流量控制装置以及使用流量控制装置的异常检测方法制造方法及图纸

技术编号:18609618 阅读:30 留言:0更新日期:2018-08-04 22:51
本发明专利技术涉及一种利用具备节流部(12)、上游侧的控制阀(18)、上游侧的第一压力传感器(14)、下游侧的第二压力传感器(24)的流量控制装置(10)和下游阀(24)而进行的异常检测方法,包含使控制阀以及下游阀从打开状态变化为关闭状态的步骤、将控制阀以及下游阀维持着关闭状态而测定上游压力以及下游压力的步骤、和(a)抽出上游压力与下游压力之差达到规定值的时刻的上游压力作为上游收敛压力,下游压力作为下游收敛压力的步骤及(b)抽出从使控制阀以及下游阀变化为关闭状态的时刻至上游压力与下游压力之差达到规定值的时刻为止的时间作为收敛时间的步骤之中的至少一方,基于在步骤(a)或(b)中任一步骤所获得的数据与作为基准的值的比较而判断异常的有无。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流量控制装置以及使用流量控制装置的异常检测方法
本专利技术涉及一种流量控制装置以及使用流量控制装置的异常检测方法,尤其涉及一种在包含压力式流量控制装置的流体供给系统中对控制阀、下游阀或节流部等的异常的有无进行检测的技术。
技术介绍
在半导体制造装置或化工厂中,为了控制材料气体、蚀刻气体等的流量,利用各种类型的流量计以及流量控制装置。其中压力式流量控制装置由于通过组合了压电元件驱动型的压力控制阀与节流部(例如流孔板)的较为简单的机构就能够高精度地控制各种流体的流量而被广泛利用。在专利文献1中,公开了一种压力式流量控制装置,其以利用设置于节流部上游侧的压力传感器而控制流量的方式构成。记载于专利文献1的压力式流量控制装置利用如下原理而进行流量控制:满足临界膨胀条件P1/P2≧约2(P1:节流部上游侧的气体压力、P2:节流部下游侧的气体压力)时,通过节流部的气体的流速被固定为音速,流量并不取决于下游侧气体压力P2而是取决于上游侧气体压力P1。当满足临界膨胀条件时,流量Qc通过例如下式而给定。Qc=S·C·P1/T11/2在此,S为流孔截面积,C为由气体物性决定的常数(流量系数),T1为上游侧气体温度。从上述式可知:当气体温度T1和流量系数C恒定时,流量Qc与上游压力P1成比例。因此,能够仅通过控制阀的开闭调整来控制上游压力P1,从而高精度地控制流量。此外,已知有一种压力式流量控制装置,其在设置有上游侧的压力传感器同时,在节流部下游侧亦设置有压力传感器(例如,专利文献2)。在具备下游侧压力传感器的情况下,即使在上游压力P1与下游压力P2之差小,且不满足临界膨胀条件的情况下仍能够算出流量。具体而言,能够基于通过各压力传感器而测定的上游压力P1以及下游侧压力P2,从规定的计算式Qc=KP2m(P1-P2)n(此处K为依赖于流体的种类和流体温度的比例常数,m、n为从实际的流量导出的指数)算出流量Qc。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2004-212099号公报专利文献2:日本专利特开2004-138425号公报专利文献3:日本专利特开2009-265988号公报专利文献4:日本专利特开2008-15581号公报在压力式流量控制装置中,使用形成有气体进行流通的微细开口(流孔)的节流部,当该微细开口发生阻塞或形状变化时,难以精度好地控制流量。针对此问题,在专利文献3中,公开了以下结构:基于急速关闭控制阀时的压力下降特性而判断节流部的状态,能够自己诊断流量控制的精度。此外,在专利文献4中,公开了一种流量控制装置,其基于因设置于节流部下游侧的阀的开放动作而产生的上游压力的变动的大小,从而判定下游侧阀的动作是否正常。如此,在压力式流量控制装置中,针对在节流部、设置于其上游或下游的阀等是否发生从正常状态的异变的检测,在为了进行稳定的流量控制动作上是重要的。此外,异常的检测优选在流体供给系统上组装有压力流量控制装置的状态下,以尽可能简便的手法进行。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述课题而完成的,其主要目的为提供一种在包含流量控制装置的流体供给系统中,使用流量控制装置而简便地检测阀或节流部的异常的方法。根据本专利技术的实施方式的异常检测方法,其使用流量控制装置和下游阀,所述流量控制装置具备节流部、设置于所述节流部的上游侧的控制阀、设置于所述节流部的上游侧且所述控制阀的下游侧的第一压力传感器、和设置于所述节流部的下游侧的第二压力传感器,所述下游阀设置于所述第二压力传感器的下游侧,所述异常检测方法包含以下步骤:使所述控制阀以及所述下游阀从打开状态变化为关闭状态的步骤;将所述控制阀及所述下游阀维持着关闭状态而利用所述第一压力传感器以及所述第二压力传感器来测定上游压力以及下游压力的步骤;和下述的步骤(a)以及步骤(b)中的至少一步骤:(a)抽出所述上游压力与所述下游压力之差达到规定值的时刻或低于所述规定值的时刻的上游压力作为上游收敛压力,抽出下游压力作为下游收敛压力的步骤,(b)抽出从使所述控制阀以及所述下游阀从打开状态变化为关闭状态的时刻至所述上游压力与所述下游压力之差达到规定值的时刻或低于所述规定值的时刻为止的时间作为收敛时间的步骤,其中,基于在所述步骤(a)或所述步骤(b)中任一步骤所获得的数据与作为所述数据的各自基准的值的比较而判断异常的有无。在某一实施方式中,上述的异常检测方法包含抽出所述上游收敛压力以及所述下游收敛压力的步骤(a)和抽出所述收敛时间的步骤(b)两者,基于在所述步骤(a)以及所述步骤(b)所获得的两者的数据与作为所述基准的各个值的比较而判断异常的有无。在某一实施方式中,相对于所述上游收敛压力以及所述下游收敛压力,使基准压力为作为所述基准的值,相对于所述收敛时间,使基准时间为作为所述基准的值。在某一实施方式中,所述基准压力为预先测定的正常状态下的收敛压力,所述基准时间为预先测定的正常状态下的收敛时间。在某一实施方式中,上述的异常检测方法进一步包含以下步骤:使用所述第一压力传感器以及所述第二压力传感器来测定关闭所述控制阀以及所述下游阀前的打开状态下的所述上游压力以及所述下游压力的步骤;和基于所测定的所述打开状态下的所述上游压力以及所述下游压力而决定所述基准压力以及所述基准时间的步骤。在某一实施方式中,上述的异常检测方法包含以下步骤:预先准备表示所述打开状态下的所述上游压力以及所述下游压力与所述基准时间以及所述基准压力的关系的表的步骤;和根据所述表决定所述基准压力以及所述基准时间的步骤。在某一实施方式中,所述上游压力与下游压力差的规定值被设定为0,在所述上游压力与所述下游压力相同的时刻,抽出所述上游收敛压力、所述下游收敛压力或所述收敛时间。在某一实施方式中,基于所述上游收敛压力或所述下游收敛压力而检测所述控制阀以及所述下游阀的阀座泄漏,基于所述收敛时间而检测所述节流部具有的开口部的扩大以及缩小。在某一实施方式中,所述流量控制装置进一步具备设置于所述控制阀的下游侧的温度传感器,所述异常检测方法进一步包含基于所述温度传感器的输出而修正所述上游收敛压力或所述下游收敛压力的步骤。在某一实施方式中,在所述控制阀以及所述下游阀被维持为关闭状态的状态下,所述上游压力与所述下游压力之差在收敛后亦被维持着偏离作为基准的值时,判断为所述第一压力传感器或所述第二压力传感器异常。根据本专利技术的实施方式的流量控制装置,具备:节流部;设置于所述节流部的上游侧的控制阀;设置于所述节流部的上游侧且所述控制阀的下游侧的第一压力传感器;设置于所述节流部的下游侧的第二压力传感器;和以基于所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的输出而控制所述控制阀使得流量成为设定流量的方式进行控制的运算处理电路,其中,在所述第二压力传感器的下游,设置有内置于所述流量控制装置或者配置于所述流量控制装置的外部的下游阀,所述运算处理电路,在所述下游阀关闭时所述控制阀被关闭的状态下,基于所述第一压力传感器以及所述第二压力传感器的输出而计算上游压力与下游压力之差,进行将通过所述计算而获得的所述差达到规定值的时刻或低于所述规定值的时刻的所述上游压力或所述下游压力与储存于存储器的基准压力的比较、或将从所述控制阀以及所述下游阀成为关闭的时刻至所述差达到规定值的时刻或低于规定值的时本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种异常检测方法,所述异常检测方法使用流量控制装置和下游阀,其中,所述流量控制装置具备节流部、设置于所述节流部的上游侧的控制阀、设置于所述节流部的上游侧且所述控制阀的下游侧的第一压力传感器、和设置于所述节流部的下游侧的第二压力传感器,所述下游阀设置于所述第二压力传感器的下游侧,所述异常检测方法包含以下步骤:使所述控制阀以及所述下游阀从打开状态变化为关闭状态的步骤;将所述控制阀以及所述下游阀维持着关闭状态而利用所述第一压力传感器以及所述第二压力传感器来测定上游压力以及下游压力的步骤;和下述的步骤(a)以及步骤(b)中的至少一步骤:(a)抽出所述上游压力与所述下游压力之差达到规定值的时刻或低于所述规定值的时刻的上游压力作为上游收敛压力,下游压力作为下游收敛压力的步骤,(b)抽出从使所述控制阀以及所述下游阀从打开状态变化为关闭状态的时刻至所述上游压力与所述下游压力之差达到规定值的时刻或低于所述规定值的时刻为止的时间作为收敛时间的步骤,其中,基于在所述步骤(a)或所述步骤(b)中任一步骤所获得的数据与作为所述数据的各自基准的值的比较而判断异常的有无。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.25 JP 2015-2535771.一种异常检测方法,所述异常检测方法使用流量控制装置和下游阀,其中,所述流量控制装置具备节流部、设置于所述节流部的上游侧的控制阀、设置于所述节流部的上游侧且所述控制阀的下游侧的第一压力传感器、和设置于所述节流部的下游侧的第二压力传感器,所述下游阀设置于所述第二压力传感器的下游侧,所述异常检测方法包含以下步骤:使所述控制阀以及所述下游阀从打开状态变化为关闭状态的步骤;将所述控制阀以及所述下游阀维持着关闭状态而利用所述第一压力传感器以及所述第二压力传感器来测定上游压力以及下游压力的步骤;和下述的步骤(a)以及步骤(b)中的至少一步骤:(a)抽出所述上游压力与所述下游压力之差达到规定值的时刻或低于所述规定值的时刻的上游压力作为上游收敛压力,下游压力作为下游收敛压力的步骤,(b)抽出从使所述控制阀以及所述下游阀从打开状态变化为关闭状态的时刻至所述上游压力与所述下游压力之差达到规定值的时刻或低于所述规定值的时刻为止的时间作为收敛时间的步骤,其中,基于在所述步骤(a)或所述步骤(b)中任一步骤所获得的数据与作为所述数据的各自基准的值的比较而判断异常的有无。2.根据权利要求1所述的异常检测方法,其特征在于,包含抽出所述上游收敛压力以及所述下游收敛压力的步骤(a)和抽出所述收敛时间的步骤(b)两者,基于在所述步骤(a)以及所述步骤(b)所获得的两者的数据与作为所述基准的各个值的比较而判断异常的有无。3.根据权利要求1或2所述的异常检测方法,其特征在于,相对于所述上游收敛压力以及所述下游收敛压力,使基准压力为作为所述基准的值,相对于所述收敛时间,使基准时间为作为所述基准的值。4.根据权利要求3所述的异常检测方法,其特征在于,所述基准压力为预先测定的正常状态下的收敛压力,所述基准时间为预先测定的正常状态下的收敛时间。5.根据权利要求3或4所述的异常检测方法,其特征在于,所述异常检测方法进一步包含以下步骤:使用所述第一压力传感器以及所述第二压力传感器来测定关闭所述控制阀以及所述下游阀前的打开状态下的所述上游压力以及所述下游压力的步骤;和基于所测定的所述打开状态下的所述上游压力以及所述下游压力而决定所述基准压力以及所述基准时间的步骤。6.根据权利要求5所述的异常检测方法,其特征在于,所述异常检测...

【专利技术属性】
技术研发人员:永濑正明平田薰泽田洋平西野功二池田信一
申请(专利权)人:株式会社富士金
类型:发明
国别省市:日本,JP

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