組立体１０の材料、拡散被膜２０２となる拡散成分、およびキャリア材料、所望の拡散速度、外部加熱などを含む他の考えうる要因に依存しうる。
【００６２】
拡散された金属は、フローメーター組立体１０の一部となり、フローメーター組立体１０に単に結合または接着されたものではない。このことは、高温度拡散環境を用いることにより実現される。高温度拡散環境下では、拡散被膜が、前もって決められている高温度を超える温度で、フローメーター組立体１０に拡散される。実施形態によっては、前もって決められている高温度とは、華氏３００度以上の温度であるか、または金属の（もしくは、より強固な）フローメーター材料に非プラスチックス製の被膜材料を拡散させるのに必要とされる任意の温度である。拡散には、被膜材料の分子がフローメーター材料に少なくとも部分的に入り込み、フローメーター材料の分子と混じり合い、結合し、および／またはインターロックされることが必要とされる。
【００６３】
この理由により、拡散被膜２０２をプラスチックから作られたフローチューブに対して適用することはできない。高温プラスチックであってもまたは熱可塑性プラスチックであっても同様である。 
【００６４】
得られた拡散被膜２０２はフローチューブ材料と一体化している。さらに、拡散被膜２０２は、図に示されているように、均一なかつ識別可能な層を形成するわけでもないし、それに制限されるわけでもない。このことは、従来技術とは対照的である。 
【００６５】
拡散キャリアは、フローメーター組立体１０に析出される前もって決められている拡散粒子（すなわち、拡散成分）を運ぶガスを含みうる。前もって決められている拡散粒子は、耐腐食性の材料または混合物でありうる。拡散キャリアは、周囲圧力で、周囲圧力よりも高い圧力で、または周囲圧力よりも低い圧力で注入されてもよい。それに代えて、拡散キャリアは、前もって決められている拡散粒子または化学物質を含有している液体、スラリー、ペーストなどを含みうる。 
【００６６】
フローメーター組立体１０の少なくとも１部分が拡散キャリアと接触させられる。前もって決められている拡散粒子は、フローメーター組立体１０の一部または全部の表面に拡散される。
【００６７】
拡散キャリアは、拡散プロセスを補助するいかなる化学反応物、触媒またはプロモータをさらに含みうる。拡散キャリアが熱により活性化され、前もって決められている拡散粒子が、フローメーター組立体１０の表面に析出、拡散される。ＣＶＤプロセスによっては、熱により活性化された拡散キャリアと共に、プラズマも拡散キャリアを活性化させ、コーティングの質を向上させる。
【００６８】
拡散被膜２０２は、いかなる適切な厚みであってもよい。被膜材料が、フローチューブ１０３の金属に拡散されるので、拡散被膜２０２の厚みは非常に薄いものとなりうる。拡散被膜２０２の薄さに関する１つの制限は、たとえば下層にあるフローチューブ材料の多孔性についてである。フローチューブ材料が多孔性である場合には、より厚い拡散被膜２０２が必要となりうる。他の制限は、たとえばフローチューブ表面の滑らかさである。粗い表面は、下層のフローチューブ材料を完全に覆い、コーティング内のいかなるピンホール欠陥をも防止するために、より厚い拡散被膜２０２が必要となる。さらにいえば、フローメーター組立体１０の１つの領域に厚い拡散被膜２０２が必要な場合、フローメーター組立体１０全体にわたって厚い拡散膜が必要となりうる。いうまでもなく、拡散被膜２０２が完全な平滑面を有しているわけでもなく、また規則的なもしくは均一な層を有しているわけでもないので、拡散被膜２０２の厚さの測定は困難なことである。 
【００６９】
拡散被膜２０２は、金属であってもよいし、または金属混合物であってもよい。それに代えて、拡散被膜２０２は、フローチューブ１０３に拡散されうる非金属製材料であってもよい。 
【００７０】
好ましくは、拡散被膜２０２は、高耐腐食性材料である。拡散被膜２０２は、化学的に非常に安定しておりかつ反応しない材料である。拡散被膜２０２は、流体から材料を侵出させない材料である。拡散被膜２０２は、流体が拡散被膜２０２から材料を侵出させないような材料である。 
【００７１】
実施形態によっては、拡散被膜２０２は、シリコンであってもよいし、またはシリコン材料が主成分であってもよい。この実施形態では、拡散被膜２０２は、通常厚さが約２５ミクロンでありうる。それに代えて、拡散被膜２０２は、炭素であってもよいし、または、たとえばＣ２Ｈ２拡散キャリアによって供給されるような炭素物質が主成分であるものであってもよい。この実施形態では、拡散被膜２０２は、その厚さが約８０ミクロンであってもよい。いうまでもなく、他の拡散材料／拡散キャリアも考えられており、それらもまた本明細書および特許請求の範囲に含まれる。
【００７２】
実施形態によっては、拡散被膜２０２は、フローチューブ１０３またはフローメーター組立体１０の内面に塗布される場合もある。実施形態によっては、拡散被膜２０２は、フローチューブ１０３またはフローメーター組立体１０の外面に塗布される場合もある。 実施形態によっては、拡散被膜２０２は、フローチューブ１０３またはフローメーター組立体１０のすべての表面に塗布される場合もある。このことには、流入口構造、流出口構造、フロースプリッタがさらに含まれうる。それに加えて、拡散被膜２０２は、フランジ／プロセスコネクション１０１および１０１’が耐腐食性を必要としうるので、フランジ／プロセスコネクション１０１および１０１’を含む、フローメーター組立体１０の他の表面に塗布されてもよい。 本発明に従ってコーティングしうる他のコンポーネントには、スペーサー、マニホルド、リンクまたはブレースバー、バランス構造体、およびマウント構造体が含まれる。上述の実施例は、すべてを網羅したものではなく、コーティングされる他の表面またはコンポーネントも考えられており、それらもまた本明細書および特許請求の範囲に含まれる。 
【００７３】
フローチューブ１０３および／またはフローメーター組立体１０は、前もって決められている材料から作ることができる。フローチューブ１０３および／またはフローメーター組立体１０は、高温度拡散処理にさらすことができる材料から作ることができる。実施形態によっては、フローチューブ１０３および／またはフローメーター組立体１０は、たとえば前もって決められている金属または金属材料から作ることができる。実施形態によっては、フローチューブ１０３は、たとえば良好な振動特性および良好な耐腐蝕性特性を有しているステンレススチールから作ることができる。それに代えて、フローメーター組立体１０のコンポーネントは他の材料から作られてもよい。フローメーター組立体１０は、拡散プロセスの温度に耐えることができるガラス、セラミック、クオーツまたは他の材料から作られるように、部分的にまたは完全に非金属製であってもよい。
【００７４】
図４には、本発明にかかる拡散被膜２０２を備えている、単一の真っ直ぐなチューブ型の振動式フローメーター５が示されている。拡散被膜２０２は、図示されている実施形態に記載のフローチューブ１０３の内面にのみ形成されている。しかしながら、上述のように、振動式フローメーター５のさまざまな領域が拡散被膜２０２を有していてもよいということはいうまでもない。真っ直ぐなチューブ型振動式フローメーター５は拡散被膜２０２を有している。拡散被膜２０２は、上述の図および説明のように塗布され、厚く、高価で、振動により修正されるフローチューブ構造またはフローメーター組立体構造を必要とすることなく、比較的に層が薄い腐食用被膜であるという利点を提供している。 
【００７５】
所望ならば、複数の利点を提供するために、本発明にかかる振動式フローメーターおよび方法は、実施形態のうちのいずれかに従って採用することができる。拡散被膜は、フローメーター組立体と流動流体との間にバリアを提供している。拡散被膜は、構造体の一部であって、構造体に単に結合されたものではない一体化された被膜を提供している。したがって、拡散被膜は、分離せず、薄層に分かれず、または、ばらばらにならない。拡散被膜は、薄く、わずかな質量しか加えないので、振動特性に対しては無視できる影響しか与えない。拡散被膜を用いることにより、フローメーター組立体は、フローチューブ材料の振動特性を保持することができるようになる。拡散被膜は、バリアを提供するための高価な材料をあまり必要としない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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