CN104678985B - 一种校验质量流量控制器的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校验质量流量控制器的装置及方法，所述装置包括：标准质量流量控制器组、被校验质量流量控制器、第一传感器、第二传感器、处理器和气动阀组；标准质量流量控制器组包括至少两个标准质量流量控制器，第一传感器读取气体流经标准质量流量控制器的第一参数；第二传感器读取气体流经被校验质量流量控制器的第二参数；处理器选择标准质量流量控制器，并判断被校验质量流量控制器是否合格；气动阀组包括第一气动阀，还包括第二气动阀和第三气动阀。通过本发明公开的装置及方法，能够依据被校验质量流量控制器的量程自动选择与之相对应的标准质量流量控制器，不再需要频繁的拆装标准质量流量控制器，提高了校准质量流量控制器的效率。

Description

一种校验质量流量控制器的装置及方法

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，尤其涉及一种校验质量流量控制器装置及方法。

背景技术

质量流量控制器(MASS FLOW CONTROLLER，MFC)在广泛应用于各类工艺气体流量的精密控制，具有反应速度快和控制精度高等优点。在使用一段时间后质量流量传感器可能会发生零点漂移，一旦发生零点漂移就会引起产品工艺质量波动。因此需要对质量流量控制器进行定期校验。而且质量流量控制器用于腐蚀性、有毒、易燃易爆场合，经过长时间使用，质量流量控制器会老化而发生泄漏，产生严重的安全事故，因此也需要定期对质量流量控制器进行泄露检测。

现有技术中，依据被检测的质量流量控制器检测的气体的种类选择合适量程的标准质量流量控制器，将被检测的质量流量控制器和标准质量流量控制器串接后，通入气体，传感器读取气体通过被检测的质量流量控制器的读数和检测通过标准质量流量控制器的读数，比较两者的读数差值是否在预设的范围内，来判断被检测的质量流量控制器是否能够正常使用。

由于使用的气体种类多，在校验过程中，需要频繁拆装更换相应量程的标准质量流量控制器进行MFC(MASS FLOW CONTROLLER，质量流量控制器)性能检测。频繁地人工拆装，费时费力且难以完成长时间重复性检测，不能准确反映被校验质量流量控制器的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种校验质量流量控制器的装置及方法，以解决上述技术问题。

本发明实施例提供了一种校验质量流量控制器的装置，包括：

标准质量流量控制器组、被校验质量流量控制器、第一传感器、第二传感器、处理器和气动阀组；

所述标准质量流量控制器组包括至少两个标准质量流量控制器，各个所述标准质量流量控制器具有不同量程；

所述第一传感器与所述标准质量流量控制器组连接，用于读取气体流经所述标准质量流量控制器的第一参数；

所述第二传感器与所述被校验质量流量控制器连接，用于读取气体流经所述被校验质量流量控制器的第二参数；

所述处理器，用于依据所述被校验质量流量控制器的量程来选择所述标准质量流量控制器，并根据接收到的所述第一参数和所述第二参数来判断所述被校验质量流量控制器是否合格；

所述气动阀组包括若干个与各个所述标准质量流量控制器相对应的第一气动阀，各个所述第一气动阀的一端与进气口连接，另一端与相对应的所述标准质量流量控制器连接；

所述气动阀组还包括第二气动阀和第三气动阀，所述第二气动阀的一端连接标准质量流量控制器组，另一端连接所述被校验质量流量控制器；

所述第三气动阀的一端连接所述被校验质量流量控制器，另一端连接排气端。

优选地，所述气动阀组还包括：

第四气动阀，一端连接所述进气口，另一端连接所述被校验质量流量控制器。

优选地，所述的校验质量流量控制器的装置还包括：

封装所述被校验质量流量控制器、所述第二气动阀、所述第三气动阀、所述第四气动阀和所述第二传感器的外壳。

优选地，所述的校验质量流量控制器的装置，还包括：

第五气动阀，一端连接氦气发生装置，另一端连接释放口；

第六气动阀，一端连接所述被校验质量流量控制器，另一端连接氦气真空检漏仪。

优选地，所述的校验质量流量控制器的装置，还包括：

封装所述被校验质量流量控制器、所述第二气动阀、所述第三气动阀、所述第五气动阀、所述第六气动阀和所述第二传感器的外壳。

优选地，所述气动阀组还包括：

第四气动阀，一端连接所述进气口，另一端连接所述被校验质量流量控制器；

封装所述被校验质量流量控制器、所述第二气动阀、所述第三气动阀、所述第四气动阀、所述第五气动阀、所述第六气动阀和所述第二传感器的外壳。

本发明实施例还提供了一种利用上述校验质量流量控制器的装置校验质量流量控制器的方法，包括：

处理器接收输入的气体类型指令，依据所述气体类型指令在标准质量流量控制器组中选择标准质量流量控制器；

第一传感器读取气体流经所述标准质量流量控制器的第一读数，并发送给所述处理器；

第二传感器读取气体流经所述被校验质量流量控制器的第二读数，并发送给所述处理器；

处理器接收所述第一读数和所述第二读数，比较所述第一读数和所述第二读数，判断所述被校验质量流量控制器是否合格。

优选地，所述处理器接收所述第一读数和所述第二读数，比较所述第一读数和所述第二读数，判断所述被校验质量流量控制器是否合格，具体为：

处理器接收所述第一读数和所述第二读数；

比较所述第一读数和所述第二读数，获得所述第一读数和所述第二读数的差值；

获取预设的差值范围，比较所述差值和所述预设的差值范围，当所述差值在所述预设的差值范围内时，判断所述被校验质量流量控制器合格。

本发明实施例还提供了一种利用上述校验质量流量控制器的装置校验质量流量控制器的方法，包括：

关闭第一气动阀组、第二气动阀、第三气动阀、第四气动阀和第五气动阀，打开第六气动阀；

将被校验质量流量控制器的管道抽成真空。

打开所述第五气动阀，向外壳内充满预设浓度的氦气，在预设时间内以预设的频率的检测氦气检漏量，当所述氦气检漏量小于或等于氦气检漏量阈值时，被校验质量流量控制器合格。

本发明实施例还提供了一种利用上述校验质量流量控制器的装置校验质量流量控制器的方法，包括：

关闭第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀、第五气动阀和第六气动阀，打开第四气动阀，将氮气注入被校验质量流量控制器的管路内；

关闭第四气动阀，记录第二传感器读取被校验质量流量控制器管路内的第一压力值；

在经过预设保压时间后，记录第二传感器读取记录校验质量流量控制器管路内的第二压力值；

比较所述第一压力值和所述第二压力值，若所述第一压力值和所述第二压力值之差小于或等于预设的压力阈值，则被校验质量流量控制器合格。

本发明实施例提供的一种校验质量流量控制器的装置及方法，具有如下特点：能够依据被校验质量流量控制器的量程自动选择与之相对应的标准质量流量控制器，不再需要频繁的拆装标准质量流量控制器，提高了校准质量流量控制器的效率，从而可以在短时间继续多次重复性校验，获得到准确的线性数据，从而可以真实反映被校验质量流量控制器的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施提供的一种校验质量流量控制器的装置结构示意图；

图2是本发明第一实施提供的一种校验质量流量控制器的装置结构示意图；

图3是本发明第一实施提供的一种校验质量流量控制器的装置结构示意图；

图4是本发明第二实施提供的一种校验质量流量控制器的装置结构示意图；

图5是本发明第三实施提供的一种校验质量流量控制器的方法的流程示意图；

图6是本发明第四实施提供的一种校验质量流量控制器的方法的流程示意图；

图7是本发明第五实施提供的一种校验质量流量控制器的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例一公开了一种校验质量流量控制器的装置，如图1所示，包括：标准质量流量控制器组1、被校验质量流量控制器2、第一传感器3、第二传感器4、处理器(图中未示出)和气动阀组。

其中，标准质量流量控制器组1包括至少两个标准质量流量控制器11的，各个标准质量流量控制器11具有不同量程；

需要进行说明的是，标准质量流量控制器组1中的各个标准质量流量控制器11的量程不同，可以包括但不限于100sccm、200sccm、500sccm、2slm、10slm、20slm、50slm等。

第一传感器3与标准质量流量控制器组1连接，用于读取气体流经标准质量流量控制器11的第一参数的。

需要进行说明是，第一参数可以包括但不限于流量值、流速值、压力值等气体参数。在实际应用中，第一传感器3可以是流量计、压力表等仪表或传感器。

第二传感器4与被校验质量流量控制器2连接，用于读取气体流经被校验质量流量控制器2的第二参数的。

需要进行说明是，第二参数可以包括但不限于流量值、流速值、压力值等气体参数。在实际应用中，第二传感器2可以是流量计、压力表等仪表或传感器。

处理器，用于依据被校验质量流量控制器2的量程，选择标准质量流量控制器11，并根据接收到的第一参数和第二参数来判断被校验质量流量控制器2是否合格。

需要进行说明的是，在实际应用中，处理器可以为PC(Personal Computer，个人计算机)，也可以为MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)，用户在输入界面上输入被校验质量流量控制器量程的指令，处理器接收被校验质量流量控制器量程的指令，依据被校验质量流量控制器量程的指令，处理器选择在标准质量流量控制器组中选择与被校验质量流量控制器量程一致的标准质量流量控制器。具体的与被校验质量流量控制器量程一致的标准质量流量控制器相对应的第一气动阀打开，其他第一气动阀关闭，从而气体可以流经与被校验质量流量控制器量程一致的标准质量流量控制器的管道。

其中，气动阀组包括，包括若干个与各个标准质量流量控制器11相对应的第一气动阀51，各个第一气动阀51一端与进气口连接，另一端与各个标准质量流量控制器11连接；

第二气动阀52一端连接各个标准质量流量控制器11，另一端连接被校验质量流量控制器2；

第三气动阀53一端连接被校验质量流量控制器2，另一端连接排气端。

本发明实施例一公开的一种校验流量控制器的装置的工作过程如下：

处理器接收包含被校验质量流量控制器2的量程的指令，在标准质量流量控制器组1中选择与被校验质量流量控制器2量程相一致的标准质量流量控制器11，与选择的标准质量流量控制器11相对应的第一气动阀51打开，其他第一气动阀关闭。从进气口输入气体(例如氮气)，第一气动阀51和第二气动阀52打开，气体进入标准质量流量控制器11和被校验质量流量控制器2，第一传感器3检测气体通过标准质量流量控制器11的第一参数，第二传感器4检测气体通过被校验质量流量控制器2的气体的第二参数。处理器接收第一参数和第二参数，比较第一参数和第二参数，当两者的差值小于或等于预设的差值时，则被校验质量流量控制器2合格。若两者差值大于预设的差值时，则被校验质量流量控制器2不合格。从而完成被校验质量流量控制器2的MFC(MASS FLOW CONTROLLER，质量流量控制器)性能检测。借助该装置，可以重复多次自动测试，获得多组第一参数和第二参数，真实反映被校验质量流量控制器的性能。

本发明实施例一提供一种优选的实施例，如图2所示，在校验质量流量控制器的装置中，气动阀组还包括：

第四气动阀54，一端连接进气口，另一端连接被校验质量流量控制器2。校验质量流量控制器的装置还包括，封装被校验质量流量控制器2、第二气动阀52、第三气动阀53、第四气动阀54和第二传感器4的外壳6。

需要进行说明的是，外壳6的材质包括但不限于塑料和金属。塑料具有良好的可塑性，可依据校准质量流量控制器的装置塑造出适宜的外壳，价格低廉，金属具有一定的强度和耐冲击性。外壳6可以将校准质量流量控制器的装置与外界隔绝，提高了校准质量流量控制器的准确度。

通过该优选实施例，提供了对被校验质量流量控制器2进行高压检漏，不需要进行改变气路就可以实现对被校验质量流量控制器2进行高压检漏，可以便捷的对被校验质量流量控制器2进行高压检漏，提高了校验质量流量控制器的效率。

本发明实施例一提供一种优选的实施例，如图3所示，在校验质量流量控制器的装置中，气动阀组还包括：第五气动阀55，一端连接氦气发生装置，另一端连接释放口；第六气动阀56，一端连接被校验质量流量控制器2，另一端连接氦气真空检漏仪。还包括：封装被校验质量流量控制器2、第二气动阀52、第三气动阀53、第五气动阀55、第六气动阀56和第二传感器4的外壳6。

该优选实施例，提供了对被校验质量流量控制器2进行氦真空检测的气路，不需要进行改变气路就可以实现对被校验质量流量控制器2进行氦真空检测，可以便捷的对被校验质量流量控制器2进行氦真空检测，提高了校验质量流量控制器的效率。

通过本发明实施例一公开的校验质量流量控制器的装置，能够依据被校验质量流量控制器的量程自动选择与之相对应的标准质量流量控制器，不再需要频繁的拆装标准质量流量控制器，提高了校准质量流量控制器的效率。

实施例二

本发明实施例二公开了一种校验质量流量控制器的装置，如图4所示，包括：标准质量流量控制器组1、被校验质量流量控制器2、第一传感器3、第二传感器4、处理器和气动阀组。

包括至少两个标准质量流量控制器11的标准质量流量控制器组1；

被校验质量流量控制器2；

与标准质量流量控制器组1连接读取气体流经标准质量流量控制器11的第一参数的第一传感器3；

与被校验质量流量控制器2连接读取气体流经被校验质量流量控制器2的第二参数的第二传感器4；

依据被校验质量流量控制器2的量程，选择标准质量流量控制器11，并接收第一参数和第二参数判断被校验质量流量控制器2是否合格的处理器；和

气动阀组。

其中气动阀组包括，一端与进气口连接，另一端与各个标准质量流量控制器11连接的各个第一气动阀51；

一端连接各个标准质量流量控制器11，另一端连接被校验质量流量控制器2的第二气动阀52；

一端连接被校验质量流量控制器2，另一端连接排气端第三气动阀53。

一端连接进气口，另一端连接被校验质量流量控制器2的第四气动阀54；

一端连接氦气发生装置，另一端连接释放口的第五气动阀55；

一端连接被校验质量流量控制器2，另一端连接氦气真空检漏仪的第六气动阀56；

第二气动阀52、第三气动阀53、第四气动阀54、第五气动阀55、第六气动阀56、被校验质量流量控制器2和第二传感器4封装在外壳6内。

在本发明实施例二中公开的标准质量流量控制器组、被校验质量流量控制器、第一传感器、第二传感器、处理器的结构和作用与本发明实施例一公开的标准质量流量控制器组、被校验质量流量控制器、第一传感器、第二传感器、处理器的结构和作用相同，在此不再赘述。

本发明实施例二公开的一种校验质量流量控制器的装置，能够依据被校验质量流量控制器的量程自动选择与之相对应的标准质量流量控制器，不再需要频繁的拆装标准质量流量控制器，提高了校准质量流量控制器的效率。提供了对被校验质量流量控制器分别进行MFC性能检测、氦真空检测和高压检漏的气路，即不需要改变气路，就可以便捷的对被校验质量流量控制器分别进行MFC性能检测、氦真空检测和高压检漏，提高了校验质量流量控制器的效率，降低了校准费用。在完成MFC性能检测后，可以在同一气路中自动进行氦真空检测和高压检测，完成全部检测。这样既进一步提高了校准质量流量控制器的效率，又减少了安全隐患。

实施例三

本发明实施例三公开了一种利用实施例二公开的校验质量流量控制器的装置校验质量流量控制器的方法，如图5所示，包括：

步骤S501，处理器接收输入的气体类型指令，依据气体类型指令在标准质量流量控制器组中选择标准质量流量控制器。

在本发明步骤S501中，使用校验质量流量控制器的装置如图4所示，在校验质量流量控制器的过程中，处理器接收输入的气体类型指令，依据气体类型指令在标准质量流量控制器组1中选择标准质量流量控制器11后，打开第一气动阀组中与所选择的标准质量流量控制器11相对应的第一气动阀51和第二气动阀52。检测气体流经由第一气动阀51、标准质量流量控制器11、第二气动阀52和被校验质量流量控制器2组成的气路。在校验质量流量控制器装置中，气动阀组中的第三气动阀53、第四气动阀54、第五气动阀55和第六气动阀56关闭。

步骤S502，第一传感器读取气体流经标准质量流量控制器的第一读数，并发送给处理器；

步骤S503，第二传感器读取气体流经校准质量流量控制器的第二读数，并发送给处理器；

步骤S504，处理器接收第一读数和第二读数，比较第一读数和第二读数，判断被校验质量流量控制器是否合格。

步骤S504，具体为：

首先，处理器接收第一读数和第二读数；

其次，比较第一读数和第二读数，获得第一读数和第二读数的差值；

再次，获取预设的差值范围，比较差值和预设的差值范围，当差值在预设的差值范围内时，判断被校验质量流量控制器合格。

通过本发明实施例三公开的一种校验质量流量控制器的方法，可以能够依据被校验质量流量控制器的量程自动选择与之相对应的标准质量流量控制器，不再需要频繁的拆装标准质量流量控制器，且不需要改变气路就可完成被校验质量流量控制器的MFC性能检测，提高了校准质量流量控制器的效率，降低了校准费用。

实施例四

本发明实施例四公开了一种利用实施例二公开的一种校验质量流量控制器的装置进行校验质量流量控制器的方法，如图6所示，包括：

步骤S601，关闭第一气动阀组、第二气动阀、第三气动阀、第四气动阀和第五气动阀，打开第六气动阀；

步骤S602，将被校验质量流量控制器的管道抽成真空。

步骤S603，打开第五气动阀，向外壳内充满预设浓度的氦气，在预设时间内以预设的频率的检测氦气检漏量，当氦气检漏量小于或等于氦气检漏量阈值时，被校验质量流量控制器合格。

通过本发明实施例四公开的一种校验质量流量控制器的方法，提供了对被校验质量流量控制器进行氦真空检测的气路，不需要进行改变气路就可以实现对被校验质量流量控制器进行氦真空检测，可以便捷的对被校验质量流量控制器进行氦真空检测，提高了校验质量流量控制器的效率，降低了校准费用。在完成MFC性能检测后，可以在同一气路中自动进行氦真空检测，完成全部检测。这样既进一步提高了校准质量流量控制器的效率，又减少了安全隐患。

实施例五

本发明实施例五公开了一种利用本发明实施例二公开的一种校验质量流量控制器的装置校验质量流量控制器的方法，如图7所示，包括：

步骤S701，关闭第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀、第五气动阀和第六气动阀，打开第四气动阀，将氮气注入被校验质量流量控制器的管路内；

步骤S702，关闭第四气动阀，记录第二传感器读取被校验质量流量控制器管路内的第一压力值；

步骤S703，在经过预设保压时间后，记录第二传感器读取记录校验质量流量控制器管路内的第二压力值；

步骤S704，比较第一压力值和第二压力值，若第一压力值和第二压力值之差小于或等于预设的压力阈值，则被校验质量流量控制器合格。

通过本发明实施例五公开的一种校验质量流量控制器的装置，提供了对被校验质量流量控制器进行高压检漏的气路，不需要进行改变气路就可以实现对被校验质量流量控制器进行高压检漏，可以便捷的对被校验质量流量控制器进行高压检漏，提高了校验质量流量控制器的效率，降低了校准费用。在完成MFC性能检测后，可以在同一气路中自动进行高压检测，完成全部检测。这样既进一步提高了校准质量流量控制器的效率，又减少了安全隐患。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种校验质量流量控制器的装置，其特征在于，包括：标准质量流量控制器组、被校验质量流量控制器、第一传感器、第二传感器、处理器和气动阀组；

所述标准质量流量控制器组包括至少两个标准质量流量控制器，各个所述标准质量流量控制器具有不同量程；

所述第一传感器与所述标准质量流量控制器组连接，用于读取气体流经所述标准质量流量控制器的第一参数；

所述第二传感器与所述被校验质量流量控制器连接，用于读取气体流经所述被校验质量流量控制器的第二参数；

所述处理器，用于依据所述被校验质量流量控制器的量程来选择所述标准质量流量控制器，并根据接收到的所述第一参数和所述第二参数来判断所述被校验质量流量控制器是否合格；

所述气动阀组包括若干个与各个所述标准质量流量控制器相对应的第一气动阀，各个所述第一气动阀的一端与进气口连接，另一端与相对应的所述标准质量流量控制器连接；

所述气动阀组还包括第二气动阀和第三气动阀，所述第二气动阀的一端连接标准质量流量控制器组，另一端连接所述被校验质量流量控制器；

所述第三气动阀的一端连接所述被校验质量流量控制器，另一端连接排气端；

第四气动阀，一端连接所述进气口，另一端连接所述被校验质量流量控制器；

第五气动阀，一端连接氦气发生装置，另一端连接释放口；

第六气动阀，一端连接所述被校验质量流量控制器，另一端连接氦气真空检漏仪；

封装所述被校验质量流量控制器、所述第二气动阀、所述第三气动阀、所述第四气动阀、所述第五气动阀、所述第六气动阀和所述第二传感器的外壳。

2.一种利用权利要求1所述的校验质量流量控制器的装置校验质量流量控制器的方法，其特征在于，包括：

处理器接收输入的气体类型指令，依据所述气体类型指令在标准质量流量控制器组中选择标准质量流量控制器；

第一传感器读取气体流经所述标准质量流量控制器的第一读数，并发送给所述处理器；

第二传感器读取气体流经所述被校验质量流量控制器的第二读数，并发送给所述处理器；

处理器接收所述第一读数和所述第二读数，比较所述第一读数和所述第二读数，判断所述被校验质量流量控制器是否合格。

3.根据权利要求2所述的校验质量流量控制器的方法，其特征在于，所述处理器接收所述第一读数和所述第二读数，比较所述第一读数和所述第二读数，判断所述被校验质量流量控制器是否合格，具体为：

处理器接收所述第一读数和所述第二读数；

比较所述第一读数和所述第二读数，获得所述第一读数和所述第二读数的差值；

获取预设的差值范围，比较所述差值和所述预设的差值范围，当所述差值在所述预设的差值范围内时，判断所述被校验质量流量控制器合格。

4.一种利用权利要求1所述的校验质量流量控制器的装置进行校验质量流量控制器的方法，其特征在于，包括：

关闭第一气动阀组、第二气动阀、第三气动阀、第四气动阀和第五气动阀，打开第六气动阀；

将被校验质量流量控制器的管道抽成真空；

打开所述第五气动阀，向外壳内充满预设浓度的氦气，在预设时间内以预设的频率的检测氦气检漏量，当所述氦气检漏量小于或等于氦气检漏量阈值时，被校验质量流量控制器合格。

5.一种利用权利要求1所述的校验质量流量控制器的装置进行质量流量控制器校验的方法，其特征在于，包括：

关闭第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀、第五气动阀和第六气动阀，打开第四气动阀，将氮气注入被校验质量流量控制器的管路内；

关闭第四气动阀，记录第二传感器读取被校验质量流量控制器管路内的第一压力值；

在经过预设保压时间后，记录第二传感器读取记录校验质量流量控制器管路内的第二压力值；

比较所述第一压力值和所述第二压力值，若所述第一压力值和所述第二压力值之差小于或等于预设的压力阈值，则被校验质量流量控制器合格。