CN111201396A - 阀、阀的异常诊断方法以及计算机程序 - Google Patents
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Abstract
本发明能准确且简便地诊断阀的动作异常。能探测动作异常的阀(V1)具备:磁铁(M1),安装于随着阀(V1)的打开关闭动作进行滑动的阀杆(53)的按压适配器(52)附近;以及磁性传感器(M2),安装于对隔膜(51)的周缘进行按压的按压适配器(52)的内侧的与阀杆(53)对置的面,检测与磁铁(M1)之间的距离变化。进而,异常判定单元将由磁性传感器(M2)检测出的异常诊断时的磁铁(M1)和磁性传感器(M2)之间的距离变化与预先测量出的正常时的磁铁(M1)和磁性传感器(M2)之间的距离变化进行对比,来判定异常的有无。
Description
技术领域
本发明涉及能进行异常诊断的阀以及诊断阀的异常的方法。
背景技术
在对用于半导体制造工艺的工艺流体进行供给的流体供给管线上,采用自动阀等流体控制设备。
近年,ALD(Atomic Layer Deposition;原子层沉积)等半导体制造工艺高级化、复杂化,从而搭载在气体组件上的流体控制设备的设备数增加。另外,随着流体控制设备的高级化,电气布线、提供驱动压力的空气管等流体控制设备周边的布线也复杂化。
关于该点,在专利文献1中提出了一种阀,该阀具备:主体,其形成有第1流路以及第2流路;以及阀体,其对第1流路与第2流路之间进行连通或者截断。主体具有:基部,其具有位于阀体侧的第1面以及位于第1面的相反侧的第2面;第1连结部,其具有第3面,该第3面与第2面形成高低差部;以及第2连结部,其具有第4面,该第4面与第1面形成高低差部。第1流路具有第1-1流路和第1-2流路,第1-1流路的第1-1端口在第3面开口,第1-2流路的第1-3端口与第1-1流路的第1-2端口连通,且朝阀体开口,第1-2流路的第1-4端口在第4面开口,第1流路与所述第2流路能通过第1-3端口连通,第1连结部与别的阀的主体中的相当于第2连结部的部分相连结,第1-1流路与别的阀的主体中的相当于第1-2流路的流路相连通。
另外,作为诊断阀的异常的技术,在专利文献2中,提出了一种压力式流量控制装置中的节流孔堵塞检测方法,该流量控制装置由控制阀、节流孔、检测它们之间的上游侧压力的压力检测器以及流量设定回路构成,将上游侧压力保持为下游侧压力的约2倍以上来运算下游侧的流量,并根据该运算流量与设定流量的差信号来对控制阀进行打开关闭控制,该节流孔堵塞检测方法由以下工序构成:第一工序,将设定流量保持为100%流量的高设定流量;第二工序,将该高设定流量切换为0%流量的低设定流量进行保持并测定上游侧压力来得到压力衰减数据;第三工序,在同条件下将节流孔没有堵塞时测定出的基准压力衰减数据与所述压力衰减数据进行对比;以及第四工序,在从切换为所述低设定流量起给定时间后的压力衰减数据比基准压力衰减数据偏离所定程度以上时报告堵塞。
(在先技术文献)
(专利文献)
专利文献1:JP特开2016-223533号公报
专利文献2:JP专利第3546153号公报
发明内容
(发明要解决的课题)
受这样的半导体制造工艺的高级化、复杂化的影响,对搭载于流体供给管线的阀施加的负担过重,维护频度、产品寿命的周期也变快。故而,寻求能准确且简便地判定阀的动作异常的方法。
另外,若电气布线或空气管复杂化,则有可能发生折损或扭曲而导致动作不良,且布线的连接对象变得易混淆从而造成维护等不便。进而,还存在想要通过使布线简化来确保电磁性能从而实现降噪、防止响应延迟这样的要求,因此用于判定阀的动作异常的功能、结构还鉴于这样的实情,最好不要导致电气布线、空气管的复杂化。
为此,本发明的目的之一是能准确且简便地诊断阀的动作异常。
(用于解决课题的技术方案)
为了达成上述目的,本发明的一个观点涉及一种阀,能探测动作异常,具备:阀杆,随着阀的打开关闭动作进行滑动;按压适配器,按压隔膜的周缘;位置传感器,安装于所述按压适配器,检测与所述阀杆的给定部位之间的距离变化;以及异常判定单元,将由所述位置传感器检测出的异常诊断时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化与预先测量出的正常时的所述给定部位和所述磁性传感器之间的距离变化进行对比,来判定异常的有无。
另外,可以是,所述阀还具备磁铁,所述磁铁安装于所述按压适配器的附近的给定部位,所述位置传感器是利用磁性传感器而构成的,所述磁性传感器安装于所述按压适配器的内侧的与所述阀杆对置的面,检测与所述磁铁之间的距离变化,所述异常判定单元将由所述磁性传感器检测出的异常诊断时的所述磁铁和所述磁性传感器之间的距离变化与预先测量出的正常时的所述磁铁和所述磁性传感器之间的距离变化进行对比,来判定异常的有无。
另外,可以是,所述异常判定单元根据异常诊断时的所述阀杆的上表面或下表面的位置是否处于正常时的上表面或下表面的位置,来判定异常的有无。
另外,可以是,所述异常判定单元根据异常诊断时的所述阀杆的行程是否与正常时的行程一致,来判定异常的有无。
另外,可以是,所述异常判定单元根据异常诊断时的所述阀杆的工作速度是否与正常时的工作速度一致,来判定异常的有无。
另外,可以是,所述位置传感器的位置检测精度为±0.01mm至±0.001mm。
另外,本发明的另一观点涉及一种阀的异常诊断方法,所述阀具备:阀杆,随着阀的打开关闭动作进行滑动;按压适配器,按压隔膜的周缘;以及位置传感器,安装于所述按压适配器,检测与所述阀杆的给定部位之间的距离变化,所述阀的异常诊断方法包括如下工序,即,将由所述位置传感器检测出的异常诊断时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化与预先测量出的正常时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化进行对比来判定异常的有无的工序。
另外,本发明的另一观点涉及一种计算机程序,用于诊断阀的异常,所述阀具备:阀杆,随着阀的打开关闭动作进行滑动;按压适配器,按压隔膜的周缘;以及位置传感器,安装于所述按压适配器,检测与所述阀杆的给定部位之间的距离变化,所述计算机程序使计算机执行如下处理,即,将由所述位置传感器检测出的异常诊断时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化与预先测量出的正常时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化进行对比来判定异常的有无的处理。
此外,计算机程序能够记录于能读取计算机程序的各种记录介质进行提供。
(发明效果)
根据本发明,能准确且简便地诊断阀的动作异常。另外,也不会导致流体供给管线的复杂化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的阀的内部结构的示意图。
图2是表示利用具备本发明的实施方式所涉及的阀的流体供给管线所构成的气体组件的外观立体图。
图3是表示利用具备本实施方式所涉及的阀的流体供给管线所构成的气体组件的俯视图。
图4是表示利用具备本实施方式所涉及的阀的流体供给管线所构成的气体组件的侧视图。
图5是表示本实施方式所涉及的阀的内部结构的剖视图,(a)是整体图,(b)是部分放大图。
图6是表示本实施方式所涉及的阀的功能构成的一例的功能图。
图7是在利用具备本实施方式所涉及的阀的流体供给管线所构成的气体组件中表示线缆的布线结构的示意图。
图8是在利用具备本实施方式所涉及的阀的流体供给管线所构成的气体组件中表示驱动压力供给通道的连接结构的示意图。
图9是在利用本实施方式的变形例所涉及的流体供给管线所构成的气体组件中表示驱动压力供给通道的连接结构的示意图。
图10是表示利用本发明的另一实施方式所涉及的流体供给管线所构成的气体组件的外观立体图。
图11是在利用本发明的另一实施方式所涉及的流体供给管线所构成的气体组件中表示线缆的布线结构的示意图。
图12是在利用本发明的另一实施方式所涉及的流体供给管线所构成的气体组件中表示驱动压力供给通道的连接结构的示意图。
图13是表示本发明的别实施方式所涉及的阀的(a)外观立体图、(b)俯视图。
图14是表示本发明的另一实施方式所涉及的阀的内部结构的A-A剖视图,(a)示出阀关闭状态,(b)示出阀打开状态。
图15是表示本发明的另一实施方式所涉及的阀的内部结构的B-B剖视图,(a)示出阀关闭状态,(b)示出阀打开状态。
图16是表示构成本发明的另一实施方式所涉及的流体控制装置的流体控制设备的分解立体图。
图17是表示构成本发明的另一实施方式所涉及的流体控制装置的流体控制设备的分解立体图。
图18是表示构成本发明的另一实施方式所涉及的流体控制装置的流体控制设备的分解立体图。
具体实施方式
●阀V1
以下,针对本发明的实施方式所涉及的阀以及该阀的异常诊断方法进行说明。
如图1所示,本实施方式所涉及的阀V1具备阀本体3和与阀本体3连结的驱动压力控制装置4。
阀本体3例如是隔膜阀等由流体控制装置的气体管线使用的阀,至少具备用于将从外部供给的驱动压力导入至内部的驱动压力导入口3a。
驱动压力控制装置4与阀本体3的驱动压力导入口3a连结,将从驱动压力供给源G供给的驱动压力供给至阀本体3。
驱动压力控制装置4具备驱动压力导入通道431、432、433,来作为从管线外的驱动压力供给源G向阀本体3导入驱动压力的导入通道。驱动压力导入通道431与管线外的驱动压力供给源G连接。驱动压力导入通道432经由自动阀411以及自动阀412与驱动压力导入通道431和驱动压力导入通道433连结。驱动压力导入通道433与阀本体3的驱动压力导入口3a连结。
另外,在驱动压力控制装置4,设置有将驱动压力导入通道431打开或关闭的N.C.(常闭:通常关闭)的自动阀411、以及与自动阀411联动来将驱动压力导入通道433打开或关闭且将排气通路44打开或关闭的N.O.(常开:通常打开)的自动阀412,排气通路44将驱动压力从驱动压力导入通道433向装置外A释放。
自动阀411、412分别由阀驱动部421、422打开或关闭。阀驱动部421、422从电源供给源E以及指示信号发信源Q经由布线45接受电源的供给并接受用于指示动作的指示信号,并执行基于指示信号的动作。
此外,自动阀411、412均能由通常的电磁阀或空气驱动型电磁阀、或者电气阀等各种阀构成。
该驱动压力控制装置4的自动阀411、412、阀驱动部421、422、驱动压力导入通道431、432、433等由中空的帽状的外壳40覆盖,使外壳40覆盖阀本体3,与阀本体3一体化。
此外,能酌情通过螺钉固定、基于粘接剂的粘接等手段来使阀本体3与外壳40一体化。
在由这样的结构组成的驱动压力控制装置4中,与自动阀411、412的打开关闭状态无关,从管线外的驱动压力供给源G供给的驱动压力始终经由驱动压力导入通道431而被供给至自动阀411的所在位置处。
针对驱动压力控制装置4的打开关闭动作进行说明。首先,若自动阀411由阀驱动部421开阀,则已供给至自动阀411的驱动压力经由驱动压力导入通道432而向自动阀412导出。另外,自动阀412与自动阀411联动,随自动阀411的开阀而闭阀,从而排气通路44关闭,驱动压力经由驱动压力导入通道433而向阀本体3供给。
另一方面,若自动阀411由阀驱动部421闭阀,则从驱动压力供给源G供给的驱动压力被自动阀411挡住。另外,与自动阀411联动的自动阀412开阀,将排气通路44打开而释放阀本体3内的驱动压力。
根据本实施方式所涉及的阀V1,驱动压力控制装置4与阀本体3一体连结,因此能使与阀V1连接的布线简化。
另外,驱动压力被供给至始终与阀本体3一体连结的驱动压力控制装置4的自动阀411的所在之处,在与阀本体3的驱动压力导入口3a接近之处,维持驱动压力被提升至给定压力的状态。其结果是,阀本体3在打开关闭时,不易受驱动压力的压力变化的影响,能使打开关闭速度保持恒定,进而能提高材料气体的控制的精度。
此外,虽然上述阀V1设为了使驱动压力控制装置4与阀本体3连结的结构,但不限于此,还能在阀本体3内确保用于内置驱动压力控制装置4的空间,并使驱动压力控制装置4内置在该空间中。
接下来,针对由上述阀V1构成的流体供给管线进行说明。
如图2~图4所示,气体组件1具备本实施方式所涉及的3个流体供给管线L1、L2、L3。
在此,“流体供给管线(L1、L2、L3)”是气体组件(1)的构成单位的一个,由工艺流体所流通的路径以及配设在该路径上的一组流体控制设备构成,是能控制工艺流体,且能独立处理被处理体的最小的构成单位。气体组件通常是将多个该流体供给管线并排设置而构成的。另外,以下的说明中提到的“管线外”是指不构成该流体供给管线的部分或机构,管线外的机构包括对流体供给管线的驱动所需的电力进行供给的电力供给减、对驱动压力进行供给的驱动压力供给源、构成为能与流体供给管线通信的装置等。
流体供给管线L1、L2、L3分别使多个流体控制设备以流体密封方式连通,流体控制设备利用上述阀V1所组成的阀(V11~V14、V21~V24、V31~V34)、流量控制装置(F1~F3)而构成。此外,在以下的说明中,有时将阀(V11~V14、V21~V24、V31~V34)合称为阀V1,将流量控制装置(F1~F3)合称为流量控制装置F。
流量控制装置F是在各流体供给管线L1、L2、L3上控制流体的流量的装置。
该流量控制装置F例如能由流量范围可变型流量控制装置构成。流量范围可变型流量控制装置是能通过切换阀的操作来自动地切换选择流量控制区域的装置。
该流量范围可变型流量控制装置例如具有小流量用和大流量用的流体通路来作为流量控制装置到流量检测部的流体通路。使小流量区域的流体经由小流量用流体通路而向流量检测部流通,且将流量控制部的检测等级切换为适合小流量区域的检测的检测等级,并且使大流量区域的流体经由大流量用流体通路而向所述流量检测部流通,且将流量控制部的检测等级切换成适合大流量区域的流量的检测的检测等级,从而能分别切换大流量区域的流体与小流量区域的流体进行流量控制。
另外,这样的流量范围可变型流量控制装置是使用节流孔(orifice)上游侧压力P1以及或节流孔下游侧压力P2将在节流孔流通的流体的流量设为Qc=KP1(K是比例常数)或Qc=KP2 m(P1-P2)n(K是比例常数,m和n是常数)进行运算的压力式流量控制装置,不仅能将该压力式流量控制装置的控制阀的下游侧与流体供给用管路之间的流体通路设为至少二个以上的并联状的流体通路,还能使流体流量特性不同的节流孔分别夹设于各并联状的流体通路。在此情况下,在小流量区域的流体的流量控制中使小流量区域的流体向一个节流孔流通,另外,在大流量区域的流体的流量控制中至少使大流量区域的流体向另一个节流孔流通。
另外,还能将流量的范围设为三个级别。在此情况下,不仅将节流孔设为大流量用节流孔、中流量用节流孔和小流量用节流孔这三种,而且使第一切换用阀、第二切换用阀和大流量节流孔以串联状夹设于一个流体通路,另外,使小流量节流孔和中流量节流孔夹设于另一个流体通路,进而,使将两切换阀间连通的通路与将小流量节流孔和中流量节流孔间连通的通路进行连通。
根据该流量范围可变型流量控制装置,能在扩大流量控制范围的同时,维持高控制精度。
另外,在其他例中,能由差压控制式流量控制装置构成流量控制装置F。差压控制式流量控制装置是以从伯努利定理导出的流量运算式为基础加以使用并对其施加各种校正从而来将流体流量进行运算、控制的装置。
该差压式流量控制装置具有:控制阀部,其具备阀驱动部;节流孔,其设置于控制阀的下游侧;节流孔的上游侧的流体压力P1的检测器;节流孔的下游侧的流体压力P2的检测器;以及节流孔的上游侧的流体温度T的检测器。而且,通过内置的控制运算电路,使用来自各检测器的检测压力及检测温度,基于Q=C1·P1/√T·((P2/P1)m-(P2/P1)n)1/2(其中,C1为比例常数,m以及n为常数)来运算流体流量Q,且运算运算流量与设定流量之差。
根据差压式流量控制装置,能以在线的形态且安装姿势不受限制地进行使用,而且相对于压力的变动,控制流量也几乎不受影响,能实时地进行高精度的流量计测或流量控制。
这样的流量控制装置F具备获取流量控制装置F的动作信息的动作信息获取机构、在将形成同一管线的阀V1的动作信息进行汇集来监视阀V1的同时能控制各阀V1的信息处理模块。
动作信息获取机构例如能由内置于流量控制装置F的各种传感器、进行流量控制的运算装置、执行这些传感器或运算装置等的信息的处理的信息处理模块等构成。
尤其是关于构成同一流体供给管线L1、L2、L3的阀V1,通过经由流量控制装置F从管线外的机构供给驱动压力,或使其能通信,能使各阀V1的动作信息汇集于流量控制装置F。其结果是,配合各阀V1的动作信息和流量控制装置F的动作信息来构成管线整体的动作信息。
阀V1具有上述构成作为动作机构,而且内置有获取阀V1的动作信息的动作信息获取机构以及对由该动作信息获取机构检测到的数据进行处理的信息处理模块作为能检测自身的动作异常的功能乃至机构。
图5示出了这样的阀V1的具体的构成的一例。
该阀V1具有磁性传感器M2和磁铁M1作为动作信息获取机构。磁性传感器M2安装于对隔膜51的周缘进行按压的按压适配器52的内侧的与阀杆53对置的面。另外,磁铁M1安装于根据阀V1的打开关闭动作进行滑动的阀杆53的按压适配器52附近。
磁性传感器M2通过感测与安装于给定的位置的磁铁M1之间的距离变化,从而不仅能计测阀V1的打开关闭状态,还能计测开度。
此外,存在用于收发测量出的数据的线缆等与磁性传感器M2连接的情况,另一方面,磁铁M1不要这样的有线连接。故而,通过在上下运动的阀杆53安装磁铁M1、且在位置固定于阀V1内的按压适配器52安装磁性传感器M2,从而能防止与磁性传感器M2连接的线缆随阀V1的动作而移动从而导致动作不良的事态。
在此,磁性传感器M2具有平面线圈、振荡电路以及累计电路,振荡频率根据与处于对置的位置的磁铁M1之间的距离变化而变化。而且,通过将该频率以累计电路进行变换来求取累计值,不仅能计测阀V1的打开关闭状态,而且能计测开阀时的开度。
进而,如图6所示,内置于阀V1的信息处理模块具有异常判定部来作为根据由磁性传感器M2获取到的数据来进行阀V1的异常的有无的判定的功能部。该异常判定部将由磁性传感器M2检测出的磁铁M1和磁性传感器M2之间的距离变化与预先测量出的正常时的磁铁M1和磁性传感器M2之间的距离变化进行对比,来判定异常的有无。
●异常判定部
在此,针对异常判定部可执行的处理进行说明。
首先,异常判定部能根据异常诊断时的阀杆53的上表面或下表面的位置是否处于正常时的上表面或下表面的位置来判定异常的有无。即,根据磁性传感器M2和磁铁M1之间的距离变化来计测阀杆53的工作时的上表面位置和下表面位置。判别该上表面位置和下表面位置是否与预先测量出的正常时的上表面位置和下表面位置一致,若一致,则能判定为无异常,若不一致,则能判定为有异常。
另外,异常判定部能根据异常诊断时的阀杆53的行程是否与正常时的行程一致来判定异常的有无。即,根据磁性传感器M2与磁铁M1之间的距离变化,来计测从阀杆53的工作时的上表面位置到下表面位置的移动距离(行程)。判别该行程是否与预先测量出的正常时的行程一致,若一致,则能判定为无异常,若不一致,则能判定为有异常。
另外,异常判定部能根据异常诊断时的阀杆53的工作速度是否与正常时的工作速度一致来判定异常的有无。即,根据磁性传感器M2和磁铁M1之间的距离变化来计测阀杆53的工作时的工作速度。判别该工作速度是否与预先测量出的正常时的工作速度一致,若一致,则能判定为无异常,若不一致,则能判定为有异常。
根据这样的阀V1的构成及其异常诊断方法,能准确且简便地诊断阀V1的动作异常。另外,异常诊断的机构聚合在阀V1内,因此也不会导致气体组件1的复杂化。其结果是,也不会导致因电气布线或空气管复杂化从而由折损或扭曲引起的动作不良,还能满足确保电磁性能、降噪、防止响应延迟这样的要求。
此外,虽然在上述例子中阀V1具备构成异常判定部的信息处理模块,但不限于此,也可以使设置于阀V1外或者流体供给管线L1、L2、L3外的服务器等具有该信息处理模块所具备的功能。在此情况下,能在统一监视构成流体供给管线L1、L2、L3的多个阀V1的同时确认各阀V1的动作异常。
另外,除了上述磁性传感器M2以外,还可以酌情将压力传感器、温度传感器、限位开关等作为动作信息获取机构安装于给定部位。压力传感器例如利用对给定的空间内的压力变化进行检测的感压元件、将由感压元件检测到的压力的检测值变换成电信号的压电元件等而构成,对密闭的内部空间的压力变化进行检测。
另外,温度传感器例如是测量流体的温度的传感器,通过设置于流路的附近来测量该处的温度,能将该设置处的温度视为在流路内流通的流体的温度。
另外,限位开关例如固定于活塞的附近,根据活塞的上下运动来切换开关。由此,能探测阀V1的打开关闭次数、打开关闭频度、打开关闭速度等。
由这样的阀V1内的动作信息获取机构获取到的信息、由信息处理模块处理后的信息还能汇集于构成同一流体供给管线L1、L2、L3的流量控制装置F。
气体组件1与供给驱动压力的驱动压力供给源、供给电力的电力供给源、进行通信的通信装置等所构成的管线外的机构进行连接。
在此,构成气体组件1的流体控制设备通过第一连接单元和第二连接单元进行连接,第一连接单元直接连接管线外的机构和给定的流体控制设备,第二连接单元从该第一连接单元分支出来,或者经由该第一连接单元所连接的流体控制设备,来连接管线外的机构和其他流体控制设备。具体而言,若为流体供给管线L1,则在后详述的图7中,在来自管线外的电力供给以及与管线外的通信中,主线缆10和延长线缆11构成第一连接单元,子线缆111、112、113、114构成第二连接单元。另外,在后详述的图8中,在来自管线外的驱动压力的供给中,主管20、延长管21以及子管214构成第一连接单元,延长管211、212、213、子管215、216、217、218构成第二连接单元。
电力的供给以及与管线外的通信如图7所示,能通过主线缆10来对管线外的机构与气体组件1进行连接。
主线缆10通过设置于气体组件附近的分支连接器C1而分支为延长线缆11和分支线缆101,分支线缆101通过分支连接器C2而分支为延长线缆12和分支线缆102,分支线缆102经由分支连接器C3与延长线缆13连接。
针对各流体供给管线L1、L2、L3,在流体供给管线L1,延长线缆11与流量控制装置F1连接。从延长线缆11所连接的流量控制装置F1导出子线缆111、112,子线缆111与阀V11连接,子线缆112与阀V12连接。
另外,从子线缆112所连接的阀V12导出子线缆113,子线缆113与阀V13连接。进而,从子线缆113所连接的阀V13导出子线缆114,子线缆114与阀V14连接。
流体供给管线L2也通过与流体供给管线L1同样的构成来与管线外的机构连接。
即,延长线缆12与流量控制装置F2连接。从延长线缆12所连接的流量控制装置F2导出子线缆121、122,子线缆121与阀V21连接,子线缆122与阀V22连接。
另外,从子线缆122所连接的阀V22导出子线缆123,子线缆123与阀V23连接。进而,从子线缆123所连接的阀V23导出子线缆124,子线缆124与阀V24连接。
流体供给管线L3也通过与流体供给管线L1同样的构成来与管线外的机构连接。
即,延长线缆13与流量控制装置F3连接。从延长线缆13所连接的流量控制装置F3导出子线缆131、132,子线缆131与阀V31连接,子线缆132与阀V32连接。
另外,从子线缆132所连接的阀V32导出子线缆133,子线缆133与阀V33连接。进而,从子线缆133所连接的阀V33导出子线缆134,子线缆134与阀V34连接。
在此,关于流体供给管线L1,延长线缆11与流量控制装置F1连接,从流量控制装置F1导出了子线缆111、112,但在流量控制装置F1内,延长线缆11与子线缆111、112连接。关于连接,既可以经由设置于流量控制装置F1内的除法运算模块,也可以使延长线缆11分支。
另外,在阀V12、V13同样,子线缆112与子线缆113连接,子线缆113与子线缆114连接。关于该子线缆112、113、114的连接也同样,既可以经由设置于阀V12、V13内的信息处理模块,也可以使子线缆112、113分支。
无论针对哪种连接,只要管线外的机构与阀V11、V12、V13、V14经由流量控制装置F1以能通信的方式进行连接,且能被供给电力即可。
此外,关于其他流体供给管线L2、L3的连接也同样,阀V21、V22、V23、V24通过主线缆10、延长线缆12以及子线缆121、122、123、124,经由流量控制装置F2与管线外的机构连接。另外,阀V31、V32、V33、V34通过主线缆10、延长线缆13以及子线缆131、132、133、134,经由流量控制装置F3与管线外的机构连接。
驱动压力如图8所示,通过主管20而从管线外的机构向气体组件进行供给。
主管20通过设置于气体组件附近的分支接头J1,按流体供给管线L1、L2、L3的每一个而分支为用于供给驱动压力的延长管21、22、23。
关于各流体供给管线L1、L2、L3,在流体供给管线L1,延长管21通过接头J11而分支为延长管211和子管214。子管214与流量控制装置F1连接,由此向流量控制装置F1供给驱动压力。
延长管211进而通过接头J111而分支为延长管212和子管215。子管215与阀V11连接,由此向阀V11供给驱动压力。
同样,延长管212进而通过接头J112而分支为延长管213和子管216。子管216与阀V12连接,由此向阀V12供给驱动压力。
另外,延长管213进而通过接头J113而分支为子管217和子管218。子管217与阀V13连接,由此向阀V13供给驱动压力。另外,子管218与阀V14连接,由此向阀V14供给驱动压力。
通过与流体供给管线L1同样的构成也向流体供给管线L2供给驱动压力。
即,延长管22通过接头J12而分支为延长管221和子管224。子管224与流量控制装置F2连接,由此向流量控制装置F2供给驱动压力。
延长管221进而通过接头J121而分支为延长管222和子管225。子管225与阀V21连接,由此向阀V21供给驱动压力。
同样,延长管222进而通过接头J122而分支为延长管223和子管226。子管226与阀V22连接,由此向阀V22供给驱动压力。
另外,延长管223进而通过接头J123而分支为子管227和子管228。子管227与阀V23连接,由此向阀V23供给驱动压力。另外,子管228与阀V24连接,由此向阀V24供给驱动压力。
通过与流体供给管线L1同样的构成也向流体供给管线L3供给驱动压力。
即,延长管23通过接头J13而分支为延长管231和子管234。子管234与流量控制装置F3连接,由此向流量控制装置F3供给驱动压力。
延长管231进而通过接头J131而分支为延长管232和子管235。子管235与阀V31连接,由此向阀V31供给驱动压力。
同样,延长管232进而通过接头J132而分支为延长管233和子管236。子管236与阀V32连接,由此向阀V32供给驱动压力。
另外,延长管233进而通过接头J133而分支为子管237和子管238。子管237与阀V33连接,由此向阀V33供给驱动压力。另外,子管238与阀V34连接,由此向阀V34供给驱动压力。
在此,关于流体供给管线L1,流量控制装置F1和阀V11、V12、V13、V14均经由接头J11、J111、J112、J113、延长管211、212、213以及子管214、215、216、217、218与延长管21、其前端的主管20进行连接,但不限于此,如图9所示,还能在将延长管21与流量控制装置F1相连接的基础上,将驱动压力从流量控制装置F1供给至各阀V11、V12、V13、V14。在此情况下,在流量控制装置F1内,既可以设置用于将从主管20供给的驱动压力分配至各阀V11、V12、V13、V14的机构,也可以使导入流量控制装置F1内的主管在流量控制装置F1内分支。
此外,针对流体供给管线L2、L3,也能设为与此同样。
根据这样的流体供给管线L1、L2、L3的构成,用于进行电力供给、通信的线缆变得简单,不仅能降低噪声,而且能抑制指示信号的传输速度的延迟。另外,由于能减小供给驱动压力的管的内部容积,因此不仅能维持阀V1、流量控制装置F这样的各流体控制设备的打开关闭速度,而且不会使各流体控制设备的打开关闭速度产生误差。其结果是,能抑制每个流体控制设备的动作的偏差并提高流体供给管线L1、L2、L3的控制精度。
另外,在此情况下,若各阀V1与流量控制装置F以能通信的方式进行连接,且流量控制装置F能识别各阀V1进行控制,则能分个识别构成同一管线的各阀V1来诊断异常的有无,或解析从管线整体观察下的各阀V1的动作。
此外,还能将汇集于流量控制装置F1、F2、F3的各流体供给管线L1、L2、L3的动作信息经由主线缆10向外部的信息处理装置进行发送,在该信息处理装置诊断异常的有无或解析动作。此外,外部的信息处理装置既可以构成管线外的机构的一部分,也可以是与管线外的机构以能够通信的方式进行连接的装置。另外,该外部的信息处理装置能由所谓的服务器计算机等构成。
此外,上述流体供给管线L1、L2、L3还能构成图10~图12所示的气体组件2。
与气体组件1不同,构成气体组件2的流体供给管线L1、L2、L3分别单独与管线外的机构连接。
即,气体组件2与电力的供给以及管线外的通信如图11所示,通过对管线外的机构与流体供给管线L1进行连接的主线缆10a、对管线外的机构与流体供给管线L2进行连接的主线缆10b以及对管线外的机构与流体供给管线L3进行连接的主线缆10c而能够实现。
此外,在各流体供给管线L1、L2、L3,从流量控制装置F向阀V1的连接与气体组件1同样。
另外,驱动压力如图12所示,从管线外的机构向气体组件2,按各流体供给管线L1、L2、L3的每一个而从主管20a、20b、20c进行供给。
此外,在各流体供给管线L1、L2、L3,从接头J11、J12、J13向流量控制装置F、阀V1的连接与气体组件1同样。
此外,关于上述本实施方式,气体组件1、2均由3个流体供给管线L1、L2、L3构成,但本发明的适用不会因管线的数量而受到限制。
另外,本发明的实施方式不限于上述实施方式,若是本领域技术人员,则能在不脱离本发明范围的范围内进行构成、手段或者功能的各种变更或追加等。
另外,虽然在本实施方式中使用了磁性传感器M2,但不限于此,若是能测量阀杆53与按压适配器52的位置关系、或者这些构件的给定部位彼此的距离的位置传感器,则还能使用光学式的位置传感器等其他种类的传感器。
另外,无论使用哪种位置传感器,位置检测精度均期望选定收敛于±0.01mm至±0.001mm的精度。这是由于,作为面向该半导体制造工艺的阀,为了实现微细的流体控制,需要±0.01mm左右的微细的开度控制,另一方面,若使用超过±0.001mm的检测精度,则会检测到阀V1附近的真空泵等发生的振动从而产生噪声。
●阀V2
在以上本实施方式中,参照图13~图18来说明结构与阀V1不同的其他实施方式所涉及的阀V2。
图13所示的阀V2是气动式的直接作用式隔膜阀,如图14~图16所示,具备阀主体6、机罩部7、罩体部8以及致动器部9。
阀主体6如图14~图16所示,利用形成有流路的基台部61以及设置于基台部61上的大致圆筒形状的圆筒部62而构成。
基台部61俯视下呈矩形状,是在利用多个阀V2来构成上述气体组件1(2)的情况下设置于基板或者歧管块上的部分。
圆筒部62呈配设机罩部7一侧的端面开口的中空形状,中空的内部构成对机罩部7进行收容的凹部62a。
在该圆筒部62设置有狭缝62b,狭缝62b在轴心方向上具有长度,配设机罩部7的一侧亦即与基台部61为相反侧的一端开口,且狭缝62b从外侧向凹部62a侧贯通。从机罩壁75延伸出的柔性线缆76经由该狭缝62b从内侧向外侧导出。
在凹部62a的下方以及基台部61内,形成有供流体流入的流入通道611和供流体流出的流出通道613、以及与该流入通道611和流出通道613连通的阀室712。流入通道611、流出通道613以及阀室712一体构成流体所流通的流路。
机罩部7如图14~图17所示,以收容于阀主体6的凹部62a内的状态进行配设。该机罩部7具备:阀座71、隔膜72、隔膜压件73、机罩74以及机罩壁75。
此外,本例中的机罩74是与配设于机罩74内的机罩壁75一起从上面侧按压隔膜72的周缘的构件,是相当于上述阀V1中的按压适配器52的构件。另外,在本例中称为隔膜压件73的构件与阀V1中的阀杆53同样,是发挥对隔膜72进行按压的功能的构件。
环状的阀座71设置于阀室712中的流入通道611的开口部周缘。通过使隔膜72与阀座71抵接或分离,能使流体从流入通道611向流出通道613流通,或截断流通。
隔膜72由不锈钢、Ni-Co系合金等金属构成,且是中心部以凸状膨胀出来的球壳状的构件,将流路与致动器部9所动作的空间进行隔离。该隔膜72在未被隔膜压件73按压的状态下,如图14的(b)以及图15的(b)所示,从阀座71分离,流入通道611与流出通道613成为连通的状态。另一方面,在被隔膜压件73按压的状态下,如图14的(a)以及图15的(a)所示,隔膜72的中央部变形而与阀座71抵接,流入通道611与流出通道613成为截断的状态。
隔膜压件73设置于隔膜72的上侧,与活塞93的上下运动相联动来对隔膜72的中央部进行按压。
该隔膜压件73利用大致圆柱状的基体部731以及在与隔膜72抵接一侧的一端侧扩径的扩径部732而构成。
在基体部731形成有在轴心方向上具有长度且与扩径部732相反的一侧的一端开口的有底的条槽731a。拧入机罩壁75的螺丝孔75c内的螺丝75d的轴棒部分以能滑动的方式与该条槽731a嵌合。条槽731a和螺丝75d构成对隔膜压件73的周向的转动进行限制的转动限制单元,由此隔膜压件73即使与活塞93相联动而上下运动,周向的转动也会被限制。
另外,在基体部731安装有磁铁M3。该磁铁M3在本实施例中安装于基体部731的条槽731a的相反侧,但只要不会对磁性传感器M4检测磁铁M3的磁力造成障碍,另外,只要不会对阀V2的动作造成障碍,就还能安装于基体部731上的其他位置。
机罩74呈大致圆筒状,收容于阀主体6的凹部62a内。
隔膜72夹设于机罩74的下端部与阀主体6之间,通过该部分来形成隔膜72与阀主体6之间的密封。
在机罩74的内部,设置有供隔膜压件73贯插的贯插孔741a形成于中心部的大致圆盘状的分隔部741。
在分隔部741的上方乃至形成于配设致动器部9的一侧的凹部74a,收容机罩壁75。在分隔部741和机罩壁75,分别在彼此对应的位置上设置有螺丝孔741b和贯通孔75e,机罩壁75通过螺栓75f而螺栓紧固于机罩74。
机罩74的分隔部741具有一定的厚度,在形成于分隔部741的贯插孔741a的内周面与隔膜压件73之间夹装有O型环O7。由此,由分隔部741、隔膜72以及隔膜压件73划定的密闭空间S2的气密性得以确保。
另外,在机罩74的分隔部741,设置有与安装于机罩壁75的压力传感器P连通的连通孔741d。通过经由连通孔741d来设置压力传感器P,从而能测量由分隔部741、隔膜72以及隔膜压件划定的密闭空间S2内的压力。
另外,在机罩74的侧面,设置有用于使从收容于内侧的机罩壁75导出的柔性线缆76向外侧导出的贯通孔741c。
机罩壁75是配设于机罩74内的构件。该机罩壁75呈俯视下将厚壁的大致圆盘状的构件挖通贯穿为大致C字状的形状。在该机罩壁75的中心,设置有供隔膜压件73的基体部731贯插的贯插孔75a。另外,设置有使贯插孔75a朝机罩壁75的半径方向外侧开口的开口部75b。
在机罩壁75的厚度部分的给定部位,形成有从贯插孔75a朝半径方向外侧进行螺纹切削而得到的螺丝孔75c。螺丝75d从外侧与该螺丝孔75c螺合,螺合的螺丝75d的轴心部分向贯插孔75a侧拔出,以能滑动的方式与在贯插孔75a内贯插的隔膜压件73的条槽731a嵌合。
在机罩壁75,在与机罩74的螺丝孔741b对应的位置处设置有贯通孔75e。在机罩74的分隔部741上配设有机罩壁75的状态下,螺栓75f与螺丝孔741b和贯通孔75e螺合,由此机罩壁75固定于机罩74。
在机罩壁75的外周面当中的开口部75b附近,以封住开口部75b的方式安装有架设固定的平板状的磁性传感器M4。该磁性传感器M4通过感测与安装于隔膜压件73的磁铁M3之间的距离变化,不仅能计测阀V2的打开关闭状态,而且能计测开度。此外,不管活塞93或隔膜压件73是否随阀V2的打开关闭操作而上下运动,安装于机罩壁75的磁性传感器M4都固定于给定的位置。
罩体部8如图13以及图18所示,将致动器主体91与阀主体6进行夹压而一体保持,构成将电路基板77以及设置于电路基板77的连接器78固定至阀V2的固定单元。
该罩体部8具备罩体81和平板状的板件82、83。
罩体81呈大致U字状,在其内侧嵌入致动器主体91和阀主体6的端部。
在罩体81的两侧面,与嵌入致动器主体91的位置相对应地设置有螺丝孔31a。由此,在阀主体6嵌入内侧的状态下使螺丝81b拧入螺丝孔31a,在使螺丝81b的前端与阀主体6压接时,能将阀主体6夹持于罩体81的内侧。
另外,在罩体81的厚度部分设置有螺丝孔81c。螺丝81d经由板件82、83的贯通孔82b、83b与该螺丝孔81c螺合,从而板件82、83安装于罩体81。
板件82、83在罩体81的内侧嵌有致动器主体91和阀主体6的端部的状态下相对于罩体81螺钉固定,并在经固定的状态下,与罩体81之间对致动器主体91和阀主体6进行夹压保持。
在该板件82的下方,形成有以舌片状切割而成的切口部82a,柔性线缆76经由该切口部82a而向设置有连接器78的电路基板77导出。
板件83在与板件82之间夹装有电路基板77的状态下螺钉固定于板件82以及罩体81,在与板件82之间对电路基板77进行夹压保持。
在该板件83的中央部设置有大致矩形状的贯通孔83a,设置于电路基板77的连接器78从该贯通孔83a向外侧抜出。
在此,基台部61俯视下呈矩形状,由此,罩体部8如图13的(b)所示,使连接器78朝矩形状的基台部61的对角线方向固定于阀V2。按这样的朝向固定连接器78是基于以下的理由。即,在利用多个阀V2构成气体组件1(2)的情况下,从集成化的要求出发,优选以使相邻的矩形状的基台部61的朝向一致且尽量消除间隙的方式在基盘或者歧管块上配设阀V2。另一方面,在如此配设集成的情况下,难以将端子等与连接器78连接。故而,通过使连接器78朝向基台部61的对角线方向,从而与朝着横向配设的阀V2的方向的情况相比,能得到更宽的进行连接的空间。其结果是,端子等与连接器78连接容易,还能防止因端子等的折损或扭曲引起的断线等不良状况或因端子等撞到阀V2而引起阀V2的动作异常这样的不良状况。
致动器部9配设于机罩部7上。
该致动器部9如图14以及图15所示,具备致动器主体91、致动器盖92、活塞93以及弹簧94。此外,虽然在图16中省略了致动器部9的内部结构,但内部结构也可以如图14以及图15所示。
致动器主体91夹装于活塞93与机罩74之间。
该致动器主体91如图16所示,呈大致圆柱形状,供活塞93和隔膜压件73贯插的贯插孔91a沿长度方向设置于致动器主体91的中心部。如图13以及图14所示,在贯插孔91a内,活塞93和隔膜压件73抵接,隔膜压件73与活塞93的上下运动相联动而上下运动。
在配设活塞93一侧的上端面,形成有由环状的凸条构成的周壁911,在周壁911的内侧的平坦的水平面与活塞93的扩径部931的下端面之间,形成用于导入驱动压力的驱动压力导入室S1。
另外,在致动器主体91的配设活塞93一侧的外周面上,切削出公螺丝,并通过与在致动器盖92的内周面切削出的母螺丝进行螺合,从而致动器主体91安装于致动器盖92的一端。
致动器主体91的长度方向的中心部剖视下形成为大致六角形状,该剖视下六角形状的部分与阀主体6的上端部分被罩体81一体夹压。
致动器盖92是下端部开口的盖状的构件,在内部收容有活塞93和弹簧94。
在致动器盖92的上端面,设置有与活塞93的驱动压力导入通道932连通的开口部92a。
致动器盖92的下端部与致动器主体91的上部螺合而封闭。
活塞93对应于驱动压力的供给与停止而上下运动,经由隔膜压件73而使隔膜72与阀座71抵接或分离。
该活塞93的轴心方向大致中央以圆盘状扩径,该部位构成扩径部931。活塞93在扩径部931的上表面侧受到弹簧94的作用力。另外,在扩径部931的下端侧,形成用于供给驱动压力的驱动压力导入室S1。
另外,在活塞93的内部,设置有用于使形成于上端面的开口部93a与形成于扩径部931的下端侧的驱动压力导入室S1连通的驱动压力导入通道932。活塞93的开口部93a连通至致动器盖92的开口部92a,用于从外部导入驱动压力的导入管与开口部92a连接,由此驱动压力被供给至驱动压力导入室S1。
在活塞93的扩径部931的外周面上,安装有O型环O91,该O型环O91对活塞93的扩径部931的外周面与致动器主体91的周壁911之间进行密封。另外,在活塞93的下端侧也安装有O型环O92,该O型环O92对活塞93的外周面与致动器主体91的贯插孔91a的内周面之间进行密封。通过这些O型环O91、O92来形成与活塞93内的驱动压力导入通道932连通的驱动压力导入室S1,而且确保了该驱动压力导入室S1的气密性。
弹簧94卷绕在活塞93的外周面上,与活塞93的扩径部931的上表面抵接而使活塞93朝下方地施力,即朝按下隔膜72的方向施力。
在此,谈及伴随驱动压力的供给与停止的阀的打开关闭动作。若从与开口部92a连接的导入管(省略图示)供给空气,则空气经由活塞93内的驱动压力导入通道932而被导入至驱动压力导入室S1。对应于此,活塞93抵抗弹簧94的作用力而向上方推顶。由此,隔膜72从阀座71分离而成为开阀的状态,流体流通。
另一方面,在空气不再导入驱动压力导入室S1时,活塞93随着弹簧94的作用力而向下方推抵。由此,隔膜72与阀座71抵接而成为闭阀的状态,流体的流通被截断。
阀V2具备压力传感器P和磁性传感器M4来作为获取设备内的动作信息的动作信息获取机构。
压力传感器P如图15所示,安装于机罩壁75的下表面乃至流路侧,并经由连通孔741d而与由隔膜72、机罩74的分隔部741以及隔膜压件73划定的密闭空间S2连通。该压力传感器P由对压力变化进行检测的感压元件、将由感压元件检测到的压力的检测值变换为电信号的变换元件等构成。由此压力传感器P能对由隔膜72、机罩74的分隔部741以及隔膜压件73划定的密闭空间S2内的压力进行检测。
此外,在压力传感器P与连通孔741d连通的部位夹装有衬垫26,从而确保了气密状态。
此外,压力传感器P可以检测表压或者大气压的任一种。
磁性传感器M4通过感测与安装于隔膜压件73的磁铁M3之间的距离变化,不仅能计测阀V2的打开关闭状态,还能计测开度。
通过该磁性传感器M4,能按如下方式进行阀的打开关闭动作探测。即,磁铁M3对应于隔膜压件73的上下运动而上下运动,相对于此,磁性传感器M4与机罩壁75以及机罩74一起固定于阀主体6内。其结果是,根据随隔膜压件73的上下运动而上下运动的磁铁M3与位置固定的磁性传感器M4之间产生的磁场的变化,能探测隔膜压件73的动作,进而能探测阀的打开关闭动作。
此外,虽然磁性传感器M4能采用各种传感器,但其一例所涉及的磁性传感器M4具有平面线圈、振荡电路以及累计电路,其振荡频率根据与处于对置的位置处的磁铁M3之间的距离变化而变化。然后,将该频率以累计电路进行变换来求取累计值,从而不仅能计测阀V2的打开关闭状态,而且能计测开阀时的开度。
此外,虽然在本实施方式中使用了磁性传感器M4,但不限于此,若是与上述磁性传感器M2同样地能对隔膜压件73与机罩74的位置关系、或者这些构件的给定部位彼此的距离进行测量的位置传感器,则还能使用光学式的位置传感器等其他种类的传感器。
另外,在本实施方式所涉及的阀V2中同样,包括磁性传感器M4的位置传感器优选选定位置检测精度收敛于±0.01mm至±0.001mm的位置传感器。这是由于,作为面向该半导体制造工艺的阀,为了实现微细的流体控制,需要±0.01mm左右的微细的开度控制,另一方面,若使用超过±0.001mm的检测精度,则会检测到阀附近的真空泵等发生的振动而产生噪声。
具有挠性的通信用的柔性线缆76的一端与压力传感器P和磁性传感器M4分别连接,柔性线缆76的另一端与设置于阀V2的外侧的电路基板77连接。在本例中,在电路基板77中构成有执行信息的收发的处理模块,由此,能对与连接器78连接的外部终端6发送从压力传感器P、磁性传感器M4获取到的动作信息。
此外,在阀V2中,柔性线缆76和电路基板77采用柔性基板(FPC),柔性线缆76、电路基板77以及连接器78一体构成。柔性线缆76和电路基板77采用柔性基板,从而能利用构件间的间隙作为布线路径,其结果是,与使用包覆线的情况相比,能使阀V2自身小型化。
另外,处理模块既可以与电路基板77分体地存放于阀V2内,也可以构成为压力传感器P或磁性传感器M4的一部分。
另外,连接器78的种类、形状能根据各种规格来适当设计。
另外,作为由上述压力传感器P、磁性传感器M4实现的动作信息获取机构,此外,还能使用对驱动压力进行检测的驱动压力传感器、对流路内的温度进行测量的温度传感器、对活塞93或隔膜压件73的举动进行探测的限位开关等来实现。
虽然在以上的阀V2中,活塞93与隔膜压件73分体构成,但磁铁M3安装于隔膜压件73。由此,能判别隔膜压件73的动作不良。即,若是通常情况,基于阀打开操作,隔膜压件73追随活塞93而上升,但在阀关闭时,阀室712减压至真空附近,从而存在如下情况:隔膜72被阀座71吸附,不管活塞93是否上升,隔膜压件73都不追随活塞93而保持与隔膜72抵接的情况。其结果是,存在隔膜72保持对流路截断的情况。然而,即使在这样的情况下,在阀V2中,磁铁M3与隔膜压件73联动,因此能根据磁性传感器M4得到的检测值来判别隔膜压件73的动作,能判别动作不良。
此外,关于这样的隔膜压件73的动作不良的判别,磁性传感器M4安装于不会对应于阀V2的打开关闭动作而像活塞93或隔膜压件73那样上下运动的隔膜压件73,从而能识别隔膜压件73的相对性的动作。因此,在识别隔膜压件73的动作并能判别动作不良的点上,应该安装磁性传感器M4的构件与阀V2的打开关闭动作无关,只要固定于给定的位置即可。
作为具体的异常判定的方法,异常判定部根据磁性传感器M4的检测值来判别对应于阀打开操作的磁铁M3和磁性传感器M4之间的距离变化是否与正常时的距离变化一致,若一致则判别为无异常,若不一致则判别为有异常。尤其在完全没有距离变化的情况下,能知晓隔膜压件73保持着对隔膜72的按压。
如此,在阀V2中,即使活塞93与隔膜压件73分体构成,也能判别隔膜压件73的动作不良。
(标号说明)
1、2 气体组件
10、10a、10b、10c 主线缆
101、102 分支线缆
11、12、13 延长线缆
111、112、113、114 子线缆
121、122、123、124 子线缆
131、132、133、134 子线缆
20、20a、20b、20c 主管
21、22、23 延长管
211、212、213 延长管
214、215、216、217、218 子管
221、222、223 延长管
224、225、226、227、228 子管
231、232、233 延长管
234、235、236、327、238 子管
3 阀本体
3a 驱动压力导入口
4 驱动压力控制装置
40 外壳
411、412 自动阀
421、422 阀驱动部
431、432、433 驱动压力导入通道
44 排气通路
45 布线
51 隔膜
52 按压适配器
53 阀杆
6 阀主体
61 基台部
62 圆筒部
7 机罩部
71 阀座
72 隔膜
73 隔膜压件
74 机罩
75 机罩壁
76 柔性线缆
77 电路基板
78 连接器
8 罩体部
81 罩体
82 板件
83 板件
9 致动器部
91 致动器主体
92 致动器盖
93 活塞
94 弹簧
L1、L2、L3 流体供给管线
C1、C2、C3 分支连接器
F(F1、F2、F3) 流量控制装置
J1 分支接头
J11、J111、J112、J113 接头
J12、J121、J122、J123 接头
J13、J131、J132、J133 接头
M1、M3 磁铁
M2、M4 磁性传感器
V1(V11~V14、V21~24、V31~34)、V2 阀
P 压力传感器
S1 驱动压力导入室
S2 密闭空间。
Claims (8)
1.一种阀,能探测动作异常,具备:
阀杆,随着阀的打开关闭动作进行滑动;
按压适配器,按压隔膜的周缘;
位置传感器,安装于所述按压适配器,检测与所述阀杆的给定部位之间的距离变化;以及
异常判定单元,将由所述位置传感器检测出的异常诊断时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化与预先测量出的正常时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化进行对比,来判定异常的有无。
2.根据权利要求1所述的阀,其中,
所述阀还具备磁铁,所述磁铁安装于所述按压适配器的附近的给定部位,
所述位置传感器是利用磁性传感器而构成的,所述磁性传感器安装于所述按压适配器的内侧的与所述阀杆对置的面,检测与所述磁铁之间的距离变化,
所述异常判定单元将由所述磁性传感器检测出的异常诊断时的所述磁铁和所述磁性传感器之间的距离变化与预先测量出的正常时的所述磁铁和所述磁性传感器之间的距离变化进行对比,来判定异常的有无。
3.根据权利要求1或2所述的阀,其中,
所述异常判定单元根据异常诊断时的所述阀杆的上表面或下表面的位置是否处于正常时的上表面或下表面的位置,来判定异常的有无。
4.根据权利要求1或2所述的阀,其中,
所述异常判定单元根据异常诊断时的所述阀杆的行程是否与正常时的行程一致,来判定异常的有无。
5.根据权利要求1或2所述的阀,其中,
所述异常判定单元根据异常诊断时的所述阀杆的工作速度是否与正常时的工作速度一致,来判定异常的有无。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的阀,其中,
所述位置传感器的位置检测精度为±0.01mm至±0.001mm。
7.一种阀的异常诊断方法,
所述阀具备:
阀杆,随着阀的打开关闭动作进行滑动;
按压适配器,按压隔膜的周缘;以及
位置传感器,安装于所述按压适配器,检测与所述阀杆的给定部位之间的距离变化,
所述阀的异常诊断方法包括如下工序,即,
将由所述位置传感器检测出的异常诊断时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化与预先测量出的正常时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化进行对比来判定异常的有无的工序。
8.一种计算机程序,用于诊断阀的异常,
所述阀具备:
阀杆,随着阀的打开关闭动作进行滑动;
按压适配器,按压隔膜的周缘;以及
位置传感器,安装于所述按压适配器,检测与所述阀杆的给定部位之间的距离变化,
所述计算机程序使计算机执行如下处理,即,
将由所述位置传感器检测出的异常诊断时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化与预先测量出的正常时的所述给定部位和所述位置传感器之间的距离变化进行对比来判定异常的有无的处理。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200526 |