JPH09222344A - マスフローコントローラ - Google Patents
マスフローコントローラInfo
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- JPH09222344A JPH09222344A JP2929296A JP2929296A JPH09222344A JP H09222344 A JPH09222344 A JP H09222344A JP 2929296 A JP2929296 A JP 2929296A JP 2929296 A JP2929296 A JP 2929296A JP H09222344 A JPH09222344 A JP H09222344A
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- Japan
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- flow rate
- alarm
- signal
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- Pending
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Flow Control (AREA)
Abstract
外れた場合に発せられるアラーム機能の信頼性が向上し
たマスフローコントローラとすること。 【解決手段】 流入路1と、バイパス流路2と、センサ
流路31と、質量流量センサ3と、流量制御弁5と、制御
回路部11,12と、流出路4とを有し、設定流量に対する
実流量の差が予め設定した許容量を外れたときアラーム
を発するようにしたアラーム機能を備えたマスフローコ
ントローラであって、前記許容量は、任意の流量で、か
つ可変に設定できるようにした。
Description
ス等で用いられる各種ガスの質量流量を制御するマスフ
ローコントローラに関し、特に設定流量に対して実流量
が許容量以上に外れたとき警報アラームを発するアラー
ム機能を備えたマスフローコントローラに関するもので
ある。
示す。このMFCは流体の流入路50と、この流入路50の
流体を所定の割合に別けて流すバイパス流路51と、細管
からなるセンサ流路52と、このセンサ流路に設けた質量
流量センサ55と、前記バイパス流路51およびセンサ流路
52の流体が合流する流出路53と、この流出路53の途中に
設けた流量制御弁54と、質量流量センサ55の検出信号を
増幅する増幅回路56と、この増幅した検出信号と予め設
定した質量流量設定信号57とを比較し、前記流量制御弁
54へ駆動信号を出力する比較制御回路部58とからなって
いる。上記質量流量センサ55としては、例えば内直径が
0.5mm程の細いステンレス鋼製の細管52の外周面の上流
側にコイル62と、下流側にコイル63とを巻き、さらにこ
れらコイル62、コイル63と他の抵抗素子、通常2個とで
ブリッジ回路60を構成した熱式質量流量計がある。(例
えば特公昭56−23094号公報参照)
MFCに流す流体の種類は増々多くなり、多様化して来
ている。こうした中でMFCに例えば腐食性を有するガ
ス、あるいは熱分解しやすいガスなどを長時間流すと、
センサ部に用いられている細管内でガスが分解して固形
物化し、内壁に付着したり、他のガスと反応して反応し
た物質が細管内に付着して目詰りを起こすことがある。
この結果センサ部の感度が変化し、バイパス流路には十
分流体が流れているのにセンサ部を流れる流量が少なく
なり設定流量に対して実流量(実際の流量)を多くして
しまうということが起る。このため、マスフローコント
ローラでは、設定流量に対する実流量の差が予め設定し
た許容量(以下アラーム幅という。)が外れたときアラ
ーム(警報音や警報ランプ等)を発するようにしたいわ
ゆるアラーム機能を備えることが行われる。
では上記アラームの設定は、各々のマスフローコントロ
ーラのフルスケール流量に対して±数%(10%前後が多
い)の許容量を設定するということでしか行われていな
かった(図3(b)参照)。この場合、最大流量を流し
たときのアラーム幅が全流量範囲(0〜100%)にわた
って有効に働き常に一定量のアラーム幅でしかなかっ
た。したがって、設定流量を変化させて使用するときで
もアラーム検出幅は変らないから、小流量域になる程、
制御流量に対してアラーム幅が占める流量割合が大きく
なってしまう。つまり相対的に許容できる範囲が広がる
結果となり、小流量域では設定流量と実流量との差が大
きくなってもアラームが発せられないという問題があっ
た。
ラーム機能の信頼性を高めたマスローコントローラを提
供することを目的とする。
路と、バイパス流路と、センサ流路と、質量流量センサ
と、流量制御弁と、制御回路部と、流出路とを有し、設
定流量に対する実流量の差が予め設定した許容量を外れ
たときアラームを発するようにしたアラーム機能を備え
たマスフローコントローラであって、前記許容量は、任
意の設定流量で、かつ可変に設定できるようにしたマス
フローコントローラである。
3の実線(b)に示すように従来は、対フルスケール流
量に対する許容量を用いており、アラーム検出幅は全流
量範囲にわたって一律であったのに対し、本発明では、
この許容量およびアラーム幅の設定がそれぞれ流量制御
しようとする設定流量(以下セットポイント流量と言う
ことがある。)に対して独自にかつ可変に出来るから、
例えば図3の点線(a)で示すように、大流量域であれ
ばそのアラーム幅(許容量とみなす)は大きく、逆に小
流量域では狭くするというように、相対的にその流量に
見合った許容幅とすることができ、その結果アラーム機
能の誤差が少なく信頼性の高いものとなる。また、例え
ばパージをするためだけのマスフローコントローラであ
れば、アラーム幅の大小は無視できるから、この場合は
従来同様フルスケール流量だけに対してアラーム幅を設
定すれば良いというように、マスフローコントローラの
使用目的に合せてアラーム検出幅を設定すればよくアラ
ーム機能の選択の幅が広がった。
づき説明する。図1は一実施例を示すアラーム機能付の
マスフローコントローラの機能ブロック図である。本実
施例のマスフローコントローラは、基本的に従来と同様
のマスフローコントローラ部分にアラーム機能を付加し
たものである。ただし、これらの構成部分が一体的にあ
るいは近接して設けられていると限定するものではな
い。
する。図1で被測定流体、例えばプロセスガスがマスフ
ローコントローラの流入口から流入路1を通り、並列に
分かれたバイパス流路2とセンサ流路31とに所定の割合
で分流する。更にバイパス流路2およびセンサ流路31を
通過したガスは再び合流して流出路4を流れ、この流出
路4の途中に設けられた流量制御弁5によって流量を制
御され流出口より流出される。
号を出力するセンサ3が設けられており、通常上流側コ
イル32と下流側コイル33とは同電気抵抗値で、一定電流
を流すと同熱量を発生する。センサ流路31にガスが流れ
ると、上流側コイル32に発生した熱量をガスが奪い、こ
の温度の上昇したガスによって下流側コイル33は加温さ
れる。この結果下流側コイル33の方が上流側コイル32よ
り温度が高くなり、これに応じて電気抵抗値にも差が出
てくる。この差をブリッジ回路6を介して不平衡電圧と
して取り出すと、センサ流路31内を流れるガスの質量流
量はこの不平衡電圧とある関係にあるので、不平衡電圧
を検出することにより質量流量を測定することができ
る。尚、このような熱式質量流量センサとして、他に定
温度センサ(特公平4−49893号)や定温度差セン
サ(特開平1−150817号)が利用できる。
/D変換器8を通って、増幅され質量流量信号bとなっ
て比較部11に入力される。一方、比較部11には制御流量
に相当する質量流量設定信号a(電圧)が流量設定部9
よりA/D変換器10を通って入力される。そのため比較
部11はセンサ部で検出した質量流量信号bと質量流量設
定信号aとを比較し、この差に比例した信号hを弁駆動
電圧決定回路12へ出力する。弁駆動電圧決定回路12では
上記信号hと現在の駆動信号をもとに内蔵された弁駆動
電圧決定プログラムでPID制御が行われ弁駆動信号V
を出力する。そしてD/A変換器13を介して流量制御弁
5のアクチュエータに駆動電圧として入力され、その結
果流量制御弁5を駆動し弁開度は上記の差を減じるよう
に変化する。こうして流量制御弁5は弁開度を調整され
質量流量設定信号aに応じた制御流量を保つように制御
される。
検知ルーチンを示すフローチャートと共に説明する。ま
ず各種アラーム機能(設定流量対実流量不一致エラー,
CPUエラー,通信エラー,電源電圧異常など)の出力
OFFの有無を確認(図2−)し、次に上記アラーム
の内、本発明でもある設定流量対実流量不一致アラーム
の出力OFFの有無を確認(図2−)する。上記でい
ずれも出力OFF有の場合はアラーム機能は出力オフ
(図2−)となる。
いわゆるセットポイント流量を0〜5Vの出力電圧に代
えて設定することができ、これを設定流量値の信号aと
して出力する。スイッチ14は、設定流量値aと、フルス
ケール流量における出力電圧信号であるフルスケール流
量値fとを切替えるものであり、ここで対設定流量のア
ラーム設定とするか、あるいは対フルスケール流量のア
ラーム設定とするかの選択(図2−)が行えるように
した。
たとすると、設定流量値aは乗算回路23へ入力される。
他方、ここにはアラーム幅メモリ22から任意のアラーム
幅、例えば5%などの信号iも入力され、両者を乗算し
た許容量gが決定される。そして、この許容量gは比較
回路26へ出力される。一方で、設定流量値aと、センサ
からの質量値信号bは減算回路24に入り、設定流量値−
実流量値(C=a−b)の流量差値cを出力し、続いて
流量差値cは絶対回路25で絶対値化された信号値dとな
る。そして、この信号dは上記比較回路26へ出力され
る。比較回路26では、上記した許容量gと流量差値dと
を比較し、g<dとなったときの信号Rが出力される
(図2−)と、設定流量値対実流量値不一致アラーム
出力をオン(図2−)し、アラーム27を出力する。
ラームを設定したいときは、スイッチ14をフルスケール
値側に切替え、フルスケール流量値fを信号jとして乗
算回路23へ入力させる。その後は図2−のフローに入
り、上記と同様の乗減算及び比較を行うので以下の説明
は省略する。
ール流量でも、また任意の設定(セットポイント)流量
でもアラームの設定ができるから、それぞれ流量に見合
うアラーム幅となり、アラーム機能の正確性が増し、ま
た誤差が少なくなり信頼性の高いマスフローコントロー
ラとなった。
ーラのブロック図である。
チャートである。
ロック図である。
ス流路 3(32,33)…質量流量センサ 4…流出路 5…流量制御弁 6…ブリッ
チ回路 7…アンプ 8,10…A
/D変換器 9…質量設定部 11…比較部 12…弁駆動電圧決定回路 13…D/A
変換器 14…切替スイッチ 20…フルス
ケール流量値 21…アラームモードメモリ 22…アラー
ム幅メモリ 23…乗算回路 24…減算回
路 25…絶対値回路 26…比較回
路 27…アラーム出力部
Claims (2)
- 【請求項1】 流入路と、バイパス流路と、センサ流路
と、質量流量センサと、流量制御弁と、制御回路部と、
流出路とを有し、設定流量に対する実流量の差が予め設
定した許容量を外れたときアラームを発するようにした
アラーム機能を備えたマスフローコントローラであっ
て、前記許容量は、任意の設定流量で、かつ可変に設定
できるようにしたことを特徴とするマスフローコントロ
ーラ。 - 【請求項2】 前記アラーム機能は、アラーム幅の設定
手段と、フルスケール流量値信号あるいは設定流量値信
号とアラーム幅を乗算して許容値を出す手段と、設定流
量信号と実流量値信号との差の絶対値をとる手段と、前
記許容値と前記絶対値を比較する手段と、アラーム出力
手段とを有することを特徴とする請求項1記載のマスフ
ローコントローラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2929296A JPH09222344A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | マスフローコントローラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2929296A JPH09222344A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | マスフローコントローラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09222344A true JPH09222344A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=12272179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2929296A Pending JPH09222344A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | マスフローコントローラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09222344A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002054020A1 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Ses Tech Co Ltd | Time based mass flow controller and method for controlling flow rate using it |
US6782906B2 (en) | 2000-12-28 | 2004-08-31 | Young-Chul Chang | Time based mass flow controller and method for controlling flow rate using it |
KR100489307B1 (ko) * | 2002-08-14 | 2005-05-16 | 장영철 | 시간식 비압축성 유체 유량 제어장치 및 이를 이용한시간식 비압축성 유체 유량 제어방법 |
JP2007075316A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Pentax Corp | 内視鏡用送気装置 |
CN114121585A (zh) * | 2020-08-26 | 2022-03-01 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种等离子体处理装置及气体供应方法 |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP2929296A patent/JPH09222344A/ja active Pending
Cited By (6)
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CN114121585A (zh) * | 2020-08-26 | 2022-03-01 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种等离子体处理装置及气体供应方法 |
CN114121585B (zh) * | 2020-08-26 | 2023-10-31 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 一种等离子体处理装置及气体供应方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040401 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040608 |
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RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20040611 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040809 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050407 |