流量控制装置的自我诊断方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种流量控制装置的自我诊断方法，包括：工序(a)，从流量控制阀(8)的开度为节流部以上的开度且流体从压力控制阀(6)的上游侧流动的状态，使压力控制阀变化为闭状态，测定变化之后的压力下降特性；工序(b)，从流量控制阀的开度为小于节流部的开度且流体从压力控制阀的上游侧流向下游侧的状态，使压力控制阀变化为闭状态，测定变化之后的压力下降特性；工序(c)，对在工序(a)测定的压力下降特性和对应的基准压力下降特性进行比较，判断有无异常；工序(d)，对在工序(b)测定的压力下降特性和对应的基准压力下降特性进行比较，判断有无异常；和工序(e)，仅只在工序(d)判断存在异常的情况下，判断流量控制阀存在异常。

Self diagnosis method of flow control device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流量控制装置的自我诊断方法
本专利技术涉及一种流量控制装置的自我诊断方法，特别是涉及在半导体制造装置或化工厂等中适宜利用的流量控制装置的自我诊断方法。
技术介绍
在半导体制造装置或化工厂中，为了控制材料气体或蚀刻气体等流体的流动，利用各种类型的流量计或流量控制装置。其中，压力式流量控制装置通过组合有控制阀和节流部(例如，流孔板)的比较简单的机构能够以高精度控制各种流体的流量，因此被广泛利用。通过压电元件驱动装置(以下，有时称为压电致动器)使金属隔膜阀体开闭的压电元件驱动式阀被作为压力式流量控制装置的控制阀利用。现有的压电元件驱动式阀例如公开于专利文献1。压电元件驱动式阀中，根据向压电致动器施加的驱动电压的大小，压电致动器的伸长程度变化，伴随于此金属隔膜阀体按压阀座的按压力变化。金属隔膜阀体相对于阀座以充分的按压力进行按压时，成为闭阀状态，如果按压力减弱则金属隔膜阀体从阀座离开而开阀。压电元件驱动式阀除了能够进行比较高速的动作之外，还具有动作特性方面的迟滞性比较小的优点。但是，现有的半导体工序控制中，使用压力式流量控制装置的情况下，压电元件驱动式阀大多以消除相对于设定流量的偏差的方式进行控制，以模拟式的很少的位移量进行比较缓和的开闭动作。但是近年来，流量控制装置谋求对例如ALD(AtomicLayerDeposition)等的应用，在这样的用途中，要求通过高速(周期非常短)的脉冲状控制信号对控制阀进行开闭而高速地进行流量的控制。现有的技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2007-192269号公报专利文献2：日本专利特许第4933936号专利文献3：国际公开第2017/170174号在上述这样的用途中，与现有相比压电元件驱动式阀的开闭速度、位移量和开闭频率明显增加。而且，这些会促进流量控制装置的流量控制特性的降低，存在与现有相比变得容易在早期发生动作不佳或流量控制的精度下降的情况。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而完成的，其主要目的在于，提供一种能够适宜地对应于脉冲流量控制等的流量控制装置的自我诊断方法。根据本专利技术的实施方式的流量控制装置的自我诊断方法，为下述流量控制装置的自我诊断方法，该流量控制装置具备：压力控制阀，所述压力控制阀设置于流路；流量控制阀，所述流量控制阀设置于所述压力控制阀的下游侧；节流部，所述节流部设置于所述压力控制阀的下游侧；和压力传感器，所述压力传感器设置于所述压力控制阀的下游侧且设置于所述节流部的上游侧，所述流量控制阀具有：阀体，所述阀体离接于阀座；和压电元件，所述压电元件为了使所述阀体离接于所述阀座而使其移动，所述流量控制装置的自我诊断方法包括：工序(a)，从所述压力控制阀为开状态、所述流量控制阀的开度为所述节流部的开度以上的开度、流体从所述压力控制阀的上游侧通过所述流量控制阀和所述节流部流向下游侧的状态，使所述压力控制阀从所述开状态变化为闭状态，使用所述压力传感器对成为所述闭状态之后的流体压力的压力下降特性进行测定；工序(b)，从所述压力控制阀为开状态、所述流量控制阀的开度为小于到所述节流部的开度、流体从所述压力控制阀的上游侧通过所述流量控制阀和所述节流部流向下游侧的状态，使所述压力控制阀从所述开状态变化为闭状态，使用所述压力传感器对成为所述闭状态之后的流体压力的压力下降特性进行测定；工序(c)，对在所述工序(a)测定的所述压力下降特性和预先存储的作为基准的压力下降特性进行比较，判断有无异常；工序(d)，对在所述工序(b)测定的所述压力下降特性和预先存储的作为基准的压力下降特性进行比较，判断有无异常；和工序(e)，在所述工序(c)和所述工序(d)进行的判断中，只有在所述工序(d)判断存在异常的情况下，判断所述流量控制阀的阀座和阀体的距离存在异常。在某一实施方式中，为所述工序(a)比所述工序(b)先进行，或者，所述工序(b)比所述工序(a)先进行中的任一个。在某一实施方式中，在所述工序(a)之后并且在所述工序(b)之前进行所述工序(c)，在所述工序(b)和所述工序(c)之后进行所述工序(d)。在某一实施方式中，所述流量控制装置还具备测定存储部，所述测定存储部用于存储在所述工序(a)和所述工序(b)测定的数据。在某一实施方式中，所述流量控制装置还具备判断存储部，所述判断存储部用于存储在所述工序(c)和所述工序(d)判断的结果。在某一实施方式中，在所述压电元件设置应变传感器，基于所述应变传感器的输出求出所述阀座和所述阀体的距离。在某一实施方式中，在所述工序(e)中，判断所述流量控制阀的阀座和阀体的距离存在异常的情况下，判断所述应变传感器的输出存在异常。在某一实施方式中，在所述工序(b)测定的所述压力下降特性比所述预先存储的作为基准的压力下降特性大时，判断应变传感器的输出范围(span，跨度)减小。在某一实施方式中，在所述工序(b)测定的所述压力下降特性比所述预先存储的作为基准的压力下降特性小时，判断应变传感器的输出范围扩大。在某一实施方式中，在所述工序(a)和所述工序(b)中，所述压力控制阀为开状态下使所述流体流向下游侧的状态时，所述压力控制阀为打开到最大设定开度的状态。在某一实施方式中，在所述工序(a)和所述工序(b)中，所述压力控制阀为开状态下使所述流体流向下游侧的状态时，所述压力控制阀为半开状态。专利技术效果根据本专利技术的实施方式，提供一种能够对应于长时间的使用造成的精度降低的流量控制装置的自我诊断方法。附图说明图1为表示本专利技术人进行的针对应变传感器输出的范围变化的试验结果的曲线图。图2为表示根据本专利技术的实施方式的流量控制装置的结构的示意性的图。图3为表示本专利技术的实施方式中使用的流量控制阀和第二压力传感器的截面图。图4为表示本专利技术的实施方式中使用的压电致动器的图，(a)表示筒体和收容于内部的压电叠堆(piezostack)，(b)表示连接部。图5为表示本专利技术的实施方式中使用的为了得到应变传感器的输出的示例性的桥接电路的图。图6为表示根据本专利技术的实施方式的流量控制装置的自我诊断方法的流程图。图7为用于说明根据本专利技术的实施方式的流量控制装置的自我诊断方法的图，(a)表示压力控制阀的开闭动作，(b)表示测定的压力下降特性和基准压力下降特性一致的情况，(c)表示测定的压力下降特性和基准压力下降特性不同的情况。图8为表示测定的压力下降特性相对于基准压力下降特性向上侧偏移的情况和向下侧偏移的情况的曲线图。符号说明1流路2节流部3第一压力传感器4第二压力传感器5流入压力传感器6压力控制阀7第一控制电路8流量控制阀10压电致动器10b压电叠堆(压电元件)11阀主体12阀座13金属隔膜阀体14引导筒体15弹性部件16支撑体17第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流量控制装置的自我诊断方法，其特征在于，所述流量控制装置具备：/n压力控制阀，所述压力控制阀设置于流路；/n流量控制阀，所述流量控制阀设置于所述压力控制阀的下游侧；/n节流部，所述节流部设置于所述压力控制阀的下游侧；和/n压力传感器，所述压力传感器设置于所述压力控制阀的下游侧且设置于所述节流部的上游侧，/n所述流量控制阀具有：离接于阀座的阀体；和为了使所述阀体离接于所述阀座而使所述阀体移动的压电元件，/n所述流量控制装置的自我诊断方法包括：/n工序(a)，从所述压力控制阀为开状态、所述流量控制阀的开度为所述节流部的开度以上的开度、流体从所述压力控制阀的上游侧通过所述流量控制阀和所述节流部流向下游侧的状态，使所述压力控制阀从所述开状态变化为闭状态，使用所述压力传感器对成为所述闭状态之后的流体压力的压力下降特性进行测定；/n工序(b)，从所述压力控制阀为开状态、所述流量控制阀的开度为小于所述节流部的开度、流体从所述压力控制阀的上游侧通过所述流量控制阀和所述节流部流向下游侧的状态，使所述压力控制阀从所述开状态变化为闭状态，使用所述压力传感器对成为所述闭状态之后的流体压力的压力下降特性进行测定；/n工序(c)，对在所述工序(a)测定的所述压力下降特性和预先存储的作为基准的压力下降特性进行比较，判断有无异常；/n工序(d)，对在所述工序(b)测定的所述压力下降特性和预先存储的作为基准的压力下降特性进行比较，判断有无异常；和/n工序(e)，在所述工序(c)和所述工序(d)进行的判断中，仅只在所述工序(d)判断存在异常的情况下，判断所述流量控制阀的阀座和阀体的距离存在异常。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171130 JP 2017-2305581.一种流量控制装置的自我诊断方法，其特征在于，所述流量控制装置具备：
压力控制阀，所述压力控制阀设置于流路；
流量控制阀，所述流量控制阀设置于所述压力控制阀的下游侧；
节流部，所述节流部设置于所述压力控制阀的下游侧；和
压力传感器，所述压力传感器设置于所述压力控制阀的下游侧且设置于所述节流部的上游侧，
所述流量控制阀具有：离接于阀座的阀体；和为了使所述阀体离接于所述阀座而使所述阀体移动的压电元件，
所述流量控制装置的自我诊断方法包括：
工序(a)，从所述压力控制阀为开状态、所述流量控制阀的开度为所述节流部的开度以上的开度、流体从所述压力控制阀的上游侧通过所述流量控制阀和所述节流部流向下游侧的状态，使所述压力控制阀从所述开状态变化为闭状态，使用所述压力传感器对成为所述闭状态之后的流体压力的压力下降特性进行测定；
工序(b)，从所述压力控制阀为开状态、所述流量控制阀的开度为小于所述节流部的开度、流体从所述压力控制阀的上游侧通过所述流量控制阀和所述节流部流向下游侧的状态，使所述压力控制阀从所述开状态变化为闭状态，使用所述压力传感器对成为所述闭状态之后的流体压力的压力下降特性进行测定；
工序(c)，对在所述工序(a)测定的所述压力下降特性和预先存储的作为基准的压力下降特性进行比较，判断有无异常；
工序(d)，对在所述工序(b)测定的所述压力下降特性和预先存储的作为基准的压力下降特性进行比较，判断有无异常；和
工序(e)，在所述工序(c)和所述工序(d)进行的判断中，仅只在所述工序(d)判断存在异常的情况下，判断所述流量控制阀的阀座和阀体的距离存在异常。


2.根据权利要求1所述的流量控制装置的自我诊断方法，其特征在于，为所述工序(a)比所述工序(b)先进行，或者，所述工序(b)比所述工序(a)先进行的任一个。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉田胜幸，土肥亮介，平田薰，川田幸司，池田信一，西野功二，
申请(专利权)人：株式会社富士金，
类型：发明
国别省市：日本;JP