CN110892357A - 流体控制***以及流量测定方法 - Google Patents

流体控制***以及流量测定方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种流体控制***(1),具备:第一阀(21),其设置于流量控制器(10)的下游侧;流量测定装置(30),其设置在第一阀(21)的下游侧并具有第二阀(22);开闭检测器(26),其设置于第二阀(22);以及控制部(25),其控制第一阀(21)和第二阀(22)的开闭动作,控制部(25)根据开闭检测器(26)输出的信号控制第一阀(21)的开闭。

Description

流体控制***以及流量测定方法
技术领域
本发明涉及一种流体控制***以及流量测定方法,特别涉及一种具备连接在流量控制器的下游侧的流量测定装置的流体控制***以及使用该流体控制***的流量测定方法。
背景技术
设置于半导体制造装置等的气体供给***一般构成为,经由针对各供给气体的每种设置的流量控制器,将多种气体切换供给至处理腔室等气体使用对象。
在流量控制器的运用中,期望随时进行流量精度的确认或流量校正,在流量精度的确认或流量校正中,有时使用增量法作为流量测定方法。增量法是通过检测流入已知的增量容量的每单位时间的流体的量来测定流量的方法。
在增量法中,在关闭下游侧的阀的状态下使气体向设置在流量控制器的下游的规定的增量容量(V)流动,通过测定此时的压力上升率(ΔP/Δt)和温度(T),例如,能够根据Q=22.4(ΔP/Δt)×V/RT(R为气体常数)通过运算求出流量Q。
专利文献1中公开了根据增量法的流量测定的一例。在专利文献1所记载的气体供给装置中,设置有多个气体供给管线,从与各气体供给管线连接的流量控制器的下游侧的开闭阀到设置于共用气体供给路径的开闭阀为止的流路被用作增量容量。另外,专利文献2中公开了根据增量法的流量测定的一例。
现有的技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2006-337346号公报
专利文献2:国际公开第2013/179550号
但是,特别是在将如上所述将气体流路用作增量容量时等,由于基准容积较小且压力上升的测定时间较短,存在流量测定的测定精度降低的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的,其主要目的在于提供一种能够以更高的精度进行流量测定的流体控制***。
根据本发明的实施方式的流体控制***,具备:设置于流量控制器的下游侧的第一阀;设置于所述第一阀的下游侧且具有第二阀的流量测定装置;设置于所述第二阀的开闭检测器;以及控制所述第一阀和所述第二阀的开闭动作的控制部,根据所述开闭检测器输出的信号对所述第一阀的开闭进行控制。
在一实施方式中,所述控制部根据基于所述开闭检测器输出的信号而检测到的所述第二阀的开闭,控制向所述第一阀输出的开闭命令的时机。
在一实施方式中,所述流量测定装置还具有配置在所述第二阀的上游侧的压力传感器,并以使用所述压力传感器测定关闭所述第二阀后的流路内的压力上升的方式构成,基于所述开闭检测器输出的信号来决定所述压力上升的起点。
在一实施方式中,所述流体控制***,包括:多个第一流路,所述多个第一流路分别具有所述流量控制器以及所述第一阀,第二流路,所述第二流路共用地连接于所述多个第一流路的下游侧,用于向使用对象供给由所述流量控制器控制了流量的流体;以及第三流路,所述第三流路以从所述第二流路分支的方式设置并具有所述流量测定装置。
在一实施方式中,所述流量控制器是具备控制阀、节流部、测定所述节流部的上游侧的压力的上游压力传感器的压力式流量控制装置。
根据本发明的实施方式的流量测定方法,是在流体控制***中进行的流量测定方法,所述流体控制***具备:设置于流量控制器下游侧的第一阀;设置于所述第一阀的下游侧并具有压力传感器、温度传感器和第二阀的流量测定装置;设置于所述第二阀的开闭检测器;以及控制所述第一阀和所述第二阀的开闭动作的控制部,所述流量测定方法包括:第一工序,打开所述第一阀和所述第二阀而使气体流动,在气体流动的状态下关闭所述第二阀,在关闭所述第二阀后,经过增量时间后关闭所述第一阀,使用所述压力传感器和所述温度传感器测定关闭所述第一阀后的压力和温度;第二工序,打开所述第一阀和所述第二阀而使气体流动,在气体流动的状态下同时关闭所述第一阀和所述第二阀,使用所述压力传感器和所述温度传感器测定关闭所述第一阀和所述第二阀后的压力和温度;第三工序,基于在所述第一工序中测定的压力和温度以及在所述第二工序中测定的压力和温度来计算流量,在所述第一工序中,基于来自所述开闭检测器的输出判断所述第二阀关闭的时刻,在所述第二工序中,在进行同时关闭所述第一阀和所述第二阀的动作时,根据所述开闭检测器输出的信号,控制向所述第一阀输出的开闭命令的时机。
在一实施方式中,所述第三工序包括如下工序:使用在所述第一工序中测定的压力PA和温度TA以及在所述第二工序中测定的压力PB和温度TB,按照Q=22.4·Vs·(PA/TA-PB/TB)/(R·Δt)(其中,Vs为增量容量,R为气体常数,Δt为在所述第一工序中从关闭所述第二阀起到关闭所述第一阀为止的所述增量时间),计算流量Q。
发明效果
根据本发明的实施方式,能够适当地进行流量测定。
附图说明
图1是表示根据本发明的实施方式的流体控制***的示意图。
图2是表示在本发明的实施方式中使用的压力式流量控制装置的例示性结构的图。
图3是表示比较方式中的流量测定的阀动作顺序等的图。
图4是表示实施方式中的流量测定的阀动作顺序等的图。
符号说明
1 流体控制***
2 处理腔室
3 真空泵
4 气体供给源
10 流量控制器
11 节流部
12 压力传感器
13 温度传感器
14 控制阀
16 控制电路
20 增量容量
21 第一阀
22 第二阀
23 压力传感器
24 温度传感器
25 控制部
26 开闭检测器
30 流量测定装置
具体实施方式
以下,一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明,但本发明不限于以下的实施方式。
图1表示本发明的实施方式所涉及的流体控制***1。流体控制***1构成为能够以控制的流量将来自气体供给源4的气体供给到半导体制造装置的处理腔室2等气体使用对象。
流体控制***1具有分别与不同的气体供给源4连接的多个第一流路L1和其下游侧的第二流路L2以及第三流路L3。在各个第一流路L1上设置有流量控制器10和设置在流量控制器10的下游侧的第一阀21。各第一流路L1以及分别设置的流量控制器10和第一阀21也可以作为一体而设置在一个流量控制单元(气体箱)内。
在第一流路L1的下游侧连接有第二流路L2,该第二流路L2用于将由流量控制器10控制了流量的气体供给至处理腔室2。第二流路L2相对于多个第一流路L1共用地设置,来自任一个第一流路L1的气体都通过第二流路L2供给到处理腔室2。
在设置于第二流路L2的处理腔室2上连接有真空泵3,典型地,来自气体供给源4的气体在使真空泵3动作而将流路减压的状态下,经由流量控制器10向处理腔室2供给。另外,在第二流路L2上设置有隔断阀5,能够根据需要阻断气体向处理腔室2的流动。
另外,在第一流路L1的下游侧,以从第二流路L2分支的方式设置有第三流路L3。第三流路L3也与第二流路L2相同,相对于多个第一流路L1共用地设置。
在第三流路L3上设置有上游侧的隔断阀6和流量测定装置30,流量测定装置30的下游侧与真空泵31连接。在本实施方式的流体控制***1中,在关闭第二流路L2的隔断阀5并打开第三流路L3的隔断阀6的状态下,通过使气体选择性地在第三流路L3的流量测定装置30中流通,能够进行流量测定。
在本实施方式的流体控制***1中,设置于第一流路L1的各流量控制器10可以是如图2所示的压力式流量控制装置10a。压力式流量控制装置10a具备:具有微细开口(流孔)的节流部11;设置在节流部11的上游侧的控制阀14(阀14a以及其驱动部14b);和设置在节流部11与控制阀14之间的压力传感器(上游压力传感器)12以及温度传感器13。作为节流部11,除了流孔板等流孔部件之外,还可以使用临界喷嘴或音速喷嘴。流孔或喷嘴的口径例如设定为10μm~500μm。另外,作为控制阀14,例如可以使用通过压电致动器(驱动部14b)驱动金属制隔膜阀(阀14a)的压电元件驱动型控制阀。
压力传感器12和温度传感器13经由AD转换器与控制电路16连接。控制电路16也与控制阀14的驱动部14b连接,基于压力传感器12和温度传感器13的输出等生成控制信号,通过该控制信号控制控制阀14的动作。在本实施方式中,控制电路16设置于各压力式流量控制装置10a,但在其他方式中,也可以相对于多个压力式流量控制装置10a,在外部设置共用的控制电路16。另外,AD转换器也可以内置于控制电路16。
在压力式流量控制装置10a满足临界膨胀条件PU/PD≥约2(其中,PU:节流部上游侧的气体压力(上游压力),PD:节流部下游侧的气体压力(下游压力),约2为氮气的情况)时,通过节流部的气体的流速被固定为音速,利用流量不是由下游压力PD而是由上游压力PU决定的原理,进行流量控制。当满足临界膨胀条件时,节流部下游侧的流量Q由Q=K1·PU(K1是与流体的种类和流体温度相关的常数)给出,流量Q与由上游压力传感器12测定的上游压力PU成比例。另外,在其他方式中,在节流部11的下游侧具备下游压力传感器(未图示)的情况下,即使在上游压力PU与下游压力PD之差较小且不满足临界膨胀条件的情况下,也能够算出流量,并且能够基于由各压力传感器测定的上游压力PU和下游压力PD,通过规定的计算式Q=K2·PD m(PU-PD)n(这里K2是与流体的种类和流体温度相关的常数,m、n是基于实际的流量导出的指数)算出流量Q。
为了进行流量控制,将设定流量输入到控制电路16,控制电路16基于压力传感器12的输出(上游压力PU)等,根据上述的Q=K1·PU或Q=K2·PD m(PU-PD)n通过运算求出流量,并对控制阀14进行反馈控制以使该流量接近所输入的目标流量。通过运算求出的流量也可以作为流量输出值来表示。
但是,在本实施方式的流体控制***1中,作为流量控制器10使用的装置不限于这种类型的压力式流量控制装置10a,例如也可以是热式流量控制装置或其他类型的流量控制装置。
再次参照图1。如上所述,在第三流路L3上设置有流量测定装置30。流量测定装置30配置在从通向处理腔室2的第二流路L2分支的第三流路L3上,但在其他方式中,也可以配置为介于第二流路L2的中途。另外,设置在流量测定装置30的下游侧的真空泵31也可以兼用设置在第二流路L2的下游侧的真空泵3。流量测定装置30只要设置成与流量控制器10的下游侧连通,就能够以各种方式配置。
如图1所示,本实施方式的流量测定装置30具备第二阀22、压力传感器23以及温度传感器24。压力传感器23以及温度传感器24设置在第二阀22的上游侧附近,能够测定第一阀21与第二阀22之间的流路的压力以及温度。
流量测定装置30还具有用于检测第二阀22的实际的开闭动作的开闭检测器26。作为开闭检测器26,可以使用能够检测第二阀22的阀体的移动的位置传感器等各种传感器。另外,在使用后述的AOV作为第二阀22的情况下,可以使用对与阀体联动地移动的活塞的位置进行测定的位移计、检测阀杆的上下移动的限位开关等作为开闭检测器26。开闭检测器26只要能够立即检测第二阀22的实际的开闭状态,则可以以各种方式设置。
另外,流体控制***1具备控制部25,来自流量测定装置30的压力传感器23以及温度传感器24的输出信号以及来自开闭检测器26的输出信号被输入到控制部25。控制部25可以与压力传感器23、温度传感器24、第二阀22一起一体地设置,也可以是设置于外部的处理装置。
在本实施方式中,控制部25以能够控制第一阀21以及第二阀22的动作的方式与它们连接。但是,在其他方式中,第一阀21以及第二阀22的动作也可以由与控制部25分开设置的控制部控制。
控制部25典型地内置有CPU、ROM或RAM等存储器(存储装置)M、A/D转换器等的一部分或全部,也可以包含被构成为执行后述的流量测定动作的计算机程序,能够通过硬件以及软件的组合来实现。控制部25也可以具备用于与计算机等外部装置交换信息的接口,由此,能够进行从外部装置向ROM的程序以及数据的写入等。
作为第一阀21、第二阀22,使用开闭阀(隔断阀),例如使用AOV(Air OperatedValve:气动阀)等流体驱动阀、电磁阀、电动阀等电气动作阀。在其他方式中,第一阀21也可以是内置于流量控制器10的阀。
然而,在本实施方式中,第一阀21和第二阀22使用不同类型的阀,更具体而言,作为第一阀21使用更小型的阀,作为第二阀22使用更大型的阀(例如,3/8英寸阀)。其结果,第二阀22的响应性低于第一阀21的响应性。
另外,当使用AOV作为第一阀21和第二阀22时,根据AOV的设计,阀的响应性也会产生差异。AOV例如具备:包括介于流路的阀体的阀机构、和与阀机构连接的压缩空气管线,通过从压缩机经由调节器等向压缩空气管线送入压缩空气,能够关闭阀。
在使用AOV的情况下,根据向阀机构供给的空气的供给压(动作压)而有时在阀的驱动速度上产生差异,由此,存在在第一阀21与第二阀22中响应性产生差异的情况。另外,在AOV中,响应性也根据压缩空气管线的长度而变化,管道越长响应性越低。
因此,例如,即使同时对第一阀21和第二阀22发出关闭命令,实际上,也存在第一阀21比第二阀22早关闭的情况。另外,在使用响应性较低的第二阀22时,第二阀22实际上从发出关闭命令时起延迟关闭。因此,若将发出关闭命令时视为第二阀22关闭的时刻,则会产生时间上的误差,由于该原因,流量测定精度有可能降低。
因此,在本实施方式的流体控制***1中,基于开闭检测器26输出的信号,检测第二阀22的实际的开闭,从而能够更准确地确定第二阀22的开闭时刻。由此,如以下说明的那样,例如在通过增量法进行流量测定时,能够以比以往更高的精度进行流量测定。
以下,对本实施方式中的根据增量法的流量测定方法进行具体说明。
在本流量测量方法中,可以将第一阀21与第二阀22之间的流路(图1中粗线所示的部分)用作增量容量20(体积:Vs)。这样,不另外设置增量箱而将流路的一部分用作增量容量,从而能够实现流量测定装置30的小型化、低成本化,并且能得到能够在短时间内进行流量测定的优点。
另外,流量控制器10存在组装到气体供给***1后流量控制特性发生变化,或者由于长年的使用而使节流部的形状发生变化而上游压力与流量的关系性发生变化的情况。与此相对,根据流体控制***1,能够使用流量测定装置30通过增量法在任意时刻以较高的精度测定流量,因此能够长期保证流量控制器10的精度。
图3以及图4是表示利用增量法进行流量测定时的阀动作顺序(第一阀21以及第二阀22的开闭时机)以及流量测定装置30的压力传感器23所输出的压力P的例示的一个方式的图。图3表示不具有开闭检测器26的情况下的比较方式,图4表示使用开闭检测器26的情况下的实施方式。
如图3的比较方式以及图4的实施方式所示,流量测定例如从第一阀21以及第二阀22关闭的状态开始。此时,图1所示的第二流路L2的隔断阀5关闭,第三流路的隔断阀6打开,成为来自第一流路L1的气体选择性地流向第三流路L3的状态。
接着,在进行流量测定的对象的第一流路L1中,将流量控制器10的设定流量设定为任意流量(例如,将最大流量设为100%时的50%流量等),并且在时刻t1打开对应的第一阀21。此外,进行流量测定的对象以外的第一流路L1的第一阀21维持关闭的状态,在本实施方式中,一次对一个第一流路L1进行流量测定。
另外,在时刻t1,也对第二阀22发出打开命令,由此,气体以设定流量向第二流路L2流动。此时,压力传感器23的测定压力P成为与设定流量对应的大小的压力PX
但是,此时,如图3以及图4所示,由于第二阀22的响应性较低,因此实际上,即使对第一阀21以及第二阀22在时刻t1发出打开命令,也会比该时刻t1稍延迟地打开第二阀22。另外,在本比较方式以及本实施方式中,作为第一阀21,使用能够从开闭命令开始几乎无延迟地进行开闭的阀。
另外,以上说明了在流量测定的开始时第一阀21以及第二阀22关闭的例子,但并不限定于此。在从流动被流量控制了的气体的状态进行流量测定的情况等其他方式中,有时也从第一阀21以及第二阀22打开的状态(时刻t1之后)开始流量测定。
接着,在时刻t2,从气体以设定流量在第三流路L3中流动的状态,同时关闭第一阀21和第二阀22。这是因为,如本申请人提交的PCT/JP2018/4325中所公开的那样,在没有产生气体的流动的状态(气体密封状态)下测定气体量或气体压力,并且校正通过增量法求出的测定流量。通过进行这样的校正,降低了测定误差的管线依赖性,能够更准确地求出增量时流入的实际的气体流量,能够进行更准确的流量测定。
为了得到上述的气体密封状态,典型的是,对第一阀21和第二阀22同时发出关闭命令。然而,实际上,第二阀22延迟关闭,并且在从时刻t2起延迟α的时刻t2’关闭。
因此,在图3所示的比较方式中,实际的压力推移X2(实线所示的曲线图)偏离第一阀21和第二阀22同时关闭时的理想压力推移X1(虚线所示的曲线图),由压力传感器23测定的密封时压力PB成为更低的值。这是因为,由于第二阀22的关闭操作延迟,即使在第一阀21关闭之后,也产生气体流出,随后的气体密封状态下的压力PB降低。另外,在气体密封状态下由温度传感器24测定的温度TB也有可能因第二阀22的动作延迟而偏离理想的测定温度。
另一方面,在图4所示的实施方式中,在时刻t2发出关闭命令时,基于开闭检测器26(参照图1)的输出信号检测第二阀22实际关闭的情况,基于检测到的关闭状态,调整对第一阀21的关闭命令的时机。更具体而言,在本实施方式中,由于第一阀21的响应性较高,因此在开闭检测器26检测到第二阀22的关闭状态时,向第一阀21输出关闭命令。这样,即使在第二阀22的响应性较低的情况下,也能够使第一阀21和第二阀22的关闭时机同步而大致同时关闭两者。因此,图4中实线所示的实际的压力推移X2与理想压力推移相同,能够以良好的精度测定密封时压力PB
另外,以上说明了在开闭检测器26检测到第二阀22的关闭状态时,向第一阀21输出关闭命令的方式,但不限于此。例如也可以在开闭检测器26能够连续地检测第二阀22的开闭度时,在检测到第二阀22即将关闭之前的状态时,向第一阀21输出关闭命令。由此,即使在第一阀21比关闭命令稍微延迟而关闭的情况下,也能够使第一阀21和第二阀22关闭的时机同步。向第一阀21发出关闭命令的时机可以考虑第一阀21以及第二阀22的响应性而任意地调整。
如上所述,在测定了设定流量下的密封状态下的压力以及温度(PB、TB)之后,如图3以及图4所示,打开第一阀21以及第二阀22,再次成为使气体以设定流量向第三流路L3以及流量测定装置30流动的稳定流状态。
之后,在时刻t4,维持第一阀21的打开状态不变,仅对第二阀22发出关闭命令。由此,气体积存在增量容量内,内部的压力P上升。然后,在由压力传感器23测定的压力P达到规定的压力PA时,判断为增量结束,第一阀21也关闭而成为气体流入后的密封状态。规定的压力PA可以根据增量容量的容积、设定流量等,预先任意地设定。另外,关闭第一阀21的时机(增量结束时机)也可以是从关闭第二阀22起经过了预先设定的规定时间时。
关闭第一阀21而成为密封状态后,使用压力传感器23以及温度传感器24测定上升后的压力以及温度(PA、TA)。另外,压力PA和温度TA优选在增量后的密封状态下,在气体的流入平息的状态下进行测定。这是因为,在刚刚关闭第一阀21之后,由于隔热压缩的影响,温度有可能暂时上升。因此,也可以关闭第一阀21并在经过规定时间后的气体稳定状态下,测定增量后的压力PA和温度TA
在增量法中,构成为使用压力传感器23来测定关闭第二阀22后的流路的压力上升。另外,为了求出每单位时间的气体流入量(即,流量),求出增量时间(压力上升时间)Δt,并基于此来算出流量。
更具体地说明,在本实施方式的流量测定方法中,根据nA=PAVS/RTA求出增量后的气体的摩尔数nA,并且根据nB=PBVS/RTB求出上述密封状态下的气体的摩尔数nB,求出认为实际流入的气体的摩尔数Δn=nA-nB=(PAVS/RTA)-(PBVS/RTB)=VS/R·(PA/TA-PB/TB)。在此,PA、TA是在增量后关闭第一阀21而使气体流入停止的时刻t5(或维持时刻t5后的密封状态并经过了规定时间的时刻)的压力以及温度,PB、TB是在时刻t2同时关闭第一阀21以及第二阀22后的密封状态下的压力以及温度。另外,R是气体常数,VS是增量容量的体积。
并且,流量Q是每单位时间流入的气体的体积,因此能够根据Q=22.4·Δn/Δt=22.4·VS·(PA/TA-PB/TB)/(R·Δt)求出气体流量Q(sccm)。在此,Δt是从关闭第二阀22而开始增量起到关闭第一阀21而使气体流入停止为止的时间(增量时间)。增量时间Δt例如被设定为2~20秒。
在此,在图3所示的比较方式中,由于未测定第二阀22实际关闭的时刻t4’,因此增量时间是以从对第二阀22发出关闭命令的时刻t4至压力P达到PA而第一阀21关闭的时刻t5’为止的时间来计量的。因此,尽管偏离理想压力推移X1而产生实际的压力推移X2,但作为增量时间,都使用在本来的增量时间Δt(=t5-t4)上加上延迟量d后的Δt+α(=t5’-t4)。因此,流量测定精度可能降低。
另一方面,在图4所示的实施方式中,能够使用开闭检测器26检测第二阀22实际关闭的时刻t4’。因此,作为增量时间,能够检测更准确的增量时间Δt=t5’-t4’。因此,能够提高流量测定的精度。
这样,在基于增量法的流量测定完成之后,在时刻t6使第一阀21以及第二阀22成为打开状态时,气体再次流出,并且密封空间内的气体压力降低至气体稳定流时的压力。
如以上说明的那样,在本实施方式中,由于能够使用开闭检测器26,更高精度地检测来自稳定流的密封状态下的压力PB和增量时间Δt,因此能够提高测定精度。
另外,如图1所示的流体控制***1那样,在将流量控制器10的下游侧的流路用作增量容量20的情况下,有时优选在连接流量控制器10而构建流体控制***1之后,通过测定求出增量容量20的体积Vs。增量容量20的体积VS,例如可以通过气体以设定流量QS向增量容量20流动的状态下关闭第二阀22后的压力变化率,基于QS=(ΔP/Δt)×(Vs/RT)来求出。增量容量20的体积Vs可以通过现有的各种方法来测定。这样,在为了测定增量容量20的体积VS而求出ΔP/Δt时,在本实施方式的流体控制***1中,也能够使用开闭检测器26检测第二阀22关闭的时刻,并基于此决定压力上升的起点,因此能够更准确地计量Δt,以更高的精度求出增量容量的体积Vs。另外,在求取增量容量的体积Vs时,通过以降低了与基准值的误差的特定的流量设定进行测定,也能够更高精度地求出体积Vs。
以上,说明了如下方式:在测定在时刻t2同时关闭第一阀21和第二阀22之后的压力PB以及温度TB的工序(第二工序)之后,进行测定增量后的气体的压力PA以及温度TA的工序(第一工序),但进行第一工序和第二工序的顺序也可以相反。但是,优选在第一工序和第二工序中,与开始时的设定流量对应的压力(开始时压力PX)相同。
如果是在进行了第一工序和第二工序之后,则能够使用在第一工序中得到的测定压力PA以及温度TA、和在第二工序中得到的测定压力PB以及温度TB,通过运算求出流量。这样测定的流量可以用于与流量控制器10的流量设定的比较验证,也能够基于通过上述的增量法求出的流量,进行任意的流量控制器10的流量设定的校正。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但也能够进行各种改变。例如,在上述中,作为第二工序,测定了从气体流动的状态到将第一阀21和第二阀22同时或大致同时关闭而设为密封状态时的压力以及温度,但也可以从关闭第二阀22起经过规定时间Δt’后,关闭第一阀21后对上升后的压力以及温度进行测定。
但是,第二工序中的上述规定时间Δt’被设定为比第一工序中的增量时间Δt短的时间,例如被设定为一半以下的时间。流量运算,可以通过从在第一工序求出的气体量n,减去在第二工序求出的气体量n’,而求出Δn=n-n’,并且将流入时间设为Δt-Δt’而通过运算求出流量。此时,也基于使用开闭检测器26检测到的实际的第二阀22的关闭时刻来决定压力上升时间等,由此能够以更高的精度进行流量测定。
产业上的可利用性
根据本发明的实施方式的流体控制***,能够以较高的精度进行流量测定。

Claims (7)

1.一种流体控制***,其特征在于,具备:
第一阀,所述第一阀设置于流量控制器的下游侧;
流量测定装置,所述流量测定装置设置于所述第一阀的下游侧且具有第二阀;
开闭检测器,所述开闭检测器设置于所述第二阀;以及
控制部,所述控制部控制所述第一阀和所述第二阀的开闭动作,
所述控制部根据所述开闭检测器输出的信号控制所述第一阀的开闭。
2.根据权利要求1所述的流体控制***,其特征在于,
所述控制部根据基于所述开闭检测器输出的信号而检测到的所述第二阀的开闭,控制向所述第一阀输出的开闭命令的时机。
3.根据权利要求1或2所述的流体控制***,其特征在于,
所述流量测定装置还具有配置在所述第二阀的上游侧的压力传感器,并以使用所述压力传感器测定关闭所述第二阀后的流路内的压力上升的方式构成,基于所述开闭检测器输出的信号来决定所述压力上升的起点。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的流体控制***,其特征在于,包括:
多个第一流路,所述多个第一流路分别具有所述流量控制器以及所述第一阀;
第二流路,所述第二流路共用地连接于所述多个第一流路的下游侧,用于向使用对象供给由所述流量控制器控制了流量的流体;以及
第三流路,所述第三流路以从所述第二流路分支的方式设置并具有所述流量测定装置。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的流体控制***,其特征在于,
所述流量控制器是具备控制阀、节流部、测定所述节流部的上游侧的压力的上游压力传感器的压力式流量控制装置。
6.一种流量测定方法,其为在流体控制***中进行的流量测定方法,所述流体控制***具备:设置于流量控制器下游侧的第一阀;设置于所述第一阀的下游侧并具有压力传感器、温度传感器和第二阀的流量测定装置;设置于所述第二阀的开闭检测器;以及控制所述第一阀和所述第二阀的开闭动作的控制部,
所述流量测定方法的特征在于,包括:
第一工序,打开所述第一阀和所述第二阀而使气体流动,在气体流动的状态下关闭所述第二阀,在关闭所述第二阀后,经过增量时间后关闭所述第一阀,使用所述压力传感器和所述温度传感器测定关闭所述第一阀后的压力和温度;
第二工序,打开所述第一阀和所述第二阀而使气体流动,在气体流动的状态下同时关闭所述第一阀和所述第二阀,使用所述压力传感器和所述温度传感器测定关闭所述第一阀和所述第二阀后的压力和温度;以及
第三工序,基于在所述第一工序中测定的压力和温度以及在所述第二工序中测定的压力和温度来计算流量,
在所述第一工序中,基于来自所述开闭检测器的输出判断所述第二阀关闭的时刻,
在所述第二工序中,在进行同时关闭所述第一阀和所述第二阀的动作时,根据所述开闭检测器输出的信号,控制向所述第一阀输出的开闭命令的时机。
7.根据权利要求6所述的流量测定方法,其特征在于,
所述第三工序包括如下工序:使用在所述第一工序中测定的压力PA和温度TA以及在所述第二工序中测定的压力PB和温度TB,按照Q=22.4·Vs·(PA/TA-PB/TB)/(R·Δt)(其中,Vs为增量容量,R为气体常数,Δt为在所述第一工序中从关闭所述第二阀起到关闭所述第一阀为止的所述增量时间),计算流量Q。
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