CN103134944A - 一种流速测量装置 - Google Patents

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童宇波
孙东丰
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Abstract

本发明属于半导体设备领域,具体地说是一种利用光纤传感器检测液体流速的流速测量装置,适用于精准控制液体流速的设备,尤其适用半导体制程中化学药剂的精确供应,包括浮子流量计,所述浮子流量计相对应的两侧分别安装有光纤传感器,所述两侧的光纤传感器分别与控制系统电连接;液体由所述浮子流量计的进液端口进入玻璃管内,由出液端口流出,所述玻璃管中的浮子通过上下两端产生差压形成的上升力向上浮动至光纤传感器的安装位置,阻挡两侧的光纤传感器的信号,所述信号送至控制系统。本发明利用光纤传感器照射浮子流量计中的浮子,通过检测浮子在浮子流量计中的上下位置,达到控制化学药剂流量的目的,结构简单,控制方便。

Description

一种流速测量装置技术领域[0001] 本发明属于半导体设备领域,具体地说是一种利用光纤传感器检测液体流速的流速测量装置,适用于精准控制液体流速的设备,尤其适用半导体制程中化学药剂的精确供应。背景技术[0002] 目前,随着半导体制程的多样化,设备中很多的工艺处理越来越复杂,在制造过程中对所需要化学品的精准供给的要求很高,在满足制程中所必需化学药剂供给的前提下,应尽可能节省相应化学药剂。[0003] 浮子流量计作为流量检测元件是由一根自下向上扩大的垂直锥形管和一个沿着管轴上下移动的浮子所组成的。当被测液体从下向上流过浮子与垂直玻璃管形成的环隙时,浮子上下端产生差压形成浮子上升的力,当浮子所受上升力大于浸在流体中浮子重量时,浮子便上升;当环隙处流体流速下降,浮子上下端差压降低,作用于浮子的上升力亦随着减少,直到上升力等于浸在流体中浮子重量时,浮子便稳定在某一高度。浮子在垂直管中的高度和通过的液体的流速(流速高,同时流量也相对大,浮子在玻璃管中的位置相对高)有对应关系,通过检测浮子高度,来检测流速(流速是单位时间内流过某一横断面的液体量,单位m3/s)。现有检测流速是通过浮子流量计实现的,浮子流量计的玻璃管上带有刻度,需要人工目测浮子高度对应的刻度来进行检测。但由于人工检测存有误差,而且浮子流量计自身高度只有IOcm左右,目测玻璃管上的刻度比较困难;再有,半导体设备上会设置多个流量计,若同时对各个流量计进行监测需要大量人力。发明内容[0004] 为了解决人工目测存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种流速测量装置。该流速测量装置利用光纤传感器检测液体流速,从而达到半导体制程中化学药剂的精确供应的目的。[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:[0006] 本发明包括浮子流量计,所述浮子流量计相对应的两侧分别安装有光纤传感器,所述两侧的光纤传感器分别与控制系统电连接;液体由所述浮子流量计的进液端口进入玻璃管内,由出液端口流出,所述玻璃管中的浮子通过上下两端产生差压形成的上升力向上浮动至光纤传感器的安装位置,阻挡两侧的光纤传感器的信号,所述信号送至控制系统。[0007] 其中:所述两侧的光纤传感器的高度可调,且两侧的光纤传感器高度相同;所述浮子流量计相对应的两侧分别沿高度方向开有条形槽,所述条形槽的外侧设有固定块,光纤传感器的一端安装在所述固定块上,另一端插入条形槽内、与另一侧的光纤传感器相对应;所述光纤传感器在条形槽内的高度可调;位于浮子流量计两侧的固定块之间设有便于观察玻璃管内浮子高度的透明板;所述两侧的光纤传感器分别通过信号线与控制系统电连接。[0008] 本发明的优点与积极效果为:[0009] 1.本发明利用光纤传感器照射浮子流量计中的浮子,通过检测浮子在浮子流量计中的上下位置,达到控制化学药剂流量的目的,结构简单,控制方便。[0010] 2.本发明的光纤传感器高度可以进行调节,适用范围广。[0011] 3.本发明为通过光纤传感器检测流量,过程中不存在任何机械接触也不接触任何化学药齐U、具有能耗低、无噪声、寿命长、无润滑、无化学污染等优点,特别适用于全自动运转设备、真空、超净等特殊环境中。[0012] 4.本发明结构合理性能稳定,维护及装卸方便,可满足多种工艺制程,适用于各种半导体设备。附图说明[0013] 图1为本发明的立体结构示意图;[0014] 图2为本发明的结构主视图;[0015] 图3为图2的A-A剖视图;[0016] 其中:I为浮子流量计,2为透明板,3为信号线,4为第一固定块,5为第二固定块,6为浮子,7为光纤传感器,8为玻璃管,9为条形槽,10为进液端口,11为出液端口。具体实施方式[0017] 下面结合附图对本发明作进一步详述。[0018] 如图1〜3所示,本发明包括浮子流量计1、透明板2、信号线3、第一固定块4、第二固定块5及光纤传感器7,其中浮子流量计I为市购产品,购置于韩国WOOIL公司,型号为300cc/min ;浮子流量计I的下端设有进液端口 10、上端设有出液端口 11,两端口之间通过玻璃管8相连通,在玻璃管8内设有浮子6。[0019] 在浮子流量计I相对应的两侧分别沿高度方向开有条形槽9,每个条形槽9的外侧均固接有一个固定块,即一侧固接第一固定块4,另一侧固接第二固定块5 ;所述第一固定块4及第二固定块5上分别连接有光纤传感器7,该光纤传感器7的一端与第一固定块4或第二固定块5连接,另一端由该侧的条形槽9插入、与另一侧的光纤传感顺7相对应,两侧的光纤传感器7高度相同。两侧的光纤传感器7分别通过信号线3接至控制系统,本发明的控制系统为现有技术。第一固定块4与第二固定块5之间设有便于观察玻璃管8内浮子6高度的透明板2。光纤传感器7的高度可在条形槽9内进行调节,当光纤传感器7的高度确定后,将第一、二固定块4、5固定即可。液体由所述浮子流量计I的进液端口 10进入玻璃管8内,由出液端口 11流出,所述玻璃管8中的浮子6通过上下两端产生差压形成的上升力向上浮动至光纤传感器7的安装位置,阻挡两侧的光纤传感器7的信号,所述信号送至控制系统。[0020] 本发明的工作原理为:[0021] 化学药剂从进液端口 10流入浮子流量计I的玻璃管8中,浮子6上升,当达到浮子流量计I所要求的理想流量范围时,浮子6则悬浮在玻璃管8中的设定高度范围内,即第一、二固定块4、5及透明板2在浮子流量计I高度方向上的安装位置;此时,由于浮子6对光纤传感器7的信号进行了阻挡,则在光纤传感器7产生了相应的信号,然后通过放大器,将信号传送给半导体设备的控制系统,半导体设备的控制系统因此获得了此路化学药剂的供应已达到要求流速的信号,在这种情况下相应半导体制程中化学药剂精准的流量供给是能够满足要求的,这个精准的流量通过浮子流量计I测得,半导体设备可继续下一步的操作和动作等。[0022] 本发明的光纤传感器为市购产品,购置于日本神视公司,型号为FD-T80。

Claims (6)

1.一种流速测量装置,包括浮子流量计,其特征在于:所述浮子流量计(I)相对应的两侧分别安装有光纤传感器(7),所述两侧的光纤传感器(7)分别与控制系统电连接;液体由所述浮子流量计(I)的进液端口(10)进入玻璃管(8)内,由出液端口(11)流出,所述玻璃管(8)中的浮子(6)通过上下两端产生差压形成的上升力向上浮动至光纤传感器(7)的安装位置,阻挡两侧的光纤传感器(7)的信号,所述信号送至控制系统。
2.按权利要求1所述的流速测量装置,其特征在于:所述两侧的光纤传感器(7)的高度可调,且两侧的光纤传感器(7)高度相同。
3.按权利要求2所述的流速测量装置,其特征在于:所述浮子流量计(I)相对应的两侧分别沿高度方向开有条形槽(9),所述条形槽(9)的外侧设有固定块,光纤传感器(7)的一端安装在所述固定块上,另一端插入条形槽(9)内、与另一侧的光纤传感器(7)相对应。
4.按权利要求3所述的流速测量装置,其特征在于:所述光纤传感器(7)在条形槽(9)内的闻度可调。
5.按权利要求3所述的流速测量装置,其特征在于:位于浮子流量计(I)两侧的固定块之间设有便于观察玻璃管(8)内浮子¢)高度的透明板(2)。
6.按权利要求1或2所述的流速测量装置,其特征在于:所述两侧的光纤传感器(7)分别通过信号线(3)与 控制系统电连接。
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