CN112119291A - 流体控制设备、流体控制设备的异常检测方法、异常检测装置以及异常检测系统 - Google Patents

Abstract

在流体控制设备中，即使在流体的漏出微小的情况下也能够检测漏出。另外，将流体的漏出异常识别为伴随流体控制设备的动作的变化，以高精度检测流体的漏出。能够检测异常的流体控制设备(V1)设置有流路和通过隔膜(22)与流路隔离的封闭空间(S2)，具有检测封闭空间(S1)内的压力的压力传感器(P)、执行给定的信息处理的处理模块以及检测流体控制设备(V1)的动作的动作检测机构，处理模块执行如下处理：通过对由压力传感器(P)检测出的检测值与给定的阈值进行比较来判别流体控制设备(V1)的异常的判别处理、以及根据流体控制设备(V1)的动作来校正给定的阈值的校正处理。

Description

流体控制设备、流体控制设备的异常检测方法、异常检测装置 以及异常检测系统

技术领域

本发明涉及在流体控制装置中检测流体的漏出的技术。

背景技术

以往，在半导体晶圆的表面形成薄膜的成膜处理中，要求膜厚的细微的控制，近年来，使用了以原子级或分子级的厚度形成薄膜的ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)这样的成膜方法。

但是，这样的成膜处理对向成膜装置供给流体的流体控制设备要求比迄今为止更高的高频度的开闭动作，有时会由于其负荷而容易引起流体的漏出等。故而，对能够容易地检测流体控制设备中的流体的漏出的技术的要求变高。

另外，在半导体制造工艺中使用反应性高、毒性极高的气体，因此重要的是能够在漏出微小的情况下且能够远程地检测出漏出。

在这方面，在专利文献1中，提出了一种由形成于对流体的流量进行控制的控制器的外表面的孔和安装于该孔的泄漏检测构件构成的密封部破损检测机构，所述孔与控制器内的空隙连通，所述泄漏检测构件由安装于所述孔的筒状体和设置于该筒状体的可动构件构成，该可动构件基于在控制器内的所述空隙内充满的漏出流体的压力而能向所述筒状体的外侧移动。

另外，在专利文献2中，提出了一种由形成于对流体的流量进行控制的控制器的外表面的孔和安装于该孔的泄漏检测构件构成的带密封部破损检测机构的控制器，所述孔与控制器内的空隙连通，所述泄漏检测构件根据特定的流体的存在而感应。

另外，在专利文献3中，提出了一种检测流体的泄漏的泄漏检测装置，其具备：传感器保持体；超声波传感器，其设置于泄漏检测对象部件并以与将泄漏检测对象部件内的密封部分和外部进行连通的泄漏端口对置的方式保持于传感器保持体；超声波通道，其设置于超声波传感器的传感器面与泄漏端口之间；以及处理电路，其对利用超声波传感器得到的超声波进行处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平04-093736号公报

专利文献2：日本特开平05-126669号公报

专利文献3：日本特开2014-21029号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1记载的密封部破损检测机构中，虽然能够判别控制器内的空隙的加压，但是无法判别负压，在流体的漏出微小的情况下，可动构件不能充分地移动，可能无法检测漏出。

另外，在专利文献2记载的带密封部破损检测机构的控制器中，在流体的漏出微小的情况下，被净化气体稀释化而泄漏检测构件可能不进行感应，另外，泄漏检测构件对给定的流体也可能不进行感应。

而且，在专利文献3记载的泄漏检测装置中，在流体的漏出微小的情况下，超声波微弱也可能无法检测漏出。

在其他的专利文献记载的技术中，也同样地，对流体的微小的漏出的检测能力存在改善的余地。另外，若无法将流体的漏出异常识别为伴随流体控制设备的动作的变化，则难以高精度地检测流体的漏出。

因此，本发明的目的之一在于，提供一种在流体控制设备中即使在流体的漏出微小的情况下也能够检测出漏出的流体控制设备。另外，本发明的目的之一在于，将流体的漏出异常识别为伴随流体控制设备的动作的变化，以高精度检测流体的漏出。

用于解决课题的技术方案

为达到上述目的，本发明的一个观点所涉及的流体控制设备是能够检测异常的流体控制设备，设置有流路和通过隔离构件与该流路隔离的封闭空间，所述流体控制设备具有：压力传感器，其检测所述封闭空间内的压力；处理模块，其执行给定的信息处理；以及动作检测机构，其检测所述流体控制设备的动作，所述处理模块执行如下处理：判别处理，通过对由所述压力传感器检测出的检测值与给定的阈值进行比较来判别所述流体控制设备的异常；以及校正处理，根据由所述动作检测机构检测出的动作来校正所述给定的阈值。

另外，也可以构成为，所述动作检测机构是检测所述流体控制设备的驱动压力的驱动压力传感器，所述校正处理根据检测出的所述流体控制设备的驱动压力来校正所述给定的阈值。

另外，也可以构成为，所述动作检测机构是检测所述流体控制设备的开闭动作的开闭检测机构，所述校正处理中，根据检测出的所述流体控制设备的开闭动作校正所述给定的阈值。

另外，也可以构成为，所述动作检测机构具有自动学习单元，该自动学习单元通过基于所述检测值的变动模式与开闭动作的相关关系的模式分析来识别开闭动作。

另外，也可以构成为，所述流体控制设备还具有测量外部温度的温度传感器，所述校正处理中，根据所述流体控制设备的动作和所述外部温度来校正所述给定的阈值。

另外，也可以构成为，所述隔离构件是隔膜，所述流体控制设备具有阀机构，所述阀机构通过使所述隔膜与设置于所述流路的片材抵接或分离来开闭流路。

另外，本发明的其他观点所涉及的流体控制设备的异常检测方法是检测流体控制设备的异常的方法，所述流体控制设备设置有流路和通过隔离构件与该流路隔离的封闭空间，所述流体控制设备的异常检测方法包括：通过压力传感器检测所述封闭空间内的压力的工序；检测所述流体控制设备的动作的工序；通过对由所述压力传感器检测出的检测值与给定的阈值进行比较来判别所述流体控制设备的异常的工序；以及根据所述流体控制设备的动作来校正所述给定的阈值的工序。

另外，本发明的其他观点所涉及的流体控制设备的异常检测装置是检测流体控制设备的异常的装置，所述流体控制设备设置有流路和通过隔离构件与该流路隔离的封闭空间，流体控制设备的异常检测装置具有：判别处理部，其通过对所述封闭空间的压力的检测值与给定的阈值进行比较来判别所述流体控制设备的异常；以及校正处理部，其根据所述流体控制设备的动作所涉及的信息来校正所述给定的阈值。

另外，本发明的其他观点所涉及的流体控制设备的异常检测系统是检测流体控制设备的异常的系统，所述流体控制设备设置有流路和通过隔离构件与该流路隔离的封闭空间，所述流体控制设备所具备的通信模块与外部终端构成为能够进行通信，所述流体控制设备具有：压力传感器，其检测所述封闭空间内的压力；动作检测机构，其检测所述流体控制设备的动作；以及通信模块，其对所述外部终端发送由所述压力传感器检测出的检测值和由所述动作检测机构检测出的所述流体控制设备的动作所涉及的信息，所述外部终端执行如下处理：通过对从所述流体控制设备接收到的所述封闭空间内的压力的检测值与给定的阈值进行比较来判别所述流体控制设备的异常的处理；以及根据从所述流体控制设备接收到的所述流体控制设备的动作所涉及的信息来校正所述给定的阈值的处理。

发明效果

根据本发明，在流体控制设备中，在流体的漏出微小的情况下，也能够检测漏出。另外，能够将流体的漏出异常识别为伴随流体控制设备的动作的变化，从而能够以高精度检测流体的漏出。

附图说明

图1表示本发明的实施方式所涉及的流体控制设备，(a)是外观立体图，(b)是俯视图。

图2是表示本实施方式所涉及的流体控制设备的内部构造的A-A剖视图，(a)表示闭阀状态，(b)表示开阀状态。

图3是表示本实施方式所涉及的流体控制设备的内部构造的B-B剖视图，(a)表示闭阀状态，(b)表示开阀状态。

图4是表示本实施方式所涉及的流体控制设备的分解立体图。

图5是表示本实施方式所涉及的流体控制设备的分解立体图。

图6是表示本实施方式所涉及的流体控制设备的分解立体图。

图7是表示本实施方式所涉及的流体控制设备所具备的功能的功能框图。

图8是本发明的第二实施方式所涉及的流体控制设备所具备的功能的功能框图。

图9是表示本发明的第三实施方式所涉及的流体控制设备的异常检测系统所具备的功能的功能框图。

图10是表示本发明的第四实施方式所涉及的流体控制设备的异常检测系统所具备的功能的功能框图。

图11是说明流体控制设备的开闭所花费的时间的图表。

具体实施方式

【实施例1】

以下，参照附图对本发明的第一实施方式所涉及的流体控制设备进行说明。

此外，在以下的说明中，为了方便，根据图上的方向，将构件等的方向指称为上下左右，但这些方向不限定本发明的实施或者使用时的构件等的方向。

图1所示的本实施方式所涉及的流体控制设备V1是通过内置的传感器能够检测内部动作的设备，能够基于检测出的信息检测流体控制设备V1的异常、尤其是流体控制设备V1中的流体的漏出。

另外，如后述的图7所示，该流体控制设备V1与外部终端61连接，能够对该外部终端61提供与流体控制设备V1的异常相关的信息、由传感器检测出的信息。

此外，在流体控制设备V1的实际使用场景中，多个流体控制设备V1与其他流量控制设备等一起集成而构成流体控制装置(气体箱)。

首先，对本实施方式所涉及的流体控制设备V1的硬件结构进行说明。

本实施方式所涉及的流体控制设备V1是气动式的直接隔膜阀，如图1～图3所示，其具备阀主体1、阀盖部2、罩部3以及致动器部4。

·阀主体1

如图2～图4所示，阀主体1由形成有流路的基台部11和设置在基台部11上的大致圆筒形状的圆筒部12构成。

基台部11俯视时呈矩形，在构成由多个流体控制设备V1组件化而成的流体控制装置的情况下，成为设置于基盘或者歧管块上的部分。

圆筒部12呈配设阀盖部2一侧的端面开口的中空形状，中空的内部构成收容阀盖部2的凹部12a。

在该圆筒部12，设置有狭缝12b，狭缝12b在轴心方向上具有长度，且配设阀盖部2的一侧并且与基台部11相反侧的一端开口，并且从外侧向凹部12a侧贯通。经由该狭缝12b，从阀盖壁25延伸出的柔性线缆51从内侧向外侧导出。

在凹部12a的下方以及基台部11内，形成有供流体流入的流入路111和供流体流出的流出路113以及与该流入路111和流出路113连通的阀室112。流入路111、流出路113以及阀室112一体地构成供流体流通的流路。

·阀盖部2

如图2～图5所示，阀盖部2以收容于阀主体1的凹部12a内的状态配设。

该阀盖部2具备片材21、隔膜22、隔膜压件23、阀盖(bonnet)24以及阀盖壁25。

环状的片材21设置于阀室112中的流入路111的开口周缘。通过使隔膜22与片材21抵接或分离，能够使流体从流入路111向流出路113流通或者切断流通。

隔膜22由不锈钢、Ni-Co系合金等金属构成，并且是中心部以凸状鼓出的球壳状的构件，将流路和致动器部4动作的空间隔离。如图2的(b)以及图3的(b)所示，该隔膜22在未被隔膜压件23按压的状态下，从片材21分离，成为流入路111与流出路113连通的状态。另一方面，如图2的(a)以及图3的(a)所示，在被隔膜压件23按压的状态下，隔膜22的中央部发生变形而与片材21抵接，成为流入路111与流出路113被切断的状态。

隔膜压件23设置于隔膜22的上侧，与活塞43的上下移动相联动而按压隔膜22的中央部。

该隔膜压件23由大致圆柱状的基体部231、在与隔膜22抵接的一侧的一端侧扩径的扩径部232构成。

在基体部231，形成有在轴心方向上具有长度并且与扩径部232相反侧的一端开口的有底的条槽231a。在该条槽231a，拧入阀盖壁25的螺纹孔25c的螺钉25d的轴棒部分以能够滑动的方式嵌合。条槽231a与螺钉25d构成限制隔膜压件23的周向的转动的转动限制单元，由此隔膜压件23与活塞43联动而上下移动，并且限制周向的转动。

另外，在在基体部231，安装有构成磁传感器的磁铁M1。该磁铁M1与安装于阀盖壁25的磁性体M2一起构成后述的磁传感器。此外，在本实施例中，磁铁M1安装于基体部231的条槽231a的相反侧，但只要对构成磁性体M2和磁传感器没有阻碍，也可以安装于基体部231上的其他位置。

阀盖24呈大致圆筒状，被收容于阀主体1的凹部12a内。

隔膜22被夹持在阀盖24的下端部与阀主体1之间，利用该部分形成隔膜22与阀主体1之间的密封。

在阀盖24的内部，设置有在中心部形成有供隔膜压件23贯穿插入的贯插孔241a的大致圆盘状的分隔部241。

在分隔部241的上方或者在配设致动器部4的一侧形成的凹部24a中，收容阀盖壁25。在分隔部241与阀盖壁25，分别在相互对应的位置设置有螺纹孔241b和贯通孔25e，阀盖壁25通过螺栓25f螺纹设置于阀盖24。

阀盖24的分隔部241具有一定的厚度，在形成于分隔部241的贯插孔241a的内周面与隔膜压件23之间，夹装有O型环O2。由此，确保了由分隔部241、隔膜22以及隔膜压件23划定的封闭空间S2的气密性。

另外，在阀盖24的分隔部241，设置有与安装于阀盖壁25的压力传感器P连通的连通孔241d。通过经由连通孔241d而设置有压力传感器P，能够测量由分隔部241、隔膜22以及隔膜压件23划定的封闭空间S2内的压力。

另外，在阀盖24的侧面，设置有用于使从收容于内侧的阀盖壁25导出的柔性线缆51向外侧导出的贯通孔241c。

阀盖壁25是配设于阀盖24内的构件。该阀盖壁25呈将壁厚的大致圆盘状的构件挖通为俯视大致C字状的形状。在该阀盖壁25的中心，设置有供隔膜压件23的基体部231贯穿插入的贯插孔25a。另外，设置有使贯插孔25a朝向阀盖壁25的半径方向外侧开口的开口部25b。

在阀盖壁25的厚度部分的给定的部位，形成有从贯插孔25a朝向半径方向外侧而切成的螺纹孔25c。在该螺纹孔25c从外侧螺合螺钉25d，螺合的螺钉25d的轴心部分向贯插孔25a侧脱出而以能够滑动的方式与贯穿插入于贯插孔25a的隔膜压件23的条槽231a嵌合。

在阀盖壁25，在与阀盖24的螺纹孔241b对应的位置设置有贯通孔25e。在螺纹孔241b与贯通孔25e，在阀盖24的分隔部241上配设有阀盖壁25的状态下，螺合螺栓25f，由此在阀盖24固定阀盖壁25。

在阀盖壁25的外周面中的开口部25b附近，安装有以堵塞开口部25b的方式架设固定的平板状的磁性体M2。该磁性体M2与安装于隔膜压件23的磁铁M1一起构成后述的磁传感器。

·罩部3

如图1以及图6所示，罩部3以夹压的方式一体地保持致动器主体41和阀主体1，并且构成将电路基板52以及设置于电路基板52的连接器53固定于流体控制设备V1的固定单元。

该罩部3具备罩31和平板状的板32、33。

罩31呈大致U字状，在其内侧嵌入致动器主体41和阀主体1的端部。

在罩31的两侧面，与嵌入致动器主体41的位置对应地设置有螺纹孔31a。由此，在阀主体1嵌入内侧的状态下，在将螺钉31b拧入螺纹孔31a，并使螺钉31b的前端与阀主体1压接时，能够将阀主体1夹持在罩31的内侧。

另外，在罩31的厚度部分，设置有螺纹孔31c。在该螺纹孔31c，经由板32、33的贯通孔32b、33b螺合螺钉31d，由此使板32、33安装于罩31。

板32、33在将致动器主体41和阀主体1的端部嵌于罩31的内侧的状态下，与罩31螺纹固定，在被固定的状态下，在与罩31之间夹压保持致动器主体41和阀主体1。

在该板32的下方，形成有切成舌片状的切口部32a，柔性线缆51经由该切口部32a向设置有连接器53的电路基板52导出。

板33以与板32之间夹装有电路基板52的状态螺纹固定于板32及罩31，并与板32之间夹压保持电路基板52。

在该板33，在中央部设置有大致矩形状的贯通孔33a，设置于电路基板52的连接器53从该贯通孔33a向外侧露出。

在此，基台部11俯视时呈矩形，如图1的(b)所示，罩部3将连接器53朝向矩形状的基台部11的对角线方向而固定于流体控制设备V1。在这样的朝向上固定连接器53的理由如下。即，在由多个流体控制设备V1构成组件化的流体控制装置(气体箱)的情况下，根据集成化的要求，只要能够使相邻的矩形状的基台部11的朝向一致，就没有间隙，优选在基盘或者歧管块上配设流体控制设备V1。另一方面，在如此配设集成的情况下，难以使端子等与连接器53连接。故而，通过使连接器53朝向基台部11的对角线方向，与朝向配设于正侧面的流体控制设备V1的情况相比，能够扩大连接的空间。其结果是，容易将端子等连接于连接器53，也能够防止端子等的弯折或扭曲引起的断线等不良情况，或者能够防止端子等碰到流体控制设备V1而导致流体控制设备V1的动作产生异常这样的不良情况。

·致动器部4

致动器部4配设在阀盖部2上。

如图2以及图3所示，该致动器部4具备致动器主体41、致动器盖42、活塞43以及弹簧44。此外，在图4中，省略致动器部4的内部构造，但其内部构造如图2及图3所示。

致动器主体41夹装于活塞43与阀盖24之间。

如图5所示，该致动器主体41呈大致圆柱形状，在中心部，沿长度方向设置有供活塞43和隔膜压件23贯穿插入的贯插孔41a。如图2及图3所示，在贯插孔41a内，活塞43与隔膜压件23抵接，隔膜压件23与活塞43的上下移动相联动而上下移动。

在致动器主体41的配设活塞43一侧的上端面，形成有由环状的突条构成的周壁411，在周壁411的内侧的平坦的水平面与活塞43的扩径部431的下端面之间，形成导入驱动压力的驱动压力导入室S1。

另外，在致动器主体41的配设活塞43一侧的外周面上，切出有外螺纹，通过与在致动器盖42的内周面切出的内螺纹螺合，使致动器主体41安装于致动器盖42的一端。

致动器主体41的长度方向的中心部形成为剖视大致六边形状，该剖视为六边形状的部分与阀主体1的上端部分被罩31一体地夹压。

致动器盖42是下端部开口的帽状的构件，在内部收容有活塞43和弹簧44。

在致动器盖42的上端面，设置有与活塞43的驱动压力导入路径432连通的开口部42a。

致动器盖42的下端部与致动器主体41的上部螺合而被封闭。

活塞43响应于驱动压力的供给和停止而上下移动，经由隔膜压件23使隔膜22与片材21抵接或分离。

该活塞43的轴心方向大致中央以圆盘状扩径，该部位构成扩径部431。活塞43在扩径部431的上表面侧接受弹簧44的作用力。另外，在扩径部431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43的内部，设置有用于使形成于上端面的开口部43a与在扩径部431的下端侧形成的驱动压力导入室S1连通的驱动压力导入路径432。活塞43的开口部43a连通至致动器盖42的开口部42a，用于从外部导入驱动压力的导入管与开口部42a连接，由此使驱动压力供给到驱动压力导入室S1。

在活塞43的扩径部431的外周面上，安装有O型环O41，该O型环O41对活塞43的扩径部431的外周面与致动器主体41的周壁411之间进行密封。另外，在活塞43的下端侧也安装有O型环O42，该O型环O42对活塞43的外周面与致动器主体41的贯插孔41a的内周面之间进行密封。通过这些O型环O41、O42，形成与活塞43内的驱动压力导入路径432连通的驱动压力导入室S1，并且确保了驱动压力导入室S1的气密性。

弹簧44卷绕在活塞43的外周面上，与活塞43的扩径部431的上表面抵接而将活塞43向下方即按下隔膜22的方向施力。

在此，对伴随着驱动压力的供给和停止的阀的开闭动作进行说明。从连接于开口部42a的导入管(图示省略)供给空气时，空气经由活塞43内的驱动压力导入路径432被导入驱动压力导入室S1。与此相对应地，活塞43克服弹簧44的作用力而被向上方推起。由此，隔膜22从片材21离开而成为开阀的状态，流体流通。

另一方面，不向驱动压力导入室S1导入空气时，活塞43随着弹簧44的作用力而向下方被按下。由此，隔膜22与片材21抵接而成为闭阀的状态，流体的流通被切断。

·传感器

流体控制设备V1具备压力传感器P、由磁铁M1和磁性体M2构成的磁传感器作为用于检测设备内的动作的传感器。

如图3所示，压力传感器P安装于阀盖壁25的下表面或流路侧，经由连通孔241d而与由隔膜22、阀盖24的分隔部241以及隔膜压件23划定的封闭空间S2连通。该压力传感器P由检测压力变化的压敏元件、将由压敏元件检测出的压力的检测值转换为电信号的转换元件等构成。由此，压力传感器P能够检测由隔膜22、阀盖24的分隔部241以及隔膜压件23划定的封闭空间S2内的压力。

此外，在压力传感器P与连通孔241d相通的部位夹装有密封件26，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中的任一个，根据各自的情况，只要设定判别处理部711(参照图7后述)所参照的阈值即可。

另外，在本实施方式中，通过由压力传感器P检测封闭空间S2内的压力变化，由此检测流体的漏出等引起的流体控制设备V1的异常，但也可以将电容式传声器单元用作压力传感器P。即，电容式传声器单元具有接受声波而振动的振动板和与振动板对置而配置的对置电极，能够将振动板与对置电极之间的静电容量的变化转换为电压的变化而作为声音信号。而且，该电容式传声器单元通过堵塞设于振动板的背面侧的空气室而成为无指向性(全指向性)。在无指向性的情况下，电容式传声器单元捕捉来自所有方向的声波所引起的声压的变化而进行动作，因此能够作为压力传感器来利用。

在阀盖壁25的开口部25b安装有磁性体M2，该磁性体M2与安装于隔膜压件23的磁铁M1一起构成磁传感器。

如下所述，通过该磁传感器，能够检测阀的开闭动作。即，相对于磁铁M1根据隔膜压件23的上下移动而进行上下移动，磁性体M2与阀盖壁25以及阀盖24一起固定于阀主体1内。其结果是，基于随着隔膜压件23的上下移动而上下移动的磁铁M1与位置被固定的磁性体M2之间发生的磁场的变化，能够检测隔膜压件23的动作，进而能够检测阀的开闭动作。

此外，在本实施方式中，使用了磁传感器，但不限于此，在其他实施方式中，也可以使用光学式的位置传感器等其他种类的传感器。

在压力传感器P与磁传感器，分别连接有具有挠性的通信用的柔性线缆51的一端(对磁传感器而言，具体来说，是与磁性体M2连接)，柔性线缆51的另一端与设置于流体控制设备V1的外侧的电路基板52连接。

在本例中，在电路基板52，构成有执行给定的信息处理的处理模块71(参照图7后述)。处理模块71基于从压力传感器P或磁传感器获取的信息，执行检测流体控制设备V1的异常的处理。而且，在电路基板52设置有外部端子连接用的大致矩形状的连接器53，由此，能够提取由压力传感器P和磁传感器测量出的数据，或者能够提取由处理模块71执行的异常判别处理的处理结果所涉及的数据。

此外，在本实施方式中，柔性线缆51和电路基板52使用柔性基板(FPC)，柔性线缆51、电路基板52以及连接器53一体构成。通过对柔性线缆51和电路基板52使用柔性基板，作为布线路径，能够利用构件间的间隙，其结果是，与使用包覆线的情况相比，能够使流体控制设备V1本身小型化。

另外，处理模块71既可以与电路基板52分开地存放在流体控制设备V1内，也可以构成为压力传感器P或者磁传感器的一部分。

另外，连接器53的种类、形状可以根据各种标准而适当地设计。

由以上的结构组成的流体控制设备V1通过检测封闭空间S2内的压力，能够检测从流路向封闭空间S2的流体的漏出等，从而能够检测隔膜22的破损等流体控制设备V1的异常。

·软件构成

接着，对流体控制设备V1的软件构成进行说明。

处理模块71由设置在电路基板52上的运算电路、存储器构成，由此，如图7所示，具备由判别处理部711和通信处理部712构成的功能块。该处理模块71构成为能够通过柔性电缆51与压力传感器P、磁传感器协作，能够从该压力传感器P、磁传感器接受数据的供给。

判别处理部711通过对保持于参照用表等的给定的阈值与由压力传感器P检测出的压力的检测值进行比较，由此执行判别向封闭空间S2的流体的漏出等引起的流体控制设备V1的异常的处理。即，在通常使用时，将通过流体控制设备V1的阀的开闭所设想的封闭空间S2内的压力的极限值设为给定的阈值。然后，在封闭空间S2内的压力的检测值超过该阈值的情况下，判别为在流体控制设备V1发生了异常。这样的判别的合理性基于如下情况，作为因隔膜22的破损等而流体向封闭空间S2漏出，从而封闭空间S2内的压力上升的结果，或者作为因流路内的减压而封闭空间S2内的压力减少的结果，视为封闭空间S2内的压力的检测值超过了阈值。

通信处理部712相对于经由连接器53而连接的外部终端61，是用于执行发生判别处理部711的判别结果的处理的功能部。

此外，在本实施方式中，使判别处理部711的处理结果经由连接器53而向外部终端61发送，也可以利用例如无线LAN、Bluetooth(注册商标)、红外线通信或者Zigbee(注册商标)等构成通信处理部712，并通过无线通信进行发送。

另外，在连接器53始终连接有其他终端的情况下，通信处理部712能够以1小时或1天等任意设定的给定的周期发送判别处理部711的判别结果。关于这一点，对流体的微量的漏出而言，难以检测出其瞬间，但如果是几天左右的话，由于升压，因此能够进行检测。另一方面，封闭空间S2为气密的空间，因此即使发生微小的漏出，也难以立即成为问题。因此，即使是基于给定的周期的发送也没有障碍。而且，在这样以给定的周期进行信息的发送的情况下，能够抑制功耗。

另外，在流体控制设备V1为多个且集成而构成流体控制装置的情况下，各流体控制设备V1的通信处理部712能够将判别处理部711的判别结果与对外部终端61可识别自身的自身识别信息一起按照每个流体控制设备V1以不同定时发送。

通过对外部终端61发送能够分别识别流体控制设备V1的自身识别信息，能够判别构成流体控制装置的多个流体控制设备V1中的哪一个存在异常。

另外，通过相对于外部终端61按照每个流体控制设备V1以不同定时发送判别结果，既能够避免分组冲突的问题，与一起发送的情况相比，也能够防止暂时的处理的过负荷。而且，与一起发送的情况不同，由于无需按照每个流体控制设备V1改变数据发送中利用的无线的信道，因此无需准备多个信道。在通过Bluetooth(注册商标)实现流体控制设备V1与外部终端61的连接单元的情况下，同时连接台数有限(通常为7台)，因此通过改变发送的定时，能够使用超过同时连接台数的数量的流体控制设备V1。

外部终端61是所谓的个人计算机或服务器、能够进行数据的收发、处理的便携式终端等，由CPU、CPU执行的计算机程序、存储计算机程序、给定的数据的RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)以及硬盘驱动器等外部存储装置等硬件资源构成。

该外部终端61具有用于接收向流体控制设备V1的封闭空间S2的流体的漏出的判别结果的通信处理部。根据来自流体控制设备V1的管理者或者监控者等所利用的终端的要求，外部终端61从流体控制设备V1接收到的信息被适当地提供给该监控者等利用的终端。

此外，在本实施方式中，外部终端61与流体控制设备V1直接进行数据通信，但不限于此，也可以适当经由中继数据的收发的中继装置来进行通信。

通过由以上的结构组成的流体控制设备V1，能够基于由压力传感器P检测出的封闭空间S2内的压力和给定的阈值的比较，检测向封闭空间S2的流体的漏出等引起的流体控制设备V1的异常。

另外，与流体控制设备V1的异常相关的信息集中于外部终端61，因此流体控制设备V1的监控者等能够无负担地监控流体控制设备V1的动作状况。

而且，流体控制设备V1在检测封闭空间S2内的压力的基础上，通过对给定的阈值和检测值进行比较来检测异常，因此即使在封闭空间S2内存在成为负压的异常的情况下，也能够检测该异常。

此外，在以上的本实施方式中，在流体控制设备V1中，也可以设置有在判别为流体控制设备V1存在异常时用于发出该内容的警告的单元。具体而言，例如，能够由能够视觉辨认的灯等构成。这一点关于后述的其他实施方式也是同样的。

另外，在本实施方式中，将由隔膜22和隔膜压件23、阀盖24分隔出的空间作为封闭空间S2，通过检测其内部的压力来检测流体控制设备V1的异常，但在隔着隔膜22与流路相反的一侧，若为由隔膜22隔开的密闭空间，则通过将该密闭空间作为封闭空间S2而检测压力，也能够检测隔膜22的破损等的流体控制设备V1的异常。

【实施例2】

接下来，对本发明的第二实施方式所涉及的流体控制设备进行说明。

如图8所示，本实施方式所涉及的流体控制设备V2除了上述第一实施方式所涉及的流体控制设备V1所具备的压力传感器P、磁传感器之外，还具有检测流体控制设备V2的驱动压力的驱动压力传感器81、测量外部温度的温度传感器82。另外，本实施方式所涉及的流体控制设备V2所具备的处理模块72构成由判别处理部721、校正处理部722以及通信处理部723组成的功能块。

此外，本实施方式的处理模块72构成为通过给定的壳体、布线等也能够与驱动压力传感器81、温度传感器82协作，能够从该驱动压力传感器81、温度传感器82接受数据的供给。

另外，除具备驱动压力传感器81、温度传感器82之外，本实施方式所涉及的流体控制设备V2的硬件结构或构造与上述第一实施方式相同。

另外，只要没有特别提及，在本实施方式的说明中，标注有与第一实施方式相同的标号(附图标记)的构件、功能部等保持与上述的构件、功能部等相同的功能或执行相同的处理，因此省略说明。

驱动压力传感器81是检测流体控制设备V2的驱动压力的传感器，构成检测流体控制设备V2的动作的动作检测机构。

该驱动压力传感器81例如安装于流体控制设备V2的开口部42a，检测作为导入到流体控制设备V2内的驱动压力的空气的压力。检测出的空气的压力所涉及的信息被向校正处理部722供给。

温度传感器82测量设置有流体控制设备V2的环境的外部温度。测量出的外部温度所涉及的信息被向校正处理部722供给。

与第一实施方式的判别处理部711同样地，判别处理部721通过对保持于参照用表等的给定的阈值和由压力传感器P检测出的压力的检测值进行比较，执行判别向封闭空间S2的流体的漏出等引起的流体控制设备V2的异常的处理。另一方面，在本实施方式中，在该给定的阈值通过校正处理部722被校正的情况下，在进行校正时，判别处理部721通过对校正后的阈值和由压力传感器P检测出的压力的检测值进行比较，执行判别向封闭空间S2的流体的漏出等引起的流体控制设备V2的异常的处理。

校正处理部722根据由驱动压力传感器81检测出的空气的压力、由温度传感器82测量出的外部温度，对判别处理部721为了判别向封闭空间S2的流体的漏出所参照的给定的阈值进行校正。

即，为了使流体控制设备V2开闭而使空气的压力变化时，由于活塞43的上下移动而导致封闭空间S2内的压力发生变化。故而，校正处理部722校正给定的阈值，以使判别处理部721能够区分该空气的压力引起的封闭空间S2内的压力的变化和由于流体控制设备V2的异常所引起的封闭空间S2内的压力的变化，从而判别流体控制设备V2的异常。具体而言，在导入了空气的情况下，由于封闭空间S2内的压力减少，因此将阈值校正为低的值，在空气被排出的情况下，由于封闭空间S2内的压力上升，因此将阈值校正为高的值。其结果是，判别处理部721与伴随着空气的压力变化的封闭空间S2内的压力变化无关地，能够判别由流体的漏出等流体控制设备V2的异常引起的封闭空间S2内的压力的变化。

在此，在本实施方式中，由于使用了驱动压力传感器81，因此即使在流体控制设备V2的开闭动作中，也能够判别流体的漏出等引起的封闭空间S2内的压力变化。即，通过根据驱动压力实验性地求出向所需的校正值转换的适当的传递函数，也能够校正活塞43在移动的瞬间的封闭空间S2内的过渡性的压力变化。

同时，在尽管根据驱动压力传感器81的检测值预测到封闭空间S2内的压力上升，但压力传感器P的检测值不上升的情况下，能够判断活塞43或者压力传感器P的故障。

另外，根据外部温度，封闭空间S2内的压力也发生变化。故而，校正处理部722对给定的阈值进行校正，以使判别处理部721能够区分该外部温度引起的封闭空间S2内的压力的变化和由于流体控制设备V2的异常引起的封闭空间S2内的压力的变化，从而能够判别流体控制设备V2的异常。具体而言，响应于外部温度的上升，将阈值校正为高的值，并且响应于外部温度的下降，将阈值校正为低的值。其结果是，判别处理部721与伴随着外部温度的变化的封闭空间S2内的压力变化无关地，能够判别由流体的漏出等流体控制设备V2的异常引起的的封闭空间S2内的压力的变化。

与上述第一实施方式的通信处理部712同样地，通信处理部723是用于执行将判别处理部721的判别结果发送给外部终端61的处理的功能部。

根据由以上的结构组成的本实施方式所涉及的流体控制设备V2，即使因为作为驱动压力的空气、外部温度而封闭空间S2内的压力发生变化，也能够识别该变化和由流体的漏出等的异常引起的封闭空间S2内的压力的变化，从而能够检测流体控制设备V2的异常。

【实施例3】

对本发明的第三实施方式所涉及的流体控制设备的异常检测系统进行说明。

如图9所示，本实施方式所涉及的异常检测系统91由流体控制设备V3和外部终端62构成。在该异常检测系统91中，外部终端62具备与上述第一实施方式所涉及的流体控制设备V1所具备的判别处理部711同样的功能部，在外部终端62侧，判别向封闭空间S2内的流体的漏出等引起的流体控制设备V3的异常。

与上述第一实施方式所涉及的流体控制设备V1同样地，本实施方式所涉及的流体控制设备V3具有压力传感器P，另一方面，取代处理模块71，具备仅执行数据通信的通信模块73。

与上述第一实施方式的处理模块71同样地，通信模块73构成于电路基板52上，并且构成为能够通过柔性线缆51与压力传感器P、磁传感器协作，能够从该压力传感器P、磁传感器接受数据的供给。

而且，该通信模块73所具备的通信处理部731执行对外部终端62发送由压力传感器P检测出的封闭空间S2内的压力的检测值的处理。

此外，本实施方式所涉及的流体控制设备V3的硬件结构或构造与上述的第一实施方式相同。另外，只要没有特别提及，在本实施方式的说明中，标注有与第一实施方式相同的标号(附图标记)的构件、功能部等保持与上述的构件、功能部等相同的功能或执行相同的处理，因此省略说明。

外部终端62是所谓的个人计算机或服务器、能够进行数据的收发、处理的便携式终端等，由CPU、CPU执行的计算机程序、存储计算机程序、给定的数据的RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)以及硬盘驱动器等外部存储装置等硬件资源构成，构成由判别处理部621和通信处理部622组成的功能部。

此外，在本实施方式中，外部终端62构成了负责判别流体控制设备V3的异常的处理的异常检测装置。

与第一实施方式的判别处理部711同样地，判别处理部621对保持于参照用表等的给定的阈值和由压力传感器P检测出的压力的检测值进行比较，执行判别向封闭空间S2的流体的漏出等引起的流体控制设备V3的异常的处理。在此，在本实施方式中，由压力传感器P检测出的压力的检测值是通过通信处理部622从流体控制设备V3获取的。

通信处理部622从经由连接器53连接的流体控制设备V3接收压力传感器P对封闭空间S2内的压力的检测值所涉及的信息。

在本实施方式中，流体的漏出等引起的流体控制设备V3的异常的判别在外部终端62侧执行，但与第一实施方式同样地，根据来自流体控制设备V3的监控者等所利用的终端的要求，在外部终端62判别出的流体控制设备V3的异常的判别结果被适当地提供给该监控者等利用的终端。

根据以上的本实施方式所涉及的异常检测系统91所涉及的结构，与第一实施方式同样地，也能够检测流体控制设备V3中的流体的漏出等引起的异常。另外，根据本实施方式，在外部终端62侧执行流体控制设备V3的异常的判别处理的结果，能够简化流体控制设备V3侧的软件构成，判别处理部621执行的程序的调试等、维护也变得容易。

【实施例4】

对本发明的第四实施方式所涉及的流体控制设备的异常检测系统进行说明。

如图10所示，与上述第三实施方式所涉及的异常检测系统91同样地，本实施方式所涉及的异常检测系统92是如下的示例，其由流体控制设备V4、外部终端63构成，另一方面，流体控制设备V4具有驱动压力传感器81和温度传感器82，并且外部终端63具有校正处理部632。

驱动压力传感器81、温度传感器82分别由与上述第二实施方式的驱动压力传感器81和温度传感器82同样的结构以及功能组成，分别检测流体控制设备V4的驱动压力和外部温度。

与上述第一实施方式的处理模块71同样地，通信模块74构成于电路基板52上，构成为能够通过柔性线缆51而与压力传感器P协作。另一方面，在本实施方式中，除此之外，驱动压力传感器81以及温度传感器82也构成为能够协作。而且，由压力传感器P、驱动压力传感器81以及温度传感器82检测出的封闭空间S2内的压力的检测值、驱动压力以及外部温度所涉及的信息通过通信模块74所具备的通信处理部741被发送到外部终端63。

此外，除具备驱动压力传感器81、温度传感器82之外，本实施方式所涉及的流体控制设备V4的硬件结构或构造与上述第一实施方式相同。另外，只要没有特别提及，在本实施方式的说明中，标注有与第一实施方式相同的标号(附图标记)的构件、功能部等保持与上述的构件、功能部等相同的功能或执行相同的处理，因此省略说明。

外部终端63由CPU、CPU执行的计算机程序、存储计算机程序、给定的数据的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)以及硬盘驱动器等外部存储装置等硬件资源构成，构成由判别处理部631、校正处理部632以及通信处理部633组成的功能部。

此外，在本实施方式中，外部终端63构成了负责判别流体控制设备V4的异常的处理的异常检测装置。

与第二实施方式的判别处理部721同样地，判别处理部631通过对给定的阈值和由压力传感器P检测出的压力的检测值进行比较，判别向封闭空间S2的流体的漏出等引起的流体控制设备V4的异常，另一方面，在成为流体控制设备V4的异常的判别处理的基准的给定的阈值通过校正处理部632被校正时，执行将校正后的阈值作为基准而判别流体控制设备V4的异常的处理。

与第二实施方式的校正处理部722同样地，校正处理部632根据由驱动压力传感器81检测出的空气的压力、由温度传感器82测量出的外部温度，对判别处理部631为了判别流体控制设备V4的异常所参照的给定的阈值进行校正。但是，在本实施方式中，与第二实施方式不同，空气的压力、外部温度所涉及的信息从流体控制设备V4供给到外部终端63。

通信处理部633从通过连接器53连接的流体控制设备V4接收压力传感器P对封闭空间S2内的压力的检测值、驱动压力传感器81检测的驱动压力以及温度传感器82检测的外部温度所涉及的信息。

根据由以上的结构组成的本实施方式所涉及的异常检测系统92，也与第二实施方式同样地，即使在因为作为驱动压力的空气、外部温度而封闭空间S2内的压力发生了变化的情况下，也能够识别该变化和流体的漏出引起的封闭空间S2内的压力的变化，从而能够检测向封闭空间S2的流体的漏出等引起的流体控制设备V4的异常。另外，根据本实施方式，在外部终端63侧执行流体控制设备V4的异常的判别处理的结果，既能够简化流体控制设备V4的软件构成，判别处理部631、校正处理部632执行的程序的调试等、维护也变得容易。

此外，在上述第二以及第四实施方式所涉及的流体控制设备V2、V4中，着眼于由于开闭动作而作为驱动压力的空气的压力发生变化，由此引起封闭空间S2内的压力变化这一点，使用驱动压力传感器作为动作检测机构。关于这一点，若能够检测流体控制设备V2的开闭动作，则通过除驱动压力传感器之外的动作检测机构，也能够区分流体控制设备V2的开闭引起的封闭空间S2内的压力的变化和流体控制设备V2、V4的异常引起的封闭空间S2内的压力的变化，从而能够判别流体控制设备V2、V4的异常。

作为这样的流体控制设备V2、V4的动作检测机构的其他的一例，可采用机械地检测流体控制设备V2、V4的开闭动作的开闭动作检测机构。即，能够通过检测流体控制设备V2、V4的开关操作等的开闭动作的机构、检测伴随着开闭动作的设备内部的构件的动作的机构实现。具体而言，检测伴随着开闭动作的设备内部的构件的动作的机构例如能够通过设置于隔膜压件23的磁传感器、安装于致动器主体41、致动器盖42等的限位开关实现。该限位开关只要被设置为根据伴随着开闭动作的活塞43的上下移动而被按下，就能够检测流体控制设备V2、V4的开闭动作。

另外，除此之外，动作检测机构也能够通过基于由于流体控制设备V2、V4的开闭动作而可能变化的压力等的检测值来识别开闭动作的开闭识别单元构成。具体来说，这样的开闭识别单元例如能够通过AI(Artificial Intelligence：人工智能)实现。即，在流体控制设备V2、V4组装AI，并且通过AI所具备的自动学习单元，学习压力传感器P、磁传感器或者限位开关的检测值的变动模式和开闭动作的相关关系，由此能够根据模式分析识别开闭动作。

在此，图11是流体控制设备V2、V4的动作信息数据中的根据压力传感器P、限位开关的变化检测的将流体控制设备V2、V4的开闭状态的切换之前以及之后的给定时间内的数据切出的图。此外，给定时间是流体控制设备V2、V4的开闭所花费的时间(定义为从开始导入驱动压力起到流体控制设备V2、V4完全打开为止的时间。图11的2条虚线之间的时间相当于该时间)。

将其作为已学习数据输入，并与压力传感器P等的实际的检测值的斜率进行比较，由此能够识别发生压力变动的原因在开闭动作还是在于其他原因。具体而言，将该检测值的斜率与已学习数据进行比较，若为较陡急，则能够推测为是由隔膜22的断裂等引起的泄漏。另外，若为较平缓，则能够推测为发生了因气孔泄漏等微小泄漏的产生、O型环O2的断裂等引起的封闭空间S2的泄漏。

此外，不限于该示例，作为用于识别开闭动作的基础的检测值只要是根据流体控制设备V2、V4的开闭动作而变化的值即可，可以使用以根据设备内的给定空间的压力、开闭动作而磁场发生变化的方式安装的磁传感器所获取的该磁场的变化的值等各种值。

作为基础流体控制设备V2、V4的动作的动作检测机构，通过取代检测驱动压力的驱动压力传感器81而设置由限位开关、AI等自动学习单元构成的开闭检测机构，也能够区分流体控制设备V2、V4的开闭引起的封闭空间S2内的压力的变化和由流体控制设备V2的异常引起的封闭空间S2内的压力的变化，能够判别流体控制设备V2、V4的异常。

此外，在如上所述利用AI实现动作检测机构的情况下，AI的功能部既可以设置于外部终端62、63，也可以组装到流体控制设备V2、V4。

(标号说明)

V1、V2、V3、V4 流体控制设备

1 阀主体

11 基台部

12 圆筒部

2 阀盖部

21 片材

22 隔膜

23 隔膜压件

24 阀盖

25 阀盖壁

3 罩部

31 罩

32 板

33 板

4 致动器部

41 致动器主体

42 致动器盖

43 活塞

44 弹簧

51 柔性线缆

52 电路基板

53 连接器

61、62、63 外部终端

621、631 判别处理部

632 校正处理部

622、633 通信处理部

71、72 处理模块

711、721 判别处理部

722 校正处理部

712、723 通信处理部

722 校正处理部

73、74 通信模块

731、741 通信处理部

81 驱动压力传感器

82 温度传感器

91、92 异常检测系统

M1 磁铁

M2 磁性体

P 压力传感器

S1 驱动压力导入室

S2 封闭空间。

Claims (9)

1.一种流体控制设备，其能够检测异常，并设置有流路和通过隔离构件与该流路隔离的封闭空间，

所述流体控制设备具有：

压力传感器，其检测所述封闭空间内的压力；

处理模块，其执行给定的信息处理；以及

动作检测机构，其检测所述流体控制设备的动作，

所述处理模块执行如下处理：

判别处理，通过对由所述压力传感器检测出的检测值与给定的阈值进行比较来判别所述流体控制设备的异常；以及

校正处理，根据由所述动作检测机构检测出的动作来校正所述给定的阈值。

2.根据权利要求1所述的流体控制设备，其中，

所述动作检测机构是检测所述流体控制设备的驱动压力的驱动压力传感器，

所述校正处理根据检测出的所述流体控制设备的驱动压力来校正所述给定的阈值。

3.根据权利要求1所述的流体控制设备，其中，

所述动作检测机构是检测所述流体控制设备的开闭动作的开闭检测机构，

所述校正处理中，根据检测出的所述流体控制设备的开闭动作来校正所述给定的阈值。

4.根据权利要求1所述的流体控制设备，其中，

所述动作检测机构具有自动学习单元，该自动学习单元通过基于所述检测值的变动模式与开闭动作的相关关系的模式分析来识别开闭动作。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的流体控制设备，其中，

所述流体控制设备还具有测量外部温度的温度传感器，

所述校正处理中，根据所述流体控制设备的动作和所述外部温度来校正所述给定的阈值。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体控制设备，其中，

所述隔离构件是隔膜，

所述流体控制设备具有阀机构，所述阀机构通过使所述隔膜与设置于所述流路的片材抵接或分离来开闭流路。

7.一种流体控制设备的异常检测方法，检测流体控制设备的异常，所述流体控制设备设置有流路和通过隔离构件与该流路隔离的封闭空间，

所述流体控制设备的异常检测方法包括：

通过压力传感器检测所述封闭空间内的压力的工序；

检测所述流体控制设备的动作的工序；

通过对由所述压力传感器检测出的检测值与给定的阈值进行比较来判别所述流体控制设备的异常的工序；以及

根据所述流体控制设备的动作来校正所述给定的阈值的工序。

8.一种流体控制设备的异常检测装置，检测流体控制设备的异常，所述流体控制设备设置有流路和通过隔离构件与该流路隔离的封闭空间，

所述流体控制设备的异常检测装置具有：

判别处理部，其通过对所述封闭空间的压力的检测值与给定的阈值进行比较来判别所述流体控制设备的异常；以及

校正处理部，其根据所述流体控制设备的动作所涉及的信息来校正所述给定的阈值。

9.一种流体控制设备的异常检测系统，检测流体控制设备的异常，所述流体控制设备设置有流路和通过隔离构件与该流路隔离的封闭空间，

所述流体控制设备所具备的通信模块与外部终端构成为能够进行通信，

所述流体控制设备具有：

压力传感器，其检测所述封闭空间内的压力；

动作检测机构，其检测所述流体控制设备的动作；以及

通信模块，其对所述外部终端发送由所述压力传感器检测出的检测值和由所述动作检测机构检测出的所述流体控制设备的动作所涉及的信息，

所述外部终端执行如下处理：

通过对从所述流体控制设备接收到的所述封闭空间内的压力的检测值与给定的阈值进行比较来判别所述流体控制设备的异常的处理；以及

根据从所述流体控制设备接收到的所述流体控制设备的动作所涉及的信息来校正所述给定的阈值的处理。

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