KR100537445B1 - 압력센서, 압력제어장치 및 압력식 유량제어장치의 온도드리프트 보정장치 - Google Patents

압력센서, 압력제어장치 및 압력식 유량제어장치의 온도드리프트 보정장치 Download PDF

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이케다노부카즈
도히료우수케
니시노코우지
마쯔모토아쯔시
수기야마카주히코
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가부시키가이샤 후지킨
도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤
다다히로 오미
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Abstract

본 발명은 압력센서의 온도 드리프트를 자동보정하여 온도변동에 상관없이 압력을 정확하게 검출할 수 있는 압력센서, 압력제어장치 및 유량제어장치를 개발한 것이다.
이를 위해, 본 발명에 관한 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치는 오리피스(4)와 컨트롤밸브(22) 사이에 상류측 압력(P1)을 검출하는 상류측 압력센서(10)를 설치하고, 상류측 압력(P1)에 의해 오리피스(4)를 통과하는 유량을 연산하면서 컨트롤밸브(22)의 개폐에 의해 오리피스(4)를 통과하는 유량을 제어하는 압력식 유량제어장치에 있어서, 유체온도를 측정하는 온도센서(14)와, 유체온도(T)와 상류측 압력센서(10)의 출력 드리프트의 관계를 격납하는 메모리수단(64)과, 유체온도(T)가 변화한 경우에 메모리수단(64)의 데이터로부터 상류측 압력센서(10)의 출력 드리프트량을 소거하여 온도 드리프트를 보정하는 온드 드리프트 보정수단으로 구성된다. 이 구성에 의해 압력센서의 온도 드리프트를 자동보정하여 정확한 유량제어를 가능하게 한다.

Description

압력센서, 압력제어장치 및 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치{PRESSURE SENSOR, PRESSURE CONTROLLER AND TEMPERATURE DRIFT CORRECTOR OF PRESSURE TYPE FLOW CONTROLLER}
본 발명은 주로 반도체 제조설비나 화학공장 등에서 사용되는 압력센서, 압력제어장치 및 압력식 유량제어장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 유체의 압력을 계측하는 압력센서의 출력이 온도변동에 의해 드리프트(drift)하는 경우에 그 온도 드리프트를 자동적으로 소거함으로써 정확하게 유체압력을 검출하여 유체의 압력이나 유량을 제어할 수 있도록 한 압력센서, 압력제어장치 및 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치에 관한 것이다.
반도체 제조설비나 화학공장 등에서는 원료로 되는 복수의 가스를 소정의 유량으로 공급하고, 원료가스를 반응로 안에서 화학반응시켜 목적하는 가스를 생성하는 경우가 많다. 이와 같은 경우에 원료가스의 공급유량이 정확하지 않으면 화학반응에 과부족이 생기고, 목적하는 가스 중에 원료가스가 잔류하는 사태가 생긴다. 특히, 이 원료가스가 인화성인 경우에는 폭발의 위험성이 있게 되므로 원료가스의 화학반응을 과부족없이 행하기 위하여 공급하는 가스의 유량을 정확하게 제어하는 것이 필요하게 된다.
종래, 가스유량을 정확하게 제어하기 위하여 배관 내에 오리피스를 배치하고, 이 오리피스를 통과하는 가스의 유량을 가능한한 고정밀도로 표시할 수 있는 이론적 유량식을 선택하고, 이 유량식을 이용하여 오리피스를 통과하는 유량을 산출하는 것이 행해져 왔다. 최초에 이용된 유량식은 유체를 비압축성 유체로서 취급하는 것이고, 유량 QC=KP2 1/2(P1-P2)1/2로 표시된다. 여기서, P1은 오리피스보다 상류측의 압력, 또한, P2는 오리피스보다 하류측의 압력을 나타낸다. K는 유체온도에 의존한 비례정수이다. 이 유량식은 P1과 P2의 2개의 압력파라미터로 유량이 산정된다.
그러나, 실제의 가스흐름은 압축성 유체이므로 상기 이론유량식의 정밀도는 좋지 않다. 한편, 상기 압력비 P2/P1을 약 0.5의 임계값보다 작게 하면 오리피스를 통과하는 가스의 유속이 음속에 도달하고, 또한, 이 음속영역에서는 이론유량식이 QC=KP1으로 되는 것이 알려져 있다. 이 식은 임계조건이 만족되는 한, 유량이 상류측 유량(P1)에만 의존하는 단순성을 갖는 것뿐만 아니라 압축성 유체에 대해서 오리피스를 통과하는 유체의 유량을 정확하게 부여할 수 있는 식으로서 알려져 있다.
따라서, 비압축성 유체라는 근사의 유량제어에서는 이론유량식 QC=KP2 1/2(P 1-P2)1/2이 사용되고, 임계조건(P2/P1〈약 0.5) 하에서는 이론유량식 QC=KP1이 유체의 유량제어에 주로 사용되고 있다. 또한, 이들 유량식을 사용하는 경우에 유체압력 (P1) 또는 (P2)의 측정이 전제로 된다. 즉, 전자에 있어서는 상류측 압력(P1)과 하류측 압력(P2)의 동시측정을 요하고, 또한, 후자에서는 상류측 압력(P1)의 측정을 요한다.
유체압력을 측정하기 위해서는 유체 중에 압력센서를 배치할 필요가 있으므로 압력센서는 유체온도에 매우 민감하게 되고, 곧바로 유체온도(T)와 동일한 온도, 즉, 유체와 평형한 온도에 도달한다. 유체압력을 정확하게 측정하기 위해서는 압력센서의 사이즈는 유체의 흐름을 교란하지 않을 정도로 작게 할 필요가 있고, 이 경우에는 평형한 온도로의 도달속도는 매우 빠르다라고 생각된다.
한편, 배관을 흐르는 가스유체는 가능한한 일정온도로 유통되도록 제어되고 있지만 실제의 가스의 장시간 유통에서는 상당한 온도변동이 존재하는 것이 알려져 있다. 또한, 가스유체를 교환하여 유통시키는 경우에는 어느 시간대에는 고온가스가 흐르고, 다른 시간대에는 저온가스가 흐르는 경우가 있으므로 온도가 변동하는 유체를 동일한 압력센서로 계측하면 압력센서 출력의 온도 드리프트 특성이 문제로 되어 검출된 유체의 압력을 보정할 필요가 생긴다.
종래의 압력센서에는 압력의 검출방식이 어떠한 것이든 반드시 온도 드리프트가 존재한다. 온도 드리프트는 압력센서의 주위의 환경온도가 변화하였을 때에 압력센서의 출력이 동일 압력에 대해서 변동하는 것을 말한다. 이 출력 드리프트는 유체온도와 상관이 있는 것으로 판명되어 있다.
개개의 압력센서에 관해서는 온도보상회로가 조립되어 있는 것도 존재한다. 그러나, 이 경우에 있어서도 온도 드리프트가, 예컨대, 0.05%/℃이면 20℃에서 100℃로 변화하는 경우에는 4%의 출력 드리프트가 발생하게 된다.
압력센서에는 각종 형식이 있지만 일예로서 스트레인게이지를 고려하여 본다. 스트레인 게이지는 압력을 전압으로 변환하고, 횡축을 압력으로 하면 종축이 출력전압에 대응한 관계로 된다. 당연히, 절대압력이 제로인 경우에 출력전압은 제로로 되고, 절대압력의 증가에 따라서 출력전압이 증가하는 것이 기대된다.
압력센서에 가하는 압력이 제로일 때의 센서출력을 제로점 출력이라 하고, 제로점 출력이 온도변화에 따라서 변동하는 온도 드리프트를 제로점 출력 드리프트로 칭한다. 이것에 대해서 가압시의 센서출력의 온도 드리프트를 스팬(span) 출력 드리프트로 칭한다. 정확한 센서출력을 얻기 위해서는 제로점 출력 드리프트와 스팬 출력 드리프트의 양자의 조정이 필요하게 된다.
구체적으로 생각해보면, 가령 압력센서의 제로점 출력 드리프트가 없고, 그 제로점 출력전압이 0(V)인 것으로 하자. 이제, 유체의 절대압력이 1.0(×102kPaA), 즉, 1atm일 때, 압력센서의 출력전압이 20mV인 것으로 한다. 이 상태에서 유체온도를 변화시킨 경우 당연히 그 출력전압은 20mV에서부터 변화한다. 이 변동이 상기 스팬 출력 드리프트이다. 실제로는 제로점 출력 드리프트가 어느 정도가 있으므로 임의압력에 있어서의 스팬 출력 드리프트에는 제로점 전압이 가산되어서 출현한다.
이와 같이, 상류측 압력(P1) 또는 하류측 압력(P2)을 측정하면서 오리피스 통과유량을 제어하는 압력식 유량제어장치에서는 압력센서의 출력전압에 제로점 출력 드리프트와 스팬 출력 드리프트라는 온도변동특성이 포함된다. 따라서, 그 출력전압을 직접압력으로 변환하면 압력(P1,P2)에 오차가 포함되는 경우로 되고, 상기 유량식에 따라서 유량을 연산하면 연산유량(QC)에 오차를 도입하게 된다. 이 문제가 압력식 유량제어장치에 있어서의 온도 드리프트의 문제이다.
압력센서가 갖는 제로점 및 스팬의 온도 드리프트 특성은 개개의 압력센서에 따라 다르지만 압력센서의 온도 드리프트를 보정하는 방법을 확립함으로써 정확한 센서출력을 얻는 것이 요망되어 왔다.
따라서, 본 발명에 관한 온도 드리프트 보정장치는 온도변동에 의한 압력센서의 제로점 출력 드리프트 및/또는 스팬 출력 드리프트를 제어회로나 제어소프트에 의해 자동보정하여 유체압력을 정확하게 측정하는 것을 목적으로 한다. 또한, 상기 압력센서를 이용한 압력제어장치나 압력식 유량제어장치에 관해서도 압력센서의 제로점 출력 드리프트 및/또는 스팬 출력 드리프트를 보정하여 정확히 압력제어나 유량제어를 실현하는 압력제어장치 또는 압력식 유량제어장치를 개발하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 관한 임계조건을 이용한 압력식 유량제어장치에 의한 유량제어의 구성도이다.
도 2는 압력식 유량제어장치의 제로점 출력 드리프트 보정용 간이 블록회로도이다.
도 3은 제로점 출력 드리프트 보정과 풀스케일(full scale) 설정의 설명도이다.
도 4는 압력센서의 출력 드리프트를 측정하는 방법의 설명도이다.
도 5는 압력센서의 제로점 출력 드리프트(ZERO DRIFT)의 온도특성도이다.
도 6은 압력센서의 출력 드리프트(SPAN DRIFT)의 온도특성도이다.
도 7은 압력식 유량제어장치의 제어회로의 상세한 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명에 관한 제로점 보정수단(62)의 작동의 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 관한 스팬 보정수단(66)의 작동의 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 관한 비임계조건을 이용한 압력식 유량제어장치에 의한 유량제어의 구성도이다.
도 11은 도 10의 제어회로의 상세한 블록 구성도이다.
도 12는 본 발명에 관한 비임계조건을 이용한 개량형 압력식 유량제어장치에 의한 유량제어의 구성도이다.
(도명의 주요부분에 대한 부호의 설명)
2 … 압력식 유량제어장치 4 … 오리피스
4a … 오리피스구멍 6 … 상류측 배관
8 … 하류측 배관 10 … 상류측 압력센서
12 … 하류측 압력센서 14 … 온도센서
16 … 제어회로 17 … 유량연산수단
18 … 유량설정수단 19 … 비교수단
20 … 밸브구동부 22 … 컨트롤밸브
24 … 가스탱크 26 … 조정기
27 … 공급측 배관 28 … 밸브
29 … 제어측 배관 30 … 밸브
32 … 챔버 34 … 진공펌프
40 … 오프셋용 D/A변환기 40a … 거친 조정용 D/A 변환기
40b … 미세 조정용 D/A 변환기 40c … 버퍼
40d … 버퍼 40e … 버퍼
41 … CPU 42 … 고정증폭기
42a … 오프셋 단자 44 … 가변증폭기
46 … 가변증폭기 48 … A/D 변환기
50 … 항온조 52 … 기준압력 발생기
56 … 고정증폭기 58 … A/D 변환기
60 … 온도 드리프트 보정수단 62 … 제로점 보정수단
64 … 메모리수단 66 … 스팬 보정수단
68 … 가스온도 보정수단 72 … D/A 변환기
74 … 고정증폭기 76 … 고정증폭기
78 … A/D 변환기 DP … 진공펌프
P1 … 상류측 압력 P2 … 하류측 압력
QC … 연산유량 QS … 설정유량
ΔQ … 유량차 v0 … 제로점 출력 드리프트 전압
v … 출력전압 V … 압력전압
청구항1에 기재된 발명은 유체압력을 측정하는 압력센서에 사용하는 것으로서, 유체온도를 측정하는 온도센서와, 이 유체온도와 압력센서 출력 드리프트의 관계를 격납하는 메모리수단과, 상기 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단의 데이터로부터 압력센서 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 출력 드리프트량에 의해 상기 압력센서의 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하는 온도 드리프트 보정수단으로 구성되고, 상기 유체온도가 변동하여도 상기 유체압력을 정확하게 측정하는 것을 특징으로 하는 압력센서의 온도 드리프트 보정장치이다.청구항2에 기재된 발명은 압력제어용 컨트롤밸브와 유체압력을 측정하는 압력센서로 구성된 압력제어장치에 사용하는 것으로서, 유체온도와 압력센서 출력 드리프트의 관계를 격납하는 메모리수단과, 상기 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단의 데이터로부터 압력센서 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 출력 드리프트량에 의해 상기 압력센서의 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하는 온도 드리프트 보정수단으로 구성되고, 상기 유체온도가 변동하여도 상기 유체압력을 정확하게 제어하는 것을 특징으로 하는 압력제어장치의 온도 드리프트 보정장치이다.청구항3에 기재된 발명은 유량제어용 오리피스와, 이 오리피스의 상류측 배관에 설치한 컨트롤밸브와, 상기 오리피스와 상기 컨트롤밸브 사이에 설치하여 상류측 압력(P1)을 검출하는 상류측 압력센서로 구성되고, 상기 상류측 압력(P1)에 의해 오리피스 통과유량을 제어하는 압력식 유량제어장치에 사용하는 것으로서, 유체온도를 측정하는 온도센서와, 상기 유체온도와 상기 상류측 압력센서의 출력 드리프트의 관계를 격납하는 메모리수단과, 상기 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단의 데이터로부터 상기 상류측 압력센서의 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 출력 드리프트량에 의해 상기 상류측 압력센서의 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하는 온도 드리프트 보정수단으로 구성되고, 상기 유체온도가 변동하여도 유체유량을 정확하게 제어하는 것을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치이다.청구항4에 기재된 발명은 유량제어용 오리피스와, 이 오리피스의 상류측 배관에 설치한 컨트롤밸브와, 상기 오리피스와 상기 컨트롤밸브 사이에 설치하여 상류측 압력(P1)을 검출하는 상류측 압력센서와, 상기 오리피스의 하류측 배관에 설치되어 하류측 압력(P2)을 검출하는 하류측 압력센서로 구성되고, 상기 상류측 압력(P1)과 상기 하류측 압력(P2)에 의해 오리피스 통과유량을 제어하는 압력식 유량제어장치에 사용하는 것으로서, 유체온도를 측정하는 온도센서와, 상기 유체온도와 상기 상류측 압력센서 및 하류측 압력센서의 출력 드리프트의 관계를 격납하는 메모리수단과, 상기 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단의 데이터로부터 상기 상류측 압력센서 및 하류측 압력센서의 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 출력 드리프트량에 의해 상기 상류측 압력센서 및 하류측 압력센서의 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하는 온도 드리프트 보정수단으로 구성되고, 상기 유체온도가 변동하여도 유체유량을 정확하게 제어하는 것을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치이다.청구항5에 기재된 발명은 청구항1에 있어서, 상기 메모리수단은 압력이 제로일 때에 유체온도와 압력센서의 제로점 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 온도 드리프트 보정수단은 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단의 제로점 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 제로점 출력 드리프트량에 의해 상기 압력센서의 제로점 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력센서의 온도 드리프트 보정장치이다.청구항6에 기재된 발명은 청구항1에 있어서, 상기 메모리수단은 임의압력에 있어서의 유체온도와 압력센서의 스팬 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단으로부터 스팬 출력 드리프트량을 연산하고, 상기 압력센서의 출력 또는 이 출력의 증폭량으로부터 상기 연산 스팬 출력 드리프트량을 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력센서의 온도 드리프트 보정장치이다.청구항7에 기재된 발명은 청구항1에 있어서, 가스를 유체로서 유통시키고, 이 가스압력 또는 가스유량을 제어하는 가스공급시스템에 이용되는 것을 특징으로 하는 압력센서의 온도 드리프트 보정장치이다.청구항8에 기재된 발명은 청구항2에 있어서, 상기 메모리수단은 압력이 제로일 때에 유체온도와 압력센서의 제로점 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 온도 드리프트 보정수단은 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단의 제로점 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 제로점 출력 드리프트량에 의해 상기 압력센서의 제로점 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력제어장치의 온도 드리프트 보정장치이다.청구항9에 기재된 발명은 청구항3 또는 청구항4에 있어서, 상기 메모리수단은 압력이 제로일 때에 유체온도와 압력센서의 제로점 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 온도 드리프트 보정수단은 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단의 제로점 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 제로점 출력 드리프트량에 의해 상기 압력센서의 제로점 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치이다.청구항10에 기재된 발명은 청구항2에 있어서, 상기 메모리수단은 임의압력에 있어서 유체온도와 압력센서의 스팬 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단으로부터 스팬 출력 드리프트량을 연산하고, 상기 압력센서의 출력 또는 이 출력의 증폭량으로부터 상기 연산 스팬출력 드리프트량을 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력제어장치의 온도 드리프트 보정장치이다.청구항11에 기재된 발명은 청구항3 또는 청구항4에 있어서, 상기 메모리수단은 임의압력에 있어서 유체온도와 압력센서의 스팬 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단으로부터 스팬 출력 드리프트량을 연산하고, 상기 압력센서의 출력 또는 이 출력의 증폭량으로부터 상기 연산 스팬출력 드리프트량을 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치.청구항12에 기재된 발명은 청구항2에 있어서, 가스를 유체로서 유통시키고, 이 가스압력 또는 가스유량을 제어하는 가스공급시스템에 이용되는 것을 특징으로 하는 압력제어장치의 온드 드리프트 보정장치이다.청구항13에 기재된 발명은 청구항3 또는 청구항4에 있어서, 가스를 유체로서 유통시키고, 이 가스압력 또는 가스유량을 제어하는 가스공급시스템에 이용되는 것을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치이다.
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본 발명자들은 온도변화에 의한 압력센서의 제로점 출력 드리프트나 스팬 출력 드리프트를 분석함으로써 압력센서뿐만 아니라 압력센서를 사용하는 압력제어장치나 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트도 보정할 수 있는 방법을 창안하기에 이르렀다.
이하에, 본 발명에 관한 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치의 실시형태를 도면에 따라서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 임계조건을 이용한 압력식 유량제어장치에 의한 유량제어의 구성도이다. 이 압력식 유량제어장치(2)는 공급되는 유체가 임계조건의 하에 있는 경우, 즉, 오리피스(4)로부터 유출되는 유체의 유체속도가 음속인 경우를 전제로 하고 있으므로 유량은 Q=KP1으로 표시되고, 압력측정은 상류측 압력센서(10)만으로 행해진다.
상기 압력식 유량제어장치(2)에는 오리피스구멍(4a)을 형성한 오리피스(4), 상류측 배관(6), 하류측 배관(8), 상류측 압력센서(10), 온도센서(14), 제어회로 (16), 밸브구동부(20) 및 컨트롤밸브(22)가 배치되어 있다.
제어회로(16)는 전자회로와 마이크로 컴퓨터와 내장 프로그램을 중심으로 구성되어 있지만 전자회로만으로 구성하여도 좋고, 전자회로와 퍼스널 컴퓨터로 구성하여도 좋다. 상기 제어회로(16)는 도시하지 않은 증폭회로나 A/D변환기 등의 전자회로시스템과, 실험에 의해 구한 유량식에 의해 유량(QC)을 연산하는 유량연산수단 (17)과, 흘러야 할 설정유량(QS)을 지령하는 유량설정수단(18)과, 연산유량(QC)과 설정유량(QS)의 유량차 ΔQ(=QS-QC)를 계산하는 비교수단(19)으로 구성되어 있다. 유량차(ΔQ)는 QC-QS에 의해 산출되어도 좋다.
상기 압력식 유량제어장치(2)의 상류측에는 고압가스를 내장하는 가스탱크 (24)와, 이 고압가스의 가스압력을 알맞은 정도로 조정하는 조정기(26)와, 상기 가스를 공급측 배관(27)으로부터 컨트롤밸브(22)에 공급하는 밸브(28)가 접속되어 있다.
또한, 압력식 유량제어장치(2)의 하류측에는 유량제어된 가스를 유통시키는 제어측 배관(29)과, 상기 가스를 챔버(32)에 공급하는 밸브(30)와, 진공펌프(34)가 연결되어 있다. 챔버(32)는 공급되는 원료가스로부터 목적하는 가스를 생성하는 반응실로서, 예컨대, H2와 O2의 원료가스로부터 H2O의 수분가스를 생성하는 반응실이다.
이어서, 상기 압력식 유량제어장치(2)의 제어동작을 설명한다. 상류측에서는 공급측 배관(27)에 소정 압력의 가스가 공급된다. 또한, 밸브구동부(20)에 의해 개폐가 제어되는 컨트롤밸브(22)에 의해 상류측 배관(6)으로의 가스공급유량이 제어된다. 동시에, 하류측에서는 드라이펌프(dry pump)(34)에 의해 하류측 배관 (8)이 설정된 저압으로 유지되어 있다.
진공펌프(34)에 의한 배기로 하류측 배관(8) 내의 하류측 압력(P2)은 상류측 압력(P1)보다 매우 작은 압력으로 유지되고, 적어도 P2/P1 〈 약 0.5의 임계조건은 항상 만족되도록 자동적으로 설정되어 있으므로 오리피스구멍(4a)으로부터 유출되는 가스속도는 음속으로 되어 있다. 따라서, 오리피스(4)를 통과하는 가스유량(Q)은 Q=KP1에 의해 연산된다.
상류측 압력(P1)은 압력센서(10)에 의해 계측된다. 정확한 압력측정을 하기 위해서 압력센서(10)의 센서부분은 가스흐름에 접촉하여 배치되고, 또한, 가스흐름을 교란하지 않도록 상기 센서부분은 매우 작게 설계되어 있으므로 센서부분은 가스온도(T)에 거의 동일하게 되어 있다.
또한, 가스온도(T)도 온도센서(14)에 의해 계측되어 있다. 온도센서(14)는 가스흐름을 교란하지 않도록 하기 위하여 오리피스(4)의 근방온도를 측정하여 두고, 가스와 오리피스가 열평형에 있으면 양자의 온도는 동일하게 되므로 오리피스온도를 가스온도로서 측정할 수 있다.
상류측 압력(P1)과 가스온도(T)는 전압으로서 얻어지고, 도시하지 않은 증폭회로나 A/D변환기에 의해 디지털신호로 된다. 이들 디지털신호는 유량 연산수단 (17)에 입력되고, 가스온도(T)와 가스물성으로부터 비례계수(K)가 산출되고, 또한, 상류측 압력(P1)을 이용하여 연산유량(QC)이 QC=KP1에 의해 산출된다.
유량설정수단(18)으로부터는 목적으로 되는 설정유량(QS)이 입력되어 있고, 비교수단(19)에 의해 유량차(ΔQ)가 ΔQ=QS-QC로서 연산된다. 이 유량차(ΔQ)로서 ΔQ=QC-QS가 이용되어도 좋다.
상기 유량차(ΔQ)는 밸브구동부(20)에 출력되고, ΔQ를 제로로 하는 방향으로 컨트롤밸브(22)의 개방도를 조정한다. 이 개방도조정에 의해 가스의 상류측 압력(P1)이 가변조정되고, QC=KP1에 의해서 얻어지는 연산유량(QC)이 설정유량과 동일하게 되도록 제어된다.
상기한 바와 같이, 압력센서(10)의 센서부분은 가스온도(T)와 동일하게 되어 있고, 가스온도(T)가 변동하면 이것에 연관되어 센서부분의 온도도 변화한다. 그러나, 압력센서는 온도의존성을 갖고, 압력센서의 출력전압이 온도변동에 따라서 드리프트한다. 이 출력 드리프트의 보정에 관해 이어서 서술한다.
도 2는 압력식 유량제어장치의 제로점 출력 드리프트의 보정용 간이블록회로도이다. 압력센서(10)의 출력전압(v)은 고정증폭회로(42) 및 가변증폭회로(44)에 의해서 압력전압(V)에까지 증폭된다. 압력전압(V)은 A/D변환기(48)를 통해서 CPU (41)에 입력된다. 또한, 고정증폭회로(42)의 출력은 다른 가변증폭회로(46)에도 출력되고, 이 가변증폭회로(46)의 출력도 압력전압(V)을 부여하고, 상류측 압력(P1)으로서 표시판에 표시된다.
이 실시형태에서 이용되는 압력센서(10)는, 예컨대, 절대압으로 P1=7기압, 즉, 7(×102kPaA)을 감수(感受)하였을 때에 100mV를 출력하는 것으로 가정한다. 이 압력센서(10)를 이용하여 P1=0~3(×102kPaA)의 범위에서 상류측 압력(P1)을 제어하면 압력센서(10)의 출력전압(v)은 v=0~42.86mV의 범위로 된다.
이 출력전압(v)의 최대전압 42.86mV을 풀스케일 5V로 증폭하는 것으로 하면 증폭률은 117배로 된다. 이 실시형태에서는 117배의 증폭률은 상기 고정증폭기(42)에서 100배, 가변증폭기(44,46)에서 1.17배로 되어 실현되고 있다.
그러나, 압력센서(10)의 출력은 온도변동에 의해 드리프트한다. 압력제로일 때의 출력 드리프트를 제로점 출력 드리프트로 칭하고, 임의의 압력을 받고 있을 때의 드리프트를 출력 드리프트로 칭하는 것으로 한다.
제로점 출력 드리프트는 고정증폭기(42)의 오프셋 단자(42a)로의 입력전압을 조정함으로써 보정된다.
구체적으로는 상기 제로점 출력 드리프트의 보정은 오프셋용 D/A변환기(40)에 의해서 실현된다. 즉, 압력이 제로일 때에 출력전압(v)이 소정 값(vO)을 나타내었을 때, 이 제로점 출력 드리프트 전압(vO)을 제로로 하도록 오프셋 단자(40a)에 -vO를 입력한다. 이 결과, 압력이 제로일 때에 vO가 고정증폭기(42)에 입력되어도 실효입력전압은 vO + (-vO) = 0으로 되고, 제로점 출력 드리프트의 보정이 행해진다.
오프셋용 D/A변환기(40)는 거친 조정용(ROUGH) D/A변환기(40a), 버퍼(40c), 미세 조정용(FINE) D/A변환기(40b), 버퍼(40d) 및 합성용 버퍼(40e)로 구성된다. 이와 같이, 거친 조정용 회로와 미세 조정용 회로에 의해 제로점 출력 드리프트 전압(vO)을 반전한 제로점 보정전압(-vO)을 오프셋 단자(42a)에 인가하여 제로점 출력 드리프트 전압(VO)을 소거함으로써 제로점 출력 드리프트를 보정하고 있다.
도 3은 제로점 출력 드리프트의 보정과 풀스케일 설정의 설명도이다. 횡축은 상류측 압력(P1)을 나타내고, 종축은 출력전압(v)과 압력전압(V)을 나타내고 있다. 압력범위는 P1=1~P1m으로, 최대압력은 P1m=3.0(×102kPaA)로 한다. 가스온도(T)가 TO일 때, 제로점 출력 드리프트는 vO=-2.0mV, 최대압력(P1m)에 있어서 센서 최대출력은 v1=40.8mV인 것으로 한다.
vO와 v1을 연결한 가느다란 점선이 압력센서(10)의 온도특성이다. 오프셋 단자(42a)에 -vO를 인가하면 vO + (-vO) = 0에 의해 vO는 0mV로 소거보정되고, Zero-Adj로 표시되어 있다. 그 결과, 최대압력(P1m)에 있어서도 v1 + (-vO) = 40.8 + 2.0 =42.8mV로 됨으로써 압력센서(10)의 출력은 제로점 드리프트의 보정에 의해 0~42.8mV로 보정된다. 이 보정은 굵은 파선으로 표시된다.
이어서, 상기 압력센서(10)의 풀스케일 설정을 행한다. Zero-Adj 후의 압력센서의 출력이 0~v1 + (-vo), 즉, 0~42.8mV일 때, 이것을 풀스케일 5V로 설정한다. 즉, 42.8mV를 5V로 증폭하기 위해서 가변증폭기(44,46)의 증폭률을 1.17로 하고, 그 결과, 2단 증폭률은 M=100×1.17=117로 설정된다. 이 보정은 Span-Adj로 표시된다.
따라서, 최대전압(Vm)은 Vm=M(v1-v0)로 주어지고, 임의압력(P 1)에서의 압력센서(10)의 출력(v)은 V=M(v-vo)로 증폭된다. 이 증폭출력(V)은 굵은 실선으로 표시되고, 임계조건 하에서는 상기 굵은 실선은 V=a(TO)P1을 표시한다. 비례정수 a(TO )는 가스온도(T)가 TO에 있어서의 비례정수를 부여한다.
도 4는 압력센서의 출력 드리프트를 측정하는 방법의 설명도이다. 압력센서 (10)는 압력식 유량제어장치에 조립된 상태로 항온조(50)에 설치하고, 항온조(50)의 외측에 배치한 진공펌프(DP) 및 기준압력발생기(52)를 배관으로 압력식 유량제어장치와 접속한다.
진공펌프(DP)에서 배관 내를 제로압력(진공), 즉, P1=0(×102kPaA)으로 유지하고, 온도를 변화시키면서 압력센서(10)의 제로점 출력 드리프트 전압(vO)을 측정한다. 또한, 밸브를 스위칭하여 기준압력 발생기(52)의 압력(P1)을 특정 압력으로 설정하고, 온도를 변화시키면서 압력센서(10)의 출력전압(v)을 측정한다.
도 5는 압력센서의 제로점 출력 드리프트(ZERO DRIFT)의 일예의 온도 특성도이다. 횡축은 가스온도(T)이고, 종축은 제로점 출력 드리프트 전압(vO)의 상대비율 k(T)이다. 0%의 가느다란 점선은 드리프트가 없는 이상적인 Ideal Line을 표시하고, 가느다란 실선의 꺽임선은 실제로 측정된 제로점 출력 드리프트를 부여한다. 이 드리프트는 60℃에서 제로, 85℃에서 2.0%정도이다. 이 상대비율 k(T)을 제로점 출력 드리프트 전압(vO)으로 환산하여 상기 오프셋 단자(42a)에 인가한다.
도 6은 압력센서의 출력 드리프트(SPAN DRIFT)의 온도 특성도이다. 횡축은 가스온드(T)이고, 종축은 특정압력에 대한 스팬 출력 드리프트 전압(v)의 상대비율 Δ(T)이다. 3종류의 압력, 1.5, 2.0, 3.0(×102kPaA)에 관해서 출력 드리프트가 측정되고, 출력 드리프트는 압력이 변하면 약간의 차이를 보이는 정도인 것으로 판명되었다. 예컨대, 60℃이하와 같은 온도가 낮은 경우에는 압력의 차이는 무시할 수 있는 것이 판명된다. 따라서, 이들 드리프트를 평균하여 임의압력에 대해서 동일 폭의 출력 드리프트가 있는 것으로서 보정을 할 수 있다.
도 7은 압력식 유량제어장치의 제어회로의 상세한 블록구성도이다. 압력센서 (10), 고정증폭기(42), 가변증폭기(44ㆍ46), A/D변환기(48), 오프셋용 D/A변환기 (40)는 도 2와 동일하므로 그 설명은 생략한다.
온도센서(14)에 의해 측정된 가스온도출력은 고정증폭기(56)에 의해 증폭되어 가스온도(T)로 되고, A/D변환기(58)를 통해서 CPU(41)에 입력된다. 상기 가스온도(T)는 온도 드리프트의 보정수단(60)과 가스온도의 보정수단(68)에 입력된다.
온도 드리프트의 보정수단(60)은 제로점 보정수단(62), 메모리수단(64) 및 스팬 보정수단(66)으로 구성되어 있다. 메모리수단(64)에는 도 5에 나타내는 제로점 출력 드리프트의 상대비율 k(T)과 도 6에 나타내는 출력 드리프트의 상대비율 Δ(T)의 데이터가 격납되어 있다.
가스온도(T)가 제로점 보정수단(62)에 입력되면 메모리수단(64)으로부터 필요한 제로점 출력 드리프트의 상대비율데이터(k‥)가 인출되고, 가스온도(T)에 있어서의 상대비율 k(T)이 계산된다. 이 계산된 상대비율 k(T)로부터 제로점 출력 드리프트 전압(vO)이 연산되고, 그 반전전압(-vO)이 오프셋용 D/A변환기(40)를 통해서 오프셋 단자(42a)에 인가되어서 제로점 출력 드리프트가 자동적으로 보정된다.
또한, 가스온도(T)가 스팬 보정수단(66)에 입력되면 메모리수단(66)으로부터 필요한 스팬 출력 드리프트의 상대비율데이터(Δ‥)가 인출되고, 가스온도(T)에 있어서의 상대비율 Δ(T)이 계산된다. 이 계산된 상대비율 Δ(T)과 A/D변환기(48)로부터 입력된 압력전압(V)에 의해 스팬 출력 드리프트를 소거함으로써 정확한 상류측 압력(P1)이 도출된다.
또한, 가스온도(T)가 가스온도 보정수단(68)에 입력되면 물성데이터와 합쳐서 정확한 비례정수(K)가 산출되고, 이 비례정수(K)와 상류측 압력(P1)에 의해 연산유량(QC)이 QC=KP1으로서 산출된다. 이 연산유량(QC)은 D/A변환기(72)와 고정증폭기 (74)를 통해서 출력되고, 도시하지 않은 외부표시장치에 표시된다.
유량설정수단(18)으로부터 공급되어야할 유량으로서 입력된 설정유량(QS)은 고정증폭기(76)와 A/D변환기(78)를 통해서 비교수단(19)에 입력된다. 한편, 가스온도 보정수단(68)으로부터 연산유량(QC)이 비교수단(19)에 입력되고, 유량차(ΔQ)가 ΔQ=QC-QS로서 계산되고, 밸브구동부(20)에 출력된다.
밸브구동부(20)는 상기 유량차(ΔQ)가 제로가 되도록 컨트롤밸브(22)의 밸브개방도를 개폐조정하고, 이 개폐에 의해서 상류측 압력(P1)이 제어된다. 그 결과, ΔQ는 제로로 되고, 연산유량(QC)은 설정유량(QS)에 일치하도록 자동제어된다.
도 8은 본 발명에 관한 제로점 보정수단(62)의 작동 흐름도이다 스텝m1에서 가스온도(T)가 입력되고, m2에서는 메모리수단(64)의 상대비율데이터를 기초로 하여 가스온도(T)에서의 상대비율 k(T)을 도출한다. m3에서는 이 상대비율 k(T)과 압력센서(10)의 출력전압(v)으로부터 제로점 출력 드리프트 전압(vO)을 연산하고, m4에서 이 전압(vO)을 반전시킨 후, m5에서 -vO를 오프셋 단자(42a)에 인가한다. 이와 같이 하여 제로점이 보정된다.
도 9는 본 발명에 관한 스팬 보정수단(66)의 작동 흐름도이다. 스텝n1에서는 가스온도(T)가 입력된다. 동시에 n2에서는 압력센서(10)에 의해 계측된 출력전압 (v)이 제로점 보정되어서 압력전압(V)으로서 입력된다.
n3에서는 메모리수단(64)의 상대비율데이터를 기초로 하여 가스온도(T)에서의 드리프트의 상대비율 Δ(T)이 도출된다. n4에서는 이 상대비율 Δ(T)과 상기 압력전압(V)으로부터 온도보정된 온도보정 출력전압(V')이 산출되고, 이 온도보정된 출력전압(V')이 정확한 상류측 압력(P1)으로 된다. n5에서는 이 상류측 압력(P1)이 가스온도 보정수단(68)에 입력된다.
도 10은 본 발명에 관한 비임계조건을 이용하는 압력식 유량제어장치에 의한 유량제어의 구성도이다. 이 압력식 유량제어장치(2)는 공급되는 유체가 비임계조건 하에 있을 경우, 즉, 오리피스(4)로부터 유출되는 유체의 유체속도가 음속보다 낮은 경우를 전제로 하고 있다.
유체가 비임계조건 하에 있을 때, 오리피스를 통과하는 유량의 이론유량식의 하나는 비압축성 유체에 대해서 성립하는 베르누이의 정리로부터 도출한 것이므로 Q=KP2 1/2(P1-P2)1/2로 주어진다. 이 실시형태에서는 상기 이론유량식을 사용하여 가스유량을 제어한다.
상기 유량식에서는 오리피스를 통과하는 유량(Q)은 상류측 압력(P1)과 하류측 압력(P2)을 사용하여 연산됨으로써 상류측 압력센서(10)에 의해 상류측 압력 (P1)을 측정하고, 하류측 압력센서(12)에 의해 하류측 압력(P2)을 항상 계측하면서 연산유량(QC)을 QC=KP2 1/2(P1-P2)1/2 로 산출한다.
도 1과의 상위점은 하류측 압력(P2)을 하류측 압력센서(12)에 의해 측정하여 제어회로(16)에 입력하는 전자회로시스템 및 소프트시스템이 부가되는 것이다. 이 전자회로시스템 및 소프트시스템으로서는 상류측 압력센서(10)에 연속하는 전자회로시스템 및 소프트시스템과 동일한 것이 그대로 병행하여 배치된다.
도 11은 도 10의 제어회로의 상세한 블록구성도이다. 전자회로시스템으로서는 하류측 압력센서(12)에 연속해서 고정증폭기(AMP), 가변증폭기(VAMP), 표시용 가변증폭기(VAMP), A/D변환기 및 오프셋용 D/A변환기가 있다. 이들 전자회로시스템은 CPU(41)의 입력시스템에 배치된다.
또한, 소프트시스템으로서는 상류측 압력센서(10)의 소프트시스템을 공용한다. 즉, 하류측 압력센서(12)의 제로점 출력 드리프트와 스팬 출력 드리프트의 데이터를 격납하는 메모리수단(64), 이들 데이터를 사용하여 제로점 출력 드리프트를 보정하는 제로점 보정수단(62)과 스팬 출력 드리프트를 보정하는 스팬 보정수단 (66)이 있다. 이들 소프트시스템은 CPU(41) 안에 구성된다.
이와 같은 전자회로시스템과 소프트시스템을 배치하고, 제어회로(16) 중에 QC=KP2 1/2(P1-P2)1/2를 연산하는 유량연산수단(17)을 배치하고, 동시에 유량차 ΔQ=QS-QC를 연산하는 비교수단(19)을 배치하여 목적으로 하는 유량을 얻도록 유량제어를 행한다. 다른 부재의 작용ㆍ효과는 도 1과 마찬가지이므로 그 설명을 생략한다.
도 12는 본 발명에 관한 비임계조건을 이용한 개량형 압력식 유량제어장치에 의한 유량제어의 구성도이다. 이 압력식 유량제어장치(2)는 공급되는 유체가 비임계조건 하에 있는 경우를 전제로 하고 있지만 개량된 이론유량식을 사용한다.
실제의 가스유체는 팽창성과 압축성을 갖고 있으므로 비압축성을 전제로 한 베르누이의 정리는 근사적으로밖에 성립하지 않는다. 따라서, QC=KP2 1/2(P 1-P2)1/2로 표시되는 유량식은 근사식밖에 없다. 본 발명자들은 이 근사식을 개량하여 실제의 유량을 고정밀도로 재현할 수 있는 유량식을 검토하였다.
상기 개량된 유량식으로서 QC=KP2 m(P1-P2)n 을 사용하는 것으로 하였다. 지수로서 2개의 파라미터 m,n을 도출하였다. 얻어진 값은 m=0.47152, n=0.59492이였다. 이들 파라미터를 사용함으로써 실제의 유량을 고정밀도로 재현하는 것이 가능하였다.
이 실시형태에서는 개량된 유량식을 이용하여 유량연산수단(17)을 구성하여 두고, 이 점을 제외하면 도 10에 나타내는 실시형태와 모두 마찬가지이다. 즉, 상류측 압력센서(10)와 하류측 압력센서(12)의 온도 드리프트를 보정하는 구성은 도 11과 동일하므로 그 설명은 생략한다.
상기에서는 본 발명을 압력식 유량제어장치에 관해서 설명하였지만 압력센서 자체의 온도 드리프트(제로점 출력 드리프트와 스팬 출력 드리프트)의 보정에도 적용할 수 있다. 또한, 압력센서가 조립된 압력제어장치의 온도 드리프트보정에도 사용할 수 있다.
본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 이탈하지 않는 범위에 있어서의 각종 변형예ㆍ설계변경 등을 그 기술적 범위 내에 포함하는 것은 말할 것도 없다.
청구항1의 발명에 의하면 압력센서자체 출력의 온도 드리프트를 소거하도록 한 온도 드리프트 보정수단을 설치함으로써 정확하게 압력을 검출할 수 있는 압력센서를 제공할 수 있다.
청구항2의 발명에 의하면 압력센서와 컨트롤밸브를 가진 압력제어장치에 있어서, 압력센서출력의 온도 드리프트를 소거하도록 한 온도 드리프트 보정수단을 설치함으로써 압력을 정확하게 검출하면서 정밀하게 압력제어할 수 있는 압력제어장치를 제공할 수 있다.
청구항3의 발명에 의하면 유체온도와 상류측 압력센서의 출력 드리프트의 관계를 격납하는 메모리수단과, 유체온도가 변화한 경우에 메모리수단의 데이터로부터 상류측 압력센서의 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 출력 드리프트량에 의해 상류측 압력센서의 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하는 온도 드리프트 보정수단을 갖고 있으므로 어떠한 온도특성을 갖는 압력센서를 이용하여도 그 온도특성을 메모리수단에 격납하는 것만으로 상류측 압력(P1)을 정확하게 검출할 수 있음으로써 QC=KP1을 유량식으로서 사용하는 압력식 유량제어장치에 있어서 정확한 유량제어를 달성할 수 있다.
청구항4의 발명에 의하면 유체온도와 상류측 압력센서 및 하류측 압력센서의 출력 드리프트의 관계를 격납하는 메모리수단과, 유체온도가 변화한 경우에 메모리수단의 데이터로부터 상류측 압력센서 및 하류측 압력센서의 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 출력 드리프트량에 의해 상류측 압력센서 및 하류측 압력센서의 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하는 온도 드리프트 보정수단으로 구성되기 때문에 어떠한 온도특성을 갖는 압력센서를 이용하여도 그 온도특성을 메모리수단에 격납하는 것만으로 상류측 압력(P1)과 하류측 압력(P2)을 정확하게 검출할 수 있다. 따라서, QC=KP2 1/2(P1-P2)1/2 또는 QC=KP2 m(P1-P2)n을 유량식으로서 사용하는 압력식 유량제어장치에 있어서 정확한 유량제어를 달성할 수 있다.
청구항5의 발명에 의하면 압력이 제로일 때에 유체온도와 압력센서의 제로점 출력 드리프트의 관계를 메모리수단에 격납하기 때문에 유체온도가 임의의 온도로 변화하여도 메모리수단의 데이터로부터 제로점 출력 드리프트량이 연산가능하고, 이 연산 제로점 출력 드리프트량에 의해 압력센서의 제로점 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정할 수 있다.
청구항6의 발명에 의하면 임의압력일 때에 유체온도와 압력센서의 스팬 출력 드리프트의 관계를 메모리수단에 격납하기 때문에 임의의 압력상태에서 유체온도가 임의온도로 변화하여도 메모리수단의 데이터로부터 스팬 출력 드리프트량을 연산할 수 있고, 이 연산 스팬 출력 드리프트량에 의해 압력센서의 스팬 출력 드리프트를 자동적으로 소거하여 온도 드리프트를 보정할 수 있다.
청구항7의 발명에 의하면 유통되는 가스의 온도가 어떻게 변화하여도 정확하게 가스의 압력을 검출할 수 있고, 반도체 제조장치나 화학품 제조장치 등에 있어서 가스유체의 제어효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (13)

  1. 유체압력을 측정하는 압력센서에 사용되는 것으로서, 유체온도를 측정하는 온도센서와, 상기 압력이 제로일 때의 유체온도와 압력센서의 제로점출력 드리프트의 관계 및 임의압력에 있어서의 유체온도와 압력센서의 스팬출력 드리프트의 관계를 각각 격납하는 메모리 수단과, 상기 압력센서의 출력전압이 증폭기 및 A/D변환기를 경유해서 입력되는 스팬 드리프트 보정수단과, 오프셋용 D/A변환기를 통해서 상기 증폭기의 오프셋단자로 제로점출력 드리프트 전압의 반전전압을 출력하는 제로점 보정수단을 구비하고, 유체온도가 변화한 경우에 메모리 수단의 데이터로부터 압력센서출력 드리프트량을 연산하고, 그 연산출력드리프트량에 의해 압력센서의 출력드리프트를 소거하여, 온도드리프트를 보정하는 온도드리프트 보정수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압력제어장치의 온도 드리프트 보정장치.
  2. 압력제어용 컨트롤밸브와 유체압력을 측정하는 압력센서로 구성된 압력제어장치에 사용하는 것으로서, 유체온도를 측정하는 온도센서와, 상기 압력이 제로일 때의 유체온도와 압력센서의 제로점출력 드리프트의 관계 및 임의압력에 있어서의 유체온도와 압력센서의 스팬출력 드리프트의 관계를 각각 격납하는 메모리 수단과, 상기 압력센서의 출력전압이 증폭기 및 A/D변환기를 경유해서 입력되는 스팬 드리프트 보정수단과, 오프셋용 D/A변환기를 통해서 상기 증폭기의 오프셋단자로 제로점출력 드리프트 전압의 반전전압을 출력하는 제로점 보정수단을 구비하고, 유체온도가 변화한 경우에 메모리 수단의 데이터로부터 압력센서출력 드리프트량을 연산하고, 그 연산출력드리프트량에 의해 압력센서의 출력드리프트를 소거하여, 온도드리프트를 보정하는 온도드리프트 보정수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압력제어장치의 온도 드리프트 보정장치.
  3. 유량제어용 오리피스와, 이 오리피스의 상류측 배관에 설치한 컨트롤밸브와, 상기 오리피스와 상기 컨트롤밸브 사이에 설치하여 상류측 압력을 검출하는 상류측 압력센서로 구성되고, 상기 상류측 압력에 의해 오리피스 통과유량을 제어하는 압력식 유량제어장치에 사용되는 것으로서, 유체온도를 측정하는 온도센서와, 상기 압력이 제로일 때의 상기 유체온도와 상기 상류측 압력센서의 제로점출력 드리프트의 관계 및 임의압력에 있어서의 상기 유체온도와 상기 상류측 압력센서의 스팬출력 드리프트의 관계를 각각 격납하는 메모리 수단과, 상기 상류측 압력센서의 출력전압이 증폭기 및 A/D변환기를 경유해서 입력되는 스팬 드리프트 보정수단과, 오프셋용 D/A변환기를 통해서 상기 증폭기의 오프셋단자로 제로점출력 드리프트 전압의 반전전압을 출력하는 제로점 보정수단을 구비하고, 유체온도가 변화한 경우에 메모리 수단의 데이터로부터 압력센서출력 드리프트량을 연산하고, 그 연산출력드리프트량에 의해 압력센서의 출력드리프트를 소거하여, 온도드리프트를 보정하는 온도드리프트 보정수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치.
  4. 유량제어용 오리피스와, 이 오리피스의 상류측 배관에 설치한 컨트롤밸브와, 상기 오리피스와 상기 컨트롤밸브 사이에 설치하여 상류측 압력을 검출하는 상류측 압력센서와, 상기 오리피스의 하류측 배관에 설치되어 하류측 압력을 검출하는 하류측 압력센서로 구성되고, 상기 상류측 압력과 상기 하류측 압력에 의해 오리피스 통과유량을 제어하는 압력식 유량제어장치에 사용하는 것으로서, 유체온도를 측정하는 온도센서와, 상기 압력이 제로일 때의 상기 유체온도와 상기 상류측 압력센서 및 하류측 압력센서의 제로점출력 드리프트의 관계 및 임의압력에 있어서의 상기 유체온도와 상기 상류측 압력센서 및 하류측 압력센서의 스팬 출력 드리프트의 관계를 각각 격납하는 메모리 수단과,
    상기 상류측 압력 센서의 출력전압이 증폭기 및 A/D변환기를 경유하고, 또 하류측압력센서의 출력전압이 증폭기 및 A/D변환기를 경유해 각각 입력되는 스팬 드리프트 보정수단과, 오프셋용 D/A변환기를 통해 상기 상류측 센서출력의 증폭기 및 하류측 센서출력의 증폭기의 오프셋단자로 제로점 출력 드리프트전압의 반전전압을 출력하는 제로점 보정수단을 구비하고, 유체온도가 변화한 경우에 메모리수단의 데이터로부터 상류측압력센서 및 하류측압력센서의 출력드리프트량을 연산하고, 그 연산출력드리프트량에 의해 상류측압력센서 및 하류측압력센서의 출력드리프트를 소거하여 온도드리프트를 보정하는 온도드리프트보정수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메모리수단은 압력이 제로일 때에 유체온도와 압력센서의 제로점 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 온도 드리프트 보정수단은 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단의 제로점 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 제로점 출력 드리프트량에 의해 상기 압력센서의 제로점 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력센서의 온도 드리프트 보정장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 메모리수단은 임의압력에 있어서의 유체온도와 압력센서의 스팬 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단으로부터 스팬 출력 드리프트량을 연산하고, 상기 압력센서의 출력 또는 이 출력의 증폭량으로부터 상기 연산 스팬 출력 드리프트량을 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력센서의 온도 드리프트 보정장치.
  7. 제1항에 있어서, 가스를 유체로서 유통시키고, 이 가스압력 또는 가스유량을 제어하는 가스공급시스템에 이용되는 것을 특징으로 하는 압력센서의 온도 드리프트 보정장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 메모리수단은 압력이 제로일 때에 유체온도와 압력센서의 제로점 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 온도 드리프트 보정수단은 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단의 제로점 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 제로점 출력 드리프트량에 의해 상기 압력센서의 제로점 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력제어장치의 온도 드리프트 보정장치.
  9. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 메모리수단은 압력이 제로일 때에 유체온도와 압력센서의 제로점 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 온도 드리프트 보정수단은 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단의 제로점 출력 드리프트량을 연산하고, 이 연산 제로점 출력 드리프트량에 의해 상기 압력센서의 제로점 출력 드리프트를 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 메모리수단은 임의압력에 있어서 유체온도와 압력센서의 스팬 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단으로부터 스팬 출력 드리프트량을 연산하고, 상기 압력센서의 출력 또는 이 출력의 증폭량으로부터 상기 연산 스팬출력 드리프트량을 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력제어장치의 온도 드리프트 보정장치.
  11. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 메모리수단은 임의압력에 있어서 유체온도와 압력센서의 스팬 출력 드리프트의 관계를 격납하고, 상기 유체온도가 변화한 경우에 상기 메모리수단으로부터 스팬 출력 드리프트량을 연산하고, 상기 압력센서의 출력 또는 이 출력의 증폭량으로부터 상기 연산 스팬출력 드리프트량을 소거하여 온도 드리프트를 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치.
  12. 제2항에 있어서, 가스를 유체로서 유통시키고, 이 가스압력 또는 가스유량을 제어하는 가스공급시스템에 이용되는 것을 특징으로 하는 압력제어장치의 온드 드리프트 보정장치.
  13. 제3항 또는 제4항에 있어서, 가스를 유체로서 유통시키고, 이 가스압력 또는 가스유량을 제어하는 가스공급시스템에 이용되는 것을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치의 온도 드리프트 보정장치.
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