CN108351240A - 在非临界流量条件下基于压力的流量测量的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于基于压力的流量测量的方法、系统和装置。处理器从基于压力的质量流量控制器(MFC)接收上游压力值Pu。处理器为基于压力的质量流量控制器(MFC)计算基于接收到的上游压力值Pu的下游压力值Pd。处理器为基于压力的质量流量控制器(MFC)计算基于接收到的上游压力值Pu和计算出的下游压力值Pd的流速Q。处理器基于计算出的流速Q来控制通过基于压力的质量流量控制器(MFC)的流量。该方法，系统和装置可以用于在非临界或非阻塞的流量条件下的流量测量。

Description

在非临界流量条件下基于压力的流量测量的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年8月31日提交的名称为“Method and Apparatus forPressure-Based Flow Measurement in Non-Critical Flow Conditions”的序列号为62/212,212的美国临时专利申请的优先权和权益；该申请的全部内容通过引用并入本文。
发明内容
本发明的主题技术总体上涉及非临界流量条件下的流量测量。
质量流量控制器(MFC)和质量流量校对器(MFV)技术通常是可用的。根据一个方案，MFC或MFV可以包括两个压力计(也称为传感器)-上游压力计和下游压力计，并且可以基于由上游压力计测量的上游压力以及由下游压力计测量的下游压力来计算流速。该方案的一个缺点是它需要两个压力计，这可能增加制造MFC或MFV的成本。如前所述，可能需要基于压力的流量测量的新方法。
图1示出了基于压力的MFC 100的第一示例。如图所示，MFC 100包括比例控制阀105、温度传感器110、入口压力115、出口压力(P2)120、孔口125、受控压力(P1)130、作为该设备的单个压力传感器的电容压力计135，以及比例积分微分(PID)控制电子器件140。
MFC 100通过控制通过孔口125的气体的质量流量来操作。MFC 100提供的气体的质量流量的量以及MFC设计成通过孔口125的气体的量由MFC 100的制造商或MFC 100的用户设定。
比例控制阀105调节流过节流孔口125的气体的体积。比例控制阀105可以包括比例螺线管。向比例螺线管施加电压可以改变线轴移动的速度或线轴移动的距离，从而响应于线轴的位置调节流动气体的体积。或者，可以使用任何其他合适的控制阀来代替上述的比例控制阀105。
温度传感器110感测气体的温度。例如，温度传感器110可以包括热电偶(和/或任何其他合适的温度传感器)。入口压力115由孔口125入口处的压力传感器测量。出口压力120由孔口125出口处的压力传感器测量。可以控制通过孔口125的气体压力(例如通过MFC100中的电子电路/逻辑或与MFC 100耦合的计算机)，如由受控压力130所示。基于金属膜片和相邻的固定电极结构之间的电容变化，可以使用包括金属膜片的电容压力计135来测量压力。
如图所示，MFC 100还包括PID控制电子器件140。PID控制电子器件实现控制回路反馈机制，该机制测量值(例如，流过孔口125的气体流速Q)，计算测量值与期望值之间的误差，并试图操纵一个或多个受控变量以减少误差。使用该控制回路反馈机制，PID控制电子器件140可以控制流过孔口125的气体流速Q。
例如，PID控制电子器件140可以控制MFC 100的入口阀(测量入口压力115的位置)和出口阀(测量出口压力120的位置)的操作。在MFC 100的一个实施方式中，PID控制电子器件140可实施“升速率”(ROR)技术流量控制技术以执行质量流量控制。当实施ROR技术时，通过使气体流入诸如孔口125的已知体积并测量在给定时间间隔期间出口压力120处发生的压力升高来确定气体的流速。
与MFC 100相关的一个挑战是测量非临界流量，即需要上游压力和下游压力两者来测量非临界流量。(参见下面的公式4)对于仅存在上游压力传感器的情况(如图所示)，MFC可能会产生错误或不可靠的流量测量值。
包括两个压力传感器(即上游传感器和下游传感器)，可以为非临界流量测量提供所需的下游压力测量。具有两个压力传感器而不是仅仅单个压力传感器是昂贵的并且可能使制造MFC 100的成本增加大约500美元或30-40％。
图2示出了具有两个压力传感器的基于压力的MFC 200的第二示例。例如，MFC 200的一些部件可对应于由日本京都的Horiba有限公司制造的Criterion的一些部件。如图所示，MFC 200包括气体入口205、气体出口210、上游压力传感器215、下游压力传感器220、限流器225和温度传感器230。
在MFC 200中，气体通过气体入口205进入并通过气体出口排出。上游压力传感器215测量气体的上游压力Pu，下游压力传感器220测量气体的下游压力Pd。温度传感器230测量气体的温度。限流器225限制气体的流量。如下所述，流速Q可以基于Pu和Pd来计算，并且可以在MFC 200中使用限流器225来控制流速Q。
MFC 200的一个缺点是MFC 200包括两个压力传感器215和220。第二压力传感器220对成本作出重大贡献并且可能使MFC 200比本来具有MFC 200而缺少下游压力传感器220并且仅包括单个上游压力传感器215的MFC 200的价格大约高出30-40％或者贵500美元。
如上所述，MFC 200中需要两个压力传感器215和220，因为基于两个测量压力Pu和Pd来计算流速Q。
通过MFC(例如，MFC 100或MFC 200)的喷嘴(例如，孔口125或气体出口210)的流量可能是临界的或非临界的。临界流量也称为阻塞流量，非临界流量也称为非阻塞流量。在临界流量中，气体可能以声音的速度传播。在临界流量下，公式1的条件得到满足。
在公式1中，Pd是下游压力，Pu是上游压力，并且γ是气体热容比。例如，对于气体氮，γ＝1.40。在临界流量期间，流速Q与下游压力Pd无关。具体地，流速Q或Qcf可使用公式2计算。
在等式2中，C'是流量系数，A是喷嘴的颈面积(例如孔口125)，Pu是上游压力，R是通用气体常数，其近似等于8.314J/(mol*K)。T是气体温度，M是气体分子重量，γ是气体热容比。值得注意的是，公式2在Q的计算中不需要下游压力Pd。
在非临界流量下，公式1的条件不满足，而满足公式3的条件。
在非临界流量下，可根据公式4计算流速Q或Qncf。
值得注意的是，在公式4中，上游压力Pu和下游压力Pd都可以用于计算非临界流速Q或Qncf。作为公式4的结果，下游压力传感器220被用在MFC 200中，增加了MFC 200的制造成本。
主题技术的方面涉及用于非临界(非阻塞)流量条件下的基于压力的流量测量的系统。该系统可以包括与基于压力的质量流量控制器和存储器耦合的一个或多个处理器。存储器存储可由一个或多个处理器执行的指令。指令包括以从基于压力的质量流量控制器(MFC)接收上游压力值Pu的代码。指令包括以用于基于压力的质量流量控制器(MFC)计算基于接收到的上游压力值Pu的下游压力值Pd的代码。指令包括以用于基于压力的质量流量控制器(MFC)计算基于接收的上游压力值Pu和计算的下游压力值Pd的流速Q的代码。指令包括以用于基于计算的流速Q来控制通过基于压力的质量流量控制器的流量的代码。
主题技术的其它方面涉及用于非临界(非阻塞)流量条件下的基于压力的流量测量的系统。该系统可以包括与基于压力的质量流量控制器和存储器耦合的一个或多个处理器。存储器存储可由一个或多个处理器执行的指令。指令包括用于接收基于压力的质量流量控制器的初始下游压力值Pd0的代码。指令包括以用于将存储的下游压力值Pd设定为接收到的初始下游压力值Pd0的代码。指令包括用于根据临界或非临界流量条件计算(或计算)流速Q的代码。指令包括用于重复流速计算的代码，直到计算出的流速Q和Pd的值收敛于预定误差阈值内：从基于压力的质量流量控制器接收上游压力值Pu；基于Pd和Pu确定基于压力的质量流量控制器中的流量条件是临界还是非临界；基于流量条件是临界还是非临界来计算Q；并基于计算出的Q值更新Pd。指令包括用于在计算出的流速Q和存储的下游压力值Pd收敛之后基于计算出的流速Q来控制通过基于压力的质量流量控制器的流量的代码。
主题技术的附加方面涉及存储用于在非临界(非阻塞)流量条件下的基于压力的流量测量的指令的非暂时性机器可读介质。指令包括用于从基于压力的质量流量控制器接收上游压力值Pu的代码。指令包括用于基于压力的质量流量控制器基于所接收的上游压力值Pu来计算下游压力值Pd的代码。指令包括用于基于压力的质量流量控制器计算基于接收到的上游压力值Pu和计算出的下游压力值Pd的流速Q的代码。指令包括用于基于计算的流速Q来控制通过基于压力的质量流量控制器的流量的代码。
主题技术的其他方面涉及存储用于在非临界(非阻塞)流量条件下的基于压力的流量测量的指令的非暂时性机器可读介质。指令包括用于接收基于压力的质量流量控制器的初始下游压力值Pd0的代码。指令包括用于将存储的下游压力值Pd设定为接收到的初始下游压力值Pd0的代码。指令包括重复代码，直到计算出的流速Q和Pd的值收敛于预定的误差阈值内：从基于压力的质量流量控制器接收上游压力值Pu；基于Pd和Pu确定基于压力的质量流量控制器中的流量条件是临界还是非临界；基于流量条件是临界还是非临界来计算Q；并基于计算出的Q值更新Pd。指令包括用于在计算出的流速Q和存储的下游压力值Pd收敛之后基于计算出的流速Q来控制通过基于压力的质量流量控制器的流量的代码。
主题技术的其他方面涉及用于非临界(非阻塞)流量条件下的基于压力的流量测量的方法。方法包括从基于压力的质量流量控制器(MFC)接收上游压力值Pu。该方法包括用于基于压力的MFC计算基于所接收的上游压力值Pu的下游压力值Pd。该方法包括用于基于压力的MFC计算基于接收到的上游压力值Pu和计算出的下游压力值Pd的流速Q。方法包括基于计算的流速Q来控制通过基于压力的MFC的流量。
主题技术的其他方面涉及用于非临界(非阻塞)流量条件下的基于压力的流量测量的方法。方法包括接收基于压力的质量流量控制器(MFC)的初始下游压力值Pd0。方法包括将存储的下游压力值Pd设定为接收到的初始下游压力值Pd0。该方法包括重复-直到下游压力Pd和计算的流速Q的值收敛-从基于压力的MFC接收上游压力值Pu；基于Pd和Pu确定基于压力的MFC中的流量条件是临界还是非临界；基于流量条件是临界还是非临界来计算Q；并基于计算出的Q值更新Pd。方法包括在Pd和Q的值已经收敛之后，基于计算出的流速Q来控制通过基于压力的MFC的流量。
本主题技术的另外方面涉及用于在非临界(非阻塞)流量条件下的基于压力的流量测量的系统。该系统包括与基于压力的质量流量控制器和存储器耦合的一个或多个处理器。存储器存储可由一个或多个处理器执行的指令。指令包括用于从基于压力的质量流量控制器接收上游压力值Pu的代码。指令包括用于从基于压力的质量流量控制器外部的传感器接收下游压力值Pd的代码。指令包括用于基于压力的质量流量控制器计算基于接收到的上游压力值Pu和接收到的下游压力值Pd的流速Q的代码。指令包括用于基于计算的流速Q来控制通过基于压力的质量流量控制器的流量的代码。
应当理解，从以下详细描述中，本主题技术的其他配置对于本领域技术人员来说将变得显而易见，其中本发明技术的各种配置以示例的方式示出和描述。如将认识到的，本主题技术能够具有其它不同的配置，并且其多个细节能够在各种其他方面进行修改，所有这些都不脱离本主题技术的范围。因此，附图和详细描述本质上被认为是说明性的而不是限制性的。
附图说明
主题技术的特征在所附权利要求中阐述。然而，为了解释的目的，在下面的附图中阐述了所公开的主题的几个方面。
图1示出了基于压力的质量流量控制器(MFC)的第一示例。
图2示出了具有两个压力传感器的基于压力的质量流量控制器(MFC)的第二示例。
图3示出了使用本主题技术的第一方面的流量计算误差的示例。
图4示出了使用本主题技术的第二方面的流量计算误差的示例。
图5A示出与外部下游压力传感器耦合的质量流量控制器的示例；图5B示出了与外部下游压力传感器耦合的多个质量流量控制器的示例。
图6示出了与质量流量控制器耦合的示例计算机。
图7示出了用于计算质量流量控制器的下游压力值和流速的第一示例过程。[确保显示和描述了方法步骤]
图8示出了用于计算质量流量控制器的下游压力值和流速的第二示例过程。
图9概念性地示出了用于实施本主题技术的一些实现的示例电子系统。
具体实施方式
以下阐述的详细描述旨在作为对本主题技术的各种配置的描述，而不旨在表示可实践本主题技术的唯一配置。附图在此并入并构成详细描述的一部分。详细描述包括了提供对主题技术透彻理解的具体细节。然而，显而易见的是，主题技术不限于这里阐述的具体细节，并且可以在没有这些具体细节的情况下实施。在某些情况下，某些结构和部件以框图形式示出，以避免混淆本技术的概念。
主题技术涉及基于压力的质量流量控制器(MFC)或质量流量校对器(MFV)中的基于压力的流量测量。根据一些实现方式，一个或多个处理器和存储器(例如，诸如合适芯片或寄存器的存储器单元)可以与基于压力的MFC耦合或包括在MFC中。该一个或多个处理器可以从MFC接收由MFC中的传感器测量的上游压力值Pu。该一个或多个处理器可操作用于基于所接收的上游压力值Pu为MFC计算下游压力值Pd。基于接收到的上游压力值Pu和计算出的下游压力值Pd，一个或多个处理器可以为MFC计算流速Q。一个或多个处理器可以基于计算出的流速Q来控制通过MFC的流量。在一些实施例中，一个或多个处理器可以被链接到或被包括在计算机内。
如本文所用，MFC或MFV是用于测量、控制或验证液体和气体流动的设备，例如通过孔口。可以设计和校准MFC或MFV以在特定范围的流速或温度下控制特定类型的液体或气体。术语MFC和MFV可以互换使用。
根据一些实施方式，主题技术使用单个上游压力传感器提供内部下游压力Pd估计以获得上游压力Pu。当基于压力的MFC(例如，MFC 100或MFC 200)的阀完全关闭时，流量Q可以为零并且内部上游压力Pu可以是稳定的。计算机(例如，MFC内的或与MFC耦合的计算机)可以从上游压力传感器(例如，上游压力传感器215)接收在这些情况下的上游压力Pu的测量结果，并且将该测量结果存储为初始下游压力Pd0。在MFC操作期间，在打开阀之后，可以使用公式5来估计下游压力Pd。
Pd＝Pd0+f(Q，Pu，γ，M)
(公式5)
在公式5中，f(Q、Pu、γ、M)是通过喷嘴Q的流速、上游压力Pu和气体性质γ和M的函数。并且可以结合主题技术使用不同的函数f()。例如，f()可以是所有变量的线性函数、所有变量的二次函数、所有变量的指数函数、所有变量的对数函数或不同变量的不同程度和类型的函数，例如，作为非限制性示例，γ的指数函数、Q的线性函数、Pu的三次函数和M的二次函数。公式6(如下)提供了函数f()的示例，其中四个输入变量中的每个的f()是线性函数。
f(Q，Pu，γ，M)＝k1*Q+k2*Pu+k3*γ+k4*M
(公式6)
在公式6中，系数k1、k2、k3和k4是常数。公式6提供了函数f()的一个示例，其中所述的变量具有线性权重。然而，主题技术可以与公式6中给出的函数或函数f()的其他版本一起使用。
使用公式(1)-(6)，具有上游压力传感器(例如，上游压力传感器215)但是缺少下游压力传感器(例如，下游压力传感器220)的基于压力的MFC中的流速Q可以使用下面结合图8描述的过程来计算：
(1)设定Pd＝Pd0。[图8，步骤810]
(2)从上游压力传感器获取上游压力Pu。[图8，步骤815]
(3)使用公式(1)或公式(3)确定流量条件是临界还是非临界。[图8，步骤820]
(4)如果流量条件是临界的，则使用临界流量公式(公式2)计算流速Q，如果流量条件是非临界的，则使用非临界流量公式(公式4)计算流速Q。[图8，步骤825]
(5)使用等式(5)基于计算的流速Q更新下游压力Pd。[图8，步骤830]
(6)重复步骤(2)-(5)直到Q和Pd都收敛。[图8，步骤835]
在上述过程中，如果流量设置点(SP)为零，则可以更新Pd0的值。值得注意的是，上述过程可以完成而不必测量Pd，因此不需要下游压力传感器(例如，下游压力传感器220)。
如本文所用，如果值的连续计算在先前计算的阈值百分比内，则被认为迭代计算的值已经收敛。阈值百分比可以是0.05％、0.1％、0.5％、1％等。在某些情况下，不同的收敛可能会使用不同的阈值百分比。例如，当连续计算在彼此的0.1％内时，可以说Q的值已经收敛，而当连续计算在彼此的0.05％内时，可以说Pd的值已经收敛。
图3示出了使用本主题技术的各方面的流量计算误差的曲线图300。在图3的曲线图300中，考虑测量的上游压力Pu而提供基于压力的MFC的流量，而不测量下游压力Pd。曲线305仅基于使用临界流量计算，而曲线310使用上面结合公式(1)-(6)描述的内部下游压力估计技术。如图3所示，曲线310比曲线305更快地收敛，但是两条曲线最终收敛于相同的结果。
非临界流量范围内的流量计算精度可以进一步提高。根据本主题技术的一些方面，加权函数可以用于流量计算。公式7提供了一个加权函数的示例。
Q＝w*Qcf+(1-w)*Qncf
(公式7)
在公式7中，w是加权因子、Qcf由公式2定义，并且Qncf由公式4定义。加权因子w是流速、上游压力、下游压力、气体热容比，以及气体分子量的函数，如公式8中所述。
w＝fw(Q，Pu，Pd，γ，M)
(公式8)
根据一些示例，加权函数fw()表示线性权重，如公式9中所定义。
在公式9中，Prmin和Prmax是在[0，1]范围内的变量。Prmin和Prmax取决于气体的热容比γ、流速Q和喷嘴孔口尺寸。根据一个具体示例，对于0.012"的喷嘴尺寸，Prmin＝0.53并且Prmax＝0.63，其在40psia下提供2000sccm的氮气流速。
根据一些示例，加权函数fw()表示如公式10中定义的三次权重。
在公式10中，Prmin和Prmax是在[0，1]范围内的变量。Prmin和Prmax取决于气体的热容比γ、流速Q和喷嘴孔口尺寸。根据一个具体示例，对于0.028"的喷嘴尺寸，Prmin＝0.43且Prmax＝1，其在40psia下提供10000sccm的氮气流速。
根据一些示例，如公式11中定义的，加权函数fw()表示第N度加权。公式9的线性权重和公式10的三次权重是公式11的第N度加权的示例，其中N＝1或3。在其他示例中，N可以具有任何实际或合适的值。
在公式11中，Prmin和Prmax是在[0,1]范围内的变量。Prmin和Prmax取决于气体的热容比γ、流速Q和喷嘴孔口尺寸。N是一个正系数，它既可以是一个固定常数，也可以取决于气体的热容比γ、流速Q和喷嘴孔口尺寸。
图4示出了使用本主题技术的各方面的流量计算误差的曲线图400。在图3的曲线图300中，考虑测量的上游压力Pu而提供基于压力的MFC的流量，而不测量下游压力Pd。曲线405基于公式(1)-(6)，但不执行如结合公式(7)-(11)所描述的加权。曲线410实现公式(1)-(6)以及加权公式(7)-(11)。如图4所示，曲线410比曲线405更快地收敛，但是两条曲线最终收敛于相同的结果。
图5A示出了包括与外部下游压力传感器505耦合的MFC 100的示例系统500A。如图所示，MFC 100包括比例控制阀105、温度传感器110、入口压力115、出口压力120、孔口125、受控压力130、电容压力计135和PID控制电子器件140。尽管根据一些示例，任何电容压力计都可以与本主题技术结合使用，如电容压力计135(或MFC 100可能缺少电容压力计)，电容压力计135是由马萨诸塞州安多弗的MKS Instruments有限公司制造的电容压力计。外部下游压力传感器505测量离开孔口135的气体的出口压力120，并将测量的下游压力Pd提供给PID控制电子器件140，而不需要将下游压力传感器包括在MFC 100内。然后PID控制电子器件140可以基于测量的(通过在MFC 100中的传感器)上游压力Pu和测量的(通过外部下游压力传感器505)下游压力Pd来确定流速Q。在结合图5A-B描述的方面中，PID控制电子器件140可以使用公式(1)-(4)来确定Q，并且不需要依赖于由公式(5)-(11)提供的估计Pd的技术，因为Pd的测量值由下游压力传感器505提供。
根据一些示例，下游压力传感器505是例如与MFC 100相邻或者部分不同的基于压力的MFC的上游压力传感器。可以为相邻的基于压力的MFC提供数字通信接口以与彼此通信。数字通信接口可以包括DNET、实时以太网或现场总线或任何其他合适的总线或网络。
如图5A所示，下游压力传感器505可连接到单个MFC 100。然而，如图5B中进一步所示，下游压力传感器505可以是由多个MFC和/或MFV 501(1)-(3)使用或连接到多个MFC和/或MFV 501(1)-(3)的一个，其可以具有与MFC 100类似或相同的结构。MFC 501(1)-(3)可以通过公共歧管503连接，例如，MFC 501(1)-(3)的相应输出502(1)-(3)可以被供给到歧管503中。包括指示歧管503中下游的感测压力信号的输出507可作为输入507(1)-(3)在一个或多个连接或通信链路上(例如，总线或其他传导路径、无线RF或光学传输等)分别提供给MFC 501(1)-(3)。通过如图5B所示的这种配置提供的优点在于单个下游压力传感器可以通过对这些设备的多用途输入向多个上游设备(例如，MFC)提供下游压力测量信号。这可以导致MFC能够充分地测量非阻塞条件(流态)的流量而不需要其各自具有其自己的集成(并且昂贵的)第二压力传感器。这样的下游压力传感器505还可以或者替代地用于多个上游设备505(1)-505(3)的流量验证，例如通过使用一个或多个MFV。对于一些实施例，图5B中所示的多个MFC(和/或MFV)501(1)-(3)中的一个或多个可操作以提供下游压力估计，尽管这不是必需的。
图6示出了与MFC 625耦合的示例计算机600(或处理系统)。计算机600可以使用合适的一个或多个连接(例如，一个或多个通信线路、总线或传导路径和/或无线通信链路)和/或实现一个或多个通信接口。MFC 625可对应于MFC 100或MFC 200或其他合适的MFC。如图所示，计算机600可以在MFC 625的外部。然而，在一些实现中，计算机600是MFC 625的部件。例如，计算机600可以对应于图1的MFC 100中的PID控制电子器件140。
计算机600可以是包括处理器和存储器(或者与存储器链接)的任何设备，诸如PID控制电子器件140。或者，计算机600可以是独立设备，诸如膝上型计算机、台式计算机、移动电话、平板电脑、专用控制机等，其与MFC 625耦合。如图所示，计算机600包括处理硬件605和存储器610。处理硬件605可以包括单个处理器或多个处理器。在多处理器实现中，多个处理器可以被布置到诸如中央处理单元，图形处理单元等处理单元中。存储器610存储可被处理硬件605访问的数据以及可被处理硬件605实现的机器可读指令。存储器610可以是非暂时性机器可读介质。存储器610可以包括高速缓存单元、存储单元、长期存储器、短期存储器等。如图所示，存储器包括Pd和Q计算模块615和流量控制模块620。
当由处理硬件605执行时，Pd和Q计算模块615使处理硬件605基于来自MFC 625的输入上游压力Pu来计算MFC 625的下游压力Pd和流速Q。Pd和Q计算模块615可以使用本文中描述的任何过程用于其计算，例如上面结合公式(1)-(11)描述的过程或下面结合图7-8描述的过程。用于实现下面结合图7-8描述的过程的指令可以被存储在计算机600的存储器610中。
当由处理硬件605执行流量控制模块620时，流量控制模块620使得处理硬件605基于由Pd和Q计算模块615计算的流速Q来控制通过MFC625的流量。例如，流量控制模块620可调节比例控制阀105(在图1的MFC 100中)的操作以控制流量。
图7示出了用于计算(例如，计算或确定)MFC(例如，MFC 100、200或625)的下游压力值Pd和流速Q的第一示例过程700。如下所述，过程700可以在计算机(例如，计算机600)或其他合适的处理系统上实现。然而，过程700也可以在MFC内实现，例如在PID控制电子器件140处实现。
过程700在步骤705处开始，在步骤705中，计算机从基于压力的MFC接收上游压力值Pu。可以在MFC中使用压力传感器来测量MFC处的上游压力值Pu。MFC可能有上游压力传感器，但没有下游压力传感器。
在步骤710处，计算机用于基于压力的MFC计算基于接收到的上游压力值Pu的下游压力值Pd。计算机可基于本文提供的公式(1)-(11)的任何组合来计算Pd。在一些情况下，下游压力值Pd的计算可以是迭代过程。
在步骤715中，计算机用于基于压力的MFC计算基于接收到的上游压力值Pu和计算出的下游压力值Pd的流速Q。计算机可基于本文提供的公式(1)-(11)的任何组合来计算Q。在某些情况下，流速Q的计算可能是一个迭代过程。
在步骤720中，计算机基于计算的流速Q来控制通过基于压力的MFC的流量。例如，计算机可以基于计算的流速和期望的流速来增加或减少流速。在步骤720之后，过程700结束。
图8示出了用于计算(例如，MFC 100、200或625)的下游压力值Pd和流速Q的第二示例过程800。如下所述，过程800可以在计算机(例如，计算机600)或其他合适的处理系统上实现。然而，过程800也可以在MFC内实现，例如，在PID控制电子器件140处实现。
过程800在步骤805处开始，其中计算机接收基于压力的MFC的初始下游压力值Pd0。初始下游压力值Pd0可以对应于当阀关闭时在MFC的上游压力传感器处测量的压力，并且压力在MFC的整个腔室中是恒定的。MFC可以具有用于测量上游压力的上游压力传感器并且可以缺少用于测量下游压力的下游压力传感器。
在步骤810中，计算机在其存储器中将存储的下游压力值Pd设定为接收到的初始下游压力值Pd0。在打开阀并开始MFC的操作之前，Pd0可以准确地反映Pd的初始值。
在步骤815中，计算机从基于压力的MFC接收新测量的上游压力值Pu。在MFC的操作期间，上游压力可能改变。可以从MFC向计算机提供上游压力的更新测量结果。
在步骤820中，计算机基于Pd和Pu确定基于压力的MFC中的流量条件是临界还是非临界。例如，计算机可以使用公式(1)或(3)来确定流量条件是临界还是非临界。这里提供的公式(1)-(11)可以存储在计算机中。
在步骤825中，计算机基于流量条件是临界还是非临界来计算流速Q，如在步骤820处所确定的那样。例如，如果流量条件是临界的，则计算机可以使用公式(2)来计算Q。如果流量条件是非临界的，则计算机可以单独使用公式(4)或者与加权公式(7)-(11)结合使用来计算Q。
在步骤830中，计算机可以基于流速Q的计算值来更新存储的下游压力值Pd。例如，计算机可以单独使用公式(5)或者与公式(6)组合使用以便更新存储的Pd值。计算机可以将Q的当前值与先前计算的Q值和Pd的当前值与先前计算的Pd值进行比较，以确定Q和Pd的计算值是否已经收敛。
在步骤835中，所计算的值确定Pd和Q的计算值是否已经收敛。如果两个值都收敛，则过程800继续到步骤840。如果至少一个值没有收敛，则过程800返回到步骤815，并且迭代地重复步骤815-830，直到Pd和Q的值收敛。
在步骤840中，在Pd和Q的值已经收敛之后，计算机基于计算出的流速Q来控制流过基于压力的质量流量控制器的流量。例如，计算机可以基于计算的流速和期望的流速来增加或减少流速。在步骤840之后，过程800结束。
图9概念性地示出了用于实施本主题技术的一些实施方式的电子系统900。例如，计算机600或PID控制电子器件140可以使用电子系统900的布置来实现。电子系统900可以是计算机(例如，移动电话、PDA)或任何其他类型的电子设备。这样的电子系统可以包括用于各种其他类型的计算机可读介质的各种类型的计算机可读介质和接口。电子系统900包括总线905、处理器910、系统存储器915、只读存储器920、永久存储设备925、输入设备接口930、输出设备接口935和网络接口940。
总线905共同表示通信地连接电子系统900的多个内部设备的所有系统、外围设备和芯片组总线。例如，总线905通信地将处理器910连接到只读存储器920、系统存储器915和永久存储设备925。
处理器910从这些不同的存储器单元中检索要执行的指令和要处理的数据，以便执行主题技术的过程。处理器可以包括不同实现中的单个处理器或多核处理器。
只读存储器(ROM)920存储由处理器910和电子系统的其他模块所需的静态数据和指令。另一方面，永久存储设备925是读写存储设备。该设备是即使在电子系统900关闭时也存储指令和数据的非易失性存储器单元。主题技术的一些实现方式使用大容量存储设备(例如磁盘或光盘及其相应的磁盘驱动器)作为永久存储设备925。
其他实现方式使用可移动存储设备(例如软盘、闪存驱动器及其相应的磁盘驱动器)作为永久存储设备925。与永久存储设备925类似，系统存储器915是读写存储设备。然而，与存储设备925不同，系统存储器915是易失性读写存储器，例如随机存取存储器。系统存储器915存储处理器在运行时需要的一些指令和数据。在一些实施方式中，主题技术的过程被存储在系统存储器915、永久性存储设备925或只读存储器920中。例如，根据一些实施方式，各种存储器单元包括用于基于压力的流量测量的指令。处理器910从这些各种存储器单元中检索要执行的指令和要处理的数据以执行一些实现的过程。
总线905还连接到输入和输出设备接口930和935。输入设备接口930使用户能够向电子系统传送信息和选择命令。与输入设备接口930一起使用的输入设备包括例如字母数字键盘和指点设备(也称为“光标控制设备”)。输出设备接口935例如使得能够显示由电子系统900生成的图像。与输出设备接口935一起使用的输出设备包括例如打印机和显示设备，例如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)。一些实现包括设备，例如用作输入和输出设备的触摸屏。
最后，如图9所示，总线905还通过网络接口940将电子系统900耦合到网络(未示出)。以这种方式，电子系统900可以是计算机网络的一部分(例如局域网(LAN)、广域网(WAN)或内联网或网络的网络(例如因特网)。电子系统900的任何或所有部件可以与主题技术结合使用。在一些情况下，电子系统900的一些或全部部件可以与MFC(例如，MFC 100、200或625)或MFC的一部分耦合。
上述特征和应用可以被实现为被指定为记录在计算机可读存储介质(也被称为计算机可读介质)上的一组指令的软件处理当这些指令由一个或多个处理器(其可以包括例如一个或多个处理器、处理器的核或其他处理单元)执行时，它们使处理器执行指令中指示的操作。计算机可读介质的示例包括但不限于CD-ROM、闪存驱动器、RAM芯片、硬盘驱动器、EPROM等。计算机可读介质不包括载波和通过无线或有线连接传递的电子信号。
在本说明书中，术语“软件”意味着包括驻留在只读存储器中的固件或存储在磁存储器或闪存中的应用程序，例如固态驱动器，其可以被读入存储器以供处理器处理。而且，在一些实现中，可以将多个软件技术实现为较大程序的子部分，同时保留不同的软件技术。在一些实现中，多种软件技术也可以作为单独的程序来实现。最后，一起实现这里描述的软件技术的单独程序的任何组合都在本主题技术的范围内。在一些实施方式中，当软件程序被安装为在一个或多个电子系统上运行时，定义一个或多个执行和实行软件程序操作的特定机器实现。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、声明或过程语言，并且可以任何形式部署，包括作为独立程序或作为适合在计算环境中使用的模块、部件、子程序、对象或其他单元。计算机程序可能(但不一定)对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、在专用于所述程序的单个文件中，或者在多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。计算机程序可以部署为在一台计算机或多台计算机上执行，这些计算机位于一个站点或跨多个站点分布并通过通信网络互连。
上述这些功能可以用数字电子电路、计算机软件、固件或硬件来实现。这些技术可以使用一个或多个计算机程序产品来实现。可编程处理器和计算机可以包含在移动设备中或作为移动设备打包。过程和逻辑流程可以由一个或多个可编程处理器以及一个或多个可编程逻辑电路来执行。通用和专用计算设备和存储设备可以通过通信网络互连。
一些实现方式包括电子部件，例如微处理器，将计算机程序指令存储在机器可读或计算机可读介质中的存储器和存储器中(或者称为计算机可读存储介质、机器可读介质或机器可读存储介质)。这种计算机可读介质的一些示例包括RAM、ROM、只读光盘(CD-ROM)、可记录光盘(CD-R)、可重写光盘(CD-RW)、只读数字通用光盘(例如，DVD-ROM、双层DVD-ROM)、各种可记录/可重写DVD(例如DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等)、闪存(例如，SD卡、迷你SD卡、微SD卡等)、磁性或固态硬盘驱动器、只读和可刻录蓝光光盘、超密度光盘、任何其他光学或磁性介质以及软盘。计算机可读介质可以存储可由至少一个处理器执行的计算机程序，并且包括用于执行各种操作的指令集。计算机程序或计算机代码的示例包括例如由编译器产生的机器代码，以及包括由计算机、电子部件或使用解释器的微处理器执行的更高级代码的文件。
虽然以上讨论主要涉及执行软件的微处理器或多核处理器，但是一些实现由一个或多个集成电路执行，例如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。在一些实现中，这种集成电路执行存储在电路本身上的指令。
如在本说明书和本申请的任何权利要求中所使用的，术语“计算机”、“服务器”、“处理器”和“存储器”都指电子器件或其他技术设备。这些术语排除人或人群。为了说明的目的，术语显示或显示装置显示在电子设备上。如本说明书和本申请的任何权利要求中所使用的，术语“计算机可读介质”和“计算机可读介质”完全限于以计算机可读形式存储信息的有形物理对象。这些术语排除任何无线信号、有线下载信号和任何其他短暂信号。
为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实现可以在具有显示设备(例如，阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)监视器)的计算机上实现，用于向用户显示信息以及键盘和指点设备，例如鼠标或轨迹球，用户可以通过其向计算机提供输入。其他类型的设备也可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感测反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档和从设备接收文档来与用户交互；例如通过响应于从网络浏览器接收到的请求，将网页发送到用户的客户端设备上的网络浏览器。
本说明书中描述的主题可以在包括后端部件(例如作为数据服务器)或包括中间设备部件(例如应用服务器)或包括前端部件(例如，具有图形用户接口或网络浏览器的客户端计算机，用户可以通过其与本说明书中描述的主题的实现交互，或者一个或多个这样的后端、中间设备或前端部件的任何组合。系统的部件可以通过数字数据通信的任何形式或介质(例如通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(LAN)和广域网(WAN)、互联网络(例如互联网)和对等网络(例如，特设的点对点网络)。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器之间的关系是通过运行在各个计算机上的计算机程序产生的，并且彼此具有客户端-服务器关系。在所公开的主题的一些方面中，服务器将数据(例如，HTML页面)传输到客户端设备(例如，用于向与客户端设备交互的用户显示数据和从用户接收用户输入的目的)。可以在服务器处从客户端设备接收在客户端设备处产生的数据(例如，用户交互的结果)。
应该理解，所公开的过程中的步骤的任何特定顺序或层次都是示例方法的图示。基于设计偏好，可以理解的是，可以重新排列过程中步骤的具体顺序或层次，或者执行所有示出的步骤。某些步骤可能会同时执行。例如，在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，以上所示的各种系统部件的分离不应被理解为需要这种分离，并且应该理解，所描述的程序部件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或者封装到多个软件产品中。
已经讨论的部件、步骤、特征、目标，益处和优点仅仅是说明性的。它们中的任何一个或与它们有关的讨论都不打算以任何方式限制保护范围。还构想了许多其他实施例。这些实施例包括具有更少、附加和/或不同部件、步骤、特征、对象、益处和/或优点的实施例。这些还包括其中部件和/或步骤被不同地布置和/或排序的实施例。
对这些方面的各种修改将是显而易见的，并且这里定义的一般原理可以应用于其他方面。因此，权利要求不旨在限于本文所示的方面，而是要符合与权利要求所述相一致的全部范围，除非特别说明，否则单数形式元件的引用并非意在表示“一个且只有一个”，而是“一个或多个”。除非特别说明，否则术语“一些”是指一个或多个。男性(例如他)的代词包括女性和中性(例如她和她的)，反之亦然。标题和副标题(如果有的话)仅用于方便，并不限制主题技术。
例如，“方面”这个短语并不意味着该方面对主题技术是必不可少的，或者该方面适用于主题技术的所有配置。涉及一个方面的公开可以适用于所有配置或一个或多个配置。例如，短语“方面”可以指一个或多个方面，反之亦然。例如，短语“配置”并不意味着这种配置对主题技术是必不可少的，或者这种配置适用于主题技术的所有配置。涉及配置的公开可以适用于所有配置或一个或多个配置。例如，短语“配置”可以指一个或多个配置，反之亦然。
本公开中引用的所有文章、专利、专利申请和其他出版物通过引用并入本文。
权利要求中使用的短语“手段方式”旨在并且应该被解释为包括已经描述的相应结构和材料及其等同物。类似地，当用在权利要求中时，用于“步骤”的短语旨在并且应该被解释为包括已经描述的相应操作及其等同物。来自权利要求的这些短语的缺失意味着该权利要求并非意图且不应被解释为限于这些相应的结构、材料或行为或其等同物。
保护范围仅限于现在所遵循的权利要求。当根据本说明书和随后的权利要求解释时，该范围意图并且应该被解释为与在权利要求中使用的语言的普通含义一致的范围，除非已经阐述了特定的含义，并涵盖所有结构和功能等同物。
诸如“第一”和“第二”等关系术语可以仅用于区分一个与另一个的实体或操作，而不一定要求或暗示它们之间的任何实际关系或顺序。当与说明书或权利要求书中的元件列表结合使用时，术语“包括”、“包含”及其任何其他变型旨在表明该列表不是排他性的，并且可以包括其他元件。类似地，由“一个”或“一个”开头的元件在没有进一步约束的情况下不排除存在相同类型的附加元件。
这些权利要求都不包含不符合专利法第101、102或103部分要求的主题，也不应以这种方式解释。在此拒绝对此类主题的任何意外报道。除了在本段中刚刚陈述的内容外，任何陈述或说明的内容都不打算或应该被解释为致力于公众的任何部件、步骤、特征、目的、利益、优势或等同物，无论它是否在权利要求中列举。
摘要旨在帮助读者快速确定技术揭露的性质。递交时应当理解，它不会被用来解释或限制权利要求的范围或含义。另外，前述详细描述中的各种特征在各种实施例中被组合在一起以简化本公开。这种公开方法不应被解释为要求所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确记载的特征具有更多的特征。而是，如以下权利要求所反映的，发明主题在于少于单个公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求在此被并入详细描述中，其中每项权利要求独立作为单独要求保护的主题。

Claims (20)

1.一种用于对流体流量进行基于压力的流量测量的系统，所述系统包括：
基于压力的质量流量控制器(MFC)，其包括：流量控制阀、限流器和所述限流器上游的压力传感器，其中，所述流量控制阀、限流器和压力传感器沿着流量流设置；
与所述基于压力的质量流量控制器(MFC)耦合的一个或多个处理器；以及
耦合到所述一个或多个处理器的存储器，所述存储器包括在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行以下操作的指令：
(i)从所述基于压力的质量流量控制器(MFC)接收上游压力值Pu；
(ii)基于所接收到的上游压力值Pu为所述基于压力的质量流量控制器(MFC)计算下游压力值Pd；
(iii)基于所接收到的上游压力值Pu和所计算出的下游压力值Pd为所述基于压力的质量流量控制器(MFC)计算流速Q，以及
(iv)基于所计算出的流速Q控制通过所述基于压力的质量流量控制器(MFC)的流量。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述限流器包括流量喷嘴或孔口。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述基于压力的质量流量控制器(MFC)包括测量所述限流器上游的压力Pu的压力传感器；并且所述基于压力的质量流量控制器(MFC)缺少测量所述限流器下游的压力Pd的下游压力传感器。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述基于压力的质量流量控制器(MFC)包括测量所述限流器上游的压力Pu的压力传感器；并且所述基于压力的质量流量控制器(MFC)缺少测量所述限流器下游的压力Pd的下游压力传感器。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，用于计算所述下游压力Pd的指令和用于计算所述流速Q的指令包括：
将Pd设定为初始值Pd0的指令，以及递归地计算所述流速Q和Pd直到Q和Pd的值收敛在预定误差阈值内的指令；
从所述基于压力的质量流量控制器(MFC)接收更新的上游压力值Pu；以及
基于Pd和Pu确定所述基于压力的质量流量控制器(MFC)中的流量条件是临界流量还是非临界流量；以及
基于所述流量条件是临界流量还是非临界流量来计算Q；并且基于所计算出的Q的值来更新Pd。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，基于所计算出的Q的值来更新Pd的指令包括：用于根据公式Pd＝Pd0+f(Q，Pu，γ，M)来计算所述下游压力值Pd的指令，其中，Pd0是初始下游压力，γ是流动气体的热容比，M是所述流动气体的分子重量，并且f()是Q、Pu、γ、M的函数。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，f是Q的线性函数、Pu的线性函数、γ的线性函数以及M的线性函数。
8.根据权利要求5所述的系统，其中，用于确定所述流量条件是临界还是非临界的指令包括以下指令：如果Pd/Pu小于[2/(γ+l)]^[γ/(γ-l)]，则确定流量条件是临界的；并且如果Pd/Pu大于或等于[2/(γ+l)]^[γ/(γ-l)]，则确定流量条件是非临界的，其中，γ是流动气体的热容比。
9.根据权利要求5所述的系统，其中，用于计算Q的指令包括以下指令：如果所述流量条件是临界的，则使用临界流量公式来计算Q；并且如果所述流量条件是非临界的，则使用非临界流量公式来计算Q。
10.根据权利要求5所述的系统，其中，用于计算Q的指令包括以下指令：在确定所述流量条件是非临界时，使用临界流量公式来计算临界流速Qcf；使用非临界流量公式计算非临界流速Qncf；以及基于加权因子w、临界流速Qcf和非临界流速Qncf来计算Q，其中Q＝w*Qcf+(l-w)*Qncf。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述加权因子w根据w＝fw(Q，Pu，Pd，γ，M)计算，其中γ是流动气体的热容比，M是所述流动气体的分子重量，以及fw()是Q、Pu、Pd、γ、M的函数。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，如果Pd/Pu小于Prmin，则w＝1；如果Pd/Pu大于Prmax，则w＝0；并且如果Pd/Pu大于Prmin且小于Prmax，则w＝1-[(Pd/Pu–Prmin)/(Prmax-Prmin)]^N，其中，Prmin和Prmax是0和1之间的变量，所述变量基于流动气体的热容比γ、所述流速Q和所述基于压力的质量流量控制器(MFC)的流量限制孔的喷嘴孔口尺寸来确定。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，N是基于γ、Q和所述基于压力的质量流量控制器(MFC)的流量限制孔的喷嘴孔口尺寸确定的正指数系数。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述存储器还包括指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器执行以下操作：
接收所述基于压力的质量流量控制器(MFC)的初始下游压力值Pd0；
将存储的下游压力值Pd设定为所接收到的初始下游压力值Pd0；
递归地计算所述流速Q和Pd，直到Q和Pd的值收敛在预定误差阈值内；
从所述基于压力的质量流量控制器(MFC)接收上游压力值Pu，
基于Pd和Pu确定所述基于压力的质量流量控制器(MFC)中的流量条件是临界流量还是非临界流量；
基于所述流量条件是临界还是非临界来计算Q；以及
基于所计算出的Q的值来更新Pd；以及
使得所述一个或多个处理器：在所计算出的流速Q和所存储的下游压力值Pd收敛于预定误差阈值内的相应值之后，基于所计算出的流速Q来控制通过所述基于压力的质量流量控制器(MFC)的流量。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述初始下游压力值Pd0对应于在气体开始流过所述基于压力的质量流量控制器(MFC)之前测量的上游压力值。
16.一种非暂时性机器可读介质包括指令，当所述指令由机器执行时，使所述机器执行以下操作：
从基于压力的质量流量控制器(MFC)接收上游压力值Pu；基于所接收到的上游压力值Pu为所述基于压力的质量流量控制器(MFC)计算下游压力值Pd；
基于所接收到的上游压力值Pu和所计算出的下游压力值Pd为所述基于压力的质量流量控制器(MFC)计算流速Q，以及
基于所计算出的流速Q来控制通过所述基于压力的质量流量控制器(MFC)的流量；
其中，所述MFC包括流量控制阀、配置在所述流量控制阀上游的流动路径中的上游压力传感器以及配置在所述流动路径中的下游的流量限制孔口。
17.根据权利要求16所述的非暂时性机器可读介质，其中，所述机器可读指令还包括用于执行以下操作的指令：
使所述机器接收所述基于压力的质量流量控制器(MFC)的初始下游压力值Pd0；以及
将存储的下游压力值Pd设定为所接收到的初始下游压力值Pd0；
使所述机器重复确定所计算出的流速Q和Pd，直到所计算出的流速Q和Pd的值收敛于预定的误差阈值内的相应预值；
从所述基于压力的质量流量控制器(MFC)接收上游压力值Pu；
基于Pd和Pu确定所述基于压力的质量流量控制器(MFC)中的流量条件是临界的还是非临界的；
根据所述流量条件是临界还是非临界来计算Q；以及基于所计算出的Q的值来更新Pd；以及
在所计算出的流速Q和所存储的下游压力值Pd收敛于预定误差阈值内的相应值之后，使所述机器：基于所计算出的流速来控制通过所述基于压力的质量流量控制器(MFC)的流量。
18.一种用于通过基于压力的质量流量控制器(MFC)进行基于压力的流量控制的方法，所述方法包括：
接收基于压力的质量流量控制器(MFC)的初始下游压力值Pd0；
将存储的下游压力值Pd设定为所接收到的初始下游压力值Pd0；
递归地计算所述流速Q和Pd，直到Q和Pd的值收敛在预定误差阈值内；
从所述基于压力的质量流量控制器(MFC)接收上游压力值Pu，
基于Pd和Pu确定所述基于压力的质量流量控制器(MFC)中的流量条件是临界的还是非临界的；
基于所述流量条件是临界的还是非临界的来计算Q；以及基于所计算出的Q的值来更新Pd；以及
在所计算出的流速Q和所存储的下游压力值Pd收敛于预定误差阈值内的相应值之后，基于所计算出的流速Q控制通过所述基于压力的质量流量控制器(MFC)的流量；
其中，所述基于压力的质量流量控制器(MFC)包括流量控制阀、限流器和所述限流器上游的压力传感器，并且其中，所述流量控制阀、所述限流器和所述压力传感器沿着流量流设置。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述限流器包括流动喷嘴或孔口。
20.一种用于对流体流量进行基于压力的流量测量的系统，所述系统包括：
(A)通过公共歧管连接的两个或更多的基于压力的质量流量控制器(MFC)，
每个MFC包括流量控制阀、限流器和所述限流器上游的压力传感器，其中，所述流量控制阀、所述限流器和所述压力传感器沿着流动流设置；一个或多个处理器与所述基于压力的质量流量控制器(MFC)耦合；以及
存储器，所述存储器耦合到所述一个或多个处理器，所述存储器包括指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器：基于所接收到的上游压力值Pu和所述下游压力值P来计算流速Q，并且基于所计算出的流速Q来控制通过所述基于压力的质量流量控制器(MFC)的流量；
以及
(B)下游压力传感器，所述下游压力传感器操作用于测量所述公共歧管中的压力并产生指示所述公共歧管中所测量到的压力的输出信号，其中，所述下游压力传感器连接到所述MFC中的一个或多个并且操作用于将所述输出信号提供给所述一个或多个MFC。
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