CN108496064A - 能够测定流量的气体供给装置、流量计以及流量测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够测定流量的气体供给装置，具备：流量控制器，其控制所流通的气体流量；第一隔断阀，其设置在所述流量控制器的下游；第二隔断阀，其设置在与第一隔断阀的下游侧连通的所述第一流路；第二流路，其从所述第一流路分支而出；第三隔断阀，其设置于所述第二流路；压力检测器，其检测由所述第一、第二以及第三隔断阀所包围的流路内的压力；温度检测器，其检测由所述第一、第二以及第三隔断阀所包围的流路内的温度；体积测定用箱，其与所述第三隔断阀的下游连接并具有已知体积；以及运算控制装置，其通过在所述第三隔断阀的打开状态和关闭状态下运用波义耳定律求出由所述第一、第二以及第三隔断阀所包围的流路体积，并且利用所述流路体积、所述压力检测器以及所述温度检测器的检测值计算所述流量控制器的流量。

Description

能够测定流量的气体供给装置、流量计以及流量测定方法
技术领域
本发明涉及一种能够测定流量的气体供给装置、流量计、以及流量测定方法。
背景技术
以往，在半导体制造过程等当中，为了以规定流量供给处理气体等，使用具备流量控制器或阀等的气体供给装置。这种流量控制器因有高精度的流量控制的需求，因此需要测定流量并检验控制精度。作为测定流量的方法，基于压力上升率测定流量的ROR(rate ofrise)法(亦称为累积(buildup)法)广为所知(专利文献1、2等)。
ROR法是使以流量控制器控制了流量的气体在存在于流路中的规定的体积(V)内流动，并通过测定压力上升率(ΔP/Δt)和温度(T)而利用Q＝(ΔP/Δt)×V/RT的关系(R为气体常数)以测定流量(Q)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特表2009-543061号公报
专利文献2：日本专利特许第4801726号公报
对于根据ROR法进行的流量的测定所需的流路内的体积(V)，因流量控制器的配置或所连接的流量控制器的个数、或是配管布局等而有所不同，因此需要在测定流量前预先测定体积(V)。
然而，在以往的ROR法中，利用流量控制器测定体积(V)，由于该用于测定的流量控制器的控制流量中包含误差，因此所测定的体积(V)可能含有误差。
另外，气体供给装置虽有省空间化的需求，但若安装用于测定流量的附属装置则会妨碍省空间化。
发明内容
因此，本发明的主要目的是，提供一种能够测定流量的气体供给装置以及流量测定方法，其中，使根据ROR所进行的流量测定中所需的体积的测定误差更低，且能够进行流量控制器的更高精度的流量测定。
并且，其目的是，提供一种能够实现气体供给装置的省空间化的、用于测定流量控制器的流量的流量计。
为了达到上述目的，本发明的第一方式涉及一种能够测定流量的气体供给装置，具备：流量控制器，其控制流通的气体流量；第一隔断阀，其设置在所述流量控制器的下游；第二隔断阀，其设置在与所述第一隔断阀的下游侧连通的第一流路；第二流路，其在所述第一隔断阀与所述第二隔断阀之间从所述第一流路分支而出；第三隔断阀，其设置在所述第二流路；压力检测器，其用于检测由所述第一隔断阀、所述第二隔断阀以及所述第三隔断阀所包围的流路内的压力；温度检测器，其用于检测由所述第一隔断阀、所述第二隔断阀以及所述第三隔断阀所包围的流路内的温度；体积测定用箱，其与所述第三隔断阀的下游连接并具有已知体积；以及运算控制装置，其中，所述运算控制装置通过在所述第三隔断阀的打开状态和关闭状态下运用波义耳定律(Boyle's law)，求出由所述第一隔断阀、所述第二隔断阀以及所述第三隔断阀所包围的流路体积，并且利用所述流路体积、所述压力检测器以及所述温度检测器的检测值计算所述流量控制器的流量。
本发明的第二方式，在所述第一方式中，可以具备：能够装卸的接头，其在所述体积测定用箱的上游位置设置于所述第二流路。
本发明的第三方式，在所述第二方式中，可以在所述第三隔断阀与所述体积测定用箱之间具备第四隔断阀，并可以在所述第三隔断阀与所述第四隔断阀之间设置所述接头。
本发明的第四方式，在所述第一方式中，所述运算控制装置可以通过电连接器与所述压力检测器以及所述温度检测器能够装卸地连接。
本发明的第五方式，在所述第二方式中，可以在比所述压力检测器以及所述温度检测器更靠上游位置于所述第二流路设置所述接头，并且在比所述接头更靠上游位置于所述第二流路具备第五隔断阀。
本发明的第六方式，在所述第一方式中，所述流量控制器设置有多个，所述第一隔断阀设置在各个流量控制器的下游，各个第一隔断阀的下游侧与所述第一流路连通。
另外，为达到上述目的，本发明的第七方式涉及一种流量计，其能够装卸于气体供给装置且用于测定流量控制器的流量，所述气体供给装置具备：流量控制器，其控制流通的气体流量；第一隔断阀，其设置在所述流量控制器的下游；第二隔断阀，其设置在与所述第一隔断阀的下游侧连通的第一流路；分支流路，其在所述第一隔断阀与所述第二隔断阀之间从所述第一流路分支而出；以及第五隔断阀，其设置在所述分支流路，所述流量计具备：接头，其在所述第五隔断阀的下游侧能够装卸于所述分支流路；第三隔断阀，其设置在与所述接头连接的接续流路；压力检测器，其用于检测所述接续流路的内部的压力；温度检测器，其用于检测所述接续流路的内部的温度；体积测定用箱，其与所述第三隔断阀的下游连接并具有已知体积；以及运算控制装置，其中，所述运算控制装置通过在所述第三隔断阀的打开状态和关闭状态下运用波义耳定律，求出在所述接头与所述分支流路连接的状态下由所述第一隔断阀、所述第二隔断阀以及所述第三隔断阀所包围的流路体积，并且利用所述流路体积、所述压力检测器以及所述温度检测器的检测值计算所述流量控制器的流量。
另外，为了达到上述目的，本发明的第八方式涉及一种流量测定方法，其利用与第三隔断阀的下游侧连接的具有已知体积的体积测定用箱，测定由与流量控制器的下游侧连接的第一隔断阀、设置在与所述第一隔断阀的下游侧连通的第一流路上的第二隔断阀、以及设置在所述第一隔断阀与所述第二隔断阀之间从所述第一流路分支而出的流路上的所述第三隔断阀所包围的流路体积，并利用所述流路体积根据ROR法测定所述流量控制器的流量，所述流量测定方法包含：第一步骤，关闭所述第一隔断阀，并且打开所述第二隔断阀和所述第三隔断阀，通过所述第二隔断阀进行排气；第二步骤，关闭所述第二隔断阀和所述第三隔断阀；第三步骤，打开所述第一隔断阀，并在通过所述流量控制器使设定流量的气体流通之后关闭所述第一隔断阀，再检测所述第一或第二流路内的第一压力；第四步骤，打开所述第三隔断阀，并检测由第一隔断阀、第二隔断阀以及第三隔断阀所包围的流路内的第二压力；以及第五步骤，利用所述第一压力、所述第二压力以及所述体积测定用的已知体积运用波义耳定律，计算由第一隔断阀、第二隔断阀以及第三隔断阀所包围的所述流路体积。
本发明的第九方式，在所述第八方式中，可以进一步包含：第六步骤，关闭所述第一隔断阀和所述第三隔断阀，并且打开所述第二隔断阀，通过所述第二隔断阀进行排气；第七步骤，打开所述第一隔断阀，并通过所述流量控制器使设定流量的气体流通；第八步骤，关闭所述第二隔断阀，并且检测由所述第一隔断阀、第二隔断阀以及第三隔断阀所包围的流路内的第三压力；第九步骤，测定由所述第一隔断阀、第二隔断阀以及第三隔断阀所包围的流路内的温度；第十步骤，在从所述第八步骤经过规定时间后，检测由第一隔断阀、第二隔断阀以及第三隔断阀所包围的流路内的第四压力；以及第十一步骤，基于所述第三压力和所述第四压力计算压力上升率，并利用计算出的压力上升率、在所述第五步骤中测定的流路体积、以及在所述第九步骤中测定的温度，计算所述流量控制器的流量。
本发明的第十方式，在所述第八方式中，所述流量控制器以并列状设置有多个，并且各个所述流量控制器的下游侧通过所述第一流路连通，测定多个流量控制器当中所期望的流量控制器的流量。
发明效果
根据本发明，由于利用波义耳定律求取流量的测定中所需的流路体积，因此所测定的流路体积不受流量控制器的误差所影响。另外，通过接头使体积测定用箱在从第一流路分支而出的流路上能够拆下，从而能够仅在测定流路体积时、例如在设置流量控制器时连接体积测定用箱即可，一旦测定流路体积后，就能够拆下体积测定用箱，因此实现了省空间化。另外，体积测定用箱能够用于其他流量控制器的ROR用流路体积的测定，能够反复使用。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施方式的框图。
图2为表示本发明所涉及的流量测定方法的对检验用流量体积Va进行测定的顺序的一例的流程图。
图3为表示本发明所涉及的流量测定方法的流量检验顺序的一例的流程图。
图4为表示本发明的第二实施方式的框图。
图5为表示本发明的第三实施方式的框图。
图6为表示本发明的第四实施方式的框图。
符号说明
1A、1BC、1D、1E 能够测定流量的气体供给装置
1B 气体供给装置
1C 流量计
2 流量控制器
3 第一隔断阀
4a、4b 气体排出口
5 第一流路
6 第二隔断阀
7 第二流路
7a 分支流路
7b 接续流路
8 第三隔断阀
9 压力检测器
10 温度检测器
11 体积测定用箱(罐体)
12 运算控制装置
13 第四隔断阀
14、21 接头
16 电连接器
22 第五隔断阀
Va 流路体积
具体实施方式
针对本发明的实施方式，以下参照图1～图6进行说明。另外，在所有图中，对于相同或类似的构成要素标注了相同的符号。
图1为表示本发明的第一实施方式的框图。能够测定流量的气体供给装置1A具备：多个流量控制器2，其控制所流通的气体流量；第一隔断阀3，其设置在流量控制器2的下游；第二隔断阀6，其设置在与所述第一隔断阀的下游侧连通的第一流路5；第二流路7，其在第一隔断阀3与第二隔断阀6之间从第一流路5分支而出；第三隔断阀8，其设置在第二流路7；压力检测器9，其检测由第一隔断阀3、第二隔断阀6以及第三隔断阀8所包围的流路内的压力；温度检测器10，其检测由第一隔断阀3、第二隔断阀6以及第三隔断阀8所包围的第三隔断阀8的上游的第二流路内的温度；体积测定用箱11，其与第三隔断阀8的下游连接；能够装卸的接头14，其在体积测定用箱11的上游位置设置于第二流路7；以及运算控制装置12。
在图1中，压力检测器9设置于第三隔断阀8的上游的第二流路7，但由于第一流路5内的压力与第二流路内的压力实质上相同，因此虽未图示，但也可以通过将压力检测器9配置于第一流路5，从而检测第一流路5内的气体的压力。同样地，在图1中，温度检测器10设置于第三隔断阀8的上游的第二流路7，但由于第一流路5内的温度与第二流路内的温度实质上相同，因此虽未图示，但也可以通过将温度检测器10配置于第一流路5，从而检测第一流路5内的气体的温度。
运算控制装置12通过在第三隔断阀8的打开状态和关闭状态运用波义耳定律而求出由第一隔断阀3、第二隔断阀6以及第三隔断阀8所包围的流路体积Va(图1中用粗线表示的部分的体积)，并且利用所求得的流路体积Va和压力检测器9以及温度检测器10的检测值而测定流量控制器2的流量。
流量控制器2可以使用公知的流量控制器，并且可以适用压力控制式流量控制器。压力控制式流量控制器通过控制设置在流路上的节流部的上游压力P1，从而控制流量。利用了在临界膨胀状态下，通过流孔等节流部的流量仅与上游压力P1(绝对压力)成比例，而不依赖于节流部的下游压力P2。临界膨胀条件为通过节流部的流体成为音速的条件，节流部的上游压力P1为节流部的下游压力P2的约2倍以上。用压力传感器检测节流部的上游压力P1，并通过内置的控制器以使上游压力P1成为规定压力的方式控制配置在节流部的上游的控制阀，从而将流量控制为规定流量。控制阀可以使用压电驱动式金属隔膜控制阀。
第一隔断阀3、第二隔断阀6以及第三隔断阀8，例如可以为空气压驱动阀。驱动空气经由未图示的电磁阀供给至各个隔断阀。第一隔断阀3可以设置在流量控制器2的气体出口附近。第二隔断阀6与真空泵20连接。
压力检测器9适用半导体压电电阻扩散压力传感器或静电电容式压力传感器等公知的压力传感器。温度检测器10适用热电偶(thermocouple)等公知的温度传感器。
体积测定用箱11具有已知的体积。在第三隔断阀8与体积测定用箱11之间，设置有手动式的第四隔断阀13。在第三隔断阀8与第四隔断阀13之间，连接有能够装卸的接头14。如图1中虚线所示，通过将接头14分离并取下，能够将体积测定用箱11与第四隔断阀13一起拆下。为了防止外部空气或尘土，在取下接头14前，关闭第三隔断阀8和第四隔断阀13。
运算控制装置12将由CPU12a、存储器12b等构成的电路基板容纳于盒内，并且经由电连接器16通过配线15能够装卸地与压力检测器9以及温度检测器10连接。电连接器16能够安装于容纳流量控制器2等的罩盒1a。运算控制装置12具备用于连接RS-232C电缆等的通信电缆17的连接端口17a，并能够通过通信电缆17与外部的计算机18连接。外部的计算机18例如为控制成膜装置等半导体制造装置的计算机。运算控制装置12能够直接、或是通过利用通信电缆17所连接的计算机18而控制电磁阀(附图示)，所述电磁阀对操作第一隔断阀3、第二隔断阀6、第三隔断阀8的驱动空气进行开关。
运算控制装置12按照存储于存储器12b的程序，将图1中用粗线表示的流路体积Va按照图2所示的顺序进行测量。参照图2的流程图，在步骤1中，在所有的第一隔断阀3关闭，第二隔断阀6、第三隔断阀8以及第四隔断阀13打开的状态下实施抽真空。经过规定时间t1后，在步骤2中，关闭第二隔断阀6和第三隔断阀8。经过规定时间t2后，在步骤3中，打开任一个第一隔断阀3，并自流量控制器2流通气体，例如氮气。经过规定时间t3后，流路体积Va内的压力上升时，在步骤4中，关闭流通了气体的流量控制器2的第一隔断阀3。在步骤5中，通过压力检测器9检测压力Pa。所检测出的压力Pa存储于存储器12b。接着，在步骤6中，打开第三隔断阀8，使流路体积Va内存在的气体在体积测定用箱11内扩散。在步骤7中，通过压力检测器9检测压力Pb。所检测出的压力Pb存储于存储器12b。体积测定用箱11的体积Vt已知，从第三隔断阀8至体积测定用箱11为止的流路内体积Vf也已知。设Vt+Vf＝Vb。在此，运用波义耳定律(PV＝恒定)。
Pa·Va＝Pb·(Va+Vb)...(1)
Va＝Pb·Vb/(Pa-Pb)...(2)
利用上述式(2)，计算流路体积Va，并存储于存储器12b(步骤8)。
在流路体积Va被存储于存储器12b后，体积测定用箱11通过使接头14分离而能够自第二流路7拆下。
如上所述，流路体积Va利用波义耳定律进行计算，并通过不依赖流量控制器2的设定流量Qs的方法进行测定。因此，所测定的流路体积Va不包含流量控制器2的个体差异或流量误差。波义耳定律虽对于理想气体成立，但在实际气体中在压力较低的范围也能够成立。
运算控制装置12按照存储于存储器12b的程序，利用流路体积Va通过ROR计算流量控制器2的流量。具体而言，按照图3所示的流程图进行计算。参照图3，在步骤10中，在所有的第一隔断阀3和第三隔断阀8关闭，第二隔断阀6打开的状态下，通过真空泵20抽真空，流路体积Va被排气。经过规定时间t4后，在步骤11中，打开应当测定流量的一个流量控制器2的第一隔断阀3，并自该一个流量控制器2以设定流量Qs流通气体。经过规定时间t5而气体的流动稳定后，在步骤12中，关闭第二隔断阀6。其结果，流路体积Va内的压力上升。关闭第二隔断阀6后，在步骤13中，通过压力检测器9测定压力Py，并通过温度检测器10测定温度T。在经过规定时间Δt时，在步骤14中，通过压力检测器9检测压力Px。时间Δt能够基于压力检测器9的采样周期进行计数。在步骤15中，计算Py-Px＝ΔP。在步骤16中，将存储于存储器12b的流路体积Va、以及通过温度检测器10测定的温度T代入下述式(3)，而测定流量Qc。下述式(3)中的R为气体常数。
Qc＝(ΔP/Δt)×Va/RT...(3)
如上所述测定的流量Qc的数据例如可以传送至外部计算机18，并在外部计算机18中与流量控制器2的设定的流量Qs进行比较检验。
由上述说明可以确定，流路体积Va通过上述式(2)测定。因此，不包含流量控制器2的个体差异或误差，就能够进行比以往精度更高的流量测定。
另外，在流路体积Va被存储于存储器12b的后，由于不再需要体积测定用箱11，因此通过将接头14取下而能够拆下。由此，能够使容纳流量控制器2的罩盒1a小型化等，并能够实现流量控制器2的省空间化，亦能够削减成本。另外，所拆下的体积测定用箱11能够用于其他气体供给装置的流量测定时的流路体积Va的测定。
进而，运算控制装置12通过取下配线15的电连接器16，并取下连接于外部的计算机18的通信电缆17，从而能够从气体供给装置1A拆下。由此，能够实现气体供给装置1A的小型化，并能够削减成本。所拆下的运算控制装置12能够用于其他气体供给装置的流量测定时的体积Va的测定。
接着，针对本发明的第二实施方式，以下参照图4进行说明。另外，对于与上述第一实施方式相同的构成要素标注相同的符号。第二实施方式为能够于气体供给装置1B装卸的流量计1C。
气体供给装置1B具备：流量控制器2，其控制所流通的气体流量；第一隔断阀3，其设置在流量控制器2的下游；第二隔断阀6，其设置在与第一隔断阀3的下游侧连通的第一流路5；分支流路7a，其在第一隔断阀3与第二隔断阀6之间从第一流路5分支而出；以及第五隔断阀22，设置在分支流路7a。
流量计1C具备：接头21b，其在第五隔断阀22的下游侧能够装卸于(本文中的“能够装卸于”均指能够装卸于并且能够从其拆下)设置在分支流路7b的末端部的接头21a；第三隔断阀8，其设置在与接头21b连接的接续流路7b；压力检测器9，其用于检测接续流路7b的内部的压力；温度检测器10，其用于检测接续流路7b的内部的温度；体积测定用箱11，其与第三隔断阀8的下游连接并具有已知体积；以及运算控制装置12。
通过将接头21a与接头21b连结，并将分支流路7a与接续流路7b连接，从而形成自第一流路5分支的第二流路7，并且构成能够测定流量的气体供给装置1BC。
根据第二实施方式的结构，仅通过将接头21a及接头21b分离并取下，就能够将具备体积测定用箱11、压力检测器9、温度检测器10、运算控制装置12的流量计1C拆下。另外，将第三隔断阀8、体积测定用箱11、压力检测器9、温度检测器10、运算控制装置12组装入一个外壳23，而能够一起搬运，由此能够用于安装在其他半导体制造装置等上的流量控制器的流量测定。
接着，针对本发明的第三实施方式，以下参照图5进行说明。另外，对于与上述第一实施方式相同构成元件赋予相同符号。第三实施方式的能够测定流量的气体供给装置1D中，第一流路5在下游端部分支为2条，一条具备处理气体的气体排出口4a，另一条具备冲洗气体的气体排出口4b，并在气体排出口4a、4b的各自的一次侧设置有第一隔断阀6。第一流路5的方式根据设置气体供给装置的半导体制造装置等的规格而具有各种变更方式。
图6表示作为第一实施方式的变更方式的第四实施方式的框图。在第四实施方式的能够测定流量的气体供给装置1E中，于压力检测器9和温度检测器10的上游位置在第二流路7设置第五隔断阀25，并且在第五隔断阀25与第三隔断阀8之间追加连接已知容量的腔室26。在ROR法中，当测定压力上升率时的体积较小时，存在因流量而检验精度降低的情形，通过设置腔室26，能够防止流量测定精度的降低。
本发明并不限于上述实施方式，可在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。例如，在上述实施方式中虽例示了具备多个流量控制器的气体供给装置，但气体供给装置也可以仅具备一个流量控制器。另外，在上述实施方式中，虽例示了压力式流量控制装置作为流量控制器，但也可以使用热式质量流量控制器。在图2和图3的流程图中，虽为按时间t1～t4转移至下一步骤的算法，但也可以是按压力检测器9的压力值转移至下一步骤的算法。

Claims (10)

1.一种能够测定流量的气体供给装置，其特征在于，具备：
流量控制器，所述流量控制器控制流通的气体流量；
第一隔断阀，所述第一隔断阀设置在所述流量控制器的下游；
第二隔断阀，所述第二隔断阀设置在与所述第一隔断阀的下游侧连通的第一流路；
第二流路，所述第二流路在所述第一隔断阀与所述第二隔断阀之间从所述第一流路分支而出；
第三隔断阀，所述第三隔断阀设置在所述第二流路；
压力检测器，所述压力检测器用于检测由所述第一隔断阀、所述第二隔断阀以及所述第三隔断阀所包围的流路内的压力；
温度检测器，所述温度检测器用于检测由所述第一隔断阀、所述第二隔断阀以及所述第三隔断阀所包围的流路内的温度；
体积测定用箱，所述体积测定用箱与所述第三隔断阀的下游连接并具有已知体积；以及
运算控制装置，其中，
所述运算控制装置通过在所述第三隔断阀的打开状态和关闭状态下运用波义耳定律，求出由所述第一隔断阀、所述第二隔断阀、以及所述第三隔断阀所包围的流路体积，并且利用所述流路体积、所述压力检测器以及所述温度检测器的检测值计算所述流量控制器的流量。
2.根据权利要求1所述的能够测定流量的气体供给装置，其特征在于，
具备：能够装卸的接头，所述接头在所述体积测定用箱的上游位置设置于所述第二流路。
3.根据权利要求2所述的能够测定流量的气体供给装置，其特征在于，
在所述第三隔断阀与所述体积测定用箱之间具备第四隔断阀，并在所述第三隔断阀与所述第四隔断阀之间设置所述接头。
4.根据权利要求1所述的能够测定流量的气体供给装置，其特征在于，
所述运算控制装置通过电连接器与所述压力检测器以及所述温度检测器以能够安装拆除的方式连接。
5.根据权利要求2所述的能够测定流量的气体供给装置，其特征在于，
在比所述压力检测器以及所述温度检测器更靠上游位置于所述第二流路设置所述接头，并且在比所述接头更靠上游位置于所述第二流路具备第五隔断阀。
6.根据权利要求1所述的能够测定流量的气体供给装置，其特征在于，
具备多个所述流量控制器，所述第一隔断阀设置在各个流量控制器的下游，各个第一隔断阀的下游侧与所述第一流路连通。
7.一种流量计，其特征在于，所述流量计能够装卸于气体供给装置且用于测定所述流量控制器的流量，所述气体供给装置具备：流量控制器，所述流量控制器控制流通的气体流量；第一隔断阀，所述第一隔断阀设置在所述流量控制器的下游；第二隔断阀，所述第二隔断阀设置在与所述第一隔断阀的下游侧连通的第一流路；分支流路，所述分支流路在所述第一隔断阀与所述第二隔断阀之间从所述第一流路分支而出；以及第五隔断阀，所述第五隔断阀设置在所述分支流路，
所述流量计，具备：
接头，所述接头在所述第五隔断阀的下游侧能够装卸于所述分支流路；
第三隔断阀，所述第三隔断阀设置在与所述接头连接的接续流路；
压力检测器，所述压力检测器用于检测所述接续流路的内部的压力；
温度检测器，所述温度检测器用于检测所述接续流路的内部的温度；
体积测定用箱，所述体积测定用箱与所述第三隔断阀的下游连接并具有已知体积；以及
运算控制装置，其中，
所述运算控制装置通过在所述第三隔断阀的打开状态和关闭状态下运用波义耳定律，求出在所述接头与所述分支流路连接的状态下由所述第一隔断阀、所述第二隔断阀以及所述第三隔断阀所包围的流路体积，并且利用所述流路体积、所述压力检测器以及所述温度检测器的检测值计算所述流量控制器的流量。
8.一种流量测定方法，其特征在于，利用与第三隔断阀的下游侧连接的具有已知体积的体积测定用箱，测定由与流量控制器的下游侧连接的第一隔断阀、设置在与所述第一隔断阀的下游侧连通的第一流路上的第二隔断阀、以及设置在所述第一隔断阀与所述第二隔断阀之间从所述第一流路分支而出的流路上的所述第三隔断阀所包围的流路体积，并利用所述流路体积根据ROR法测定所述流量控制器的流量，所述流量测定方法包含：
第一步骤，关闭所述第一隔断阀，并且打开所述第二隔断阀和所述第三隔断阀，通过所述第二隔断阀进行排气；
第二步骤，关闭所述第二隔断阀和所述第三隔断阀；
第三步骤，打开所述第一隔断阀，并在通过所述流量控制器使设定流量的气体流通之后关闭所述第一隔断阀，再检测所述第一或第二流路内的第一压力；
第四步骤，打开所述第三隔断阀，并检测由第一隔断阀、第二隔断阀以及第三隔断阀所包围的流路内的第二压力；以及
第五步骤，利用所述第一压力、所述第二压力以及所述体积测定用的已知体积运用波义耳定律，计算由所述所述第一隔断阀、第二隔断阀以及第三隔断阀所包围的所述流路体积。
9.根据权利要求8所述的流量测定方法，其特征在于，包含：
第六步骤，关闭所述第一隔断阀和所述第三隔断阀，并且打开所述第二隔断阀，通过所述第二隔断阀进行排气；
第七步骤，打开所述第一隔断阀，并通过所述流量控制器使设定流量的气体流通；
第八步骤，关闭所述第二隔断阀，并且检测由所述第一隔断阀、第二隔断阀以及第三隔断阀所包围的流路内的第三压力；
第九步骤，测定由所述第一隔断阀、第二隔断阀以及第三隔断阀所包围的流路内的温度；
第十步骤，在从所述第八步骤经过规定时间后，检测由第一隔断阀、第二隔断阀以及第三隔断阀所包围的流路内的第四压力；以及
第十一步骤，基于所述第三压力和所述第四压力计算压力上升率，并利用计算出的压力上升率、在所述第五步骤中测定的流路体积以及在所述第九步骤中测定的温度，计算所述流量控制器的流量。
10.根据权利要求8所述的流量测定方法，其特征在于，
所述流量控制器以并列状设置有多个，并且各个所述流量控制器的下游侧通过所述第一流路连通，测定多个流量控制器当中所期望的流量控制器的流量。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114440133A (zh) * 2021-12-17 2022-05-06 河南平高电气股份有限公司 用于sf6充气、放气回收装置的监测模块及流量计纠偏方法
US11326921B2 (en) * 2017-02-10 2022-05-10 Fujikin Incorporated Flow rate measuring method and flow rate measuring device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10684159B2 (en) * 2016-06-27 2020-06-16 Applied Materials, Inc. Methods, systems, and apparatus for mass flow verification based on choked flow
CN110892357A (zh) * 2017-07-31 2020-03-17 株式会社富士金 流体控制系统以及流量测定方法
JP7061932B2 (ja) * 2018-06-08 2022-05-02 東京エレクトロン株式会社 流量測定方法および流量測定装置
US10760944B2 (en) * 2018-08-07 2020-09-01 Lam Research Corporation Hybrid flow metrology for improved chamber matching
US20220212123A1 (en) * 2020-10-14 2022-07-07 Wyatt Technology Corporation Managing solvent associated with a field flow fractionator

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004113860A1 (ja) * 2003-06-20 2004-12-29 Fujikin Incorporated 圧力センサ及び圧力制御装置並びに圧力式流量制御装置の自動零点補正装置
CN101194215A (zh) * 2005-06-06 2008-06-04 喜开理株式会社 流量控制设备的绝对流量检测系统
CN101258456A (zh) * 2005-09-01 2008-09-03 株式会社富士金 使用具有压力传感器的流量控制装置的流体供给系统的异常检测方法
CN101395453A (zh) * 2006-03-07 2009-03-25 喜开理株式会社 气体流量检验单元
CN101498600A (zh) * 2008-01-18 2009-08-05 德雷瑟股份有限公司 流量计诊断处理
JP2012032983A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Fujikin Inc ガス供給装置用流量制御器の校正方法及び流量計測方法
CN104380101A (zh) * 2012-02-22 2015-02-25 安捷伦科技有限公司 质量流量控制器以及在不关闭质量流量控制器的情况下自动调零流量传感器的方法
CN104501915A (zh) * 2008-02-27 2015-04-08 丹尼尔度量和控制公司 流量计检验方法和系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT965889B (it) * 1971-07-21 1974-02-11 Hkg Gmbh Sistema di ammucchiamento di materiali di forma sferica in un contenitore di reazione nucleare
US5367910A (en) * 1992-03-12 1994-11-29 Curtin Matheson Scientific, Inc. Method and apparatus for measuring gas flow using Boyle's law
US7412986B2 (en) * 2004-07-09 2008-08-19 Celerity, Inc. Method and system for flow measurement and validation of a mass flow controller
US7474968B2 (en) 2005-03-25 2009-01-06 Mks Instruments, Inc. Critical flow based mass flow verifier
JP4870633B2 (ja) * 2007-08-29 2012-02-08 シーケーディ株式会社 流量検定システム及び流量検定方法
JP4598044B2 (ja) * 2007-10-29 2010-12-15 シーケーディ株式会社 流量検定故障診断装置、流量検定故障診断方法及び流量検定故障診断プログラム
JP5346628B2 (ja) * 2009-03-11 2013-11-20 株式会社堀場エステック マスフローコントローラの検定システム、検定方法、検定用プログラム
JP5703032B2 (ja) * 2011-01-06 2015-04-15 株式会社フジキン ガス供給装置用流量制御器の流量測定方法
JP5430621B2 (ja) * 2011-08-10 2014-03-05 Ｃｋｄ株式会社 ガス流量検定システム及びガス流量検定ユニット

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004113860A1 (ja) * 2003-06-20 2004-12-29 Fujikin Incorporated 圧力センサ及び圧力制御装置並びに圧力式流量制御装置の自動零点補正装置
CN101194215A (zh) * 2005-06-06 2008-06-04 喜开理株式会社 流量控制设备的绝对流量检测系统
CN101258456A (zh) * 2005-09-01 2008-09-03 株式会社富士金 使用具有压力传感器的流量控制装置的流体供给系统的异常检测方法
CN101395453A (zh) * 2006-03-07 2009-03-25 喜开理株式会社 气体流量检验单元
CN101498600A (zh) * 2008-01-18 2009-08-05 德雷瑟股份有限公司 流量计诊断处理
CN104501915A (zh) * 2008-02-27 2015-04-08 丹尼尔度量和控制公司 流量计检验方法和系统
JP2012032983A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Fujikin Inc ガス供給装置用流量制御器の校正方法及び流量計測方法
CN104380101A (zh) * 2012-02-22 2015-02-25 安捷伦科技有限公司 质量流量控制器以及在不关闭质量流量控制器的情况下自动调零流量传感器的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11326921B2 (en) * 2017-02-10 2022-05-10 Fujikin Incorporated Flow rate measuring method and flow rate measuring device
CN114440133A (zh) * 2021-12-17 2022-05-06 河南平高电气股份有限公司 用于sf6充气、放气回收装置的监测模块及流量计纠偏方法

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US20190017855A1 (en) 2019-01-17

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