CN110806245B - 液位感应装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液位感应装置，主要应用于半导体制造业湿制程工艺中对液位的管控，包括：弹性体，所述弹性体内部设置有弹性通道，弹性通道设有输入口和输出口，输入口连接有刚性输入管，输出口连接有刚性输出管；在刚性输入管上设置有传感器；将弹性体放置在盛有液体的槽体内，随着弹性体在液体中深度发生变化，弹性体受到液体的压力变化发生形变从而使弹性通道发生形变而使横截面积发生变化，从而使介质流过弹性通道时的阻力发生变化，从而使传感器检测到的信号发生变化来达到检测液位的目的；本发明的方案通过液体本身的压力和弹性通道的特性完成液位感应，不受液体的粘度和结晶等因素影响，工作性能稳定可靠。

Description

液位感应装置

技术领域

本发明一般涉及半导体制造领域，具体涉及一种液位感应装置。

背景技术

在半导体制造业中，湿制程工艺会用到浸泡式槽体，会需要进行液位管控，但工艺要求不同，槽体内的药液也会不一样，其中部分药液有其特殊性，药液粘稠或者有结晶，浮球式传感器无法适应；使用普通氮气气压式传感器由于药液结晶会堵住气管、药液内有气泡时会产生误感应，且由于气管敞开可能使气体进入药液产生气泡，影响产品质量；普通的浮球和氮气管气压液位感应无法满足要求。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种液位感应装置。

第一方面，本发明涉及了一种液位感应装置，提供了一种能够准确可靠感应到液位变化的感应装置，包括弹性体，所述弹性体内部设置有弹性通道，所述弹性通道设有输入口和输出口，所述输入口连接有刚性输入管，所述输出口连接有刚性输出管。

进一步地，还包括第一刚性连接接头和第二刚性连接接头，所述第一刚性连接接头和所述第二刚性连接接头分置与所述弹性体长度方向上的两端；所述第一刚性连接接头和所述第二刚性连接接头均设置有第一输入接口及第一输出接口；所述第一刚性连接头的第一输入接口连接所述刚性输入管，所述第一刚性接头的第一输出接口连接所述弹性通道的输入口；所述第二刚性连接头的第一输入接口连接所述弹性管道的输出口，所述第二刚性连接头的第一输出接口连接所述刚性输出管。

优选地，所述第一刚性接头和所述第二刚性接头的横截面积大于或等于所述弹性通道的横截面积；所述输入管和输出管的横截面积大于或等于所述弹性通道的横截面积。

优选地，所述弹性体长度方向为刚性设置，所述弹性体周向为弹性设置，所述弹性通道自所述弹性体长度方向的一端延伸至另一端。

优选地，至少所述弹性通道内的中部设置有弹性支撑体，所述弹性支撑体允许所述弹性通道的流动介质通过。

优选地，所述弹性支撑体贯通所述弹性通道。

优选地，所述弹性通道为弯曲设置。

优选地，所述输入管、输出管和弹性件均为耐腐蚀性材料制成。

进一步地，所述耐腐蚀材质为选自聚乙烯、聚丙烯、聚酯。

进一步地，所述输入管上设有传感器。

根据本发明提供的技术方案，通过设置弹性体，所述弹性体内设置有弹性通道，弹性通道设有输入口和输口，输入口连接有输入管，输出口连接有输出管，在输入管上设置有传感器；将感应装置设置在盛有药液的槽体内，随着弹性体在药液的深度不同，弹性体受到的压力发生变化，从而使弹性通道受到的压力发生变化使弹性通道的腔体的横截面积变化，使通过弹性通道的液体或气体的阻力发生变化，进而使设置在输入管上的传感器检测到的信号发生变化来达到检测液位的目的；本发明的方案通过液体本身的压力和弹性通道的特性完成液位感应，不受药液的粘度、有无气泡和结晶等因素影响，也不会产生气泡影响产品质量，工作性能稳定可靠。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的实施例的液位感应装置的结构示意图；

图2为本发明液位感应装置的其中一种实施例的正视图；

图3为图2的俯视图。

图4为图3中的液位感应装置受到液体压力时的示意图；

图5为本发明液位感应装置另一种实施例的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本发明实施例提供的液位感应装置，包括：弹性体1，所述弹性体1内设置有弹性通道10，所述弹性通道10设有输入口4和输出口5，所述输入口4连接有刚性输入管2，所述输出口5连接有刚性输出管3；通过将弹性体1设置在盛放药液的槽体内的固定位置，由于药液的压力使弹性体1的侧壁受到压力发生形变；随着液面的变化，使弹性体1受到药液的压力发生变化，从而使弹性通道10发生的形变量发生变化：随液面的升高弹性件1受到的压力增大，弹性通道10的横截面积减小，从而使通过弹性通道10的液体或气体受到的阻力变大，使通过刚性输入管2的液体或气体的压力变大；随液面的降低弹性体1受到的压力减小，进而弹性通道10的横截面积逐渐恢复，从而使通过弹性通道10的液体或气体受到的阻力变小，使通过刚性输入管2的液体或气体的压力变小；通过检测刚性输入管2中气体或液体的压力变化来达到检测液位高度的变化，从而达到液位监控的目的。

如图2-图4所示为本发明其中一种实施方式，包括一弹性腔体6，弹性腔体6设有第一刚性连接头12和第二刚性连接头13，所述弹性通道10设置在弹性腔体6的内部，弹性通道10设有输入口4和输出口5，第一刚性接头12的输入接口与刚性输入管2连通，第一刚性接头12的输出接口连接输入口4，第二刚性接头13的输入接口连接输出口5，第二刚性接头13的输出接口连接刚性输出管3；将液体或气体从刚性输入管2输入，液体或气体流经第一刚性接头12、弹性通道10、第二刚性接头13，然后从刚性输出管3流出，可以理解的是，刚性输入管2和刚性输出管3可以直接和弹性通道10的输入口4和输出口5连接；将液位感应装置放置在盛放药液的槽体内的固定位置，由于药液的压力使弹性腔体6的侧壁受到压力发生形变，进而使弹性腔体6内的压力变化，使设置在弹性腔体6内的弹性通道10受到的压力发生变化，进而使弹性通道10的横截面积发生变化：随液面的升高弹性通道10受到的压力增大，弹性通道10的横截面积减小，从而使通过弹性通道10的液体或气体受到的阻力变大，使通过刚性输入管2的液体或气体的压力变大；随液面的降低弹性通道10受到的压力减小，弹性通道10的横截面积逐渐恢复，从而使通过弹性通道10的液体或气体受到的阻力变小，使通过输入管的液体或气体的压力变小；通过检测刚性输入管2中气体或液体的压力变化来达到检测液位高度的变化，从而达到液位监控的目的。

进一步地，第一刚性接头12和第二刚性接头13的横截面积大于或等于所述弹性通道1的横截面积，刚性输入管2、刚性输出管3的管道的横截面积大于或等于所述弹性通道1的横截面积；可以理解的，当弹性通道的横截面积设置为大于第一刚性接头12、第二刚性接头13、刚性输入管2、刚性输出管3的横截面积时：弹性通道10受到药液的压力收缩，收缩后的横截面积仍大于第一刚性接头12、第二刚性接头13、刚性输入管2、刚性输出管3的横截面积时，对通过弹性通道10的液体或气体的阻力影响很小，从而使通过刚性输入管2内的液体或气体的压力不会发生变化或是变化量很小，只有弹性通道10受到的压力进一步变大，使弹性通道10的横截面积等于第一刚性接头12、第二刚性接头13、刚性输入管2、刚性输出管3的横截面积后，弹性通道10的进一步收缩，才能使刚性输入管2内的压力产生变化，液位感应装置才能准确感应到液位的变化；因此，将第一刚性接头12、第二刚性接头13、的横截面积设置为大于或等于弹性通道10的横截面积，将刚性输入管2、刚性输出管3的管道的横截面积设置为大于或等于弹性通道1的横截面积，可以使液位感应装置能够及时反馈液位的变化，增加液位感应装置的灵敏度。

较优的，所述弹性体10长度方向为刚性设置，所述弹性体10周向为弹性设置，所述弹性通道10自所述弹性体10长度方向的一端延伸至另一端。

如图2-图4所示，弹性腔体6沿其长度方向为刚性设置，弹性腔体6周向为弹性设置，这种设计方式可以使弹性通道10受到液体的压力时，只有周向发生形变，消除其他方向的形变对弹性通道10横截面积的影响，增加液位感应装置检测液位的准确性，可以通过将挤压腔体6上沿弹性通道1的长度方向上设置加强筋，防止弹性腔体6沿弹性通道10长度方向上发生形变，以达到弹性通道10沿其长度方向为刚性设置的要求。

如图2所示，在弹性通道1内还设置有弹性支撑体7，弹性支撑体7的内部为相互之间连通的孔洞的结构；在弹性通道10内设置弹性支撑体7可以增加对气体或液体的阻力，使检测装置的感应更加灵敏，在弹性通道10受到的压力过大使弹性通道10的变形量过大时，弹性支撑体7还可以防止弹性通道10的侧壁黏连，弹性支撑体7的回弹力还能使在液位降低时弹性通道10及时回弹，增加感应装置的灵敏度。

弹性支撑体7至少在弹性通道10的中间部位设置，可以理解的是，由于在弹性通道10受到压力时，通常中间部位的形变量最大，因此在弹性通道10的中间部位设置一段弹性网可以有效防止弹性通道10侧壁黏连的问题。

作为一种较优的方案，弹性支撑体7贯通弹性通道10设置在弹性通道内，弹性网的两端分别与输出口4和输入口5连接，连接方式可以是粘接或是焊接，可以理解的，当弹性通道10受到的压力过大时，整个弹性通道10的侧壁都有黏连的可能性，将弹性支撑体7贯通整个弹性通道10设置，可以防止弹性通道10内任何部位黏连的问题。

进一步地，作为一种较优的方式，将弹性通道10为弯曲设置；将弹性通道10设置为弯曲状，可以使液位感应装置在相同尺寸的情况下弹性通道10可以做的足够长，可以更好地反馈液体压力的变化，或者是在满足弹性通道的长度的情况下液位感应装置可以做的足够小，减小液位感应装置的体积，从而减小感应装置的制造成本，并且弹性通道10设置为弯曲状也可以增加对通过弹性通道10的液体或气体的阻力，增加感应装置的灵敏度。

较优的，刚性输入管2、刚性输出管3和弹性腔体1均为采用耐腐蚀性材料制成，如塑料；由于液位感应装置需要设置在药液内部，药液可能具有腐蚀性，采用耐腐蚀性材料，可以增加液位感应装置的使用寿命，也可以使液位感应装置能够适应多种工作环境，防腐材料可以选取聚乙烯、聚丙烯、聚酯类材料。

进一步地，在刚性输入管2上设置有传感器8，传感器8可以是压力传感器，也可以使流量传感器，通过传感器8感应刚性输入管2中的压力或流量的变化，达到对液位监测的目的。

如图5所示为本发明的另一种实施方式，包括弹性块9，在弹性块9内部开设一通道91，通道91设有输入口4和输出口5，在弹性块的两端设置有第一刚性连接头12和第二刚性连接头13，第二刚性接头12的输入接口与刚性输入管2连接，第一刚性接头12的输出接口连接输入口4，第二刚性接头13的输入接口连接输出口5，第二刚性接头13的输出口连接刚性输出管3；将液体或气体从刚性输入管2输入，液体或气体流经第一刚性接头12、弹性通道10、第二刚性接头13，然后从刚性输出管3流出；其工作原理和上述相同，此处不再一一赘述。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种液位感应装置，其特征在于，包括：弹性体，所述弹性体内部设置有弹性通道，所述弹性通道设有输入口和输出口，所述输入口连接有刚性输入管，所述输出口连接有刚性输出管，

所述弹性通道在受到的压力增大而其横截面积减小，从而使通过所述弹性通道的液体或气体受到的阻力变大，使通过所述刚性输入管的液体或气体的压力变大，或者，

所述弹性通道在受到的压力减小而其横截面积逐渐恢复，从而使通过所述弹性通道的液体或气体受到的阻力变小，使通过所述刚性输入管的液体或气体的压力变小。

2.根据权利要求1所述的液位感应装置，其特征在于，还包括第一刚性连接头和第二刚性连接头，所述第一刚性连接接头和所述第二刚性连接接头分置与所述弹性体长度方向上的两端；所述第一刚性连接接头和所述第二刚性连接接头均设置有第一输入接口及第一输出接口；所述第一刚性连接头的第一输入接口连接所述刚性输入管，所述第一刚性接头的第一输出接口连接所述弹性通道的输入口；所述第二刚性连接头的第一输入接口连接所述弹性管道的输出口，所述第二刚性连接头的第一输出接口连接所述刚性输出管。

3.根据权利要求2所述的液位感应装置，其特征在于，所述第一刚性接头和所述第二刚性接头的横截面积大于或等于所述弹性通道的横截面积；所述输入管和输出管的横截面积大于或等于所述弹性通道的横截面积。

4.根据权利要求1-3任一所述的液位感应装置，其特征在于，所述弹性体长度方向为刚性设置，所述弹性体周向为弹性设置，所述弹性通道自所述弹性体长度方向的一端延伸至另一端。

5.根据权利要求4所述的液位感应装置，其特征在于，至少所述弹性通道内的中部设置有弹性支撑体，所述弹性支撑体允许所述弹性通道的流动介质通过。

6.根据权利要求5所述的液位感应装置，其特征在于，所述弹性支撑体贯通所述弹性通道。

7.根据权利要求6所述的液位感应装置，其特征在于，所述弹性通道为弯曲设置。

8.根据权利要求7所述的液位感应装置，其特征在于，所述输入管、输出管和弹性件均为耐腐蚀性材料制成。

9.根据权利要求8所述的液位感应装置，其特征在于，所述耐腐蚀材质为选自聚乙烯、聚丙烯、聚酯。

10.根据权利要求1所述的液位感应装置，其特征在于，所述输入管上设有传感器。

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