專利名稱：位置非敏感性流量裝置系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方案涉及流量控制領(lǐng)域。更確切的說，本發(fā)明的實(shí)施方案涉及位置非敏感性流量裝置的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體制造通常需要對(duì)流經(jīng)處理路徑到處理腔室的流體(如，氣體，液體，水汽混合物)進(jìn)行精確地控制。質(zhì)量流量的控制常常是通過使用熱質(zhì)量流量控制器來實(shí)現(xiàn)的。通常，所述質(zhì)量流量控制器通過引導(dǎo)流體流動(dòng)來控制，所述流體流動(dòng)流經(jīng)與主流量路徑的旁路區(qū)域相平行的毛細(xì)管路徑。兩個(gè)熱敏電阻器纏繞在毛細(xì)管上。當(dāng)流體在毛細(xì)管中流動(dòng)時(shí)，熱量被傳導(dǎo)遠(yuǎn)離電阻器，或傳遞到流體上，從而引起每一個(gè)電阻器的電阻改變和流體溫度的改變。在兩個(gè)電阻器之間的電阻不同的基礎(chǔ)上，執(zhí)行控制運(yùn)算算法的控制器可以通過質(zhì)量流量控制器確定流量。許多質(zhì)量流量?jī)x表以相似的算法在工作。
熱質(zhì)量流量控制器和計(jì)量機(jī)，如，上面所描述的，受到眾所周知的“熱量虹吸”現(xiàn)象的影響，在毛細(xì)管中被加熱的流體與在主流量路徑中較冷的流體產(chǎn)生對(duì)流。當(dāng)所述流量可能小的時(shí)候，其能引起質(zhì)量流量控制器在零位上的測(cè)量變化。如果位置(如，與主流量路徑的水平角度)改變，這個(gè)問題將加劇。由于熱量吸虹，現(xiàn)有技術(shù)中的質(zhì)量流量控制器通常必須在控制器對(duì)控制器的基礎(chǔ)上對(duì)每一個(gè)流量控制器被安裝的方位進(jìn)行校準(zhǔn)。對(duì)位置補(bǔ)償?shù)膸追N方案已經(jīng)發(fā)展用于試圖抵消熱量吸虹產(chǎn)生的影響。美國(guó)專利第5,763,774號(hào)描述了通過減少毛細(xì)管和旁路區(qū)域的內(nèi)部容積的方式減小熱量吸虹的系統(tǒng)。盡管這種方式減少了熱量吸虹的影響，但仍存在少量的熱量吸虹。另一種解決熱量虹吸的現(xiàn)有技術(shù)中的系統(tǒng)是在旁路區(qū)域和/或毛細(xì)管區(qū)域中增加流量限制，正如美國(guó)專利第6,763,774號(hào)中所描述的。由于增加在傳感部件之間需要的壓差，因此，在一些實(shí)際應(yīng)用中所述方法可能對(duì)感應(yīng)產(chǎn)生負(fù)面的影響。
美國(guó)專利第6,044,701號(hào)中描述了另一個(gè)解決熱量虹吸的技術(shù)。在這個(gè)方案中，毛細(xì)管垂直于經(jīng)過流量測(cè)量/控制裝置的流量主軸線。所述方法需要復(fù)雜的、難以制造的流量路徑。而且，這種方法僅重新確定毛細(xì)管90度的軸線的位置，并且，如果相對(duì)于將要安裝的位置在圍繞流量主軸線90度的方位上安裝，那么將面臨與其他流量測(cè)量裝置相同的困難。美國(guó)專利第4,100,801號(hào)和4,956,975號(hào)描述了反向流量路徑的方法。當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)起到減少熱量虹吸的影響的作用時(shí)，合并所述系統(tǒng)的質(zhì)量流動(dòng)測(cè)量/控制裝置的制造可能更加的昂貴。而且，反向流量路徑，或甚至使流量路徑垂直于經(jīng)過熱量質(zhì)量流量傳感器的主流量路徑，可能增加熱質(zhì)量流量傳感器的內(nèi)部體積。內(nèi)部體積的增加可能使裝置不適合在具有低蒸汽壓力的系統(tǒng)中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方案提供位置非敏感流量裝置及方法，其消除，或至少實(shí)質(zhì)性地減少現(xiàn)有技術(shù)流量裝置系統(tǒng)及方法的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案可以包括含有處理器的流量裝置和可被處理器存取的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)可以由處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令組。計(jì)算機(jī)指令組可以包括可執(zhí)行的指令以接收方位，接收感應(yīng)到的流量和在感應(yīng)到的流量和方位的基礎(chǔ)上確定通過流量裝置的流量。
本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案可以包括流量裝置方法，該方法包括確定熱質(zhì)量流量傳感器的方位，確定感應(yīng)的流量和在感應(yīng)的流量和方位基礎(chǔ)上，確定經(jīng)過流量裝置的流量。
本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案可以包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括可被處理器存取的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令組。該計(jì)算機(jī)指令組可以包括執(zhí)行指令以接收方位，接收感應(yīng)的流量和在已感應(yīng)的流量和方位的基礎(chǔ)上，確定經(jīng)過流量裝置的流量。
本發(fā)明還有另一個(gè)實(shí)施方案可以包括具有熱質(zhì)量流量傳感器的質(zhì)量流量控制器，所述質(zhì)量流量控制器帶有入口、出口、與入口和出口保持流動(dòng)連通的旁路區(qū)域、與旁路區(qū)域保持流動(dòng)連通的毛細(xì)管，用于感應(yīng)毛細(xì)管中流量的上游傳感部件和下游傳感部件。質(zhì)量流量控制器可以進(jìn)一步包括傳感器邏輯，所述傳感器邏輯產(chǎn)生感應(yīng)的流量，并與上游傳感部件和下游傳感部件連接，和方位傳感器，所述方位傳感器產(chǎn)生熱質(zhì)量流量傳感器的方位。質(zhì)量流量控制器也可以包括處理器，所述處理器接收感應(yīng)的流量和方位，可被處理器存取的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)指令組。該計(jì)算機(jī)指令組可以包括執(zhí)行指令以接收感應(yīng)的流量，接收方位，在方位的基礎(chǔ)上選擇補(bǔ)償值，在感應(yīng)的流量和補(bǔ)償值的基礎(chǔ)上取得顯示流量，接收設(shè)定值，在顯示流量和設(shè)定值之間差值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生閥門控制信號(hào)。
本發(fā)明的實(shí)施方案提供了比現(xiàn)有技術(shù)中的質(zhì)量流量控制器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，這是通過沒有或最小的增加流量裝置的內(nèi)部體積的補(bǔ)償熱量虹吸的方式來實(shí)現(xiàn)的。由于流量控制器的內(nèi)部體積沒有增加，根據(jù)本發(fā)明的流量裝置能夠在低蒸汽壓力傳輸?shù)南到y(tǒng)中使用。
本發(fā)明的實(shí)施方案提供其他的優(yōu)勢(shì)，這是通過允許相同的質(zhì)量流量控制器安裝在各個(gè)方位上來實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的實(shí)施方案還提供了另一個(gè)優(yōu)勢(shì)，裝置方位可以是能夠應(yīng)用在診斷中的軟件可接受的參數(shù)。


為了更為完全的理解本發(fā)明及其中的優(yōu)勢(shì)，可以通過參考下面的說明來進(jìn)行，在對(duì)應(yīng)的附圖中，相同的參考數(shù)字顯示相同的特征，例如圖1是流量控制裝置的圖形表示；圖2是熱質(zhì)量流量傳感器的一個(gè)實(shí)施方案的圖形表示；圖3是控制器系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的圖形表示；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的控制算法的圖形表示；圖5是用于測(cè)量流量的方法的一個(gè)實(shí)施方案的解釋說明流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施方案提供了位置非敏感性流量控制器系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的實(shí)施方案可以包括帶有確定流量的控制器的流量裝置。控制器可以包括方位傳感器，該方位傳感器對(duì)流量裝置的角度敏感。在讀取方位傳感器的基礎(chǔ)上，控制器可以將預(yù)先設(shè)置的補(bǔ)償運(yùn)用到流量的測(cè)量中，以解決熱量虹吸。
圖1是流量控制器的一個(gè)實(shí)施方案的圖形表示。質(zhì)量流量控制器100包括入口配件110，流量限流器120，熱質(zhì)量流量傳感器130，控制閥140，螺線管150，出口配件160，和用于連通控制系統(tǒng)或處理管理系統(tǒng)的I/O連軸器170。熱質(zhì)量流量傳感器130，可以包括上游和下游電阻器，以及螺線管150可以與內(nèi)置控制系統(tǒng)相耦合?？刂崎y通過電流控制的螺線管閥驅(qū)動(dòng)回路來驅(qū)動(dòng)。
流體(例如，氣體，液體，水氣混合)經(jīng)過入口配件110進(jìn)入質(zhì)量流量控制器100，流經(jīng)流量限流器120，控制閥140和出口配件160。流經(jīng)出口配件160的氣體體積由控制閥140所控制，所述控制閥反過來受螺線管150控制。內(nèi)置控制系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)定值輸入和流量傳感器的輸出?？刂扑惴?例如，由內(nèi)置控制系統(tǒng)執(zhí)行的閉環(huán)控制算法)運(yùn)行以將閥控制信號(hào)輸出到螺線管150。對(duì)閥控制信號(hào)的響應(yīng)，螺線管150在閥桿162上施加力驅(qū)動(dòng)錐164遠(yuǎn)離閥座166。圖1中的質(zhì)量流量控制器僅以例子的方式提供，本發(fā)明的實(shí)施方案可以在各種質(zhì)量流量控制器中實(shí)施，包括那些在美國(guó)專利申請(qǐng)系列第10/886,836，題目“Method and System fora Mass Flow Controller with Reduced Pressure Sensitivity”，由Kenneth E.Tinsley等人發(fā)表于2004年7月8日(代理號(hào)第MYKR1490)中的描述，該文的教導(dǎo)完全合并入本文，(“ReducedPressure Sensitivity Application”)。
圖2是熱質(zhì)量流量傳感器130的一個(gè)實(shí)施方案的圖形表示。熱質(zhì)量流量傳感器130可以包括，例如，旁路區(qū)域202和毛細(xì)管204。旁路區(qū)域202可以包括流量限流器120。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，流量限流器120產(chǎn)生通過旁路區(qū)域202的通常是薄片狀的流量。毛細(xì)管204可以由上游傳感部件206和下游傳感部件208環(huán)繞，所述上游傳感部件206和下游感應(yīng)部208可以與附加的邏輯連接。當(dāng)流體進(jìn)入熱質(zhì)量流量傳感器130時(shí)，一部分流體轉(zhuǎn)入毛細(xì)管204。流體被上游傳感部件206和下游傳感部件208加熱，形成加熱的流體區(qū)域210。另一方面，流進(jìn)旁路區(qū)域202的流量可能保持相對(duì)冷的溫度以形成冷的流體區(qū)域212。當(dāng)上游傳感部件206和下游感應(yīng)部208的熱量減少時(shí)，傳感部件的電阻發(fā)生變化。在電阻之間的差值的基礎(chǔ)上，通過流量傳感器130的流量可以被確定。
在圖2中用于解釋說明的實(shí)施方案中，熱質(zhì)量流量傳感器130的流量的主軸線大致水平。當(dāng)質(zhì)量流量傳感器130的方位發(fā)生變化，也就是說，當(dāng)流量裝置的主軸線偏離水平線時(shí)，借助流量傳感器130中流體的溫度差，在毛細(xì)管204中可能產(chǎn)生對(duì)流流體。所述對(duì)流流體可以引起上游傳感部件204和下游感應(yīng)部206中的溫度變化，以不精確地反應(yīng)通過熱質(zhì)量流量傳感器130的凈流量。通常，對(duì)流流體將會(huì)引起感應(yīng)的凈流量得到一定量的補(bǔ)償。補(bǔ)償?shù)臄?shù)量受到熱量流量傳感器130方位、處理流體的壓力和處理流體的類型的影響。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，熱質(zhì)量流量傳感器130連接的控制器可以對(duì)對(duì)流流體進(jìn)行補(bǔ)償。
圖3是包括邏輯(硬件和/或軟件程序)并對(duì)熱量虹吸進(jìn)行補(bǔ)償?shù)目刂葡到y(tǒng)300的圖形表示?？刂葡到y(tǒng)300可以包括連接上游和下游傳感部件的傳感器邏輯302。傳感器邏輯202可以包括在本領(lǐng)域中所熟知的任意一個(gè)傳感器邏輯，如美國(guó)專利第6,575，027號(hào)，題目“Mass Flow Sensor Interface Circuit”，Larsen等人于2003年6月10日發(fā)表的接口邏輯，該文的教導(dǎo)完全被合并在本文中。傳感器邏輯302可以輸出感應(yīng)的流量信號(hào)，該信號(hào)在上游和下游傳感部件的電阻的基礎(chǔ)上產(chǎn)生。處理器306(例如，CPU，ASIC(特定用途集成電路)，或其他在本領(lǐng)域內(nèi)所熟知的處理器)可以通過模擬-數(shù)字(“A/D”)轉(zhuǎn)換器304連接到傳感器邏輯302上。A/D轉(zhuǎn)換器304可以接收來自傳感器邏輯302感應(yīng)的流量信號(hào)，并將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為感應(yīng)的流量的數(shù)字形式。處理器306可以接收來自A/D轉(zhuǎn)換器304的感應(yīng)流量。
控制系統(tǒng)300可以進(jìn)一步包括方位傳感器308。方位傳感器308可以包括任何能輸出表示熱流量傳感器方位的信號(hào)(模擬的或數(shù)字的)的傳感器。方位傳感器308的一個(gè)實(shí)施方案是OMROND6B位置傳感器，其由日本京都OMRON公司生產(chǎn)。這種傳感器是微小型位置傳感器，其對(duì)于圍繞單一軸線的四個(gè)可能的90度方位中的每一個(gè)方位均有2位進(jìn)位制截然不同的狀態(tài)的輸出。D6B的位置分辨率僅限于大約+/-45度。確定傳感器的位置，以致該傳感器相對(duì)于水平線方位通過熱質(zhì)量流量傳感器輸出主流動(dòng)軸線的方位。應(yīng)當(dāng)注意到OMRON DB6僅是通過實(shí)例被提供的，具有更高或更低的分辨率的任何其他的傳感器，都可以被用作方位傳感器308。方位傳感器308可以如同處理器306一樣放置在相同的電路板上或被放置在流量控制裝置的其他位置。
處理器306可以執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令310，該計(jì)算機(jī)指令存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)312中(隨機(jī)存儲(chǔ)器，只讀存儲(chǔ)器，閃存，磁存儲(chǔ)裝置和/或其他本領(lǐng)域熟知的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))，以使感應(yīng)的流量與質(zhì)量流量或閥控制信號(hào)相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案，處理器306可以存取被存儲(chǔ)的補(bǔ)償值組314，并在執(zhí)行控制算法的過程中應(yīng)用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償用于解決熱量質(zhì)量流量傳感器的方位。
對(duì)于特定質(zhì)量流量控制器，應(yīng)用于特定的感應(yīng)方位的補(bǔ)償可以被校準(zhǔn)。方位傳感器的上述實(shí)施例可以顯示四個(gè)方位，質(zhì)量流量控制器可以放置在四個(gè)方位(例如，熱質(zhì)量傳感器入口上，熱質(zhì)量流量控制器入口下，毛細(xì)管水平上，毛細(xì)管水平下)的任意一個(gè)方位，以及用于所述質(zhì)量流量控制器的補(bǔ)償值可以被記錄和存儲(chǔ)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，用于特定質(zhì)量流量控制器的存儲(chǔ)的補(bǔ)償值可以成為其他的質(zhì)量流量控制器(例如，有相同的閥和限流器組合的控制器)所確定的補(bǔ)償值的基礎(chǔ)。
應(yīng)該注意到，如果方位傳感器能夠有更高的分辨率，對(duì)于任何數(shù)量的方位，補(bǔ)償值均能被存儲(chǔ)。例如，如果方位傳感器能夠確定每隔10度的方位，控制系統(tǒng)300能夠?yàn)槊恳粋€(gè)方位(如，水平，熱質(zhì)量流量傳感器出口提高10度，熱質(zhì)量流量傳感器出口提高20度等等)存儲(chǔ)補(bǔ)償值。另外，由于發(fā)生熱量虹吸的數(shù)量是氣體密度和壓力的因素，對(duì)于各種氣體和預(yù)期的上游氣體壓力，補(bǔ)償值可以被存儲(chǔ)。如同校準(zhǔn)流量曲線所示，對(duì)于一種氣體(例如，氮?dú)?的補(bǔ)償值和流量狀態(tài)可以延伸到其他氣體(例如，氬氣)和流量狀態(tài)。校準(zhǔn)流量曲線到各種不同氣體和流量狀態(tài)的延伸在美國(guó)專利申請(qǐng)第10/444,249號(hào)，題目“System and Mothodfor Mass Flow Detection Device Calibration”中被討論，Stuart Tison發(fā)表于2003年4月23日，其教導(dǎo)作為參考完全并入本文。
因此，控制系統(tǒng)300可以接收熱質(zhì)量流量傳感器方位的指示，選取相應(yīng)的補(bǔ)償值，并將該補(bǔ)償值應(yīng)用到控制算法中。補(bǔ)償值可以被應(yīng)用到感應(yīng)的流量中，指示的流量或在控制算法中的其他值中。這允許本發(fā)明的實(shí)施方案補(bǔ)償熱量虹吸而不需要毛細(xì)管復(fù)雜的路線變化和進(jìn)一步允許相同的質(zhì)量流量裝置被安裝在各種方位上而不需要重新校準(zhǔn)。
圖4是控制算法400的一個(gè)實(shí)施方案的圖形表示。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，通過執(zhí)行存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)指令組，控制算法400可以被實(shí)施。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，通過質(zhì)量流量控制裝置的內(nèi)置控制器，控制算法可以被執(zhí)行。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案，控制器可以接收感應(yīng)的流量(方框402)數(shù)字表達(dá)形式和將低通濾波器(方框404)應(yīng)用到感應(yīng)的流量上?？刂破骺梢赃M(jìn)一步存取補(bǔ)償值(方框406)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案，被選擇的補(bǔ)償值可以以所接收到的方位為基礎(chǔ)進(jìn)行選擇，例如，來自方位傳感器，以流經(jīng)流量裝置的氣體為基礎(chǔ)，和以氣體的壓力為基礎(chǔ)?？刂破骺梢栽黾踊驕p少對(duì)感應(yīng)的流量(和408)的補(bǔ)償值。附加值也可以被應(yīng)用到感應(yīng)的流量中以解決其他的可以影響零點(diǎn)漂移的其他因素。
具有補(bǔ)償應(yīng)用的感應(yīng)的流量可以對(duì)比氣體流量曲線9(方框410)。根據(jù)本領(lǐng)域所熟知的任何質(zhì)量流量校準(zhǔn)方案，該曲線可以被存儲(chǔ)和存取?？刂破骺梢詫⒌屯V波器(方框412)應(yīng)用到曲線擬合的結(jié)果上和將預(yù)先設(shè)置的增益系統(tǒng)應(yīng)用到曲線擬合(方框414)輸出的導(dǎo)數(shù)上。曲線擬合的結(jié)果和被增益相乘的曲線擬合的導(dǎo)數(shù)可以被結(jié)合(和416)以產(chǎn)生指示的流量(方框418)。
在質(zhì)量流量控制器中，控制器可以接收設(shè)定值(方框420)并且可以減去來自設(shè)定值(和422)的指示流量以產(chǎn)生誤差信號(hào)?？刂扑惴梢赃M(jìn)一步增加壓力因素(如，第二增益乘以在整個(gè)過程中的壓力變量)，正如在Reduced Pressure SensitivityApplication中描述的那樣產(chǎn)生誤差信號(hào)?？刂破骺梢詰?yīng)用本領(lǐng)域內(nèi)所熟知的任何比例積分控制技術(shù)(方框424)用以在誤差信號(hào)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生閥控制信號(hào)。閥控制信號(hào)可以被輸出到螺線管控制器(方框426)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，控制器使用大量的通道可以輸出閥控制信號(hào)，正如美國(guó)專利申請(qǐng)第10/887,040號(hào)中所描述的，題目“Valve Control System and Method”，DwightLarson于2004年7月8日申請(qǐng)，其教導(dǎo)完全并入本文中。
在圖4的實(shí)施例中，補(bǔ)償值先于曲線擬合被施加到感應(yīng)的流量上。在這種情況下，根據(jù)感應(yīng)的流量，存儲(chǔ)的補(bǔ)償值將是補(bǔ)償值。然而，根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施方案，補(bǔ)償值可以應(yīng)用在控制算法400的其他點(diǎn)上。例如，補(bǔ)償值可以應(yīng)用到指示的流量上或應(yīng)用到閥控制信號(hào)上。仍然根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，補(bǔ)償值可以被分開地應(yīng)用到在控制算法的各個(gè)階段中。
圖5示出位置非敏感性流量裝置方法的一個(gè)實(shí)施方案的流程圖表。例如，圖5的方法可以在流量裝置的控制器中作為硬件或軟件程序被實(shí)施。在步驟502，方位可以被確定。例如，當(dāng)控制器啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)設(shè)定值被認(rèn)定或預(yù)先設(shè)置的事件發(fā)生時(shí)，方位可以被確定。在步驟504，控制器可以根據(jù)方位、處理的氣體和期望的流量狀態(tài)加載來自存儲(chǔ)器的補(bǔ)償值。
在步驟506，控制器可以接收來自熱質(zhì)量流量傳感器的感應(yīng)的流量。在步驟508，在步驟504中確定的補(bǔ)償值可以應(yīng)用到感應(yīng)的流量上產(chǎn)生糾正的感應(yīng)流量。在步驟510，控制器可以應(yīng)用在本領(lǐng)域所熟知的任何控制算法以校正感應(yīng)流量產(chǎn)生閥控制信號(hào)，從而開啟或關(guān)閉閥以響應(yīng)設(shè)定值。因此，控制器可以接收方位，接收感應(yīng)的流量和在方位和感應(yīng)流量基礎(chǔ)上確定流經(jīng)流量裝置的流量。另外，控制器在感應(yīng)的流量和方位基礎(chǔ)上可以產(chǎn)生閥控制信號(hào)。當(dāng)需要或要求時(shí)，圖5中的過程可以任意地重復(fù)。
因此，本發(fā)明的實(shí)施方案提供位置非敏感性流量裝置系統(tǒng)及方法。雖然流量裝置主要是根據(jù)質(zhì)量流量控制器來討論的，但是流量裝置可以為任何產(chǎn)生熱量虹吸的流量裝置，如質(zhì)量流量計(jì)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，流量裝置可以包括方位傳感器用以確定流量裝置的方位以及與每一個(gè)方位相對(duì)應(yīng)的被存儲(chǔ)的補(bǔ)償值組。在被方位傳感器確定的方位的基礎(chǔ)上，流量裝置可以存取相應(yīng)的補(bǔ)償值。經(jīng)選擇的補(bǔ)償值也可以受到處理的氣體和一個(gè)或多個(gè)流量參數(shù)(例如，氣體壓力)的影響。當(dāng)正在確定經(jīng)過裝置的流量時(shí)，流量裝置可以應(yīng)用補(bǔ)償值以解決熱量虹吸。
當(dāng)本發(fā)明以特定的實(shí)施方案作為參考說明時(shí)，人們應(yīng)該可以理解，實(shí)施方案是說明性的以及本發(fā)明的范圍并不局限于這些實(shí)施方案。對(duì)上面所描述的實(shí)施方案的許多改變、改進(jìn)、補(bǔ)充和改善是可能的。完全落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)的改變、改進(jìn)、補(bǔ)充和改善將在下面的權(quán)利要求書中得到詳細(xì)的陳述。
權(quán)利要求
1.一種流量裝置，該流量裝置包括處理器；可以被處理器存取的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令組，其中計(jì)算機(jī)指令組包括可執(zhí)行的指令用于接收方位；接收感應(yīng)流量；和在感應(yīng)流量和方位基礎(chǔ)上，確定經(jīng)過流量裝置的流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述流量裝置，進(jìn)一步包括與指示方位的處理器連接的方位傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述流量裝置，其中方位與熱質(zhì)量流量傳感器的角度相對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述流量裝置，其中進(jìn)一步包括熱質(zhì)量流量傳感器，該熱質(zhì)量流量傳感器進(jìn)一步包括入口；出口與入口和出口流動(dòng)連通的旁路區(qū)域；與旁路區(qū)域流動(dòng)連通的毛細(xì)管；上游傳感部件；下游傳感部件；和與上游傳感部件、下游傳感部件以及輸出感應(yīng)流量的處理器連接的傳感器邏輯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述流量裝置，其中計(jì)算機(jī)指令進(jìn)一步包括在方位基礎(chǔ)上可執(zhí)行選擇補(bǔ)償值的指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述流量裝置，其中流經(jīng)流量裝置的流量在感應(yīng)流量和補(bǔ)償值的基礎(chǔ)上被確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述流量裝置，進(jìn)一步包括方位傳感器，該方位傳感器可操作地確定至少四個(gè)方位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述流量裝置，其中補(bǔ)償值至少與四個(gè)方位中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述流量裝置，其中計(jì)算機(jī)指令進(jìn)一步包括可執(zhí)行存儲(chǔ)補(bǔ)償值的計(jì)算機(jī)指令組，來自補(bǔ)償值組中每一個(gè)補(bǔ)償值與特定的方位相對(duì)應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述流量裝置，其中來自補(bǔ)償值組中每一個(gè)補(bǔ)償值進(jìn)一步與特定的處理流量相對(duì)應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述流量裝置，其中來自補(bǔ)償值組中每一個(gè)補(bǔ)償值進(jìn)一步與特定的壓力相對(duì)應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述流量裝置，其中計(jì)算機(jī)指令組進(jìn)一步包括可執(zhí)行的指令用于在方位基礎(chǔ)上選擇補(bǔ)償值；將補(bǔ)償值應(yīng)用到感應(yīng)的流量上；和產(chǎn)生指示流量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述流量裝置，所述計(jì)算機(jī)指令組進(jìn)一步包括可執(zhí)行的指令用于接收設(shè)定值；比較指示流量與設(shè)定值；和在指示流量與設(shè)定值之間的差值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生閥控制信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述流量裝置，所述流量裝置是質(zhì)量流量計(jì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述流量裝置，所述流量裝置是質(zhì)量流量控制器。
16.一種流量裝置方法，包括確定熱質(zhì)量流量傳感器的方位；確定感應(yīng)的流量；和在感應(yīng)的流量和方位的基礎(chǔ)上確定經(jīng)過流量裝置的流量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述流量裝置方法，所述確定熱質(zhì)量流量傳感器的方位包括確定在方位傳感器上熱質(zhì)量流量傳感器的方位。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述流量裝置方法，其中方位傳感器感應(yīng)至少四個(gè)方位。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述流量裝置方法，進(jìn)一步包括選擇補(bǔ)償值，其中補(bǔ)償值與至少四個(gè)方位中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述流量裝置方法，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)補(bǔ)償值組，所述每一個(gè)補(bǔ)償值與特定的方位相對(duì)應(yīng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述流量裝置方法，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)補(bǔ)償值組，其中每一個(gè)補(bǔ)償值與特定的方位和處理流量相對(duì)應(yīng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述流量裝置方法，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)補(bǔ)償值組，其中每一個(gè)補(bǔ)償值與特定的方位和壓力相對(duì)應(yīng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述流量裝置方法，進(jìn)一步包括在方位基礎(chǔ)上選擇和補(bǔ)償；以及將補(bǔ)償值應(yīng)用到感應(yīng)的流量上。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述流量裝置方法，進(jìn)一步包括在補(bǔ)償值和感應(yīng)的流量的基礎(chǔ)上產(chǎn)生指示流量；接收設(shè)定值；比較指示流量和設(shè)定值；以及在指示流量和設(shè)定值之間的差值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生閥控制信號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述流量裝置方法，進(jìn)一步包括在裝置對(duì)裝置校準(zhǔn)基礎(chǔ)上存儲(chǔ)補(bǔ)償值組。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述流量裝置方法，進(jìn)一步包括在一個(gè)或多個(gè)具有類似于閥和限流器合并的裝置的校準(zhǔn)基礎(chǔ)上存儲(chǔ)的補(bǔ)償值組。
27.一種包括存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令組的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中計(jì)算機(jī)指令包括可執(zhí)行的指令用于接收方位；接收感應(yīng)的流量；以及在感應(yīng)的流量和方位的基礎(chǔ)上確定經(jīng)過流量裝置的流量。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中方位在方位傳感器中被接收。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中方位傳感器在至少四個(gè)方位上感應(yīng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中計(jì)算機(jī)指令組進(jìn)一步在方位基礎(chǔ)上執(zhí)行選擇補(bǔ)償值的指令。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中計(jì)算機(jī)指令組進(jìn)一步包括可執(zhí)行的用于存儲(chǔ)補(bǔ)償值組的指令，其中每一個(gè)補(bǔ)償值與特定的方位相對(duì)應(yīng)。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中計(jì)算機(jī)指令組進(jìn)一步包括執(zhí)行存儲(chǔ)補(bǔ)償值組的指令，其中每一個(gè)補(bǔ)償值與特定的方位和處理流量相對(duì)應(yīng)。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中計(jì)算機(jī)指令組進(jìn)一步包括執(zhí)行存儲(chǔ)補(bǔ)償值組的指令，其中每一個(gè)補(bǔ)償值與特定的方位和壓力相對(duì)應(yīng)。
34.根據(jù)權(quán)利要求27所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中計(jì)算機(jī)指令組進(jìn)一步包括在方位的基礎(chǔ)上執(zhí)行選擇補(bǔ)償值和將補(bǔ)償值應(yīng)用到感應(yīng)流量上的指令。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中計(jì)算機(jī)指令組進(jìn)一步包括在感應(yīng)流量和補(bǔ)償值的基礎(chǔ)上執(zhí)行產(chǎn)生指示流量的指令。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中計(jì)算機(jī)指令組進(jìn)一步包括可執(zhí)行的指令用于接收設(shè)定值；比較指示流量和設(shè)定值；和在指示流量和設(shè)定值之間差值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生閥控制信號(hào)。
37.一種質(zhì)量流量控制器，該質(zhì)量流量控制器包括熱質(zhì)量流量傳感器，進(jìn)一步包括，入口；出口與入口和出口流動(dòng)連通的旁路區(qū)域；與旁路區(qū)域流動(dòng)連通的毛細(xì)管；感應(yīng)毛細(xì)管中流量的上游傳感部件和下游傳感部件；與上游傳感部件和下游傳感部件連接的傳感器邏輯，所述傳感器邏輯輸出感應(yīng)的流量；輸出熱質(zhì)量流量傳感器方位的方位傳感器；接收感應(yīng)的流量和方位的處理器；被處理器訪問的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)；以及被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)指令組，計(jì)算機(jī)指令組包括可執(zhí)行的指令用于接收感應(yīng)的流量；接收方位；在方位的基礎(chǔ)上選擇補(bǔ)償值；在感應(yīng)的流量和補(bǔ)償值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生指示流量；接收設(shè)定值；比較指示流量和設(shè)定值；和在指示流量和設(shè)定值之間的差值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生閥控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方案提供了位置非敏感性流量裝置系統(tǒng)及方法。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案可以包括含有處理器的流量裝置和可被處理器存取的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)可以執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令組。計(jì)算機(jī)指令可以包括可執(zhí)行的指令以接收方位、接收感應(yīng)到的流量和在感應(yīng)到的流量和方位的基礎(chǔ)上確定通過流量裝置的流量。
文檔編號(hào)G01F7/00GK101019007SQ200580022930
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月8日
發(fā)明者德懷特·S·拉森 申請(qǐng)人:迅捷公司