一种质量流量控制器和流量控制方法技术

本发明专利技术提供一种质量流量控制器，包括控制模块、流体通路、连接在流体通路的入口与出口之间的阀门、设置在入口与阀门之间的流量传感器和设置于出口处的压力传感器，控制模块用于在目标流量的变化量超出预设阈值时，进入压力反馈调节模式，并在流量传感器检测到的流体流量满足第一稳定条件后，进入流量反馈调节模式。控制模块用于在压力反馈调节模式中，根据流体压力与目标流量对应的目标压力之间的差值调节阀门的开度；在流量反馈调节模式中，根据流体流量与目标流量之间的差值调节阀门的开度。本发明专利技术提供的质量流量控制器能够在保证流体流量调节精度的同时提高流体流量的调节速度。本发明专利技术还提供一种质量流量控制器的流量控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种质量流量控制器和流量控制方法
本专利技术涉及半导体工艺设备领域，具体地，涉及一种质量流量控制器和一种质量流量控制器的流量控制方法。
技术介绍
质量流量控制器是半导体工艺设备中的核心部件，广泛应用在半导体、光伏、燃料电池、真空技术等领域。质量流量控制器通常包括一个阀门和一个流量检测装置，在通过阀门开度控制质量流量控制器中流过的流体流速的同时，通过流量检测装置对流体流速进行检测，以确保控制流速的精确性。为实现高精度、高稳定性的流量控制，质量流量控制器中的流量检测装置常采用热式流量计，即，利用热式流量计测量得气体的质量流量，再通过PID闭环控制系统调节阀门的开度，进而达到稳定的流量。然而，采用热式流量计的质量流量控制器使流量达到稳定值所需的响应时间较长，无法实现阀门快速响应。因此，如何提供一种在保证流量控制精度的同时，提高流量调节速度的质量流量控制器结构，成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种质量流量控制器和流量控制方法，该质量流量控制器能够在保证流量控制精度的同时提高流量调节速度。为实现上述目的，作为本专利技术的一个方面，提供一种质量流量控制器，其中设置有流体通路，所述流体通路的入口与出口之间连接有阀门，所述质量流量控制器还包括控制模块、流量传感器和压力传感器，其中，所述流量传感器设置在所述入口与所述阀门之间，用于检测所述流体通路中的流体流量；所述压力传感器设置于所述出口处，用于检测所述流体通路中的流体压力；所述控制模块用于在目标流量的变化量超出预设阈值时，进入压力反馈调节模式，并在所述流量传感器检测到的流体流量满足第一稳定条件后，进入流量反馈调节模式，其中，所述控制模块用于在所述压力反馈调节模式中，根据所述压力传感器检测到的流体压力与所述目标流量对应的目标压力之间的差值调节所述阀门的开度；所述控制模块用于在所述流量反馈调节模式中，根据所述流量传感器检测到的流体流量与所述目标流量之间的差值调节所述阀门的开度。可选地，所述控制模块还用于在进入所述压力反馈调节模式前，获取所述目标流量对应的阀门开度值，根据所述阀门开度值调节所述阀门的开度，在所述压力传感器检测到的流体压力满足第二稳定条件后，进入所述压力反馈调节模式。可选地，所述控制模块中存储有多个流量设定点及其对应的阀门开度值；控制模块用于根据与所述目标流量最接近的两个所述流量设定点以及两个所述流量设定点对应的阀门开度值，通过插值法计算得到所述目标流量对应的阀门开度值。可选地，所述阀门为电磁阀，每个所述流量设定点均对应有上升开度值和下降开度值；控制模块用于在所述目标流量升高时，根据与所述目标流量最接近的两个所述流量设定点以及两个所述流量设定点对应的上升开度值，通过插值法计算得到所述目标流量对应的阀门开度值；在所述目标流量降低时，根据与所述目标流量最接近的两个所述流量设定点以及两个所述流量设定点对应的下降开度值，通过插值法计算得到所述目标流量对应的阀门开度值。可选地，所述流量传感器为热式流量传感器。可选地，所述第一稳定条件为：所述流量传感器检测到的流体流量在第一预设时间内的最大值与最小值之间的差值不大于第一预设差值；所述第二稳定条件为：所述压力传感器检测到的流体压力在第二预设时间内的最大值与最小值之间的差值不大于第二预设差值。作为本专利技术的第二个方面，提供一种质量流量控制器的流量控制方法，所述流量控制方法应用于前面所述的质量流量控制器，所述流量控制方法包括：在目标流量的变化量超出预设阈值时，根据压力传感器检测到的流体压力与所述目标流量对应的目标压力之间的差值调节阀门的开度；在流量传感器检测到的流体流量满足第一稳定条件后，根据所述流量传感器检测到的流体流量与所述目标流量之间的差值调节所述阀门的开度。可选地，所述流量控制方法还包括：在目标流量的变化量未超出所述预设阈值时，根据所述流量传感器检测到的流体流量与所述目标流量之间的差值调节所述阀门的开度。可选地，在所述根据压力传感器检测到的流体压力与所述目标流量对应的目标压力之间的差值调节阀门的开度之前，所述流量控制方法还包括：获取所述目标流量对应的阀门开度值，根据所述阀门开度值调节所述阀门的开度；在所述压力传感器检测到的流体压力满足第二稳定条件后，执行所述根据压力传感器检测到的流体压力与所述目标流量对应的目标压力之间的差值调节阀门的开度的步骤。可选地，所述获取所述目标流量对应的阀门开度值，包括：根据预设的多个流量设定点及其对应的阀门开度信息，确定与所述目标流量最接近的两个所述流量设定点以及两个所述流量设定点对应的阀门开度值，通过插值法计算得到所述目标流量对应的阀门开度信值。可选地，每个所述流量设定点均对应有上升开度值和下降开度值；所述获取所述目标流量对应的阀门开度值，包括：在所述目标流量升高时，根据预设的多个所述流量设定点及其对应的上升开度值，确定与所述目标流量最接近的两个所述流量设定点以及两个所述流量设定点对应的上升开度值，通过插值法计算得到所述目标流量对应的阀门开度值；在所述目标流量降低时，根据预设的多个所述流量设定点及其对应的上升开度值，确定与所述目标流量最接近的两个所述流量设定点以及两个所述流量设定点对应的下降开度值，通过插值法计算得到所述目标流量对应的阀门开度值。本专利技术提供的质量流量控制器和流量控制方法将响应速度快、精度相对较低的压力反馈调节与精度高、响应速度相对较慢的流量反馈调节结合，通过压力反馈调节与流量反馈调节的组合方案对阀门的开度进行调节。在通过压力反馈调节使阀门的开度快速接近目标开度后，再切换至流量反馈调节进行精确调节，节约了现有技术中仅通过流量反馈调节的方式使阀门的开度逐渐接近目标开度的调节时间，进而在保证流体流量调节精度的同时提高了质量流量控制器中流体流量的调节速度，以及半导体工艺的工艺效果和机台产能。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术实施例提供的质量流量控制器的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的质量流量控制器中控制装置的功能结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的流量控制方法的流程示意图；图4是本专利技术另一实施例提供的流量控制方法的流程示意图；图5是本专利技术另一实施例提供的流量控制方法的流程示意图；图6是本专利技术另一实施例提供的流量控制方法的流程示意图；图7是本专利技术另一实施例提供的流量控制方法的流程示意图；图8是本专利技术另一实施例提供的流量控制方法的流程示意图；图9是本专利技术另一实施例提供的流量控制方法的流程示意图；图10是本专利技术实施例提供的质量流量控制器中控制装置存储的流量设定点以及阀门开度信息对应的曲线示意图。具体实施方式以下结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质量流量控制器，其中设置有流体通路，所述流体通路的入口与出口之间连接有阀门，其特征在于，所述质量流量控制器还包括控制模块、流量传感器和压力传感器，其中，/n所述流量传感器设置在所述入口与所述阀门之间，用于检测所述流体通路中的流体流量；/n所述压力传感器设置于所述出口处，用于检测所述流体通路中的流体压力；/n所述控制模块用于在目标流量的变化量超出预设阈值时，进入压力反馈调节模式，并在所述流量传感器检测到的流体流量满足第一稳定条件后，进入流量反馈调节模式，其中，/n所述控制模块用于在所述压力反馈调节模式中，根据所述压力传感器检测到的流体压力与所述目标流量对应的目标压力之间的差值调节所述阀门的开度；/n所述控制模块用于在所述流量反馈调节模式中，根据所述流量传感器检测到的流体流量与所述目标流量之间的差值调节所述阀门的开度。/n

【技术特征摘要】
1.一种质量流量控制器，其中设置有流体通路，所述流体通路的入口与出口之间连接有阀门，其特征在于，所述质量流量控制器还包括控制模块、流量传感器和压力传感器，其中，
所述流量传感器设置在所述入口与所述阀门之间，用于检测所述流体通路中的流体流量；
所述压力传感器设置于所述出口处，用于检测所述流体通路中的流体压力；
所述控制模块用于在目标流量的变化量超出预设阈值时，进入压力反馈调节模式，并在所述流量传感器检测到的流体流量满足第一稳定条件后，进入流量反馈调节模式，其中，
所述控制模块用于在所述压力反馈调节模式中，根据所述压力传感器检测到的流体压力与所述目标流量对应的目标压力之间的差值调节所述阀门的开度；
所述控制模块用于在所述流量反馈调节模式中，根据所述流量传感器检测到的流体流量与所述目标流量之间的差值调节所述阀门的开度。


2.根据权利要求1所述的质量流量控制器，其特征在于，所述控制模块还用于在进入所述压力反馈调节模式前，获取所述目标流量对应的阀门开度值，根据所述阀门开度值调节所述阀门的开度，在所述压力传感器检测到的流体压力满足第二稳定条件后，进入所述压力反馈调节模式。


3.根据权利要求2所述的质量流量控制器，其特征在于，所述控制模块中存储有多个流量设定点及其对应的阀门开度值；
控制模块用于根据与所述目标流量最接近的两个所述流量设定点以及两个所述流量设定点对应的阀门开度值，通过插值法计算得到所述目标流量对应的阀门开度值。


4.根据权利要求3所述的质量流量控制器，其特征在于，所述阀门为电磁阀，每个所述流量设定点均对应有上升开度值和下降开度值；
控制模块用于在所述目标流量升高时，根据与所述目标流量最接近的两个所述流量设定点以及两个所述流量设定点对应的上升开度值，通过插值法计算得到所述目标流量对应的阀门开度值；在所述目标流量降低时，根据与所述目标流量最接近的两个所述流量设定点以及两个所述流量设定点对应的下降开度值，通过插值法计算得到所述目标流量对应的阀门开度值。


5.根据权利要求1至4中任意一项所述的质量流量控制器，其特征在于，所述流量传感器为热式流量传感器。


6.根据权利要求2至4中任意一项所述的质量流量控制器，其特征在于，所述第一稳定条件为：所述流量传感器检测到的流体流量在第一预设时间内的最大值与最小值之间的差值不大于第一预设差值...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓博文，牟昌华，邹义涛，
申请(专利权)人：北京七星华创流量计有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11