CN211403235U - 气体质量流量控制器检测模块及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气体质量流量控制器检测模块及设备，该设备包括：设备本体；设备本体上设置有：操作台、检测模块、气源提供模块、数据采集模块、电源提供模块；操作台与检测模块，通过第一待测气体质量流量控制器接入接口相连；气源提供模块与检测模块相连；数据采集模块与检测模块相连；电源提供模块，分别与数据采集模块、检测模块相连。通过设立不同气源，实现同时检测不同气源要求的MFC的检测，设定多路气路，增加了检测个数，实现综合性的MFC性能指标参数检测，测试并评价MFC精度，线性，重复性，响应时间等全部基于国标参数的关键参数，并能够实现多种控制模式的自动检测，数据记录，自动打印报告。

Description

气体质量流量控制器检测模块及设备

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，具体涉及一种气体质量流量控制器检测模块及设备。

背景技术

气体质量流量控制器((Mass Flow Controller，MFC)是带有控制气体质量流量的装置，主要用于对气体的质量流量进行精密测量和控制，在半导体微电子工业、特种材料研制、化学工业、石油工业、医药、环保和真空等多种领域的科研和生中有着重要的应用。因此，气体质量流量控制器的本身是否合格，性能指标参数是否合格，至关重要。

目前，在现有技术中，对MFC的质量检测，往往是生产厂商在产品装配生产后由质检进行检测，每个质检员检测一台MFC的性能参数，其中包括必须满足国家标准的参数指标，精度，线性度，响应时间等性能参数，每个质检员检查每一个步骤时都需要更换相应的标准设备和控制设备逐一连接后开始检测，检测后记录数据，计算，判断是否合格，填写出厂检测报告，流水线工作，程序繁琐，浪费人力资源。

因此，现在技术中的MFC检测存在操作繁琐、浪费时间、人力的技术问题。

实用新型内容

为了至少解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种气体质量流量控制器检测模块及设备。

本实用新型提供的技术方案如下：

一方面，一种气体质量流量控制器检测模块，所述检测模块包括第一子检测模块，所述第一子检测模块的输入端连接第一气源；

所述第一子检测模块，包括：过滤器、第一入口截止阀、第一检测单元、第一压力传感器、第一出口截止阀；所述第一检测单元，包括：第一待测气体质量流量控制器接入接口和第一流量标准，所述第一待测气体质量流量控制器接入接口和所述第一流量标准串联；

所述过滤器连接所述第一入口截止阀，所述第一入口截止阀连接所述第一检测单元，所述第一检测单元连接所述第一压力传感器，所述第一压力传感器连接所述第一出口截止阀；

第一待测气体质量流量控制器通过所述第一待测气体质量流量控制器接入接口接入所述第一检测单元，进行检测。

可选地，还包括：第一分组单元；所述第一分组单元连接所述第一入口截止阀和所述第一检测单元；

所述第一分组单元，包括：至少一个第一子分组单元；所述第一子分组单元的个数与所述第一检测单元的个数相同。

可选地，还包括：第二子检测模块，所述第二子检测模块的输入端，连接第二气源；

所述第二子检测模块，包括：第二入口截止阀、第二检测单元、第二压力传感器、第二出口截止阀；所述第二检测单元，包括：第二待测气体质量流量控制器接入接口和第二流量标准，所述第二待测气体质量流量控制器接入接口与所述第二流量标准串联；

所述第二入口截止阀连接所述第二检测单元，所述第二检测单元连接所述第二压力传感器，所述第二压力传感器连接所述第二出口截止阀；

第二待测气体质量流量控制器通过所述第二待测气体质量流量控制器接入接口接入所述第二检测单元，进行检测。

又一方面，一种气体质量流量控制器检测设备，包括：设备本体；所述设备本体上设置有：操作台、上述任一所述的检测模块、气源提供模块、数据采集模块、电源提供模块；

所述操作台与所述检测模块，通过所述第一待测气体质量流量控制器接入接口相连；

所述气源提供模块与所述检测模块相连，所述气源提供模块，包括：第一气源；

所述数据采集模块与所述检测模块相连；

所述电源提供模块，分别与所述数据采集模块、所述检测模块相连。

可选地，还包括：接口转换模块；所述接口转换模块用于为第一待测气体质量流量控制器提供供电及通信的物理连接和转换；

所述接口转换模块，包括：电源转换接口、通信转换接口。

可选地，所述气源提供模块，还包括：第二气源；所述第一气源为外接钢瓶气源；所述第二气源为内部供气气源。

可选地，所述数据采集模块为工控机。

可选地，还包括：人机交互模块；所述人机交互模块与所述数据采集模块相连；

所述人机交互模块，用于与所述数据采集模块进行数据交互。

可选地：所述人机交互模块，还用于根据检测数据打印检测报告。

可选地，还包括：底轮；所述底轮设置在所述设备本体的底部。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型实施例提供的气体质量流量控制器检测模块及设备，该设备包括：设备本体；所述设备本体上设置有：操作台、检测模块、气源提供模块、数据采集模块、电源提供模块；所述操作台与所述检测模块，通过所述第一待测气体质量流量控制器接入接口相连；所述气源提供模块与所述检测模块相连；所述数据采集模块与所述检测模块相连；所述电源提供模块，分别与所述数据采集模块、所述检测模块相连。通过设立不同气源，实现同时检测不同气源要求的MFC的检测，设定多路气路，增加了检测个数，实现综合性的MFC性能指标参数检测，测试并评价MFC精度，线性，重复性，响应时间等全部基于国标参数的关键参数，并能够实现多种控制模式的自动检测，数据记录，自动打印报告。本申请的气路提供多种机械接口形式和转接口，可以适用于全部MFC的接口连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种气体质量流量控制器检测模块电路原理图；

图2为本发明实施例提供的一种气体质量流量控制器检测设备的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的图2中的气体质量流量控制器检测设备的俯视图；

图4为本发明实施例提供的图2中的气体质量流量控制器检测设备的后视图；

图5为本发明实施例提供的图2中的气体质量流量控制器检测设备的侧视图；

图6为本发明实施例提供的数据采集模块电路原理示意图；

图7为本发明实施例提供的电源提供模块电路原理示意图。

附图标记：1-气体质量流量控制器检测模块；11-第一子检测模块；12-第一气源；111-过滤器；112-第一入口截止阀；113-第一检测单元；114-第一压力传感器；115-第一出口截止阀；1131-第一待测气体质量流量控制器接入接口；1132-第一流量标准；A-第一待测气体质量流量控制器；13-第一分组单元；131-第一子分组单元；14-第二子检测模块；15-第二气源；141-第二入口截止阀；142-第二检测单元；143-第二压力传感器；144-第二出口截止阀；1421-第二待测气体质量流量控制器接入接口；1422-第二流量标准；B-第二待测气体质量流量控制器；2-设备本体；21-操作台；22-气源提供模块；23-数据采集模块；24-电源提供模块；25-接口转换模块；26-人机交互模块；27-底轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

MFC的传统的检测中，通常是在MFC生产装配后，由专门质检人员进行人工检测，检测过程中，每个质检员检测一台MFC的性能参数，其中包括必须满足国家标准的参数指标，如：精度，线性度，响应时间等性能参数，每个质检员检查每一个步骤时都需要更换相应的标准设备和控制设备逐一连接后开始检测，检测后记录数据，计算，判断是否合格，填写出厂检测报告，流水线工作，程序繁琐，浪费人力资源。

基于此，本实用新型实施例提供首先一种气体质量流量控制器检测模块。

图1为本实用新型实施例提供的一种气体质量流量控制器检测模块电路原理图，请参阅图1，本实用新型实施例提供的气体质量流量控制器检测模块1，可以包括第一子检测模块11，第一子检测模块11的输入端连接第一气源12；第一子检测模块11，包括：过滤器111、第一入口截止阀112、第一检测单元113、第一压力传感器114、第一出口截止阀115；第一检测单元113，包括：第一待测气体质量流量控制器接入接口1131和第一流量标准1132，第一待测气体质量流量控制器接入接口1131和第一流量标准1132串联；过滤器111连接第一入口截止阀112，第一入口截止阀112连接第一检测单元113，第一检测单元113连接第一压力传感器114，第一压力传感器114连接第一出口截止阀115；第一待测气体质量流量控制器A通过第一待测气体质量流量控制器接入接口1131接入第一检测单元113，进行检测。

可选地，还可以包括：第一分组单元13；第一分组单元13连接第一入口截止阀112和第一检测单元113；第一分组单元13，包括：至少一个第一子分组单元131；第一子分组单元131的个数与第一检测单元113的个数相同。

例如，第一子分组单元131，可以包括相互串联的大减压阀和大截阀。

例如，在进行检测中，第一待测气体质量流量控制器通过接入接口1131接入第一检测单元113中。第一气源12打开，气体经过过滤器111过滤后进入第一入口截止阀112，在第一入口截止阀112导通时，气体进入第一分组单元13进行分流，在第一分组单元13导通时，气体进入第一检测单元113，对已经接入的第一待测气体质量流量控制器A依据第一流量标准1132进行检测，检测完成后，由第一压力传感器114测量此时气体的压力值，并通过第一出口截止阀115控制气体出口的开关。

可选地，还包括：第二子检测模块14，第二子检测模块14的输入端，连接第二气源15；第二子检测模块14，包括：第二入口截止阀141、第二检测单元142、第二压力传感器143、第二出口截止阀144；第二检测单元142，包括：第二待测气体质量流量控制器接入接口1421和第二流量标准1422，第二待测气体质量流量控制器接入接口1421与第二流量标准1422串联；第二入口截止阀141连接第二检测单元142，第二检测单元142连接第二压力传感器143，第二压力传感器143连接第二出口截止阀144；第二待测气体质量流量控制器B通过第二待测气体质量流量控制器接入接口1421接入第二检测单元142，进行检测。

可选地，第二检测模块14中还可以包括：第二分组单元，第二分组单元可以包括至少一个第二子分组单元，例如，第二子分组单元，可以包括：小减压阀和小截阀，此处与上述第一分组单元原理类似，此处不做赘述。

例如，在一个具体地检测过程中，可以根据待检测的气体质量流量控制器的规格、型号及检测参数要求为基准，选择不同的接入接口。

例如，气源可以分为第一气源12和第二气源15，第一气源12可以为外接钢瓶气源，可以实现非空气的测试和气泵无法达到流量工况的测试。第二气源15可以为通过气泵供气，例如，可以为通过40升气容1000W的空压机横置，来实现增压、储气、减压及供气，可以用于空气测试的产品和小流量的产品。为了提升检测精度，参阅图1，在第二子检测模块14中，还可以在第二气源15之前，连接过滤器，以使得检测更加准确。

为了加快检测速度，可以同时进行多路检测，例如，本实施例中，第一检测单元113的个数可以为至少一个，第二检测单元142的个数可以为至少一个，例如，本实施例中，可以优选2个第一检测单元113和6个第二检测单元142为例，进行说明。在检测过程中，可以八路检测气路并行，其中6路为30升/分钟以内流量试用，2路为30升/分钟以上流量试用。根据不同的流量，气路中所选用的阀体CV值(衡量流通能力的参数)有所区别，此处不做具体限定。

本实施例中，第二子检测模块的检测原理与第一子检测模块检测原理类似，具体检测过程请参阅上述第一子检测模块的检测过程，此处不做赘述。

基于一个总的发明构思，本实用新型实施例还提供一种气体质量流量控制器检测设备。

图2为本发明实施例提供的一种气体质量流量控制器检测设备的立体结构示意图，图3为本发明实施例提供的图2中的气体质量流量控制器检测设备的俯视图；图4为本发明实施例提供的图2中的气体质量流量控制器检测设备的后视图；图5为本发明实施例提供的图2中的气体质量流量控制器检测设备的侧视图。

请参阅图2-图5，本实用新型实施例提供的气体质量流量控制器检测设备，包括：设备本体2；设备本体2上设置有：操作台21、上述任一实施例记载的气体质量流量控制器检测模块1、气源提供模块22、数据采集模块23、电源提供模块24。

可选地，还包括：底轮27；底轮设置在设备本体的底部。

其中，为了合理安排各部分模块，可以将设备本体2进行分区块设置。例如，参见图2-图5，设备本体2可以设置为多层隔断式，分成不同的区域，设备主体的的整体架构可以采用40型材搭建，根据设计需要进行分区。为了满足称重要求及便于移动，可以在底部设置底轮，底轮采用500公斤以上承压自锁滚轮，可以在生产车间或设备现场进行移动检测，因此本设备不仅用于厂商生产过程，也可以用于客户现场租借等商业用途。

其中，操作台21与检测模块1通过第一待测气体质量流量控制器接入接口1131相连；气源提供模块22与检测模块1相连，气源提供模块22，包括：第一气源12；数据采集模块与检测模块相连；电源提供模块，分别与数据采集模块、检测模块相连。

可选地，还可包括：接口转换模块25；接口转换模块用于为第一待测气体质量流量控制器提供供电及通信的物理连接和转换；接口转换模块，包括：电源转换接口、通信转换接口。

可选地，气源提供模块，还包括：第二气源15；第一气源12为外接钢瓶气源；第二气源为内部供气气源。

例如，第一气源与第二气源分别通过气路管连接第一待测气体质量流量控制器接入接口和第二待测气体质量流量控制器接入接口，以使得气体流通。

例如，操作台上可以预留小流量MFC(流量从2毫升/分钟-30升/分钟)气路接口8个，尺寸为1/4VCR形式；另外大流量MFC(流量从30升/分钟-300升/分钟)气路接口2个，接口为1/2VCR形式；按照管径和流通能力尺寸合理安排大流量和小流量气路；除预留接口，还可以提供多种转接口，供不同接口形式的MFC使用；8路气路接口每路可以检测1台MFC，并且8路可以同时进行互不干扰。值得说明的是，此处8路只是列举，并不是限定。

例如，在本实施例中，接口转换模块25主要用来给操作台上的设备(被测MFC，高精度流量标准)提供电气供电及通讯的物理连接和转接。同时将电源和通讯线变为MFC能够直接使用的DB15针和DB9针接口，并且通讯形式变为三种接口提供给上层操作台使用，分别是PROFIBUS总线,DEVICENET总线，485总线。通过这部分转换，使用户的操作台和工控机采集通讯模块实现电气连接和数据交互。

可选地，数据采集模块23为工控机。可选地，还包括：人机交互模块26；人机交互模块与数据采集模块相连；人机交互模块，用于与数据采集模块进行数据交互。可选地，人机交互模块，还用于根据检测数据打印检测报告。

其中，人机交互模块，可以采用触摸屏。例如，人机交互界模块使用17英寸电容触摸屏，预装WINDOWS***，由VC++编写软件界面，软件主要功能为读取工控机采集卡数据信息并显示，读取工控机串口数据信息并显示，接受用户的指令实现一键检测、数据记录、报告打印。

图6为本发明实施例提供的数据采集模块电路原理示意图；图7为本发明实施例提供的电源提供模块电路原理示意图。

例如，参阅图6，工控机数据采集，包含了对各个物理硬件采集和控制所需要的AD和DA采集卡，对MFC通讯所需的PROFIBUS通讯卡DEVICENET通讯卡以及485串口卡，通过上位机软件与这些采集卡和模块的通讯可以实现程序对整机硬件的控制。例如，参阅图6，工控机可以包括：PCI-5010-D、串口、USB、AD卡PC11713、I/O卡PC11735U、Profibus卡6GK1561-1A01,其中，PCI-5010-D通过RSM RKM572与SPTC2相连，SPTC2通过RSC572-1M-RSC572连接Dnet HUB jbbs-57-E811,PTC2通过RSM43连接DC 24V电源。触摸屏TM1918通过RS232与USB与工控机串口及USB相连。ADAM3937通过PCLD10137-2连接工控机AD卡。ADAM3968通过PCLD10168-2连接工控机DA卡。此处对各型号均是列举，并不是限定。

参阅图7，电源提供模块，可以为工控机、显示器、气泵等提供电源，主要接受外界输入的220VAC供电，给需要220VAC供电的设备供电；并根据功率需要选择合适的AC-DC转换开关电源，将外部供电提供的220VAC变成操作台上设备需要使用和可能用到的两种电源输出±15V双电源及24V单电源。此处不做赘述。

本实用新型实施例提供的气体质量流量控制器检测设备，包括：设备本体；设备本体上设置有：操作台、检测模块、气源提供模块、数据采集模块、电源提供模块；操作台与检测模块，通过第一待测气体质量流量控制器接入接口相连；气源提供模块与检测模块相连；数据采集模块与检测模块相连；电源提供模块，分别与数据采集模块、检测模块相连。通过设立不同气源，实现同时检测不同气源要求的MFC的检测，设定多路气路，增加了检测个数，实现综合性的MFC性能指标参数检测，测试并评价MFC精度，线性，重复性，响应时间等全部基于国标参数的关键参数，并能够实现多种控制模式的自动检测，数据记录，自动打印报告。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种气体质量流量控制器检测模块，其特征在于，所述检测模块包括第一子检测模块，所述第一子检测模块的输入端连接第一气源；

所述第一子检测模块，包括：过滤器、第一入口截止阀、第一检测单元、第一压力传感器、第一出口截止阀；所述第一检测单元，包括：第一待测气体质量流量控制器接入接口和第一流量标准，所述第一待测气体质量流量控制器接入接口和所述第一流量标准串联；

所述过滤器连接所述第一入口截止阀，所述第一入口截止阀连接所述第一检测单元，所述第一检测单元连接所述第一压力传感器，所述第一压力传感器连接所述第一出口截止阀；

第一待测气体质量流量控制器通过所述第一待测气体质量流量控制器接入接口接入所述第一检测单元，进行检测。

2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于，还包括：第一分组单元；所述第一分组单元连接所述第一入口截止阀和所述第一检测单元；

所述第一分组单元，包括：至少一个第一子分组单元；所述第一子分组单元的个数与所述第一检测单元的个数相同。

3.根据权利要求1-2任一所述的模块，其特征在于，还包括：第二子检测模块，所述第二子检测模块的输入端，连接第二气源；

所述第二子检测模块，包括：第二入口截止阀、第二检测单元、第二压力传感器、第二出口截止阀；所述第二检测单元，包括：第二待测气体质量流量控制器接入接口和第二流量标准，所述第二待测气体质量流量控制器接入接口与所述第二流量标准串联；

所述第二入口截止阀连接所述第二检测单元，所述第二检测单元连接所述第二压力传感器，所述第二压力传感器连接所述第二出口截止阀；

第二待测气体质量流量控制器通过所述第二待测气体质量流量控制器接入接口接入所述第二检测单元，进行检测。

4.一种气体质量流量控制器检测设备，其特征在于，包括：设备本体；所述设备本体上设置有：操作台、权利要求1-3任一所述的检测模块、气源提供模块、数据采集模块、电源提供模块；

所述操作台与所述检测模块，通过所述第一待测气体质量流量控制器接入接口相连；

所述操作台通过所述第一待测气体质量流量控制器接入接口与所述检测模块相连；

所述气源提供模块与所述检测模块相连，所述气源提供模块，包括：第一气源；

所述数据采集模块与所述检测模块相连；

所述电源提供模块，分别与所述数据采集模块、所述检测模块相连。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，还包括：接口转换模块；所述接口转换模块用于为第一待测气体质量流量控制器提供供电及通信的物理连接和转换；

所述接口转换模块，包括：电源转换接口、通信转换接口。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述气源提供模块，还包括：第二气源；所述第一气源为外接钢瓶气源；所述第二气源为内部供气气源。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述数据采集模块为工控机。

8.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，还包括：人机交互模块；所述人机交互模块与所述数据采集模块相连；

所述人机交互模块，用于与所述数据采集模块进行数据交互。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述人机交互模块，还用于根据检测数据打印检测报告。

10.根据权利要求4-9任一所述的设备，其特征在于，还包括：底轮；所述底轮设置在所述设备本体的底部。

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