CN1206520C - 液位及液体使用量的测量方法及装置 - Google Patents
液位及液体使用量的测量方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1206520C CN1206520C CN02143413.1A CN02143413A CN1206520C CN 1206520 C CN1206520 C CN 1206520C CN 02143413 A CN02143413 A CN 02143413A CN 1206520 C CN1206520 C CN 1206520C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- capacitance
- liquid
- water jacket
- capacitance value
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
一种液位及液体使用量的测量方法及装置，该方法包括：多点感应侦测溶液的电容值，其中利用调整相对面积与相对距离来放大所侦测的电容值；读取电容值，并转化为数字资料；模拟校正数字资料以得到实际的液位高度；该装置包括：一作为第一电极的外槽；一作为第二电极的电容感应装置，通过第一、二电极之间测量溶液的电容值；本发明利用电容值的侦测，由于电容值随着溶液液位的变化而变动，因此可于固定或变动时间间隔，对槽内溶液进行电容值的测量，而达到多点或连续的侦测，以随时检查槽内所剩的溶液，随时调整补充，减少停机的次数，同时，配合装置本身的结构设计，以调整电极之间的相对面积与相对距离的比值，有效地放大电容值，另外，增加内槽的设置，能稳定电容值的变化，让电容值的测量更精确。
Description
技术领域
本发明涉及液位测量技术，尤其是一种液位及液体使用量的测量方法及装置，其适用于半导体制程中化学气相沉积或化学蚀刻制程中，装载高纯度化学品的容器的液位及液体使用量的准确侦测。
背景技术
半导体工业中制造硅晶圆上的集成电路或磊晶片(砷化镓等)上的元件的制程中，均大量使用到化学气相沉积制程及化学蚀刻制程。此类制程中须要用到许多高纯度的液态化学溶液作为沉积所需的先驱体，制作时须要将先驱物以发泡方式(bubbling)将此液体的蒸气随着载气(carrier gas)注入机台来进行薄膜沉积制程，或者直接以液体喷射方式(direct liquidinjection)将液体用喷气器(injector)雾化喷入系统中进行化学气相沉积反应。由于此类制程所制的薄膜厚度在数个nm到数百nm之间，因此这些先驱物的使用量非常少，因此其装置此类化学先驱物的容器或发泡器(bubbler)容量也就相对的小，大约在数百毫升到数十公升范围内。
现阶段此类容器中使用的侦测装置多用浮球或光学的液位警告器来显示特定液位，大多为2～3个警告点，显示低液位与空液位，因此无法得知即时的用量及液位点，而如果该警告点若失效，将难以察觉液位，致使制程无法持续操作。此外，侦测装置的灵敏度亦有一定的使用限制，差率大，以浮球式的侦测器而言，并不适用于在于发泡器中晃动的液位或粘度高的液体；而光学式液位警示器又不适用于颜色深或粘度高的液体。
另一种侦测装置为称重方式来显示其所剩的化学溶液重量，然而机台管路的使用多为固定管，因此称重无法精确，加上相对于容器本身的重量，所用的化学溶液量少所造成的重量比率过小，所以测量所得的误差率极大，在许多应用上亦无法实施。
综上所述，因半导体制程中一直存在着使用液体化学品计量上的困扰，相对造成使用上的困难，例如许多制程必须以经验法则推测用量，来停机更换或添加化学溶液，往往造成化学品的浪费及机台稼动率降低或造成产品不良率提高。因此对于现阶段的半导体制程上，一种有效且即时的液位或使用量指示的方法及装置，可说是有迫切的须要。
发明内容
本发明使用的主要目的在于：提供一种液位及液体使用量的测量方法及装置，可达到即时而准确地侦测出液位或使用量的目的，以减轻或克服上述侦测装置的问题与缺点。
为达到上述目的，本发明中提供一种液位及液体使用量的指示方法，该方法包括：多点感应侦测溶液的电容值，其中利用调整相对面积与相对距离来放大所侦测的电容值；读取电容值，并转化为数字资料；模拟校正数字资料以得到实际的液位高度。在感应侦测液体的电容值时，利用外槽与电容感应装置之间加设连通的内槽所形成的阻隔以稳定侦测溶液的发泡波动现象。在模拟校正数字资料以得到实际的液位高度时，同步将体积与重量作校正后输出显示。
本发明的液位及液体使用量的测量装置，包括：一外槽；一作为第二电极的电容感应装置，通过第一、二电极之间测量溶液的电容值。外槽内连通一导气管，延伸至外槽槽底以通入载气与外槽内的液体混合反应；一加设于外槽与电容感应装置之间、可导电的内槽，作为第一电极进行电容值测量，该内槽的上方设有一通气孔与外槽气体部分相通，内槽的下方设有一连通孔与外槽的液体部分相通。该电极为导电实心管、片或块，其材质选自金属如不锈钢、铝、钛、金、或白金，或导电的特殊玻璃、陶瓷或高分子材质。
综上所述，本发明利用电容值的侦测，由于电容值随着溶液液位的变化而变动，因此可于固定或变动时间间隔，对槽内溶液进行电容值的测量，而达到多点或连续的侦测，以随时检查槽内所剩的溶液，随时调整补充，减少停机的次数，同时，配合装置本身的结构设计，以调整电极之间的相对面积与相对距离的比值，有效地放大电容值，另外，增加内槽的设置，能稳定电容值的变化，让电容值的测量更精确。
附图说明
图1：为本发明中液位及液体使用量测量装置的侧视剖面示意图；
图2：为本发明中液位及液体使用量测量装置的上视图；
图3：为本发明中液位及液体使用量测量装置实施示意图。
具体实施方式
本发明的液位及液体使用量的测量方法及装置，其中该方法包括有下列的步骤：
(1)多点感应侦测溶液的电容值，其中利用调整相对面积与相对距离来放大所侦测的电容值；
(2)读取电容值，并转化为数字资料；
(3)模拟校正数字资料以得到实际的液位高度。
步骤一中，先利用一两端具有电极的液位感应器，感应容器内部的高纯度化学溶液在两电极之间的电容值，其中电极为可导电实心管、片或块等，其材质可以是金属如不锈钢、铝、钛、金、白金，或导电的特殊玻璃、陶瓷或高分子材质。
利用改变两电极之间的有效测量相对面积，其中计算电容的公式如下：
pF＝K×A/L
pF(pico-farad)：微法拉
K：电容常数
A：相对面积
L：相对距离
其中相对面积为第一电极及第二电极与液面接触面积中取面积较小者，而相对距离为第一电极与第二电极之间的距离长度。因此，根据上述公式可知，因第一电极及第二电极与液面接触面积随液面高度改变而改变，并且相对距离并不会随液面高度改变而改变，所以可通过侦测液体电容值的改变，来推知液面的高度，又当调整相对面积与相对距离的比值使其提高时，即可加大液体的电容值，得到较高的电容法拉值，当原本微量的电容值经过放大后，才能较准确地读出电容变化，藉此分析判断液位的高低。另外，如果容器的内部若有载气的现象，会造成液体的波动，为了量取较准确的电容债，须增加一稳定液位感应器之间液体的隔阻装置，以增加信号的稳定性。
将读取到的电容值经一转化器转化为数值资料，传输到显示器中，将该电容值利用转化器作计算校正处理，以得到实际的液位，显示于显示器上。
另外电容值的测量同时可配合体积、比重的其它测量方法，以达到双重或多重的确认，同样经由显示器一并输出，以供使用者参考，因此在化学溶液逐量减少或增加时，可同步显示其重量、体积与液位的增减。
本发明的一符合上述发明步骤的液位及液体使用量的测量装置如图1与图2所示，该装置包含有：
一封闭的外槽10，与一放置于外槽10中央的电容感应装置20。
外槽10为一封闭的空心圆柱体，其容量的为20cc～40L之间，外槽10的材质可以为导电材料以作为一第一电极与电容感应装置20相配合以测量电容。应用于载气设备时，一导气管12须接通外槽10，并延伸至外槽10槽底以通入载气与外槽10内的液体混合反应。
该电容感应装置20为第二电极，可以量取其与外槽之间化学溶液的电容值，并输出至分析计算系统。此外，当载气设备使用时，由于封闭外槽10内会操作在真空状态下，通入的气体会剧烈膨胀翻腾，让外槽10内的溶液不断波动，无法量得一稳定的电容值，因此在外槽10与电容感应装置20之间加设一内槽30，以隔阻剧烈的波动，该内槽30同样以可导电的材质制成的空心圆柱体，以取代原先外槽10的第一电极进行测量，内槽30槽体的上方设有一通气孔32以与外槽10气体部分相通，内槽30槽体的下方设有一连通孔34以与外槽10的液体部分相通，以达到内、外压力平衡，而让内、外槽的液面高度一致，同时隔阻液体波动的效果，因此可以量得一准确平稳的电容值。
接着请参考图3所示，载气系统操作时先将气体自一钢瓶40内通过输送管42送入外槽10中，与外槽10中的化学溶液充份混合作用，之后再由一输出管44将反应后的气体送至其它反应室进行反应。而操作过程中消耗的液体可通过电容感应装置20传送至一电脑处理系统50计算整理后，配合重量与体积等资料数值即时显示于显示器上。
另外，为求所侦测的电容值为最大，其第一电极与第二电极之间的相对面积与相对距离的比值(A/L)须尽量调整为最大，以求得最大的电容法拉值。
综上所述，本发明利用电容值的侦测，由于电容值随着溶液液位的变化而变动，因此可于固定或变动时间间隔，对槽内溶液进行电容值的测量，而达到多点或连续的侦测，以随时检查槽内所剩的溶液，随时调整补充，减少停机的次数，同时，配合装置本身的结构设计，以调整电极之间的相对面积与相对距离的比值，有效地放大电容值，另外，增加内槽的设置，能稳定电容值的变化，让电容值的测量更精确。
因此确能克服习用液位侦测装置的缺点，有长足的进步性，并可广泛应用于相关业界中，具有极佳的产业利用性，符合发明专利条件，因此具文提出专利申请。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明之保护范围当视权利要求书范围所界定者为准。
Claims (2)
1.一种液位及液体使用量的测量方法，包括：
多点感应侦测溶液的电容值，其中利用调整相对面积与相对距离来放大所侦测的电容值；
读取电容值，并转化为数字资料；
模拟校正数字资料以得到实际的液位高度，且同步将体积与重量作校正后输出显示；
其特征在于：利用外槽与电容感应装置之间加设连通的内槽所形成的阻隔，供感应侦测液体的电容值时，以稳定侦测溶液的发泡波动现象。
2.一种液位及液体使用量的测量装置，其特征是：其包括：
一外槽，外槽内连通一导气管，延伸至外槽槽底以通入载气与外槽内的液体混合反应；
一作为第二电极的电容感应装置，通过第一、二电极之间测量溶液的电容值；
一加设于外槽与电容感应装置之间、可导电的内槽，作为第一电极进行电容值测量，该内槽的上方设有一通气孔与外槽气体部分相通，内槽的下方设有一连通孔与外槽的液体部分相通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN02143413.1A CN1206520C (zh) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | 液位及液体使用量的测量方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN02143413.1A CN1206520C (zh) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | 液位及液体使用量的测量方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1485598A CN1485598A (zh) | 2004-03-31 |
| CN1206520C true CN1206520C (zh) | 2005-06-15 |
Family
ID=34148257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN02143413.1A Expired - Lifetime CN1206520C (zh) | 2002-09-25 | 2002-09-25 | 液位及液体使用量的测量方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1206520C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101476917B (zh) * | 2009-01-20 | 2011-03-16 | 江苏工业学院 | 一种可同时检测液位和电导率的传感器 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102650608B (zh) * | 2011-02-24 | 2014-04-02 | 徐菲 | 基于电化学电容器的液体检测装置、方法及纸尿裤 |
| CN102501990A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-06-20 | 楚天科技股份有限公司 | 用于大输液灌装机旋转式高位槽的液位检测装置 |
| CN102818604A (zh) * | 2012-08-21 | 2012-12-12 | 吉林省隆华测控设备制造有限公司 | 一种锅炉用高压密封透明陶瓷片免维护水位计 |
| CN106404111B (zh) * | 2015-07-29 | 2019-07-05 | 上海凡宜科技电子有限公司 | 电容式料位感测装置的校正方法及复数装置的防干扰方法 |
| CN205964299U (zh) * | 2016-03-10 | 2017-02-22 | 小贵族科技有限公司 | 一种电子感湿吸收用品 |
| WO2017152687A1 (en) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | Little Nobleman Technology Limited | Absorbent article and related methods |
| BE1024491B1 (fr) * | 2016-08-11 | 2018-03-12 | Safran Aero Boosters S.A. | Reservoir d'huile de turbomachine avec mesure de niveau |
| CN109443489A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-08 | 世强先进(深圳)科技股份有限公司 | 一种电容式液位测量装置及方法 |
| CN110057279B (zh) * | 2019-04-22 | 2020-10-16 | 浙江科技学院 | 电阻触发式伸缩可移动量测隧道管片错台的方法 |
| TWI730579B (zh) * | 2020-01-06 | 2021-06-11 | 聯陽半導體股份有限公司 | 液位偵測器及液位偵測方法 |
| CN114208705A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-22 | 小佩网络科技（上海）有限公司 | 宠物饮水机水量确定方法、装置、设备及介质 |
-
2002
- 2002-09-25 CN CN02143413.1A patent/CN1206520C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101476917B (zh) * | 2009-01-20 | 2011-03-16 | 江苏工业学院 | 一种可同时检测液位和电导率的传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1485598A (zh) | 2004-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1206520C (zh) | 液位及液体使用量的测量方法及装置 | |
| CN102500253B (zh) | 标准气体配气装置 | |
| TW201432237A (zh) | 用於利用測量單元裝置測量真空壓力的方法及裝置 | |
| CN202974385U (zh) | 电容式液位变送器 | |
| US5972117A (en) | Method and apparatus for monitoring generation of liquid chemical vapor | |
| CN103041724A (zh) | 新型静态体积法配气装置及其配气的方法 | |
| CN115307702A (zh) | 液体参数测量装置和方法、半导体清洗设备 | |
| CN115265724A (zh) | 一种液位计现场校准装置及获得校准结果的方法 | |
| US4043178A (en) | Hydrogen probe system | |
| CN111693118A (zh) | 一种顶装式磁翻板液位计的校准方法 | |
| CN111173496A (zh) | 一种油井产液量计量装置及方法 | |
| US6734686B2 (en) | Method for detecting quantity variation of high purity liquid chemicals and devices to carry out the method | |
| CN101236080A (zh) | 倾角传感器及其感测方法 | |
| CN202951408U (zh) | 新型静态体积法配气装置 | |
| Meng et al. | Establishment of micro liquid flow facility at NIM | |
| CN202133437U (zh) | 自校准投入式压力液位计 | |
| JP2004205386A (ja) | 液位及び液体使用量の表示方法 | |
| RU2556288C2 (ru) | Анализатор общего давления, плотности и парцианального давления паров воды в низком вакууме | |
| CN212479197U (zh) | 一种油井多参数测量装置 | |
| CN103868567A (zh) | 电容式液位变送器 | |
| CN1292233C (zh) | 基于图形的物理量数字化测量方法 | |
| CN86103084A (zh) | 气动输送煤粉流量检测方法及装置 | |
| CN220525079U (zh) | 一种电子皂膜流量计的校准装置 | |
| JPH0658794A (ja) | 液面レベル計 | |
| TW525047B (en) | Method and device for indicating level and usage amount of high purity chemical in container |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20050615 |