本發(fā)明涉及一種對于具有多個質量流量控制器的氣體集成單元而逐個檢定質量流量控制器的流量的流量檢定單元。
背景技術:
氣體集成單元由多個氣體供給管線集成而成。氣體集成單元例如與反應容器相連接,并通過氣體供給管線而對向真空狀態(tài)的反應容器供給的1種或2種以上氣體進行控制。向反應容器供給的作用氣體的流量會影響產(chǎn)品質量。因此,氣體供給管線分別具備:測定流量的質量流量控制器、和以使質量流量控制器的測定值與設定流量相一致的方式而進行工作的流量控制閥。質量流量控制器例如根據(jù)作用氣體在流通于較細的內部配管時的上游側與下游側的溫差而對流量進行測量。當作用氣體的生成物附著于內部配管的內壁而使內部配管的內徑發(fā)生變化時,在質量流量控制器的測定值中將會產(chǎn)生誤差。因此,氣體集成單元使用流量檢定單元,而逐個檢定質量流量控制器的流量。
圖8是現(xiàn)有的流量檢定單元101與氣體集成單元110的回路圖。氣體集成單元110具備對沖洗氣體進行控制的沖洗氣體管線111、以及第1~第3氣體供給管線121a、121b、121c。沖洗氣體管線111具備輸入沖洗氣體的沖洗氣體輸入口117,并從上游側起依次直列地連接有調節(jié)器112、布頓管(bourdontube)式壓力計113、壓力計114、第1沖洗閥115以及第2沖洗閥116。第1氣體供給管線121a具備輸入第1氣體的氣體輸入口127a,并從上游側起依次直列地連接有壓力計122a、氣體輸入閥123a、質量流量控制器124a以及流量控制閥125a。此外,第1氣體供給管線121a在氣體輸入閥123a與質量流量控制器124a之間具備沖洗氣體輸入閥126a,該沖洗氣體輸入閥126a對從沖洗氣體管線111所分流出的沖洗氣體的輸入進行控制。第2、第3氣體供給管線121b、121c亦以與第1氣體供給管線121a相同的方式而構成。沖洗氣體管線111與第1~第3氣體供給管線121a~121c經(jīng)由共同流道130而并列地連接于共同輸出閥131。
流量檢定單元101包括第1關閉閥102、壓力計103、溫度計104以及第2關閉閥105,并且第1關閉閥102與共同流道130連接。流量檢定單元101例如在實施質量流量控制器124a的流量檢定的情況下,將氣體輸入閥123a~123c、第2沖洗閥116、流量控制閥125b、125c、共同輸出閥131以及第2關閉閥105設為閉閥狀態(tài),并將第1沖洗閥115、沖洗氣體輸入閥126a、流量控制閥125a以及第1關閉閥102設為開閥狀態(tài),從而使沖洗氣體流至質量流量控制器124a,并將沖洗氣體填充于第2沖洗閥116、流量控制閥125a~125c、共同輸出閥131以及第2關閉閥105之間。然后,流量檢定單元101根據(jù)壓力計103所測定的壓力測定值而求得測定時間內的壓力上升值,并根據(jù)該壓力上升值、溫度計104所測定的溫度測定值、測定時間、第2沖洗閥116、流量控制閥125a~125c、共同輸出閥131以及第2關閉閥105之間的容積v,而計算出質量流量控制器124a的絕對流量。并且,流量檢定單元101求得所計算出的絕對流量與設定流量之間的誤差,若該誤差位于正常范圍與異常范圍之間的容許范圍,則對設定流量進行補正。此外,若誤差位于異常范圍,則流量檢定單元101實施指示更換質量流量控制器124a的顯示。
此處,氣體集成單元110即使是相同的回路結構,也會因構成部件的公差或組裝公差等而使第2沖洗閥116、流量控制閥125a~125c、共同輸出閥131以及第1關閉閥102之間的容積v1在固體間發(fā)生偏差(也將容積v1稱為“槽容積v1”)。槽容積v1的偏差成為容積v的偏差,從而使流量檢定的精度降低。
因此,現(xiàn)有的流量檢定單元101例如將第1沖洗閥115、沖洗氣體輸入閥126a、流量控制閥125a以及第1關閉閥102設為開閥狀態(tài),并將流量控制閥125b、125c、沖洗氣體輸入閥126b、126c、共同輸出閥131以及第2關閉閥105設為閉閥狀態(tài),且向沖洗氣體管線111供給沖洗氣體,并求得從壓力計103測定出既定初始壓力起至測定出目標壓力為止的每單位時間的壓力上升值,從而根據(jù)壓力上升值與溫度計104所測定的溫度測定值而計算出容積v。由于流量檢定單元101已知第1關閉閥102與第2關閉閥105之間的容積v2(也將容積v2稱為“已知容積v2”),因此通過從容積v減去已知容積v2而計算出槽容積v1,并使槽容積v1的偏差反映至質量流量控制器124a~124c的流量檢定中(例如,參照專利文獻1)。
在先技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2011-64707號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
然而,現(xiàn)有的流量檢定單元101例如使用氣體集成單元110的質量流量控制器124a來測定容積v(槽容積v1)。當質量流量控制器124a~124c被用于氣體控制時,由于生成物可能附著于內部配管,因此,對于現(xiàn)有的流量檢定單元101而言,不得不在氣體集成單元110出廠前或開始使用前對容積v(槽容積v1)進行計算。而且,由于該容積v(槽容積v1)是該氣體集成單元110所固有的值,因此為了保持流量檢定的精度,而針對每一臺氣體集成單元110各設置一臺現(xiàn)有的流量檢定單元101。流量檢定以每周一次的方式而定期地進行。因此,流量檢定單元未被有效地使用。
用于解決課題的手段
本發(fā)明正是為了解決上述問題點而完成的,其目的在于,提供一種能夠換裝于多個氣體集成單元來進行流量檢定的流量檢定單元。
本發(fā)明的一個形態(tài)具有如下的構成。
(1)一種流量檢定單元,其針對將具備質量流量控制器和流量控制閥的多個氣體供給管線被并列地配置的氣體集成單元逐個檢定所述質量流量控制器的流量,該流量檢定單元中直列地配置有壓力計、溫度計以及關閉閥,利用在使所述關閉閥處于閉閥的狀態(tài)下由所述壓力計測定出的壓力測定值的每單位時間的壓力變動值與由所述溫度計測定出的溫度測定值,而計算出所述流量控制閥與所述關閉閥之間的容積,從而實施流量檢定,所述流量檢定單元的特征在于,具有設置于所述壓力計的上游側并以拆裝自如的方式而與所述氣體集成單元連接的連接部;直列地連接有對檢定氣體的輸入進行控制的檢定氣體輸入閥、對所述檢定氣體的流量進行測量的檢定側質量流量控制器、以及以使所述檢定側質量流量控制器所測定出的檢定氣體流量測定值與設定流量一致的方式而進行控制的檢定側流量控制閥;所述檢定氣體輸入閥、所述檢定側質量流量控制器以及所述檢定側流量控制閥相對于所述關閉閥而并列地設置。
上述結構的流量檢定單元經(jīng)由連接部而以拆裝自如的方式與氣體集成單元連接。在該情況下,根據(jù)將連接部連接于氣體集成單元的狀況,氣體集成單元的流量控制閥與關閉閥之間的容積會產(chǎn)生偏差。但是,在上述結構的流量檢定單元中,直列連接的檢定氣體輸入閥、檢定側質量流量控制器以及檢定側流量控制閥相對于關閉閥而并列地被設置。因此,即使流量檢定單元不使用氣體集成單元的質量流量控制器,只要將關閉閥設為閉閥的狀態(tài)、將檢定氣體輸入閥設為開閥的狀態(tài),則也能夠經(jīng)由檢定側質量流量控制器和檢定側流量控制閥將檢定氣體控制為設定流量,并使之填充于與關閉閥相比而靠上游側。只要流量檢定單元在該情況下使用壓力計所測定出的壓力測定值的每單位時間的壓力變動值和溫度計所測定出的溫度測定值,就能夠計算出從流量控制閥至關閉閥的容積,從而實施流量檢定。因此,根據(jù)上述結構的流量檢定單元,能夠換裝于多個氣體集成單元來進行流量檢定。
(2)在(1)所述的結構中,優(yōu)選為,具有校正裝置,所述校正裝置使所述檢定氣體流至所述檢定側質量流量控制器而對所述檢定側質量流量控制器進行校正。
在上述結構的流量檢定單元中,能夠準確地計算出流量控制閥與關閉閥之間的容積,從而能夠使流量檢定精度穩(wěn)定。
(3)在(1)或(2)所述的結構中,優(yōu)選為,所述壓力計包括測定范圍不同的第1壓力計和第2壓力。
在上述結構的流量檢定單元中,由于能夠配合著作為檢定對象的質量流量控制器的控制流量來選擇第1及第2壓力計中的某一個,因此能夠在不降低檢定精度的條件下縮短檢定時間。
發(fā)明效果
因此,根據(jù)上述結構,能夠提供一種可換裝于多個氣體集成單元來進行流量檢定的流量單元。
附圖說明
圖1是將本發(fā)明第1實施方式所涉及的流量檢定單元連接于氣體集成單元而成的流量檢定系統(tǒng)的電路圖。
圖2是對圖1所示流量檢定單元進行控制的控制裝置的概要結構圖。
圖3是圖2所示檢定側質量流量控制器校正程序的流程圖。
圖4是圖2所示容積測定程序的流程圖。
圖5是圖2所示流量檢定程序的流程圖。
圖6是將本發(fā)明第2實施方式所涉及的流量檢定單元連接于氣體集成單元連接而成的流量檢定系統(tǒng)的電路圖。
圖7是控制圖6所示流量檢定單元的控制裝置所執(zhí)行的流量檢定程序的流程圖。
圖8是現(xiàn)有的流量檢定單元與氣體集成單元的電路圖。
具體實施方式
以下,根據(jù)附圖對本發(fā)明的流量檢定單元的第1實施方式進行說明。圖1是將本發(fā)明第1實施方式所涉及的流量檢定單元1連接于氣體集成單元20而成的流量檢定系統(tǒng)15的電路圖。在圖1及以下的說明中,對與現(xiàn)有的流量檢定單元101及氣體集成單元110(參照圖8)共同的構成,使用與現(xiàn)有的流量檢定單元101及氣體集成單元110(參照圖8)相同的符號,并適當?shù)厥÷哉f明。流量檢定系統(tǒng)15為采用如下方式的系統(tǒng),即,流量檢定單元1以拆裝自如的方式而與氣體集成單元20連接,并將一臺流量檢定單元1換裝于多臺氣體集成單元20,從而實施流量檢定。
在流量檢定單元1中,從第1檢定側連接部2側起依次將第1關閉閥102、壓力計103、溫度計104以及第2關閉閥105直列地配置于對第1檢定側連接部2與第2檢定側連接部3進行連接的檢定流道4中。流量檢定單元1具備將第3檢定側連接部5連接在檢定流道4的第1關閉閥102與壓力計103之間的匯流流道6。在匯流流道6中,從第3檢定側連接部5側起依次直列地配置有調節(jié)器7、布頓管式壓力計8、壓力計9、檢定氣體輸入閥10、檢定側質量流量控制器11以及檢定側流量控制閥12。因此,調節(jié)器7、布頓管式壓力計8、壓力計9、檢定氣體輸入閥10、檢定側質量流量控制器11以及檢定側流量控制閥12相對于壓力計103、溫度計104以及第2關閉閥105而并列地被配置,并且能夠在與第2關閉閥105相比靠上游側填充檢定氣體。
另一方面,氣體集成單元20在共同流道130上配置有終端閥21,并對被設置于共同流道130的終端部的第1集成側連接部24的開閉進行控制。氣體集成單元20設置有對檢定氣體輸入口26與第2集成側連接部25進行連接的檢定氣體管線22,并通過檢定氣體供給閥23而對第2集成側連接部5的開閉進行控制。除了這些以外,氣體集成單元20以與現(xiàn)有的氣體集成單元110(參照圖8)相同的方式而構成。檢定氣體輸入口26與供給檢定氣體(在本實施方式為n2氣體)的檢定氣體供給源連接。檢定氣體供給源也可以是連接有沖洗氣體輸入口117的沖洗氣體供給源。
圖2是對圖1所示流量檢定單元1進行控制的控制裝置40的概要結構圖。控制裝置40是周知的微型計算機,其具備中央運算處理裝置(cpu)41、輸入輸出接口42、rom43以及ram44。在rom43中,存儲有各種程序和數(shù)據(jù)。例如,在rom43中,存儲有校正程序45、容積測定程序46、流量檢定程序47。此外,在rom43中,具備數(shù)據(jù)存儲部48等,數(shù)據(jù)存儲部48對例如檢定側質量流量控制器11與質量流量控制器124a~124c的設定流量、實施容積測定或流量檢定時的測定開始壓力p0、測定壓力的測定時間t、被預先測定的第1關閉閥102、第2關閉閥105以及檢定側質量流量控制器11之間的容積(已知容積)v2(參照圖1)等進行存儲。
輸入輸出接口42與圖1所示的第1關閉閥102、壓力計103、溫度計104、第2關閉閥105、布頓管式壓力計8、壓力計9、檢定氣體輸入閥10、檢定側質量流量控制器11以及檢定側流量控制閥12連接。此外,輸入輸出接口42與氣體集成單元20的控制器(未圖示)連接,控制裝置40能夠經(jīng)由氣體集成單元20的控制器(未圖示)而對第1及第2沖洗閥115、116、氣體輸入閥123a~123c、流量控制閥125a~125c以及沖洗氣體輸入閥126a~126c的開閉進行控制。此外,輸入輸出接口42與排氣閥30連接,以使控制裝置40能夠對排氣閥30的開閉進行控制。
接下來,對上述流量檢定單元1的工作進行說明。流量檢定單元1通過將第1檢定側連接部2連接于第1集成側連接部24,并將第3檢定側連接部5連接于氣體集成單元20的第2集成側連接部25,從而被安裝于氣體集成單元20中。流量檢定單元1的第2檢定側連接部3被連接于排氣閥30。流量檢定單元1例如通過操作員按壓流量檢定開始指示按鈕從而開始進行流量檢定。
流量檢定單元1的控制裝置40首先從rom43讀取并執(zhí)行校正程序45,并使檢定氣體流至檢定側質量流量控制器11而對檢定側質量流量控制器11進行校正。檢定側質量流量控制器11的校正是為了提高測定第2沖洗閥116、流量控制閥125a~125c、共同輸出閥131以及第2關閉閥105之間容積v的精度而被實施的。圖3是圖2所示的檢定側質量流量控制器校正程序45的流程圖。
首先在步驟1(以下簡稱為“s1”)中,控制裝置40以設定流量狀態(tài)而使檢定氣體流動,并關閉第2關閉閥105。具體而言,控制裝置40將檢定氣體供給閥23、檢定氣體輸入閥10、檢定側流量控制閥12、第2關閉閥105以及排氣閥30設為開閥狀態(tài),另一方面,將第1關閉閥102設為閉閥狀態(tài)。由此,檢定氣體經(jīng)由調節(jié)器7、布頓管式壓力計8、壓力計9、檢定氣體輸入閥10、檢定側質量流量控制器11、檢定側流量控制閥12、壓力計103、溫度計104以及第2關閉閥105而流至排氣閥30。控制裝置40從數(shù)據(jù)存儲部48讀取設定流量,并以使檢定側質量流量控制器11的流量測定值與設定流量一致的方式而使檢定側流量控制閥12工作。檢定側質量流量控制器11的流量測定值穩(wěn)定后,將第2關閉閥105設為閉閥狀態(tài)。接著,控制裝置40在s2中對壓力變動值△p0、測定時間t以及測定溫度rt0進行測定,并使用下述數(shù)學式1所記載的氣體的狀態(tài)方程式來實施流量確認。
數(shù)學式1
具體而言,當?shù)?關閉閥105閉閥時,檢定流道4的內部壓力會上升。因此,控制裝置40從數(shù)據(jù)存儲部48讀取壓力測定開始溫度p0與測定時間t,并通過壓力計103而對從壓力計103測定出壓力測定開始溫度起經(jīng)過了測定時間t之后的壓力p1進行測定,從而對壓力變動值△p0(△p0=p1-p0)進行計算。而且,控制裝置40輸入溫度計104所測定出的測定溫度rt0。然后,控制裝置40從數(shù)據(jù)存儲部48讀取已知容積v2??刂蒲b置40針對該第1數(shù)學式,將壓力變動值△p0代入“壓力變動值”、將已知容積v2代入“容積”、將測定時間t代入“測定時間”以及將測定溫度rt0代入“溫度”,從而對檢定側質量流量控制器11的流量q0進行測定。
然后,控制裝置40在s3中進行與初始值(出廠前的數(shù)據(jù))的比較并實施校正。具體而言,控制裝置40將在s2中所計算出的流量q0與設定流量進行比較。若流量q0與設定流量的誤差處于正常范圍與異常范圍之間的容許范圍,則控制裝置40對設定流量進行修正以消除該誤差。此外,若流量q0與設定流量的誤差處于異常范圍,則控制裝置40實施通知檢定側質量流量控制器11異常的顯示。由此,結束檢定側質量流量控制器11的校正。
接著,控制裝置40從rom43讀取并執(zhí)行容積測定程序46,從而對第2沖洗閥116、流量控制閥125a~125c、共同輸出閥131以及第2關閉閥105之間的容積v[對第2沖洗閥116、流量控制閥125a~125c、共同輸出閥131以及第1關閉閥102之間的槽容積v1(參照圖1)加上已知容積v2而得的容積v]進行測定。由于根據(jù)第1集成側連接部24與第1檢定側連接部2之間的連接狀況,容積v會在各氣體集成單元20中產(chǎn)生偏差,因此這是為了在與所連接的氣體集成單元20的關系中準確地掌握容積v。圖4是圖2所示容積測定程序46的流程圖。
控制裝置40在s11中以設定流量狀態(tài)而使檢定氣體流動。具體而言,將第2沖洗閥116、流量控制閥125a~125c以及共同輸出閥131設定成閉閥狀態(tài),并將檢定氣體供給閥23、檢定氣體輸入閥10、檢定側流量控制閥12、第1關閉閥102、第2關閉閥105、排氣閥30以及終端閥21設為開閥狀態(tài),從而使檢定氣體流動。此時,檢定側流量控制閥12以使檢定側質量流量控制器11的流量測定值與被存儲于數(shù)據(jù)存儲部48中的設定流量一致的方式而進行工作。
在s12中,控制裝置40在流量變穩(wěn)定后,關閉第2關閉閥105,并利用檢定氣體而使配管內的壓力上升。具體而言,控制裝置40在檢定側質量流量控制器11的流量測定值變穩(wěn)定后,將第2關閉閥105設為閉閥狀態(tài),從而不會排出檢定氣體。于是,共同流道130、檢定流道4的內壓將會上升。
然后,在s13中,控制裝置40對測定時間t內的壓力變動值△p1進行測定。具體而言,在第2關閉閥105關閉之后,一旦壓力計103測定出了測定開始壓力p0,則控制裝置40通過壓力計103而對從該時間點起經(jīng)過了測定時間t之后的壓力p2進行測量。而且,通過從經(jīng)過了測定時間t時的壓力p2減去測定開始壓力p0,從而對壓力變動值△p1進行計算。
控制裝置40在s14中根據(jù)上述數(shù)學式1所記載的氣體的狀態(tài)方程式而計算出容積v。即,控制裝置40針對該第1數(shù)學式,將在s13中計算出的壓力變動值△p1代入“壓力變動值”、將被存儲于數(shù)據(jù)存儲部48中的設定流量及測定時間t代入“流量”與“測定時間”、將溫度計104所測定出的溫度測定值rt1代入“溫度”,從而計算出容積v。由于檢定側質量流量控制器11在容積測定前已被實施校正,因此容積v被高精度地計算出。由此,控制裝置40結束容積測定處理。
接著,控制裝置40從rom43讀取流量檢定程序47,并針對氣體集成單元20逐個檢定質量流量控制器124a~124c的流量。圖5是圖2所示的流量檢定程序47的流程圖。
控制裝置40在s21中經(jīng)由作為檢定對象的質量流量控制器而使沖洗氣體以設定流量狀態(tài)流動。具體而言,控制裝置40例如在實施質量流量控制器124a的流量檢定的情況下,將第1沖洗閥115、沖洗氣體輸入閥126a、流量控制閥125a、終端閥21、第1關閉閥102、第2關閉閥105以及排氣閥30設為開閥狀態(tài),并將第2沖洗閥116、氣體輸入閥123a~123c、流量控制閥125b、125c、沖洗氣體輸入閥126b、126c、檢定氣體供給閥23、檢定氣體輸入閥10、檢定側流量控制閥12以及共同輸出閥131設為閉閥狀態(tài),從而使沖洗氣體流至質量流量控制器124a。
然后,在s22中,控制裝置40在質量流量控制器124a的流量變穩(wěn)定之后,關閉第2關閉閥105,并利用沖洗氣體而使配管內的壓力上升。具體而言,通過控制裝置40在質量流量控制器124a的流量測定值變穩(wěn)定之后,關閉第2關閉閥105,從而使沖洗氣體填充于共同流道130與檢定流道4,由此使容積v中的壓力上升。
接著,在s23中,控制裝置40對測定時間t內的壓力變動值△p2進行計算。具體而言,控制裝置40在壓力計103的壓力測定值變成了被存儲于數(shù)據(jù)存儲部48中的測定開始壓力p0之后,利用壓力計103而對從該時間點起經(jīng)過了測定時間t之后的壓力p3進行計算。而且,通過從所測量出的壓力p3減去測定開始壓力p0,而計算出壓力變動值△p2。
然后,在s24中,控制裝置40根據(jù)上述數(shù)學式1所記載的氣體的狀態(tài)方程式而計算出絕對流量q2。即,針對上述數(shù)學式1,將根據(jù)圖4所記載的處理所測定出的容積v代入“容積”、將在s23中所計算出的壓力變動值△p2代入“壓力變動值”、將被存儲于數(shù)據(jù)存儲部48中的測定時間t代入“測定時間”、將溫度計104的溫度測定值rt2代入“溫度”,從而對絕對流量q2進行計算。
接著,在s25中,控制裝置40在s25中對絕對流量q2與設定流量進行比較,從而實施流量檢定。具體而言,控制裝置40求得當前的設定流量與在s24中所計算出的絕對流量q2之間的誤差,且在該誤差處于正常范圍的情況下,實施顯示以便通知檢定結束的含義。此外,控制裝置40在當前的設定流量與絕對流量q2之間的誤差處于正常范圍與異常范圍之間的容許范圍的情況下,對質量流量控制器124a的設定流量進行補正,并實施顯示以便通知檢定結束的含義。另外,控制裝置40在當前的設定流量與絕對流量q2之間的誤差處于異常范圍的情況下,進行顯示以指示質量流量控制器124a的更換。由此,控制裝置40結束流量檢定。
當結束了流量檢定的流量檢定單元1將氣體集成單元20內與流量檢定單元1內的閥全部設為閉閥狀態(tài)時,解除第1及第3檢定側連接部2、5與第1及第2集成側連接部24、25之間的連接,并解除第2檢定側連接部3與排氣閥30之間的連接,從而從氣體集成單元20被拆下。
并且,流量檢定單元1與上述一樣,被安裝于其他的氣體集成單元20中,并在實施檢定側質量流量控制器11的校正與容積v的測定后,實施流量檢定。在該情況下,根據(jù)第1檢定側連接部2的連接狀況,與之后的氣體集成單元20的關系中的容積v可能不同于與之前的氣體集成單元20的關系中的容積v。但是,由于流量檢定單元1使用檢定側質量流量控制器11來計算出之后的氣體集成單元20的容積v,因此對于后一氣體集成單元20亦能夠高精度地實施流量檢定。
如以上所說明的那樣,本實施方式的流量檢定單元1針對將具備質量流量控制器124a~124c與流量控制閥125a~125c的第1~第3氣體供給管線121a~121c并列地配置的氣體集成單元20逐個檢定質量流量控制器124a~124c的流量,該流量檢定單元1中直列地配置有壓力計103、溫度計104以及第2關閉閥105,并利用在使第2關閉閥105閉閥的狀態(tài)下由壓力計103測定出的壓力測定值的每單位時間的壓力變動值與由溫度計104測定出的溫度測定值,而計算出流量控制閥125a~125c與第2關閉閥105之間的容積v,從而實施流量檢定,該流量檢定單元1的特征在于,具有被設置于壓力計103的上游側并以拆裝自如的方式而與氣體集成單元20連接的第1檢定側連接部2;直列地連接有對檢定氣體的輸入進行控制的檢定氣體輸入閥10、對檢定氣體的流量進行測量的檢定側質量流量控制器11、以及以使檢定側質量流量控制器11所測定出的檢定氣體流量測定值與設定流量一致的的方式而進行控制的檢定側流量控制閥12;檢定氣體輸入閥10、檢定側質量流量控制器11以及側流量控制閥12相對于第2關閉閥105而并列地設置。
這種流量檢定單元1經(jīng)由第1檢定側連接部2而以拆裝自如的方式與氣體集成單元20連接。在該情況下,根據(jù)將第1檢定側連接部2與氣體集成單元20連接的狀況,氣體集成單元20的流量控制閥125a~125c與第2關閉閥105之間的容積v會產(chǎn)生偏差。但是,在上述流量檢定單元1中,直列地連接的檢定氣體輸入閥10、檢定側質量流量控制器11以及檢定側流量控制閥12與第2關閉閥105并列地被設置。因此,即使流量檢定單元1不使用氣體集成單元20的質量流量控制器124a~124c,只要將第2關閉閥105設為閉閥狀態(tài)并將檢定氣體輸入閥10設為開閥狀態(tài),則也能夠經(jīng)由檢定側質量流量控制器11與檢定側流量控制閥12將檢定氣體控制為設定流量,并使之填充于與第2關閉閥105相比而靠上游側。流量檢定單元1在該情況下只要使用壓力計103所測定出的壓力測定值的每單位時間的壓力變動值以及溫度計104所測定出的溫度測定值,就能夠計算出從流量控制閥125a~125c至第2關閉閥105的容積v,從而實施流量檢定。因此,根據(jù)該流量檢定單元1,能夠換裝于多個氣體集成單元20來進行流量檢定。
此外,本實施方式的流量檢定單元1具有校正程序(校正裝置的一個示例),所述校正程序使檢定氣體流至檢定側質量流量控制器11來校正檢定側質量流量控制器11,因此能夠準確地計算出容積v,從而能夠使流量檢定精度穩(wěn)定。
接著,對本發(fā)明的流量檢定單元的第2實施方式進行說明。圖6是表示將本發(fā)明的第2實施方式所涉及的流量檢定單元60與氣體集成單元20連接而成的流量檢定系統(tǒng)65的電路圖。流量檢定系統(tǒng)65除了流量檢定單元60配置測定范圍不同的第1及第2壓力計61、62來替代第1實施方式的壓力計103這一點以外,均被構成為與第1實施方式的流量檢定系統(tǒng)15相同。在以下的說明中,在對與第1實施方式相同的結構上,標注與第1實施方式相同的符號,并適當?shù)厥÷哉f明。
圖7是對圖6所示流量檢定單元60進行控制的控制裝置40所執(zhí)行的流量檢定程序的流程圖。圖7所示的流量檢定程序的處理僅s31的處理與第1實施方式的流量檢定程序47的處理(參照圖5)不同。在s31中,控制裝置40在成為檢定對象的質量流量控制器的流量穩(wěn)定后,對第1壓力計61的壓力測定值進行檢測,并選擇適合壓力測定值的壓力計61、62。然后,關閉第2關閉閥105,并利用沖洗氣體而使配管內的壓力上升。
具體而言,例如在實施質量流量控制器124a的流量檢定的情況下,在s31中,將第1沖洗閥115、沖洗氣體輸入閥126a、流量控制閥125a、終端閥21、第1關閉閥102、第2關閉閥105以及排氣閥30設為開閥狀態(tài),并將第2沖洗閥116、氣體輸入閥123a~123c、流量控制閥125b、125c、沖洗氣體輸入閥126b、126c、檢定氣體供給閥23、檢定氣體輸入閥10、檢定側流量控制閥12以及共同輸出閥131設為閉閥狀態(tài),從而使沖洗氣體流至質量流量控制器124a,并且在質量流量控制器124a的流量穩(wěn)定后,從第1壓力計61輸入壓力測定值。然后,若第1壓力計61的壓力測定值處于第1壓力計61的測定范圍內,則選擇第1壓力計61。另一方面,若第1壓力計61的壓力測定值處于第1壓力計61的測定范圍外,則選擇第2壓力計62。由于選擇壓力計后的處理與第1實施方式的流量檢定相同,因此省略說明。
即使氣體集成單元20的容積v相同,根據(jù)質量流量控制器124a~124c的控制流量而使沖洗氣體填充于容積v的時間也會不同。即,例如質量流量控制器124a~124c的控制流量為1sccm以上且小于10sccm的氣體集成單元20,與質量流量控制器124a~124c的控制流量為10sccm以上且1000sccm以下的氣體集成單元20相比,使沖洗氣體填充于容積v更花費時間。
相對于此,本實施方式的流量檢定單元60例如在質量流量控制器124a的設定流量為1sccm以上且小于10sccm的情況下,且在第1壓力計61無法測量出壓力的情況下,選擇與第1壓力計61相比測定范圍為低壓的第2壓力計62,并使用第2壓力計62的壓力測定值來實施流量檢定。另一方面,在質量流量控制器124a的設定流量為10sccm以上且1000sccm以下的情況下,且在第1壓力計61能夠測定出壓力的情況下,選擇第1壓力計61,并使用第1壓力計61的壓力測定值來實施流量檢定。因此,根據(jù)本實施方式的流量檢定單元60,由于能夠配合作為檢定對象的質量流量控制器124a的控制流量來選擇第1及第2壓力計61、62中的某一個,因此能夠在不降低檢定精度的條件下縮短檢定時間。
此外,本發(fā)明并不限定于上述實施方式,其能夠進行各種的應用。例如,在上述的實施方式中,在氣體集成單元20設置用于向流量檢定單元1供給檢定氣體的檢定氣體管線22。針對該結構,也可以采用如下方式,即,省略流量檢定單元1的調節(jié)器7、布頓管式壓力計8以及壓力計9,而設置連接在沖洗氣體管線111的壓力計114與第1沖洗閥115之間的配管、和被配置于該配管上的供給閥,并將流量檢定單元1的第3檢定側連接部5連接在與配管的供給閥相比靠下游側的位置處。在該情況下,檢定側質量流量控制器11的校正或容積測定是從沖洗氣體管線111輸入沖洗氣體而進行的。在該情況下,減少了搭載于流量檢定單元1的設備,從而能夠實現(xiàn)降低成本。
例如,雖然在上述實施方式中,使質量流量控制器124a~124c的設定流量存儲于數(shù)據(jù)存儲部48,但是也可以采用如下方式,即,由控制裝置40從氣體集成單元的控制器(未圖示)輸入。
例如,雖然在上述第2實施方式中,使用了測定范圍不同的第1及第2壓力計61、62,但是也可以采用如下方式,即,在第1及第2關閉閥102、105之間并列地配置兩個測定范圍相同的壓力計,并對壓力測定值進行比較。
例如,也可以采用如下方式,即,省略終端閥21、檢定氣體供給閥23以及排氣閥30,并利用密封栓等而對共同流道130、檢定氣體管線22以及檢定流道4的末端進行密封。
附圖標記的說明
1、60…流量檢定單元;
2…第1檢定側連接部(連接部的一個示例);
10…檢定氣體輸入閥;
11…檢定側質量流量控制器;
12…檢定側流量控制閥;
20…氣體集成單元;
44…校正程序(校正裝置的一個示例);
61、62…第1及第2壓力計;
103…壓力計;
104…溫度計;
105…第2關閉閥(關閉閥的一個示例);
121a~121c…第1~第3氣體供給管線;
124a~124c…質量流量控制器;
125a~125c…流量控制閥。