流体的特定量的流量控制器输送制造技术

技术编号:5384803 阅读:273 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
描述一种使用基于流体输送分布的流量控制器输送流体的特定量的系统和方法。一个实施方式包括流体输送分布,该流体输送分布包括具有多个设定值的输送时间窗,每个设定值对应于输送时间窗内特定的瞬时时间。该方法还包括使用流量控制器根据通过可变阀的流体输送分布和流量传感器的反馈信号输送流体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及控制系统,具体地但是非限制性地,本专利技术涉及控制流体 流量的系统和方法。
技术介绍
典型地,将流量控制器配置成基于关于流体流量的设定值(例如,立 方厘米每分钟或克每分钟)来输送流体。当接收设定值时,流量控制器例 如调节阀,以便在稳态模式下,以特定流体流量设定值输送流体。流量控制器通常调节阀的位置,以便使用例如基于比例积分微分(PID)控制的控 制算法控制设定值附近的流体流量。已知的流量控制器设计成通过例如接收脉冲宽度和设定值输送流体, 这非常像燃料喷射器。但是,流体流量中例如由于压力变化而造成远离设 定值的意外偏差会在相对于设定值输送的最终量的流体中产生显著的偏 差。当前的流量控制器不具有基于反馈控制改变/调节设定值和/或输送时 间(例如,输送时间窗)以精确地输送流体的特定量的能力。另外,已知 的流量控制器可以校正远离稳态流体流量设定值的偏差,但是不能配置成 校正远离数量设定值的偏差。当前的流量控制器是有功能的,但是如果用于输送流体的特定量则不 是足够精确或满意的。因此,需要一种响应于接收数量设定值、基于反馈 控制接收和输送流体的特定量的方法和器械。
技术实现思路
下面总结在图中表示的本专利技术的示范性实施方式。这些和其它实施方 式在具体实施方式部分更全面地描述。然而,应当理解,本专利技术不限于
技术实现思路
或具体实施方式中描述的形式。本领域的技术人员可以认识到许 多修改、等同物和可选结构都落入如权利要求所表述的本专利技术的精神和范6围内。在一些实施方式中,本专利技术的特征在于一种根据流体输送分布(fluid delivery profile)输送流体的特定量的系统和方法。在这些实施方式中, 流体输送分布包括具有多个设定值的输送时间窗,每个设定值对应于输送 时间窗内特定的瞬时时间。在变形中,有关流体的输送利用流量传感器的 反馈信号。在另一个实施方式中,本专利技术的特征在于用于流体输送的方法包括 流量控制器的可变位置阀的位置从关闭位置变化到第一位置,以响应于接 收数量指示来开始流体的输送,该数量指示表示流体的特定量,以及从第 一位置调节可变位置阀的位置,直到输送了流体的特定量。在本实施方式 中,该调节是基于流量指示和流体输送分布的,该流量指示表示流体的流 量0而在另一个实施方式中,本专利技术的特征在于 一种器械,其包括配置 成存储流体输送分布的存储器。另外,在本实施方式中,该器械包括处理 器,该处理器被配置成访问流体输送分布,以根据流体输送分布来控制可 变阀,以便输送流体的特定量。附图说明通过结合附图参照下面的具体实施方式和权利要求,本专利技术的不同目 的和优点以及更全面的理解将变得显而易见并且更加容易理解,其中图1是根据本专利技术实施方式的、配置成输送流体的特定量的流量控制 器的示意图。图2是根据本专利技术实施方式的、配置成输送流体的特定量的流量控制 器的部件的示意图。图3A是根据本专利技术实施方式的、输送流体的特定量的流体输送分布的曲线图。图3B是根据本专利技术实施方式的、在输送流体的特定量期间阀位移比时 间的曲线图。图3C是根据本专利技术实施方式的、在输送流体的特定量期间流体的输送 量比时间的曲线图。图4是说明根据本专利技术实施方式的、根据流量输送分布输送流体的特 定量的方法的流程图。图5A是表示根据本专利技术实施方式的、通过流量控制器改变流体输送分 布的曲线图。图5B是根据本专利技术实施方式的、在输送流体的特定量期间阀位移比时 间的曲线图。图5C是根据本专利技术实施方式的、在输送流体的特定量期间流体的输送 量比时间的曲线图。图6A是根据本专利技术实施方式的、具有几个部分的流体输送分布的曲线图。图6B是根据本专利技术实施方式的、在输送流体的特定量期间流体的输送 量比时间的曲线图。图6C是根据本专利技术实施方式的、在输送流体的特定量期间阀位移比时 间的曲线图。图7是说明根据本专利技术实施方式的、根据具有两个部分的流体输送分 布输送流体的特定量的方法的流程图。图8A是根据本专利技术实施方式的、随时间变化的流体输送分布的关闭部 分的曲线图。图8B是根据本专利技术实施方式的、在根据图8A的流体输送分布输送流 体的特定量期间流体的输送量比时间的曲线图。具体实施例方式根据本专利技术的几个实施方式,响应于对流体的特定量的需要,通过流 量控制器输送流体的特定量。在许多实施方式中,例如,流量控制器接收 特定量的指示作为设定值,其表示摩尔总数或流体总质量,并且流量控制 器使用反馈信号根据流体输送分布来调节可变阀以控制流体流量,直到输 送流体的特定量。在一个实施方式中,反馈信号是来自流量传感器的测量, 但是,如在此进一步论述的,在其它实施中利用其它反馈指示。在一些变形中,流量控制器还使用反馈信号来监视流体的输送量,以 便如果需要,调节流体输送分布,以保证输送流体的特定量。在许多实施8中,流体输送分布是一组指示,其用于在一段时间输送确定量的流体。在 一些实施方式中,例如,流体输送分布是一组具有相应时间的阀指示。在 一些实施中,数学推导流体输送分布,在变形中,基于约束条件如最小输 送窗或阀的特性配置该分布。有利地,几个示范性的实施方式允许响应于对流体的特定量的需要输 送流体。在半导体制造环境下,例如,已经发现输送特定量的反应物是 特别有益的,这是因为经常根据质量(例如,摩尔)数量限定与制造相关 的配方。现在参照图,其中在几个视图中相同或相似的元件由相同的附图标记表示,并且具体参照图l,其说明示范性的环境,其中流量控制器ioo被配置成从流体容器120输送流体的特定量到反应器180。在本实施方式中,流量控制器100配置成接收数量设定值110 (例如,总质量设定值或总摩尔设 定值),其是被输送到反应器180的流体的特定量的指示,而不是例如根据 流量接收设定值指示。数量设定值110例如基于反应器180中反应所需的 流体的总摩尔数。在操作中,在本实施方式中,流量控制器100响应于接收数量设定值 110根据流体输送分布将流体从流体容器120输送到反应器180。数量设定 值110例如是经由控制服务器从用户接收的。在其它的实施方式中,数量 设定值110是局部地存储在流量控制器110中的预先设计的值,其在需要 时是可以访问的。当流体流动时,在本实施方式中,流量控制器100还参照流体输送分 布和数量设定值110监视流体的总摩尔数,另外,流量控制器100基于该 监视调节流量和/或流体输送分布,直到已经输送了由数量设定值110表示 的流体的特定量。在几个实施方式中,布置流体容器120和流量控制器100, 使得流体容器120将连续的上游压力输送到流量控制器100。在一些实施方式中,流体是液体(例如,硫酸),在其它实施方式中是 气体(例如,氮气),但是得益于本公开,本领域的技术人员应当理解由 流量控制器100输送的流体可以是任何类型的流体,例如包括元素的混合 物和/或任何状态的化合物,如气体或液体。在许多实施方式中,流量控制 器IOO被配置成在高压、低温下将流体输送到不同类型的容器或器皿。9其次参照图2,表示参照图1描述的流量控制器100的一个实施方式。 特别地,在图2中描述的流量控制器200包括流量传感器202、处理器204、 可变阀206和存储器208。在许多实施方式中,流量传感器202通过热流量 传感器实现,但是在其它实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,包括: 接收由流量控制器使用的流体输送分布,以输送流体的特定量,该流体输送分布包括输送时间窗和多个设定值,该多个设定值中的每个设定值与该输送时间窗内特定的瞬时时间关联;以及 使用该流量控制器根据该流体输送分布来输送该流 体,该多个设定值中的每个设定值对应于该流量控制器的可变阀的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A斯米尔诺夫B李MJ佐罗克M麦克唐纳
申请(专利权)人:先进能源工业公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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