JP2016057319A - 流量測定装置及び流量制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
測定対象流体が流れる流体抵抗部材3と、対象流体が導かれる感圧面に貼り付けられた抵抗素子2Bの電気抵抗値の変化から流体抵抗部材3の上流側圧力を測定することが可能であるとともに抵抗素子2Bの温度による電気抵抗値の変化から前記感圧面の温度を測定することが可能な上流側圧力センサ21と、流体抵抗部材3を流れる対象流体の温度を測定可能な位置に配置された温度検知手段8と、上流側圧力センサ21で測定された上流側流路の圧力及び前記流体抵抗部材の圧力−流量特性に加えて、上流側圧力センサ21で測定された圧力センサ温度及び温度検知手段8で測定された流体抵抗部材3における対象流体温度に少なくとも基づいて、当該対象流体の流量を算出する流量算出部9とを備えるようにした。
【選択図】 図9
Description
流量算出部での算出パラメータに前記流体抵抗部材が有する圧力−流量特性をさらに用いてもよい。
本実施形態に係る流量制御装置100は、例えばガスパネルに搭載されて半導体製造装置の材料供給ラインの一部を構成するもので、図1に流体回路図、図2に全体斜視図を示すように、流量制御対象である流体が流れる内部流路1aを有するボディユニット1と、前記内部流路1a上に設けられた流量調整弁4と、この流量調整弁4よりも下流側に設けられ、当該内部流路1aを流れる流体の質量流量を測定する流量測定装置10と、この流量測定装置10による測定流量が予め定めた目標流量になるように前記流量調整弁4を制御する制御回路6とを具備している。以下に各部を詳述する。
なお、具体的な抵抗素子としては、シリコン等で形成されたMEMSやピエゾ素子を挙げることができ、温度測定機能の観点からはMEMSがより好ましい。
そして、前記メモリに格納したプログラムにしたがってCPUやその他周辺機器が協働することにより、この流量算出回路9が、以下のような機能を発揮するように構成してある。
まず、温度指示電圧Vtから温度Tを求める。これは例えば以下の所定式で求める。
T=e(Vt)
eは所定の関数(例えば1次式)
P(T1)=f(Vp,a1,b1,c1,d1,・・・)
fは所定の関数(例えば3次式)
a1〜d1,・・・は、フィッティング等によって得られた所定の係数
P(Tk)=f(Vp,ak,bk,ck,dk,・・・)
kは1〜nまでの整数
a=g(T)
同様にしてb1〜bn、c1〜cn、d1〜dn、・・・をそれぞれ温度の関数h(T)、i(T)、j(T)・・・で定める。
P=f(Vp、g(T)、h(T)、i(T)、j(T)・・・)=k(Vp、Vt)
したがって、このようにして求めた関数kと圧力指示電圧Vp及び温度指示電圧Vtとから圧力Pを算出できる。
Q = π・r^4・Δp /(8ηL)・・・式(1)
ここで、
r;流体抵抗部材の流路半径
η;流体の粘性係数
L;流体抵抗部材の流路長さ
Δp;差圧
その他、例えば複数の温度、複数の圧力での各流量を予め実験で求めてメモリに記憶させておき、実際に測定された温度及び圧力での流量を、前記実験値からフィッティング等により補間して算出するようにしてもよい。
さらに言えば、複数のボディユニットをそれらの側面(長手方向に平行な面)同士が密着乃至近接するように配置して、複数の流路が並列するようにしてもかまわない。
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
10・・・流量測定装置
1・・・ボディユニット
1a・・・内部流路
21・・・上流側圧力センサ
22・・・上流側圧力センサ
2b1・・・感圧面
3・・・流体抵抗部材
6・・・制御回路
Claims (7)
- 測定すべき対象流体が流れる流体抵抗部材と、
前記流体抵抗部材における上流側の対象流体が導かれる感圧面を有し、当該対象流体の圧力を前記感圧面の歪みに連動して変形するように設けられた抵抗素子の電気抵抗値の変化から測定することが可能であるとともに、前記抵抗素子の温度による電気抵抗値の変化から当該圧力センサの温度を測定することが可能な上流側圧力センサと、
前記流体抵抗部材を流れる対象流体の温度を測定可能な位置に配置された温度検知手段と、
前記上流側圧力センサで測定された上流側流路の圧力及び前記流体抵抗部材の圧力−流量特性に加えて、前記上流側圧力センサで測定された上流側圧力センサ温度及び前記温度検知手段で測定された前記流体抵抗部材における対象流体温度に少なくとも基づいて、当該対象流体の流量を算出する流量算出部とを備えていることを特徴とする流量測定装置。 - 前記温度検知手段が、流体抵抗部材の近傍に設けられている請求項1記載の流量測定装置。
- 前記対象流体の流れる内部流路が形成された長手方向を有するボディユニットをさらに具備し、
前記流体抵抗部材が前記内部流路を分断するように前記ボディユニットに取り付けてあるとともに、
前記ボディユニットの長手方向と平行な面に設定した部品取付面に、前記上流側圧力センサが、その感圧面が前記部品取付面に略垂直でなおかつ前記長手方向に略平行となる姿勢で取り付けてあることを特徴とする請求項1又は2記載の流量測定装置。 - 前記流体抵抗部材が、前記ボディユニットの部品取付面に開口させた凹部に嵌め込んだものであり、
前記上流側圧力センサが、内部に感圧面を形成した本体部材を具備したものであり、
前記凹部の開口を前記本体部材で封止するとともに該本体部材における開口封止面の直上に前記温度検知手段を内蔵させている請求項1乃至3いずれか記載の流量測定装置。 - 前記流体抵抗部材が、対象流体を層流状態で流すものである請求項1乃至4いずれか記載の流量測定装置。
- 前記流体抵抗部材における下流側の対象流体が導かれる感圧面を有し、当該対象流体の圧力を前記感圧面の歪みに連動して変形するように設けられた抵抗素子の電気抵抗値の変化から前記流体抵抗部材の下流側流路の圧力を測定することが可能であるとともに前記抵抗素子の温度による電気抵抗値の変化から当該圧力センサの温度を測定することが可能な下流側圧力センサをさらに具備し、
前記流量算出部が、前記下流側圧力センサ測定された下流側流路の圧力及び下流側圧力センサ温度にさらに基づいて当該対象流体の流量を算出することを特徴とする請求項1乃至5いずれか記載の流量測定装置。 - 請求項3記載の流量測定装置と、前記ボディユニットに取り付けた流量調整弁と、前記流量測定装置による測定流量が予め定めた目標流量になるように前記流量調整弁を制御する制御回路とを具備していることを特徴とする流量制御装置。
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KR20220058536A (ko) | 2019-09-05 | 2022-05-09 | 가부시키가이샤 호리바 에스텍 | 유량 제어 밸브 또는 유량 제어 장치 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5790107A (en) * | 1980-11-26 | 1982-06-04 | Toyoda Mach Works Ltd | Method for compensating temperature in semiconductor converter |
JPH06229861A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-19 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 温度特性補正付圧力センサ |
JP2001201414A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Smc Corp | 複合センサ及び複合センサを備えたフローコントローラ |
JP2003316442A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Stec Inc | 圧力式流量制御装置 |
JP2004138425A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Tadahiro Omi | 圧力式流量制御装置の温度測定装置 |
WO2011040409A1 (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | 株式会社堀場エステック | 流量測定機構及びマスフローコントローラ |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5790107A (en) * | 1980-11-26 | 1982-06-04 | Toyoda Mach Works Ltd | Method for compensating temperature in semiconductor converter |
JPH06229861A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-19 | Yamatake Honeywell Co Ltd | 温度特性補正付圧力センサ |
JP2001201414A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-27 | Smc Corp | 複合センサ及び複合センサを備えたフローコントローラ |
JP2003316442A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-07 | Stec Inc | 圧力式流量制御装置 |
JP2004138425A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Tadahiro Omi | 圧力式流量制御装置の温度測定装置 |
WO2011040409A1 (ja) * | 2009-10-01 | 2011-04-07 | 株式会社堀場エステック | 流量測定機構及びマスフローコントローラ |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220058536A (ko) | 2019-09-05 | 2022-05-09 | 가부시키가이샤 호리바 에스텍 | 유량 제어 밸브 또는 유량 제어 장치 |
US12025999B2 (en) | 2019-09-05 | 2024-07-02 | Horiba Stec, Co., Ltd. | Flow rate control valve and flow rate control device |
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