JP2000137528A - Method and device for detecting orifice clogging in pressure-type flow rate controller - Google Patents

Method and device for detecting orifice clogging in pressure-type flow rate controller

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JP2000137528A
JP2000137528A JP21363399A JP21363399A JP2000137528A JP 2000137528 A JP2000137528 A JP 2000137528A JP 21363399 A JP21363399 A JP 21363399A JP 21363399 A JP21363399 A JP 21363399A JP 2000137528 A JP2000137528 A JP 2000137528A
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Satoru Kagatsume
哲 加賀爪
Jun Hirose
潤 廣瀬
Tomio Uno
富雄 宇野
Koji Nishino
功二 西野
Shinichi Ikeda
信一 池田
Michio Yamaji
道雄 山路
Ryosuke Doi
亮介 土肥
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隆 廣瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To judge clogging with simple operation without disassembling piping by comparing reference pressure attenuation data when an orifice is not clogged with pressure attenuation data at the time of an actual operation and judging the propriety of clogging according to whether or not they are dissociated for not less than a prescribed degree. SOLUTION: A setting flow rate is held to a high setting flow rate. The high setting flow rate is switched to a low setting flow rate and it is kept. Upper stream side pressure is measured and pressure attenuation data is obtained. Reference pressure attenuation data measured when an orifice is not clogged and pressure attenuation data obtained by measurement are compared with same conditions. When pressure attenuation data is dissociated from reference pressure attenuation data for not less than a prescribed degree, clogging is reported. The clogging detector is constituted of a central processing unit CPU, a memory device for data storage M, a communication part PT 42 with outside, the outer circuit 4 of a trigger circuit, an alarm circuit 46 at the time of clogging, a power source circuit SC 48 and the outer power source 50 of ±15 V, for example.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体や化学品、薬
品、精密機械部品等の製造に用いるガス等の各種流体の
圧力式流量制御装置に関し、更に詳細には、オリフィス
孔が目詰まりを生起した際にその目詰まりを検出する方
法およびその検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure type flow rate control device for various fluids such as gases used for manufacturing semiconductors, chemicals, chemicals, precision machine parts, etc., and more particularly, to orifice holes which cause clogging. The present invention relates to a method for detecting the clogging when the operation is performed and a detection device for the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体製造施設や化学薬品製造施
設の流体供給装置であって高精度な流量制御を必要とす
るものは、その殆んどがマスフローコントローラを用い
てきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, most of fluid supply devices in semiconductor manufacturing facilities and chemical manufacturing facilities which require high-precision flow rate control use mass flow controllers.

【0003】しかし、マスフローコントローラには、
熱式流量センサの場合応答速度が比較的遅いこと、低
流量域における制御精度が悪いうえ製品毎に精度のバラ
ツキがあること、作動上トラブルが多くて安定性に欠
けること、製品価格が高い上、交換用部品も高価であ
ってランニングコストが高くつくこと、等の様々な不都
合が存在した。
However, the mass flow controller includes:
In the case of a thermal type flow sensor, the response speed is relatively slow, the control accuracy in the low flow rate region is poor, the accuracy varies from product to product, there are many operational troubles, stability is low, and the product price is high. There are various inconveniences, such as replacement parts being expensive and running costs being high.

【0004】そこで、本発明者等はこれらの欠点を改善
すべく鋭意研究した結果、特開平8−338546号公
報に示すオリフィスを用いた圧力式流量制御装置を開発
するに到った。
The inventors of the present invention have conducted intensive studies to improve these disadvantages, and as a result, have developed a pressure type flow control device using an orifice disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-338546.

【0005】この圧力式流量制御装置の特徴は次の点に
ある。オリフィス前後の気体の圧力比P2 /P
1 (P1 :上流側圧力、P2 :下流側圧力)が気体の臨
界圧力比(空気や窒素等の場合は約0.5)以下になる
と、オリフィスを通る気体の流速が音速となって、オリ
フィス下流側の圧力変動が上流側に伝達しなくなり、オ
リフィス上流側の状態に相応した安定な質量流量を得る
ことができる。
The features of this pressure type flow control device are as follows. Pressure ratio P 2 / P of gas before and after orifice
When 1 (P 1 : upstream pressure, P 2 : downstream pressure) becomes lower than the critical pressure ratio of gas (about 0.5 in the case of air or nitrogen, etc.), the flow velocity of the gas passing through the orifice becomes the speed of sound. Thus, pressure fluctuations on the downstream side of the orifice are not transmitted to the upstream side, and a stable mass flow rate corresponding to the state on the upstream side of the orifice can be obtained.

【0006】即ち、オリフィス径が一定の場合、上流側
圧力P1 を下流側圧力P2 の約2倍以上に設定すると、
オリフィスを流通する下流側流量QC は上流側圧力P1
にのみ依存し、QC =KP1 (K:定数)という直線関
係が高精度に成立している。即ち、オリフィス径が同一
なら、この定数Kも一定となる。
That is, when the orifice diameter is constant, if the upstream pressure P 1 is set to be about twice or more the downstream pressure P 2 ,
Downstream flow Q C flowing through the orifice upstream side pressure P 1
, And a linear relationship of Q C = KP 1 (K: constant) is established with high accuracy. That is, if the orifice diameter is the same, this constant K is also constant.

【0007】図12を用いてこの圧力式流量制御装置の
構成を説明する。オリフィス2の上流側流路4は駆動部
8により開閉されるコントロール弁CVに連結され、下
流側流路6はガス取出用継手12を介して流体反応装置
(図示せず)に接続されている。
The configuration of the pressure type flow control device will be described with reference to FIG. The upstream flow path 4 of the orifice 2 is connected to a control valve CV that is opened and closed by a drive unit 8, and the downstream flow path 6 is connected to a fluid reaction device (not shown) via a gas extraction joint 12. .

【0008】オリフィス上流側圧力P1 は圧力検出器1
4により検出され、増幅回路16を介して圧力表示器2
2に表示される。また、その出力はA/D変換器18を
通してデジタル化され、演算回路20によりオリフィス
の下流側流量QがQ=KP1(K:定数)により算出さ
れる。
The pressure P 1 on the upstream side of the orifice is the pressure detector 1
4 and the pressure indicator 2 via the amplifier 16
2 is displayed. The output is digitized through the A / D converter 18, and the arithmetic circuit 20 calculates the downstream flow rate Q of the orifice by Q = KP 1 (K: constant).

【0009】一方、温度検出器24により検出された上
流側温度T1 は増幅回路26、A/D変換器28を介し
て温度補正回路30に出力され、前記流量Qが温度補正
されて、演算流量QC が比較回路36に出力される。こ
こでは、演算回路20と温度補正回路30と比較回路3
6をまとめて演算制御回路38と呼ぶ。
On the other hand, the upstream temperature T 1 detected by the temperature detector 24 is output to the temperature correction circuit 30 via the amplifier circuit 26 and the A / D converter 28, and the flow rate Q is temperature corrected and calculated. flow rate Q C is output to the comparison circuit 36. Here, the arithmetic circuit 20, the temperature correction circuit 30, and the comparison circuit 3
6 are collectively referred to as an arithmetic control circuit 38.

【0010】流量設定回路32からはA/D変換器34
を介して設定流量QS が出力され、比較回路36に送信
される。比較回路36では演算流量QC と設定流量QS
の差信号QY がQY =QC −QS によって算出され、増
幅回路40を介して駆動部8に出力される。この駆動部
8は差信号QY が零になる方向にコントロール弁CVを
開閉制御して、下流側流量が設定流量に等しくなるよう
に制御するものである。
From the flow rate setting circuit 32, an A / D converter 34
Set flow rate Q S via is output and sent to the comparison circuit 36. In the comparison circuit 36 and the calculated flow rate Q C set flow rate Q S
Difference signal Q Y of is calculated by Q Y = Q C -Q S, is output to the drive unit 8 through the amplifying circuit 40. The drive unit 8 and controls the opening and closing of the control valve CV in the direction difference signal Q Y becomes zero, thereby controlling such downstream flow rate is equal to the set flow rate.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】この圧力式流量制御装
置は上流側圧力P1 を検出するだけで下流側流量を高精
度に制御できる点で優れているが、オリフィスを使用す
るためにその微細孔が目詰りするという弱点を有してい
る。オリフィスはミクロンオーダーのオリフィス孔であ
り、このオリフィス孔がゴミ等で目詰りし、流量制御が
不可能になることがある。
THE INVENTION Problems to be Solved] This pressure-type flow rate control apparatus is superior in that it can control the downstream flow rate with high accuracy by simply detecting the upstream pressure P 1, the fine in order to use the orifice The weak point is that the holes are clogged. The orifice is a micron-order orifice hole, and the orifice hole may be clogged with dust or the like, making it impossible to control the flow rate.

【0012】流量制御される配管の内部は高度に清浄化
されていなければならないが、配管時のキリコ、ゴミ等
が残留する可能性がある。オリフィスが目詰まりを生起
した場合には、流量制御ができないためにプラント全体
が不安定になり、大量の不良品を発生することになる。
またガス流体の種類によっては化学反応が暴走して爆発
事故が起こる危険性もあった。これを防止するために、
配管内にガスケットフィルタを内蔵することも検討され
たが、配管のコンダクタンスに影響を与える欠点を有す
る。
Although the inside of the pipe whose flow rate is controlled must be highly purified, there is a possibility that dust, dust, and the like during the piping remain. When the orifice is clogged, the flow control cannot be performed, so that the whole plant becomes unstable and a large number of defective products are generated.
Also, depending on the type of gas fluid, there was a risk that a chemical reaction would run away and cause an explosion. To prevent this,
It has also been considered to incorporate a gasket filter in the pipe, but it has a drawback that affects the conductance of the pipe.

【0013】図13にはオリフィスに目詰まりが発生し
た場合の流量特性が示されている。パージ後流量特性と
は目詰まりがない場合の特性であり、例えば、図13に
於いて設定値を100%と指示した場合には、目詰まり
がなければN2 ガスは563.1SCCM(O印)流れ
るはずである。後続の反応系は全て期待通りの流量で設
計されている。ところが目詰まりがあると、この場合に
は485SCCM(口印)しか流れず、設計通りの反応
が期待できなくなる。但し、SCCMは標準状態の下に
於ける1分間当りのガスの流量(cc)を表わすもので
ある。
FIG. 13 shows the flow characteristics when the orifice is clogged. The post-purge flow rate characteristic is a characteristic when there is no clogging. For example, when the set value is designated as 100% in FIG. 13, if there is no clogging, the N 2 gas is 563.1 SCCM (O mark). ) Should flow. All subsequent reaction systems are designed with the expected flow rates. However, if there is clogging, only 485 SCCM (mark) flows in this case, and the reaction as designed cannot be expected. Here, SCCM indicates a gas flow rate (cc) per minute under a standard condition.

【0014】このように、オリフィスに目詰まりが生じ
ると、流量が設定値よりも低下する現象が出現する。半
導体や化学プラントでは、原料ガスに過不足が生じた場
合には爆発が発生したり、製品に大量の損害が生じ、オ
リフィスの目詰まりをどのように検出するかが大きな課
題とされていた。
As described above, when the orifice is clogged, a phenomenon that the flow rate becomes lower than the set value appears. In semiconductor and chemical plants, when the amount of raw material gas is excessive or insufficient, an explosion occurs or a large amount of damage occurs to a product, and how to detect clogging of an orifice has been a major issue.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点を改善
するためになされたものであり、請求項1に記載の圧力
式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出方法は、コ
ントロール弁とオリフィスとこれらの間の上流側圧力を
検出する圧力検出器と流量設定回路からなり、上流側圧
力P1 を下流側圧力P2 の約2倍以上に保持して下流側
の流量QC をQ C =KP1 (K:定数)で演算し、この
演算流量QC と設定流量QS との差信号QY によりコン
トロール弁を開閉制御する流量制御装置において、設定
流量QSを高設定流量QSHに保持する第1工程と、この
高設定流量QSHを低設定流量QSLに切換えて保持し上流
側圧力P1 を測定して圧力減衰データP(t)を得る第
2工程と、同条件でオリフィスに目詰まりがないときに
測定された基準圧力減衰データY(t)と前記圧力減衰
データP(t)とを対比する第3工程と、圧力減衰デー
タP(t)が基準圧力減衰データY(t)より所定度以
上開離したときに目詰まりを報知する第4工程から構成
されている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above disadvantages.
2. The pressure according to claim 1, wherein
The orifice clogging detection method in the flow control device
Control valve and orifice and the upstream pressure between them.
It consists of a pressure detector to detect and a flow rate setting circuit.
Force P1Is the downstream pressure PTwoDownstream side by holding at least about 2 times
Flow rate QCTo Q C= KP1(K: constant)
Calculation flow QCAnd set flow rate QSDifference signal QYBy con
In the flow control device that controls the opening and closing of the troll valve,
Flow QSTo the high set flow QSHAnd a first step of holding the
High set flow rate QSHTo the low set flow rate QSLSwitch to and hold upstream
Side pressure P1To obtain pressure decay data P (t)
When there is no clogging in the orifice under the same conditions as in two steps
Measured reference pressure decay data Y (t) and said pressure decay
A third step of comparing data P (t) with pressure decay data
P (t) is less than a predetermined degree from the reference pressure decay data Y (t).
Consists of the fourth step to notify clogging when the upper part is opened
Have been.

【0016】請求項4に記載の圧力式流量制御装置にお
ける目詰検出方法は、コントロール弁CVとオリフィス
2とこれらの間の上流側圧力P1 を検出する圧力検出器
14と流量設定回路32からなり、上流側圧力P1 を下
流側圧力P2 の約2倍以上に保持して下流側の流量QC
をQC =KP1 (K:定数)で演算し、この演算流量Q
C と設定流量QS との差信号QY によりコントロール弁
CVを開閉制御する流量制御装置において、設定流量Q
S を高設定流量QSHに保持する第1工程と、この高設定
流量QSHを低設定流量QSLに切換えて保持し、上流側圧
力P1 及び上流側温度Pt を測定すると共にこの測定値
を用いて圧力減衰データP(t)を演算する第2工程
と、同条件で、オリフィスに目詰まりがないときに測定
した上流側圧力Pt 及び上流側温度Tt を用いて演算し
た基準圧力減衰データY(t)と、前記圧力衰データP
(t)とを対比する第3工程と、圧力減衰データP
(t)が基準圧力減衰データY(t)より所定度以上開
離したときに目詰まりを報知する第4工程から構成され
ている。
The clogging detection method in a pressure type flow rate control apparatus according to claim 4, the pressure detector 14 and a flow rate setting circuit 32 for detecting the control valve CV and the orifice 2 an upstream pressure P 1 therebetween Thus, the upstream pressure P 1 is maintained at about twice or more the downstream pressure P 2 and the downstream flow rate Q C
Is calculated using Q C = KP 1 (K: constant), and the calculated flow rate Q
In the flow control device which controls the opening and closing of the control valve CV by the difference signal Q Y between the C and the set flow rate Q S, the set flow rate Q
The first step of holding S at the high set flow rate Q SH , switching the high set flow rate Q SH to the low set flow rate Q SL and holding the same, measuring the upstream pressure P 1 and the upstream temperature P t and performing this measurement a second step of calculating the pressure attenuation data P (t) by using the values, standards under the same conditions, were calculated using the upstream pressure P t and the upstream temperature T t measured when there is no clogging in the orifice The pressure decay data Y (t) and the pressure decay data P
(T) and pressure decay data P
The fourth step is to notify the clogging when (t) is separated from the reference pressure attenuation data Y (t) by a predetermined degree or more.

【0017】また、請求項7に記載の圧力式流量制御装
置におけるオリフィス目詰検出装置は、コントロール弁
とオリフィスとこれらの間の上流側圧力を検出する圧力
検出器と流量設定回路からなり、上流側圧力P1 を下流
側圧力P2 の約2倍以上に保持して下流側の流量QC
C =KP1 (K:定数)で演算し、この演算流量Q C
と設定流量QS との差信号QY によりコントロール弁を
開閉制御する流量制御装置において、オリフィスに目詰
まりがない条件下で高設定流量QSHから低設定流量QSL
に切換えて測定された上流側圧力P1 の基準圧力減衰デ
ータY(t)を記憶したメモリ装置と、オリフィスの実
際条件下で高設定流量QSHから低設定流量QSLに切換え
て、上流側圧力P1 の圧力減衰データP(t)を測定す
る前記圧力検出器と、圧力減衰データP(t)と基準圧
力減衰データY(t)とを対比演算する中央演算処理装
置と、圧力減衰データP(t)が基準圧力減衰データY
(t)より所定度以上開離すると目詰まりを報知するア
ラーム回路から構成されている。
Further, the pressure type flow control device according to claim 7 is provided.
The orifice clogging detector at the
To detect the orifice and upstream pressure between them
It consists of a detector and a flow rate setting circuit.1Downstream
Side pressure PTwoOf the downstream flow rate QCTo
QC= KP1(K: constant), and the calculated flow rate Q C
And set flow rate QSDifference signal QYControl valve
In the flow control device that controls opening and closing, the orifice is clogged.
High set flow rate Q under tight conditionsSHTo low set flow rate QSL
Pressure P measured by switching to1Reference pressure decay
Memory device storing the data Y (t) and the actual orifice
High set flow rate Q under extreme conditionsSHTo low set flow rate QSLSwitch to
And the upstream pressure P1The pressure decay data P (t) of
Pressure detector, pressure decay data P (t) and reference pressure
Central processing unit for performing comparison operation with force attenuation data Y (t)
And the pressure decay data P (t) is the reference pressure decay data Y
(T) When opening a predetermined degree or more, c
It is composed of an alarm circuit.

【0018】請求項9に記載の圧力式流量制御装置に於
けるオリフィス目詰検出装置は、コントロール弁CVと
オリフィス2とこれらの間の上流側圧力P1 を検出する
圧力検出器14と流量設定回路32からなり、上流側圧
力P1 を下流側圧力P2 の約2倍以上に保持して下流側
の流量QC をQC =KP1 (K:定数)で演算し、この
演算流量QC と設定流量QS との差信号QY によりコン
トロール弁を開閉制御する流量制御装置において、オリ
フィス上流側圧力Pを測定する圧力検出器14と、オリ
フィス上流側温度Tを検出する温度検出器24と、オリ
フィス2に目詰まりがない条件下で高設定流量QSHから
低設定流量QSLに切換えて測定した上流側圧力Pt 及び
上流側温度Tt を用いて演算した上流側圧力P1 の基準
圧力減衰データY(t)を記憶したメモリ装置Mと、前
記基準圧力減衰データY(t)を演算すると共に、オリ
フィス2の実際条件下で高設定流量QSHから低設定流量
SLに切換えて測定した上流側圧力Pt 及び上流側温度
t を用いて上流側圧力P 1 の圧力減衰データP(t)
を演算し、更に当該圧力減衰データP(t)と前記基準
圧力減衰データY(t)とを対比演算する中央演算処理
装置CPUと、圧力減衰データP(t)が基準圧力減衰
データY(t)より所定度以上開離すると目詰まりを報
知するアラーム回路46から構成されている。
The pressure type flow control device according to claim 9,
The orifice clogging detection device is connected to the control valve CV.
Orifice 2 and upstream pressure P between them1Detect
The pressure sensor 14 and the flow rate setting circuit 32
Force P1Is the downstream pressure PTwoDownstream side by holding at least about 2 times
Flow rate QCTo QC= KP1(K: constant)
Calculation flow QCAnd set flow rate QSDifference signal QYBy con
The flow control device that controls the opening and closing of the trawl valve
A pressure detector 14 for measuring the upstream pressure P of the fiss;
A temperature detector 24 for detecting the upstream temperature T of the fiss;
High set flow rate Q under conditions where clogging does not occur in fiss 2SHFrom
Low set flow rate QSLPressure P measured by switching totas well as
Upstream temperature TtPressure P calculated using1Standards of
A memory device M storing pressure decay data Y (t);
The reference pressure attenuation data Y (t) is calculated, and
High set flow rate Q under the actual conditions of fiss 2SHTo low set flow rate
Q SLPressure P measured by switching totAnd upstream temperature
TtUsing upstream pressure P 1Pressure decay data P (t)
, And the pressure decay data P (t) and the reference
Central arithmetic processing for comparing with pressure decay data Y (t)
The apparatus CPU and the pressure decay data P (t) correspond to the reference pressure decay.
Report clogging when opening more than predetermined degree from data Y (t)
It comprises an alarm circuit 46 for informing.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明は、図12と同様の圧力式
流量制御装置に用いるオリフィス目詰検出方法と目詰検
出装置に関するものであり、圧力式流量制御装置が動作
する前提条件は同一である。即ち、上流側圧力P1 を下
流側圧力P2 の約2倍以上に設定した場合には、オリフ
ィスの下流側流量QC は上流側圧力P1 にのみ依存し、
C =KP1 という線形条件が高精度に成立している。
オリフィスが同一の場合には比例定数Kは一定となり、
オリフィス孔の異なるオリフィスに変換する場合にのみ
定数Kを変更すればよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to an orifice clogging detection method and a clogging detection device used in a pressure type flow control device similar to that shown in FIG. 12. The preconditions for operating the pressure type flow control device are the same. It is. In other words, if you set the upstream pressure P 1 or more to about 2 times the downstream pressure P 2 is the downstream flow rate Q C of the orifice depends only on the upstream pressure P 1,
The linear condition of Q C = KP 1 is established with high accuracy.
When the orifices are the same, the proportionality constant K is constant,
The constant K may be changed only when converting to an orifice having a different orifice hole.

【0020】従って、特定の流体を一定の流量QS に制
御するには、上流側圧力P1 をP1=QS /Kの値にな
るようにコントロール弁CVを開閉制御すればよいこと
になる。即ち、上流側圧力P1 を常時測定しながら、そ
れに一対一の対応の関係でコントロール弁CVを開閉す
ればよいのである。
Therefore, in order to control a specific fluid to a constant flow rate Q S , it is sufficient to control the opening and closing of the control valve CV so that the upstream pressure P 1 becomes a value of P 1 = Q S / K. Become. That is, the control valve CV may be opened and closed in a one-to-one correspondence while the upstream pressure P 1 is constantly measured.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明に係る流量制御装置における目
詰検出装置の一例を示している。本装置は図12の装置
と機能的に同等であるが、マイクロコンピュータ制御で
ある点で異なる。従って、図12と同一部分には同一番
号を符してその説明を省略し、異なる符号および詳細点
を以下に説明する。
1 shows an example of a clogging detection device in a flow control device according to the present invention. This device is functionally equivalent to the device of FIG. 12, but differs in that it is microcomputer controlled. Therefore, the same portions as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Different reference numerals and details will be described below.

【0022】CPUは中央演算処理装置で、図12の演
算制御回路38に相当し、Mはデータ記憶用のメモリ装
置、42は外部との通信ポートPT、44はトリガー回
路等の外部回路、46は目詰まり時のアラーム回路、4
8は電源回路SC、50は±15Vの外部電源である。
AMPは増幅回路、A/DはA/D変換器を表わしてい
る。
The CPU is a central processing unit, which corresponds to the operation control circuit 38 in FIG. 12, M is a memory device for storing data, 42 is a communication port PT with the outside, 44 is an external circuit such as a trigger circuit, 46 Is an alarm circuit for clogging, 4
8 is a power supply circuit SC, 50 is an external power supply of ± 15V.
AMP represents an amplifier circuit, and A / D represents an A / D converter.

【0023】コントロール弁CVとしては、所謂ダイレ
クトタッチ型のメタルダイヤフラム弁が使用されてお
り、またその駆動部8には、圧電素子型駆動装置が使用
されている。尚、コントロール弁CVの駆動部8にはこ
の他に、磁歪素子型駆動装置やソレノイド型駆動装置、
モータ型駆動装置、空気圧型駆動装置、熱膨張型駆動装
置が用いられる。
As the control valve CV, a so-called direct-touch type metal diaphragm valve is used, and a piezoelectric element type driving device is used for the driving section 8 thereof. The drive section 8 of the control valve CV includes a magnetostrictive element type drive device, a solenoid type drive device,
A motor type driving device, a pneumatic type driving device, and a thermal expansion type driving device are used.

【0024】圧力検出器14には半導体歪型圧力センサ
が使用されているが、この他に、金属箔歪型圧力センサ
や静電容量型圧力センサ、磁気抵抗型圧力センサ等の使
用も可能である。
Although a semiconductor strain type pressure sensor is used for the pressure detector 14, a metal foil strain type pressure sensor, a capacitance type pressure sensor, a magnetoresistive type pressure sensor, or the like can also be used. is there.

【0025】温度検出器24には熱電対型温度センサが
使用されているが、測温抵抗型温度センサー等の公知の
各種温度センサが使用できる。
Although a thermocouple type temperature sensor is used for the temperature detector 24, various known temperature sensors such as a resistance temperature sensor can be used.

【0026】また、オリフィス2には、板状の金属薄板
製ガスケットに切削加工によって孔部を設けたオリフィ
スが使用されているが、この他に極細パイプやエッチン
グ及び放電加工により金属膜に孔を形成したオリフィス
等、公知のオリフィスを使用することもできる。
As the orifice 2, an orifice having a hole formed by cutting a plate-shaped thin metal gasket is used. In addition to this, a hole is formed in the metal film by an extremely fine pipe or etching and electric discharge machining. A known orifice such as a formed orifice may be used.

【0027】オリフィスを用いた流量制御装置をFCS
と略称するが、図1に示した流量制御装置FCSは、本
発明に係るオリフィス目詰検出装置を組込んだものであ
る。次に、図1に示す流量制御装置FCSの通常の流量
制御モードを図2のフローチャートにより説明する。
The flow control device using the orifice is FCS
The flow control device FCS shown in FIG. 1 incorporates the orifice clogging detection device according to the present invention. Next, a normal flow control mode of the flow control device FCS shown in FIG. 1 will be described with reference to a flowchart of FIG.

【0028】図2はプラント運転時における流量制御の
フローチャートであり、メモリ装置Mに記憶されたプロ
グラムに従って中央演算処理装置CPUにより実行され
る。ステップn1で流量制御モードであることが確認
(Y)されると、流量設定回路32から流量設定信号
(設定流量)QS が入力される(n2)。圧力検出器1
4により上流側圧力P1 が測定され(n3)、増幅回路
16およびA/D変換器18を介して中央演算処理装置
CPUにより下流側流量QがQ=KP1 (K:定数)を
通して演算される(n4)。
FIG. 2 is a flow chart of flow control during plant operation, which is executed by the central processing unit CPU according to a program stored in the memory device M. If it is confirmed (Y) in step n1 is a flow rate control mode, the flow rate setting signal from the flow rate setting circuit 32 (set flow rate) Q S is input (n2). Pressure detector 1
4, the upstream pressure P 1 is measured (n3), and the downstream flow rate Q is calculated by the central processing unit CPU through the amplifier circuit 16 and the A / D converter 18 through Q = KP 1 (K: constant). (N4).

【0029】同時に、上流側温度T1 が温度検出器24
により検出され(n5)、増幅回路26およびA/D変
換器28を介して前記装置CPUに入力され、このデー
タに基づいて流量の温度補正が行なわれ、流量Qが演算
流量QC へと変換される(n6)。装置CPUの中で
は、演算流量QC と設定流量QS の差QY がQY =QC
−QS により算出される(n7)。
At the same time, the upstream temperature T 1 is
Is detected by (n5), via an amplifier circuit 26 and A / D converter 28 is input to the device CPU, flow temperature correction is performed on the basis of this data, conversion flow rate Q to the calculated flow rate Q C (N6). Among unit CPU, calculated flow rate Q C and the set flow rate Q difference S Q Y is Q Y = Q C
It is calculated by -Q S (n7).

【0030】この流量差信号QY が零になるように、コ
ントロール弁CVを以下のステップで制御する。まずQ
Y <0の場合(n8)にはコントロール弁CVを開方向
に駆動部8により制御し(n9)、またQY >0の場合
(n10)コントロール弁CVを閉方向に駆動(n1
1)して、ステップn3に戻る。QY =0の場合には、
流量制御が完成したものとしてコントロール弁CVを現
在の開度で固定する(n12)。流量差QY を完全に零
にすることは難かしいから、ステップn8およびn10
には多少の余裕度を設定することもできる。
[0030] As the flow rate difference signal Q Y becomes zero, controlling the control valve CV in the following steps. First Q
If Y <0 (n8), the control valve CV is controlled in the opening direction by the drive unit 8 (n9), and if Q Y > 0 (n10), the control valve CV is driven in the closing direction (n1).
1) Then, the process returns to step n3. If Q Y = 0,
Assuming that the flow control has been completed, the control valve CV is fixed at the current opening (n12). It Since Kashii flame to completely zero flow rate difference Q Y, Step n8 and n10
Can have some margin.

【0031】流量設定回路32の設定流量QS について
説明しておく。この設定流量(流量設定信号)QS は通
常電圧値で与えられ、しかも上流側圧力の設定値P1
1=QS /Kの関係が成立している。例えば流量を0
〜5(V)で表示すると、圧力範囲0〜3(kgf/c
2 abs)に対応しているという訳である。この範囲
をパーセント表示して0〜100(%)で表わすと、フ
ルスケール100(%)は流量QS では5(V)、上流
側圧力P1 では3(kgf/cm2 abs)に対応して
いる。例えば、設定値が50(%)なら流量QS は2.
5(V)、圧力P1 は1.5(kgf/cm2 abs)
に相当している。以下の説明では上記を前提とする。
[0031] keep describes the set flow rate Q S of the flow rate setting circuit 32. The set flow rate (flow rate setting signal) Q S is usually given at a voltage value, yet the relationship of the set value P 1 and P 1 = Q S / K of the upstream pressure is established. For example, if the flow rate is 0
-5 (V), pressure range 0-3 (kgf / c
m 2 abs). When representing this range percentage to 0-100 (%), the full scale 100 (%) corresponds to the flow rate Q S 5 (V), the upstream pressure P 1 3 (kgf / cm 2 abs) ing. For example, the flow rate Q S if the set value is 50 (%) 2.
5 (V), the pressure P 1 is 1.5 (kgf / cm 2 abs)
Is equivalent to The following description is based on the above.

【0032】次に、オリフィスの目詰まりを検出するた
めに、基礎データとなる基準圧力減衰データY(t)を
測定する基準減衰モードを説明する。この基準減衰モー
ドは、オリフィスの目詰まりが全く無い状態のとき、コ
ントロール弁を大きく開放(全開状態)した状態から閉
鎖(全閉状態)したときに上流側圧力P1 がどのように
減衰するかを調べるもので、目詰まりがある場合と対比
するための基準データとなるものである。
Next, a reference decay mode for measuring reference pressure decay data Y (t) serving as basic data for detecting clogging of the orifice will be described. Is this standard damping mode, when the clogging of the orifice is completely free state, the upstream pressure P 1 when closed (fully closed state) from the state greatly opened control valve (fully opened state) how decays Is used as reference data for comparison with the case where there is clogging.

【0033】図3は基準減衰モードの第1実施例を示す
フローチャートであり、外部回路44からの信号により
メモリ装置Mに記憶されたプログラムが始動実行され
る。
FIG. 3 is a flow chart showing a first embodiment of the reference attenuation mode, in which a program stored in the memory device M is started and executed by a signal from the external circuit 44.

【0034】基準減衰モードであることが確認されると
(n20)、設定流量QS として高設定流量QSHがCP
Uにセットされる(n21)。この高設定流量QSHとし
てはフルスケールの100%が一般的である。この状態
で上流側圧力P1 が測定され、このレンジでの最大値と
して最大圧力Pm で表わす(n22)。次に外部回路4
4からのトリガー信号により、設定流量QS として低設
定流量QSLがセットされ、この時点を時刻t=0(s)
とする(n23)。低設定流量QSLとしては0%が一般
的である。即ち、上流側圧力P1 を最大値から零(コン
トロール弁を全閉)にしてから上流側圧力P1 の減衰を
計測するのである。
[0034] When it is confirmed that the reference decay mode (n20), the high set flow rate Q SH is CP as a set flow rate Q S
It is set to U (n21). The high set flow rate Q SH is generally 100% of full scale. The state upstream pressure P 1 in is measured, expressed by the maximum pressure P m as the maximum value in this range (n22). Next, the external circuit 4
The low set flow rate Q SL is set as the set flow rate Q S by the trigger signal from No. 4, and at this time, time t = 0 (s).
(N23). As the low set flow rate Q SL 0% is common. That is, the upstream pressure P 1 after the maximum value to zero (fully closed control valve) to measure the attenuation of the upstream pressure P 1.

【0035】t=0から上流側圧力P1 を測定し(n2
4)、時刻と圧力データ(t、P1/Pm )をメモリ装
置Mに記憶させる(n25)。P1 /Pm にしたのは圧
力を規格化しただけであって、全く規格化しなくてもよ
いし、他の方法をとってもよい。時刻を微小時間Δtだ
け進ませ(n26)、測定時間tm になるまで(2
7)、データ(t、P1 /Pm )を測定しながらメモリ
装置Mに蓄えるのである。ここで測定時間tm はデータ
を蓄積できる時間であればよく、例えば5(s)、20
(s)等である。次に得られた多数のデータ(t、P1
/Pm )に、Y(t)=exp(−kt)を最小二乗法
によりフイッティングし(n28)、減衰パラメータk
を算出する(n29)。尚、現実の具体的な測定に於い
ては、前記測定時間tmを1s〜10sに亘って8段階
に切換え設定できるようにしており、また、内径が15
0μmのオリフィスの場合には、この間に50点の上流
側圧力P1 を測定している。
From t = 0, the upstream pressure P 1 is measured (n2
4), the time and pressure data (t, stores the P 1 / P m) in the memory device M (n25). The reason for setting P 1 / P m is only to normalize the pressure, and it is not necessary to standardize at all, or another method may be used. Time is advanced by a minute time Δt to (n26), until the measurement time t m (2
7) The data (t, P 1 / P m ) is measured and stored in the memory device M. Here the measurement time t m may be any time capable of storing data, for example, 5 (s), 20
(S). Next, a number of data (t, P 1) obtained
/ P m ), Y (t) = exp (−kt) is fitted by the least squares method (n28), and the attenuation parameter k
Is calculated (n29). In actual actual measurement, the measurement time tm can be switched and set in eight steps from 1 s to 10 s.
In the case of a 0 μm orifice, the upstream pressure P 1 at 50 points is measured during this period.

【0036】このようにして、基準圧力減衰データY
(t)が理論式Y(t)=exp(−kt)として与え
られる。目詰まりのない同一のオリフィス孔に対して
は、減衰パラメータkは一定値となる。この基準圧力減
衰データY(t)がメモリ装置Mに記憶される。
Thus, the reference pressure decay data Y
(T) is given as theoretical formula Y (t) = exp (−kt). For the same orifice hole without clogging, the damping parameter k has a constant value. This reference pressure decay data Y (t) is stored in the memory device M.

【0037】基準圧力減衰データY(t)は図4に細実
線で示され、最大値は1に規格化されている。もちろん
規格化せずに圧力P1 の値を減衰データとしてもよい。
上記の方法では、QSH→QSLの変化を100%→0%、
即ちコントロール弁CVでは全開→全閉としたが、これ
に限られるものではない。例えばQSH=50%とするこ
ともでき、またQSL=20%とすることも可能である。
その中でも減衰曲線が最も顕著なカーブを示すものとし
て100%→0%が選択されたに過ぎないものである。
The reference pressure decay data Y (t) is shown by a thin solid line in FIG. 4, and the maximum value is normalized to 1. Of course the values of pressure P 1 may be attenuated data without normalization.
In the above method, the change of Q SH → Q SL is changed from 100% → 0%,
That is, although the control valve CV is changed from fully open to fully closed, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to set Q SH = 50% and Q SL = 20%.
Among them, 100% → 0% is merely selected as the one showing the most remarkable attenuation curve.

【0038】基準圧力減衰データY(t)は、オリフィ
スに目詰まりがない最良条件下で測定されたものであ
り、一般的な意味で目詰りがない状態はこの最良条件を
意味するものではない。例えば、小量の目詰まりがあっ
ても目詰まりなしと判定する場合もあり、本実施例では
フルスケール値で±0.2%、従って規格化が1の場合
には±0.002を目詰まりなしの誤差範囲とする。こ
の誤差範囲は状況に応じて種々変更することができる。
The reference pressure decay data Y (t) is measured under the best condition in which the orifice is not clogged, and the state without clogging in a general sense does not mean the best condition. . For example, in some cases, it is determined that there is no clogging even if there is a small amount of clogging. In this embodiment, the full scale value is ± 0.2%, and therefore, when the standardization is 1, ± 0.002 is set. Error range without clogging. This error range can be variously changed according to the situation.

【0039】次に、フローファクタFFについて説明し
ておく。本発明に係る流量制御装置は、同一のオリフィ
スで複数のガス種を制御できる利点を有する。前述した
ように、同一のオリフィス径のオリフィスでは、下流側
流量QC はQC =KP1 (K:定数)で与えられること
が分っている。この場合、定数Kはガス種が変わると変
化することが知られている。
Next, the flow factor FF will be described. The flow control device according to the present invention has an advantage that a plurality of gas types can be controlled by the same orifice. As described above, in the orifice of the same orifice diameter, the downstream flow rate Q C is Q C = KP 1: has been found that given by (K constant). In this case, it is known that the constant K changes when the gas type changes.

【0040】例えば、N2 ガス、Arガス、O2 ガスに
対応して、定数KをKN 、KA 、K O と表わそう。通
常、N2 ガスを基準にしたフローファクタFFで表わす
ことが行なわれている。従って、N2 ガス、Arガス、
2 ガスのフローファクタFFをFFN 、FFA 、FF
O で表わすと、FFN =KN /KN =1、FFA =KA
/KN 、FFO =KO /KN で与えられる。つまり、フ
ローファクタFFとは実際のガスの流量とN2 換算流量
との比率であり、FF=実ガス流量/N2 換算流量で定
義されるファクタである。表1にガス種毎のフローファ
クタの値が掲載されている。
For example, NTwoGas, Ar gas, OTwoTo gas
Correspondingly, the constant K isN, KA, K OLet's express it. Through
Always NTwoExpressed by flow factor FF based on gas
Things are going on. Therefore, NTwoGas, Ar gas,
OTwoGas flow factor FF to FFN, FFA, FF
OFFN= KN/ KN= 1, FFA= KA
/ KN, FFO= KO/ KNGiven by That is,
Low factor FF is the actual gas flow rate and NTwoConverted flow rate
FF = actual gas flow rate / NTwoDetermined by converted flow rate
Is a defined factor. Table 1 shows the flow parameters for each gas type.
Kuta values are listed.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】発明者等は、基準圧力減衰データY(t)
=exp(−kt)の減衰パラメータkがフローファク
タFFと密接な関係を有していることを究明するに到っ
た。その関係式は流量と同様に、実ガス減衰パラメータ
=FF×N2 ガス減衰パラメータである。従って、N2
ガスの減衰パラメータkN さえ測定しておけば、任意ガ
スの減衰パラメータkはk=FF×kN によって決める
ことができる。
The inventors have determined that the reference pressure decay data Y (t)
It has been found that the attenuation parameter k of = exp (-kt) has a close relationship with the flow factor FF. The relational expression is, like the flow rate, the actual gas attenuation parameter = FF × N 2 gas attenuation parameter. Therefore, N 2
If only the gas damping parameter k N is measured, the damping parameter k of an arbitrary gas can be determined by k = FF × k N.

【0043】図5は、実際に使用しているオリフィスに
対する目詰検出モードのフローチャートである。目詰検
出は実際のプラント運転時は困難であるから、プロセス
終了後、設定流量が規定値(即ち、設定流量値が1Vを
越える任意の値・しきい値)になると、その減少方向を
トリガ信号として目詰検出モードに入る。
FIG. 5 is a flowchart of the clogging detection mode for the orifice actually used. Since it is difficult to detect clogging during actual plant operation, when the set flow rate reaches a specified value (ie, an arbitrary value / threshold value exceeding 1 V) after the end of the process, the direction of decrease is triggered. Enter the clogging detection mode as a signal.

【0044】本実施例では設定流量値が1Vになれば、
トリガー信号Tr1が中央演算処理装置CPUに入力され
る。この信号により目詰検出モードであることを確認し
(n30)、メモリ装置Mから基準圧力減衰データY
(t)をCPUに送信する(n31)。このデータとし
ては実際に測定対象としている実ガスに対するY(t)
でもよいし、N2 に対する減衰パラメータkとフローフ
ァクタFFでもよい。後者の場合にはY(t)=exp
(−kt×FF)によって実ガスに対する基準圧力減衰
データY(t)を算出することができる。本実施例で
は、初期設定時に前記Y(f)として、メモリ装置Mに
下表のようなテーブルをメモリしておき、当該テーブル
との比較により目詰まり検出を行なうようにしている。
In this embodiment, if the set flow rate value becomes 1 V,
Trigger signal Tr 1 is input to the central processing unit CPU. It is confirmed from this signal that the mode is the clogging detection mode (n30).
(T) is transmitted to the CPU (n31). This data includes Y (t) for the actual gas to be actually measured.
Or the attenuation parameter k for N 2 and the flow factor FF. In the latter case, Y (t) = exp
The reference pressure decay data Y (t) for the actual gas can be calculated by (−kt × FF). In this embodiment, a table as shown in the table below is stored in the memory device M as the Y (f) at the time of initial setting, and clogging is detected by comparing the table with the table.

【表2】 [Table 2]

【0045】次に、高設定流量QSHを入力し、この時点
をt=0(s)として時間計測を行ない(n32)、上
流側圧力P1 を測定し、その値を最大圧力Pm とする
(n33)。微小時間Δtを多数回繰返しながら(n3
4)、高設定時間tO になると(n35)、低設定流量
SLに切換え、この時点を再びt=0(s)とする(n
36)。本実施例では、前述した通り高設定流量QSH
100%、低設定流量Q SL=0%とし、高設定時間tO
=1(s)とする。この高設定時間tO は上流側圧力P
1 が安定する時間であれば任意に採ることができる。
Next, the high set flow rate QSHAt this point
Is set to t = 0 (s) and time measurement is performed (n32).
Outflow pressure P1Is measured and the value is referred to as the maximum pressure PmTo be
(N33). While repeating the minute time Δt many times (n3
4) High setting time tO(N35), the low set flow rate
QSL, And at this time, t = 0 (s) again (n
36). In this embodiment, as described above, the high set flow rate QSH=
100%, low set flow rate Q SL= 0% and the high setting time tO
= 1 (s). This high setting time tOIs the upstream pressure P
1Can be taken arbitrarily as long as the time is stable.

【0046】更に、微小時間Δtを多数回繰返しながら
(n37)、時間が低設定時間t1になると(n3
8)、上流側圧力P1 (t1 )を検出する(n39)。
最大圧力Pm で規格化した圧力減衰データP(t1 )=
1 (t1 )/Pm が、基準圧力減衰データY(t1
から誤差mの範囲内に存在すれば(n40)、目詰なし
を表示し、アラーム信号ALをオフにする(n42)。
もし誤差範囲外であれば(n40)、目詰を表示し、ア
ラーム信号ALをオンにする(n41)。
[0046] In addition, while repeating a number of times a minute time Δt (n37), and time is the low set time t 1 (n3
8) The upstream pressure P 1 (t 1 ) is detected (n39).
Pressure decay data P (t 1 ) normalized by the maximum pressure P m =
P 1 (t 1 ) / P m is the reference pressure decay data Y (t 1 )
If it is within the range of the error m from (n40), no clogging is displayed and the alarm signal AL is turned off (n42).
If it is out of the error range (n40), clogging is displayed and the alarm signal AL is turned on (n41).

【0047】前記の低設定時間t1 は対比時間であり、
0.6(s)でも1.6(s)でもよく、対比が容易な
時間を選定すればよい。また、圧力減衰データP(t)
は上流側圧力P1 (t)を最大圧力Pm により規格化し
たものを用いたが、別段規格化しなくてもよい。規格化
しない場合には、基準圧力減衰データY(t)も規格化
しないで用いた方がよい。この場合、ステップn40は
|P1 (t1 )−Y(t1 )|/Pm <nの計算式にな
る。即ち、規格化した場合はP(t)=P1 (t)/P
m となるが、規格化しない場合はP(t)=P1 (t)
とすればよいのである。この他にも圧力減衰データP
(t)の定数があり、重要なことはP(t)とY(t)
の定数をオリフィスの目詰まり以外は同一条件に設定し
ておくことである。
The low setting time t 1 is a comparison time,
The time may be 0.6 (s) or 1.6 (s), and a time that can be easily compared may be selected. Also, the pressure decay data P (t)
Used the one in which the upstream pressure P 1 (t) was standardized by the maximum pressure P m, but it need not be separately standardized. If not standardized, it is better to use the standard pressure decay data Y (t) without standardization. In this case, step n40 is | P 1 (t 1) -Y (t 1) | / become P m <calculation formula n. That is, when normalized, P (t) = P 1 (t) / P
m , but when not standardized, P (t) = P 1 (t)
That's it. In addition, pressure decay data P
There is a constant of (t), the important thing is that P (t) and Y (t)
Is set to the same condition except for clogging of the orifice.

【0048】本実施例では、誤差mは0.2%F.
S.、即ちm=0.002を設定している。しかし、こ
の誤差範囲は仮に目詰まりがないとする範囲を与えるに
すぎないから、0.5%F.S.、即ちm=0.005
と設定してもよく、精度に応じた任意性を有している。
In this embodiment, the error m is 0.2% F.
S. That is, m = 0.002 is set. However, this error range merely provides a range in which no clogging occurs, so that 0.5% F. S. Ie, m = 0.005
May be set, and the arbitrarily has an arbitrary property according to the accuracy.

【0049】また、図5の本実施例ではt=t1 の1点
のデータで目詰判断をしたが、複数時点の判断でもよ
く、更に多数の点を利用し、圧力減衰曲線全体での対比
判断を行ってもよい。尚、現実の実施に於いては、t=
1 〜t=tnの4〜5点について連続的に上述の如き
目詰判断をし、各点に於ける初期基準値と測定値の差デ
ータの積算平均でもって最終的な目詰判断を行ってい
る。
In this embodiment shown in FIG. 5, the clogging is determined based on the data of one point at t = t 1 , but the determination may be made at a plurality of points. A comparison determination may be made. Note that in actual implementation, t =
t 1 to the ~t = continuously above-mentioned clogging determination for 4-5 points tn, the final Metsume determined with a cumulative average of the difference data in the initial reference value and the measured values to each point Is going.

【0050】圧力減衰曲線を示す図4から判るように、
目詰まりがない場合の細実線に対して±0.2%F.
S.の誤差範囲を点線により与えている。この点線範囲
内に含まれた場合には、目詰まりなしである。太実線は
規格化された圧力減衰データであり、約1.6秒後の実
測値が点線範囲外にあるため、目詰表示がなされ、アラ
ームが報知される。
As can be seen from FIG. 4 showing the pressure decay curve,
± 0.2% F. with respect to the thin solid line without clogging.
S. Is given by a dotted line. If it falls within this dotted line range, there is no clogging. The bold solid line is the normalized pressure decay data. Since the measured value after about 1.6 seconds is out of the range of the dotted line, clogging is displayed and an alarm is issued.

【0051】図6は、図5の実施例に於ける信号のタイ
ムチャートである。トリガ信号Triの立上りにより高設
定流量QSHが入力され、tO 秒後に低設定流量QSLに設
定された後、t1 秒後の圧力減衰データP(t)を実測
する。誤差範囲外であればアラーム信号ALがオンにな
る。
FIG. 6 is a time chart of signals in the embodiment of FIG. The high set flow rate Q SH is input at the rise of the trigger signal Tri , and after the low set flow rate Q SL is set after t O seconds, the pressure decay data P (t) after t 1 second is actually measured. If outside the error range, the alarm signal AL is turned on.

【0052】本発明においては、基準圧力減衰データY
(t)と圧力減衰データP(t)は規格化されていても
いなくてもどちらでもよい。また、本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱
しない範囲における種々の変形例、設計変更等をその技
術的範囲内に包含するものである。
In the present invention, the reference pressure decay data Y
(T) and the pressure decay data P (t) may or may not be standardized. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes various modifications and design changes within the technical scope thereof without departing from the technical idea of the present invention.

【0053】図7は、オリフィスの目詰まりを検出する
ために、基礎データとなる基準圧力減衰データY(t)
を得るための基準減衰モードの第2実施例のフローチャ
ートを示すものであり、前記第1実施例の図3に相当す
るものである。
FIG. 7 shows reference pressure decay data Y (t) as basic data for detecting clogging of an orifice.
FIG. 6 is a flowchart of a second embodiment of the reference attenuation mode for obtaining the second embodiment, and corresponds to FIG. 3 of the first embodiment.

【0054】前記図3の第1実施例に於いては、基準圧
力減衰データY(t)を得る際に、オリフィス上流側の
流体の温度Tが、圧力減衰に及ぼす影響を全く考慮に入
れていない。また、このことは、前記図5に示した目詰
検出モードに於ける圧力減衰データP(t)を測定する
際にも同じである。
In the first embodiment shown in FIG. 3, when obtaining the reference pressure decay data Y (t), the effect of the temperature T of the fluid upstream of the orifice on the pressure decay is completely taken into consideration. Absent. This is the same when measuring the pressure decay data P (t) in the clogging detection mode shown in FIG.

【0055】一方、現実の目詰まり検出に於いては、基
準圧力減衰データY(t)を得たときの流体の温度T
と、目詰まり検出を行なう際の流体の温度Tとが、等し
いと云うことはほとんどなく、両者の間に温度差のある
のが通常である。
On the other hand, in actual clogging detection, the fluid temperature T at the time when the reference pressure decay data Y (t) is obtained.
And the temperature T of the fluid when the clogging is detected is hardly equal, and there is usually a temperature difference between the two.

【0056】ところで、前記第1実施例に示した方法に
より目詰まりを検出した場合に、基準圧力減衰データY
(t)を測定したときのオリフィス上流側の流体温度
と、圧力減衰データP(t)を測定したときのオリフィ
ス上流側の流体温度に差があると、目詰まり検出の精度
が悪くなる。具体的には、温度差が約10℃程度になる
と、目詰まり面積の検出値に約3%の誤差を生ずること
が、実験により確認されている。
When clogging is detected by the method shown in the first embodiment, the reference pressure decay data Y
If there is a difference between the fluid temperature upstream of the orifice when (t) is measured and the fluid temperature upstream of the orifice when the pressure decay data P (t) is measured, the accuracy of the clogging detection will deteriorate. Specifically, it has been confirmed by experiments that when the temperature difference is about 10 ° C., an error of about 3% occurs in the detected value of the clogged area.

【0057】前記図7及び後述する図8に示す第2実施
例は、オリフィス上流側の温度が異なることによる目詰
まり検出の精度の低下を防止するために開発されたもの
であり、基準圧力減衰データY(t)と圧力減衰データ
P(t)の検出時にオリフィス上流側の流体温度に差が
あっても、目詰まり検出精度が低下しないようにするた
め、前記基準圧力減衰データY(t)及び圧力減衰デー
タP(t)を、検出した流体の温度及び圧力の値を用い
て、流体の流れの理論式から演算により求めるようにし
たものである。
The second embodiment shown in FIG. 7 and FIG. 8, which will be described later, has been developed in order to prevent a decrease in the accuracy of clogging detection due to a difference in temperature on the upstream side of the orifice. Even if there is a difference between the fluid temperature on the upstream side of the orifice at the time of detecting the data Y (t) and the pressure decay data P (t), the reference pressure decay data Y (t) is used in order to prevent the detection accuracy of the clogging from decreasing. The pressure decay data P (t) is obtained by calculation from the theoretical expression of the flow of the fluid using the detected temperature and pressure values of the fluid.

【0058】先ず、基準圧力減衰データY(t)を得る
方法について説明する。尚、この基準圧力減衰データY
(t)は図1のオリフィス2に全く目詰まりがない場合
のオリフィス上流側の圧力減衰状態を示すものである。
図1及び図7を参照して、外部回路44からのトリガー
信号により、メモリ装置Mに記憶されたプログラムが始
動実行される。基準減衰モードであることが確認される
と(n20a)、設定流量QS として高設定流量QSH
CPUにセットされる(n21a)。この高設定流量Q
SHとしてはフルスケールの100%が一般的である。こ
の状態で上流側圧力P1 が測定され、このレンジでの最
大値として最大圧力Pm =PO で表わす(n22a)。
前記外部回路44からのトリガー信号により、設定流量
S として高設定流量Q SHがセットされると、(n21
a)、この状態が2秒間保持され、2秒後には設定流量
S として低設定流量QSLがセットされる。この時点を
時刻t=0(s)とする(n23a)。低設定流量QSL
としては0%が一般的である。即ち、上流側圧力P1
最大値から零(コントロール弁を全閉)にしてから上流
側圧力P1の減衰を計測するのである。
First, reference pressure decay data Y (t) is obtained.
The method will be described. The reference pressure decay data Y
(T) shows the case where the orifice 2 in FIG. 1 has no clogging.
5 shows a pressure attenuation state on the upstream side of the orifice.
Referring to FIGS. 1 and 7, trigger from external circuit 44
The signal starts the program stored in the memory device M.
Be executed. Confirm that it is in reference attenuation mode
And (n20a), set flow rate QSHigh set flow rate QSHBut
It is set in the CPU (n21a). This high set flow rate Q
SHIs generally 100% of full scale. This
Upstream pressure P1Is measured and the highest
Maximum pressure P as large valuem= PO(N22a).
According to a trigger signal from the external circuit 44, the set flow rate
QSHigh set flow rate Q SHIs set, (n21
a), this state is maintained for 2 seconds, and after 2 seconds, the set flow rate
QSAs low flow rate QSLIs set. At this point
Time t = 0 (s) is set (n23a). Low set flow rate QSL
Is generally 0%. That is, the upstream pressure P1To
Upstream from maximum value to zero (control valve fully closed)
Side pressure P1Is measured.

【0059】t=0から上流側圧力P1 =Pt 及び上流
側温度T1 =Tt 測定し(n43a)、時刻と圧力デー
タと温度データ(t、Pt 、Tt )をメモリ装置Mに記
憶させる(n43a)。このデータの測定は、時刻を微
小時間Δtだけ進ませ(n26a)、測定時間tmにな
るまで(n27a)まで測定をし乍ら、メモリ装置Mに
蓄えるのである。ここで、測定時間tmはデータを蓄積
できる時間であればよく、例えば5(s)、20(s)
等である。尚、現実の具体的な測定に於いては、前記測
定時間tmを1S 〜10S に亘って8段階に切換え設定
できるようにしており、また、内径が150μmのオリ
フィスの場合には、この間に50点の上流側圧力P1
上流側温度T1 を測定している。
From t = 0, the upstream pressure P 1 = P t and the upstream temperature T 1 = T t are measured (n43a), and the time, pressure data and temperature data (t, P t , T t ) are stored in the memory device M. (N43a). This data is measured by advancing the time by a minute time Δt (n26a) and storing the data in the memory device M while measuring until the measurement time tm (n27a). Here, the measurement time tm may be a time during which data can be accumulated, for example, 5 (s) and 20 (s).
And so on. In actual actual measurement, the measurement time tm can be switched and set in eight steps from 1 S to 10 S. In the case of an orifice having an inner diameter of 150 μm, the At 50 points upstream pressure P 1 ,
The upstream temperature T 1 of is measured.

【0060】また、前記上流側圧力P1 、上流側温度T
1 の測定と並行して、これらの読み取りデータを用い
て、CPUに於いて基準圧力減衰データY(t)=ZS
(t)の演算が行なわれる(n45a)。そして、演算
された基準圧力減衰データY(t)=ZS (t)はメモ
リ装置Mに蓄えられる。
The upstream pressure P 1 , the upstream temperature T
In parallel with the measurement of 1 , using these read data, the reference pressure decay data Y (t) = Z S in the CPU.
The operation of (t) is performed (n45a). Then, the calculated reference pressure attenuation data Y (t) = Z S (t) is stored in the memory device M.

【0061】本第2実施例に於いては、前記基準圧力減
衰データY(t)=ZS (t)は、上流側圧力P1 の降
下が、所謂「流体の理論式」に基づいて演算され、「上
流側圧力P1 の降下の度合を対数で表示した値Z
S (t)」がCPUに於いて演算される。
In the second embodiment, the reference pressure decay data Y (t) = Z S (t) is obtained by calculating the drop of the upstream pressure P 1 based on a so-called “fluid theoretical formula”. is "upstream pressure P value Z which displays the degree of drop in 1 log
S (t) "is calculated in the CPU.

【0062】また、本実施例では、前記「流体の理論
式」として下記の式を用いている。
In the present embodiment, the following equation is used as the "theoretical equation of fluid".

【数3】 但し、ここで、PO =Pm は初期時(標準時)の上流側
圧力、Pt は時間t経過後の上流側圧力、Sはオリフィ
ス2の断面積、Ct は時間tに於けるガス比熱比の定
数、Rt は時間tに於けるガス定数、Tt は時間tに於
ける上流側温度、VはFCS装置の内容積、tn は測定
開始からの経過時間(単位時間×n番目)である。ま
た、上記ガス比熱比の定数Cは、次の式で与えられる
ものである。
(Equation 3) Here, P O = P m is the upstream pressure at the initial time (standard time), P t is the upstream pressure after the lapse of time t, S is the cross-sectional area of the orifice 2, and C t is the gas at the time t. constant of specific heat ratio, R t is at the gas constant in time t, T t is in the upstream temperature in time t, V is the internal volume of the FCS device, t n is the elapsed time (unit time × n from the measurement start Th). The constant C of the gas specific heat ratio is given by the following equation.

【数4】 但し、kはガスの比熱比である。(Equation 4) Here, k is a specific heat ratio of the gas.

【0063】また、上流側圧力PO の圧力降下した度合
を対数で表現した値ZS (t)は、次の式で与えられ
るものである。
The value Z S (t) expressing the degree of the pressure drop of the upstream pressure P O in logarithm is given by the following equation.

【数5】 但し、CO ・RO ・TO は初期時(基準時)に於けるガ
ス比熱比の定数、ガス定数、上流側温度であり、また、
t 、Rt 、Tt は測定開始から時間tの時点(n番
目)に於けるガス比熱比の定数、ガス定数、上流側温度
である。
(Equation 5) Here, C O · R O · T O are the constant of the specific heat ratio of the gas at the initial stage (base time), the gas constant, and the upstream temperature.
C t , R t , and T t are the constant of the gas specific heat ratio, the gas constant, and the upstream temperature at the time point (n-th) from the start of measurement.

【0064】測定開始時t=0から各時間t1 、t2
n 毎に前記式を用いて基準圧力減衰データY(t)
=ZS (t)がCPUで演算され、その結果がメモリ装
置Mに順次蓄えられて行く。
Each time t 1 , t 2, ... From the measurement start time t = 0.
Reference pressure decay data Y (t) using the above equation for each t n
= Z S (t) is calculated by the CPU, and the result is sequentially stored in the memory device M.

【0065】次に、実際に使用をしているオリフィスに
対する目詰まりの検出について説明する。図8は、第2
実施例に於けるオリフィス検出モードのフローチャート
を示すものである。目詰検出は実際のプラント運転時は
困難であるから、プロセス終了後、設定流量が規定値
(即ち、設定流量値が1Vを越える任意の値・しきい
値)になると、その減少方向をトリガ信号として目詰検
出モードに入る。
Next, detection of clogging of the orifice actually used will be described. FIG.
4 is a flowchart of an orifice detection mode in the embodiment. Since it is difficult to detect clogging during actual plant operation, when the set flow rate reaches a specified value (ie, an arbitrary value / threshold value exceeding 1 V) after the end of the process, the direction of decrease is triggered. Enter the clogging detection mode as a signal.

【0066】本実施例では設定流量値が1Vになれば、
トリガ信号が中央演算処理装置CPUに入力される。こ
の信号により目詰検出モードであることを確認し、(n
30a)、メモリ装置Mから基準圧力減衰データY
(t)をCPUに送信する(n31a)。このデータと
しては、実際に測定対象としている実ガスに対するY
(t)=ZS (t)でもよいし、N2 に対する基準圧力
減衰データZS (t)に、ガス種に応じて予かじめ定め
たフローファクタFFに対する定数Aを乗じたものでも
よい。
In this embodiment, if the set flow rate value becomes 1 V,
The trigger signal is input to the central processing unit CPU. It is confirmed from this signal that the mode is the clogging detection mode, and (n
30a), the reference pressure decay data Y from the memory device M
(T) is transmitted to the CPU (n31a). This data includes Y for the actual gas to be actually measured.
(T) = Z S (t), or may be obtained by multiplying the reference pressure attenuation data Z S (t) for N 2 by a constant A for a flow factor FF determined in advance according to the gas type.

【0067】次に、高設定流量QSHを入力し、この時点
をt=0(s)として時間計測を行ない(n32a)、
上流側圧力P1 を測定し、その値を最大圧力Pm とする
(n33)。微小時間Δtを多数回繰返しながら(n3
4a)、高設定時間tO になると(n35a)、低設定
流量QSLに切換え、この時点を再びt=0(s)とする
(n36a)。本実施例では、前述した通り高設定流量
SH=100%、低設定流量QSL=0%とし、高設定時
間tO =2(s)とする。この高設定時間tOは上流側
圧力P1 が安定する時間であれば任意に採ることができ
る。
Next, the high set flow rate Q SH is input, and the time is set as t = 0 (s), and the time is measured (n32a).
The upstream pressure P 1 is measured, and its value as the maximum pressure P m (n33). While repeating the minute time Δt many times (n3
4a) When the high set time t O is reached (n35a), the flow rate is switched to the low set flow rate Q SL , and this time is set to t = 0 (s) again (n36a). In the present embodiment, as described above, the high set flow rate Q SH = 100%, the low set flow rate Q SL = 0%, and the high set time t O = 2 (s). The high setting time t O can be arbitrarily set as long as the upstream pressure P 1 is stabilized.

【0068】更に、微小時間Δtを多数回繰返しながら
(n37a)、時間が低設定時間t 1 になると(n38
a)、上流側圧力Pt1 及び上流側温度Tt1 を検出す
る(n39a)。検出された上流側圧力Pt1 、上流側
温度Tt1 は必要に応じてメモリ装置Mに蓄えられ、次
に、中央演算装置CPUに於いて、一次側圧力Pt1
圧力降下度合を対数で表示した値(即ち、圧力減衰デー
タP(t1 )=Z(t 1 ))が演算される(n48)。
Further, while repeating the minute time Δt many times,
(N37a), the time is the low set time t 1Becomes (n38
a), upstream pressure Pt1And upstream temperature Tt1Detect
(N39a). Detected upstream pressure Pt1, Upstream
Temperature Tt1Is stored in the memory device M as needed, and
In the central processing unit CPU, the primary pressure Pt1of
Logarithmic value of pressure drop (ie, pressure decay data)
TA P (t1) = Z (t 1)) Is calculated (n48).

【0069】演算された圧力減衰データP(t1 )=Z
(t1 )は、先にメモリ装置Mへ入力されている基準圧
力減衰データY(t1 )と比較され(n49)、|Y
(t1)−P(t1 )|が許容される誤差の範囲m外に
あれば(n49)、目詰まりを表示し、アラームALを
onにする。(n41a)。また、|Y(t1 )−P
(t1 )|が許容される誤差範囲内にあれば、時間の加
算が行なわれ(n=50)、第2単位時間t=t2 に於
ける測定、演算及び対比が繰り返され、t=tn に至れ
ば(n=51)、最終的に目詰まりなしの表示及びアラ
ームALのオフが行なわれる(n42a)。
Calculated pressure decay data P (t 1 ) = Z
(T 1 ) is compared with the reference pressure attenuation data Y (t 1 ) previously input to the memory device M (n49), and | Y
If (t 1 ) −P (t 1 ) | is out of the permissible error range m (n49), clogging is displayed and the alarm AL is turned on. (N41a). Also, | Y (t 1 ) −P
If (t 1 ) | is within the allowable error range, time addition is performed (n = 50), and measurement, calculation and comparison at the second unit time t = t 2 are repeated, and t = When t n is reached (n = 51), the display without clogging and the alarm AL are finally turned off (n42a).

【0070】尚、図8の第2実施例の目詰検出モードに
於いては、ステップn48で圧力減衰データP(t1
=Z(t1 )を演算し、この演算値に基づいてステップ
n49で目詰まりの判定を行なったあと、目詰まりがな
ければ、ステップ51で時間の加算をして、次の上流側
圧力Pt 及び温度Tt の検出を行なうようにしている。
しかし、このような方式に代えて、ステップn46に於
いて上流側圧力Pt 及び温度Tt の検出を単位時間毎に
連続的に行なうと共にこれと並行して、ステップn48
に於いて、各単位時間毎の圧力減衰データP(t1 )を
演算し、当該演算値を用いて各単位時間毎に目詰まりの
判定を行なうようにしてもよい。
In the clogging detection mode of the second embodiment shown in FIG. 8, the pressure decay data P (t 1 ) is determined at step n48.
= Z (t 1 ), and clogging is determined in step n49 based on the calculated value. If there is no clogging, time is added in step 51, and the next upstream pressure P t and the temperature Tt are detected.
However, instead of such a method, in parallel to this with the detection of the upstream pressure P t and temperature T t for each unit time continuously in step n46, the step n48
In this case, the pressure decay data P (t 1 ) for each unit time may be calculated, and clogging may be determined for each unit time using the calculated value.

【0071】図9、図10及び図11は、本発明の第2
実施例によりオリフィスの目詰検出を行なった場合の試
験結果を示すものであり、オリフィス内径160μm、
単位時間t(0.012sec)、基準温度25℃、温
度変動+10°及び−10°、とした場合の、圧力降下
特性(図9)、Z(t)の計算結果(図10)及び基準
時の演算値(25℃)ZS (t)と目詰まり検査時の演
算値Z(t)との差(図11)を示すものである。
FIGS. 9, 10 and 11 show the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows test results in the case where clogging of an orifice was detected according to an example.
Pressure drop characteristics (FIG. 9), calculation results of Z (t) (FIG. 10) and reference time when unit time t (0.012 sec), reference temperature 25 ° C., temperature fluctuation + 10 ° and −10 °, 11 shows the difference between the calculated value (25 ° C.) Z S (t) and the calculated value Z (t) at the time of clogging inspection (FIG. 11).

【0072】第2実施例の場合には、図9及び図10か
らも明らかなように、目詰まりの検査時の上流側ガス温
度T(t)が基準時の温度(25℃)より±10℃異な
ったとしても、圧力降下特性(図8)及びZ(t)の計
算値は、基準値温度(25℃)の場合と殆んど同一とな
り、上流側ガス温度の変化による誤差がほぼ完全に補正
されることになる。その結果、上流側ガス温度が基準減
衰データを得た時のガス温度よりも相当に変化している
場合であっても、高精度な安定した目詰まり検出を行な
うことができる。
In the case of the second embodiment, as apparent from FIGS. 9 and 10, the upstream side gas temperature T (t) at the time of clogging inspection is ± 10 ° C. lower than the reference temperature (25 ° C.). Even if the temperature differs, the calculated values of the pressure drop characteristics (FIG. 8) and Z (t) are almost the same as those at the reference temperature (25 ° C.), and the error due to the change in the upstream gas temperature is almost completely eliminated. To be corrected. As a result, even if the upstream gas temperature is considerably changed from the gas temperature at the time when the reference attenuation data is obtained, highly accurate and stable clogging detection can be performed.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、オリフィ
スに目詰まりがない場合の基準圧力減衰データY(t)
と実際運転時の圧力減衰データP(t)を比較し、P
(t)がY(t)より所定度以上開離したかどうかで目
詰まりの当否を判断するものである。従って配管を分解
することなく、極めて簡単な操作で目詰まりを判断で
き、その結果爆発等の非常事態を回避できると共にプラ
ントの安定性を保証できる。即ち、本発明は低価格で信
頼性の高いオリフィス目詰検出方法およびその装置を提
供するものであって、オリフィスを利用した圧力式流量
制御装置の広範な普及に寄与するものである。
According to the present invention, as described in detail above, the reference pressure decay data Y (t) when the orifice is not clogged.
And the pressure decay data P (t) during actual operation,
It is to judge whether or not clogging is performed based on whether or not (t) is separated from Y (t) by a predetermined degree or more. Therefore, clogging can be determined by an extremely simple operation without disassembling the piping, so that an emergency such as an explosion can be avoided and the stability of the plant can be guaranteed. That is, the present invention provides an inexpensive and highly reliable method for detecting orifice clogging and a device therefor, which contributes to the widespread use of pressure type flow controllers using orifices.

【0074】特に、本発明の第2実施例によれば、目詰
検出時の上流側ガス温度T(t)が、基準圧力減衰デー
タY(t)を得たときの上流側ガス温度と相当に異なっ
ている場合でも、温度変化による誤差を除いた高精度な
目詰まり検出を行なうことができる。
In particular, according to the second embodiment of the present invention, the upstream gas temperature T (t) at the time of clogging detection corresponds to the upstream gas temperature at the time when the reference pressure decay data Y (t) is obtained. , It is possible to perform highly accurate clogging detection excluding an error due to a temperature change.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る流量制御装置における目詰検出装
置の一例のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of an example of a clogging detection device in a flow control device according to the present invention.

【図2】プラント運転時における流量制御のフローチャ
ートである。
FIG. 2 is a flowchart of flow control during plant operation.

【図3】本発明の第1実施例に係る目詰検出方法で用い
る基準圧力減衰データY(t)を求めるフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart for obtaining reference pressure decay data Y (t) used in the clogging detection method according to the first embodiment of the present invention.

【図4】目詰まりのない基準圧力減衰データY(t)と
目詰まりのある圧力減衰データP(t)のグラフを示
す。
FIG. 4 shows a graph of reference pressure decay data Y (t) without clogging and pressure decay data P (t) with clogging.

【図5】本発明の第1実施例に係る目詰検出方法を実行
するフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for executing a clogging detection method according to the first embodiment of the present invention.

【図6】各種信号のタイムチャートを示す。FIG. 6 shows time charts of various signals.

【図7】本発明の第2実施例に係る目詰検出方法で用い
る基準圧力減衰データY(t)を求めるフローチャート
である。
FIG. 7 is a flowchart for obtaining reference pressure attenuation data Y (t) used in a clogging detection method according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2実施例に係る目詰検出方法を実行
するフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart for executing a clogging detection method according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2実施例に於いて、温度を変化させ
た場合の圧力降下特性を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a pressure drop characteristic when the temperature is changed in the second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2実施例に於いて、温度を変化さ
せた場合の圧力減衰データZ(t)の演算値を示すグラ
フである。
FIG. 10 is a graph showing calculated values of pressure decay data Z (t) when the temperature is changed in the second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2実施例に於いて、温度が変化し
た場合の基準時の圧力減衰データ(25℃)ZS (t)
と圧力減衰データの演算値との差を示すものである。
FIG. 11 shows a reference pressure decay data (25 ° C.) Z S (t) when the temperature changes in the second embodiment of the present invention.
And the difference between the calculated value of the pressure decay data and the calculated value of the pressure decay data.

【図12】従来例である圧力式流量制御装置のブロック
構成図である。
FIG. 12 is a block diagram of a conventional pressure type flow control device.

【図13】オリフィスに目詰まりが生じた場合の設定値
流量特性図である。
FIG. 13 is a set value flow characteristic diagram when the orifice is clogged.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2はオリフィス、4は上流側流路、6は下流側流路、8
は駆動部、12はガス取出用継手、14は圧力検出器、
16は増幅回路、18はA/D変換器、20は演算回
路、22は圧力表示器、24は温度検出器、26は増幅
回路、28はA/D変換器、30は温度補正回路、32
は流量設定回路、34はA/D変換器、36は比較回
路、38は演算制御回路、40は増幅回路、42は通信
ポート、44は外部回路、46はアラーム回路、48は
電源回路、50は外部電源、AMPは増幅回路、A/D
はAD変換器、ALはアラーム回路、CPUは中央演算
処理装置、CVはコントロール弁、ESは外部電源、M
はメモリ装置、SCは電源回路である。
2 is an orifice, 4 is an upstream channel, 6 is a downstream channel, 8
Is a drive unit, 12 is a gas extraction joint, 14 is a pressure detector,
16 is an amplification circuit, 18 is an A / D converter, 20 is an arithmetic circuit, 22 is a pressure display, 24 is a temperature detector, 26 is an amplification circuit, 28 is an A / D converter, 30 is a temperature correction circuit, 32
Is a flow rate setting circuit, 34 is an A / D converter, 36 is a comparison circuit, 38 is an arithmetic control circuit, 40 is an amplification circuit, 42 is a communication port, 44 is an external circuit, 46 is an alarm circuit, 48 is a power supply circuit, 50 Is an external power supply, AMP is an amplifier circuit, A / D
Is an AD converter, AL is an alarm circuit, CPU is a central processing unit, CV is a control valve, ES is an external power supply, M
Is a memory device, and SC is a power supply circuit.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年8月12日(1999.8.1
2)
[Submission date] August 12, 1999 (1999.8.1)
2)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0016】請求項4に記載の圧力式流量制御装置にお
ける目詰検出方法は、コントロール弁CVとオリフィス
2とこれらの間の上流側圧力P1 を検出する圧力検出器
14と流量設定回路32からなり、上流側圧力P1 を下
流側圧力P2 の約2倍以上に保持して下流側の流量QC
をQC =KP1 (K:定数)で演算し、この演算流量Q
C と設定流量QS との差信号QY によりコントロール弁
CVを開閉制御する流量制御装置において、設定流量Q
S を高設定流量QSHに保持する第1工程と、この高設定
流量QSHを低設定流量QSLに切換えて保持し、上流側圧
力P1 及び上流側温度t を測定すると共にこの測定値
を用いて圧力減衰データP(t)を演算する第2工程
と、同条件で、オリフィスに目詰まりがないときに測定
した上流側圧力Pt 及び上流側温度Tt を用いて演算し
た基準圧力減衰データY(t)と、前記圧力衰データP
(t)とを対比する第3工程と、圧力減衰データP
(t)が基準圧力減衰データY(t)より所定度以上開
離したときに目詰まりを報知する第4工程から構成され
ている。
The clogging detection method in a pressure type flow rate control apparatus according to claim 4, the pressure detector 14 and a flow rate setting circuit 32 for detecting the control valve CV and the orifice 2 an upstream pressure P 1 therebetween Thus, the upstream pressure P 1 is maintained at about twice or more the downstream pressure P 2 and the downstream flow rate Q C
Is calculated using Q C = KP 1 (K: constant), and the calculated flow rate Q
In the flow control device which controls the opening and closing of the control valve CV by the difference signal Q Y between the C and the set flow rate Q S, the set flow rate Q
The first step of maintaining S at the high set flow rate Q SH , and switching and maintaining the high set flow rate Q SH at the low set flow rate Q SL , measuring the upstream pressure P 1 and the upstream temperature T t and performing this measurement a second step of calculating the pressure attenuation data P (t) by using the values, standards under the same conditions, were calculated using the upstream pressure P t and the upstream temperature T t measured when there is no clogging in the orifice The pressure decay data Y (t) and the pressure decay data P
(T) and pressure decay data P
The fourth step is to notify the clogging when (t) is separated from the reference pressure attenuation data Y (t) by a predetermined degree or more.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0059[Correction target item name] 0059

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0059】t=0から上流側圧力P1 =Pt 及び上流
側温度T1 =Tt 測定し(n43a)、時刻と圧力デ
ータと温度データ(t、Pt 、Tt )をメモリ装置Mに
記憶させる(n44a)。このデータの測定は、時刻を
微小時間Δtだけ進ませ(n26a)、測定時間tmに
なるまで(n27a)まで測定をし乍ら、メモリ装置M
に蓄えるのである。ここで、測定時間tmはデータを蓄
積できる時間であればよく、例えば5(s)、20
(s)等である。尚、現実の具体的な測定に於いては、
前記測定時間tmを1S 〜10S に亘って8段階に切換
え設定できるようにしており、また、内径が150μm
のオリフィスの場合には、この間に50点の上流側圧力
1 、上流側温度T1 を測定している。
[0059] measured from t = 0 the upstream pressure P 1 = P t and the upstream temperature T 1 = T t (n43a) , time and pressure data and temperature data (t, P t, T t ) of the memory device It is stored in M ( n44a ). This data is measured by advancing the time by a minute time Δt (n26a) and measuring the data until the measurement time tm (n27a).
It is stored in. Here, the measurement time tm may be a time during which data can be accumulated, for example, 5 (s), 20
(S). In actual measurement,
The measurement time tm can be switched and set in eight steps from 1 S to 10 S , and the inner diameter is 150 μm.
In this case, the upstream pressure P 1 and the upstream temperature T 1 at 50 points are measured during this period.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0067[Correction target item name] 0067

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0067】次に、高設定流量QSHを入力し、この時点
をt=0(s)として時間計測を行ない(n32a)、
上流側圧力P1 を測定し、その値を最大圧力Pm とする
n33a)。微小時間Δtを多数回繰返しながら(n
34a)、高設定時間tO になると(n35a)、低設
定流量QSLに切換え、この時点を再びt=0(s)とす
る(n36a)。本実施例では、前述した通り高設定流
量QSH=100%、低設定流量QSL=0%とし、高設定
時間tO =2(s)とする。この高設定時間t O は上流
側圧力P1 が安定する時間であれば任意に採ることがで
きる。
Next, the high set flow rate QSHAt this point
Is set to t = 0 (s) and time measurement is performed (n32a),
Upstream pressure P1Is measured and the value is referred to as the maximum pressure PmTo be
(n33a). While repeating the minute time Δt many times (n
34a), high set time tO(N35a), low
Constant flow QSL, And at this time, t = 0 (s) is set again.
(N36a). In this embodiment, as described above, the high setting flow
Quantity QSH= 100%, low set flow rate QSL= 0%, high setting
Time tO= 2 (s). This high setting time t OIs upstream
Side pressure P1Can be taken arbitrarily as long as the time is stable
Wear.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0068[Correction target item name]

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0068】更に、微小時間Δtを多数回繰返しながら
(n37a)、時間が低設定時間t 1 になると(n38
a)、上流側圧力Pt1 及び上流側温度Tt1 を検出す
る(n39a)。検出された上流側圧力Pt1 、上流側
温度Tt1 は必要に応じてメモリ装置Mに蓄えられ(n
47)、次に、中央演算装置CPUに於いて、一次側圧
力Pt1 の圧力降下度合を対数で表示した値(即ち、圧
力減衰データP(t1)=Z(t1 ))が演算される
(n48)。
Further, while repeating the minute time Δt many times,
(N37a), the time is the low set time t 1Becomes (n38
a), upstream pressure Pt1And upstream temperature Tt1Detect
(N39a). Detected upstream pressure Pt1, Upstream
Temperature Tt1Is stored in the memory device M as needed.(N
47)Next, in the central processing unit CPU, the primary side pressure
Force Pt1Logarithm of the pressure drop (ie, pressure
Force attenuation data P (t1) = Z (t1)) Is calculated
(N48).

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0069[Correction target item name] 0069

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0069】演算された圧力減衰データP(t1 )=Z
(t1 )は、先にメモリ装置Mへ入力されている基準圧
力減衰データY(t1 )と比較され(n49)、|Y
(t1)−P(t1 )|が許容される誤差の範囲m外に
あれば、目詰まりを表示し、アラームALをonにす
る。(n41a)。また、|Y(t1 )−P(t1 )|
が許容される誤差範囲内にあれば、時間の加算が行なわ
れ(n=50)、第2単位時間t=t2 に於ける測定、
演算及び対比が繰り返され、t=tn に至れば(n=5
1)、最終的に目詰まりなしの表示及びアラームALの
オフが行なわれる(n42a)。
Calculated pressure decay data P (t 1 ) = Z
(T 1 ) is compared with the reference pressure attenuation data Y (t 1 ) previously input to the memory device M (n49), and | Y
(T 1 ) −P (t 1 ) | is out of the allowable error range m
If so, the clogging is displayed and the alarm AL is turned on. (N41a). | Y (t 1 ) −P (t 1 ) |
Is within the allowable error range, time is added (n = 50), and measurement is performed at the second unit time t = t 2 ,
The calculation and comparison are repeated, and when t = t n is reached (n = 5
1) Finally, the display without clogging and the turning off of the alarm AL are performed (n42a).

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0070[Correction target item name] 0070

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0070】尚、図8の第2実施例の目詰検出モードに
於いては、ステップn48で圧力減衰データP(t1
=Z(t1 )を演算し、この演算値に基づいてステップ
n49で目詰まりの判定を行なったあと、目詰まりがな
ければ、ステップ51で時間の加算をして、次の上流側
圧力Pt 及び温度Tt の検出を行なうようにしている。
しかし、このような方式に代えて、ステップn39a
於いて上流側圧力Pt及び温度Tt の検出を単位時間毎
に連続的に行なうと共にこれと並行して、ステップn4
8に於いて、各単位時間毎の圧力減衰データP(t1
を演算し、当該演算値を用いて各単位時間毎に目詰まり
の判定を行なうようにしてもよい。
In the clogging detection mode of the second embodiment shown in FIG. 8, the pressure decay data P (t 1 ) is determined at step n48.
= Z (t 1 ), and clogging is determined in step n49 based on the calculated value. If there is no clogging, time is added in step 51 and the next upstream pressure P t and the temperature Tt are detected.
However, instead of such a method, in parallel to this with performed continuously detected for each unit time of the upstream pressure P t and temperature T t in step N39a, step n4
8, the pressure decay data P (t 1 ) for each unit time
May be calculated, and clogging may be determined for each unit time using the calculated value.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図7[Correction target item name] Fig. 7

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図7】 FIG. 7

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Fig. 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図8】 FIG. 8

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大見 忠弘 宮城県仙台市青葉区米ケ袋2丁目1番17− 301号 (72)発明者 飯田 精一 兵庫県神戸市東灘区住吉山手1丁目5番3 号 (72)発明者 加賀爪 哲 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 廣瀬 潤 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 宇野 富雄 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の1 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 西野 功二 大阪府大阪市西区立売堀2丁目3番2号 株式会社フジキン内 (72)発明者 池田 信一 大阪府大阪市西区立売堀2丁目3番2号 株式会社フジキン内 (72)発明者 山路 道雄 大阪府大阪市西区立売堀2丁目3番2号 株式会社フジキン内 (72)発明者 土肥 亮介 大阪府大阪市西区立売堀2丁目3番2号 株式会社フジキン内 (72)発明者 出田 英二 大阪府大阪市西区立売堀2丁目3番2号 株式会社フジキン内 (72)発明者 廣瀬 隆 大阪府大阪市西区立売堀2丁目3番2号 株式会社フジキン内 (72)発明者 吉川 和博 大阪府大阪市西区立売堀2丁目3番2号 株式会社フジキン内 (72)発明者 小艾 睦典 大阪府大阪市西区立売堀2丁目3番2号 株式会社フジキン内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Tadahiro Omi 2-1-17-1, Yonegabukuro, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Prefecture (72) Inventor Seiichi Iida 1-5, Sumiyoshi Yamate, Higashinada-ku, Kobe, Hyogo Prefecture No. 3 (72) Inventor Tetsu Kagazume 2381-1, Kita-Shimojo, Fujii-machi, Nirasaki, Yamanashi Prefecture Inside Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. (72) Inventor Jun Hirose 1-238-1, Kita-Shimojo, Fujii-machi, Nirasaki, Yamanashi Prefecture (72) Inventor Tomio Uno 2381-2, Kita Shimojo, Fujii-machi, Nirasaki-shi, Yamanashi Prefecture Within Tokyo Electron Yamanashi Co., Ltd. (72) Inventor Koji Nishino 2-3-2, Noribori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka Co., Ltd. Fujikinnai (72) Inventor Shinichi Ikeda 2-3-2, Nobori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka Fujikin Incorporated (72) Inventor Michi Yamaji 2-3-2, Noribori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka Fujikin Co., Ltd. (72) Inventor Ryosuke 2-3-1, Noribori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka Fujikin Co., Ltd. (72) Inventor Eiji Deda Osaka, Osaka 2-3-2, Noribori, Nishi-ku, Yokohama-shi Fujikin Co., Ltd. (72) The inventor Takashi Hirose 2-3-2, Noribori, Nishi-ku, Osaka, Osaka Prefecture, Japan (72) Kazuhiro Yoshikawa, No.2 in Nishi-ku, Osaka, Osaka Fujikin Co., Ltd. (72) Inventor Mutsunori Oga 2-3-2, Nobori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コントロール弁(CV)とオリフィス
(2)とこれらの間の上流側圧力P1 を検出する圧力検
出器(14)と流量設定回路(32)からなり、上流側
圧力P1 を下流側圧力P2 の約2倍以上に保持して下流
側の流量QC をQC =KP1 (K:定数)で演算し、こ
の演算流量QC と設定流量QS との差信号QY によりコ
ントロール弁(CV)を開閉制御する流量制御装置にお
いて、設定流量QS を高設定流量QSHに保持する第1工
程と、この高設定流量QSHを低設定流量QSLに切換えて
保持し上流側圧力P1 を測定して圧力減衰データP
(t)を得る第2工程と、同条件でオリフィスに目詰り
がないときに測定された基準圧力減衰データY(t)と
前記圧力減衰データP(t)とを対比する第3工程と、
圧力減衰データP(t)が基準圧力減衰データY(t)
より所定度以上開離したときに目詰まりを報知する第4
工程からなる圧力式流量制御装置におけるオリフィス目
詰検出方法。
1. A consists control valve (CV) and orifice (2) and the pressure detector for detecting the upstream pressure P 1 between them (14) and the flow rate setting circuit (32), the upstream pressure P 1 flow rate Q C and Q C = KP 1 on the downstream side and holds more than about twice the downstream pressure P 2: calculated in (K constant), the difference signal Q of this calculated flow rate Q C and the set flow rate Q S in the flow control device for opening and closing control control valve (CV) by Y, switching a first step of holding the set flow rate Q S at a high set flow rate Q SH, the high set flow rate Q SH to the low set flow rate Q SL retention The upstream pressure P 1 is measured and the pressure decay data P
A second step of obtaining (t) and a third step of comparing the reference pressure decay data Y (t) measured when the orifice is not clogged under the same conditions with the pressure decay data P (t),
The pressure decay data P (t) is the reference pressure decay data Y (t)
4th notifying of clogging when opening more than predetermined degree
A method for detecting clogging of an orifice in a pressure type flow control device comprising a process.
【請求項2】 前記高設定流量QSHは100%流量(フ
ルスケール流量)であり、低設定流量QSLは0%流量
(コントロール弁を完全閉鎖)であり、低設定流量に切
換えてから所定時間後の圧力減衰データP(t)が基準
圧力減衰データY(t)よりも基準値以上開離している
場合に目詰まりを報知する請求項1記載の圧力式流量制
御装置におけるオリフィス目詰検出方法。
2. The high set flow rate Q SH is a 100% flow rate (full scale flow rate), and the low set flow rate Q SL is a 0% flow rate (control valve is completely closed). 2. The orifice clogging detection in the pressure type flow control device according to claim 1, wherein the clogging is notified when the pressure decay data P (t) after the time is more than the reference value of the reference pressure decay data Y (t). Method.
【請求項3】 基準圧力減衰データY(t)及び圧力減
衰データP(t)を、Y(t)=exp(−kt)(但
し、kは減衰パラメータである)の形で表すようにした
請求項1又は請求項2に記載のオリフィス目詰検出方
法。
3. The reference pressure decay data Y (t) and the pressure decay data P (t) are represented in the form of Y (t) = exp (−kt) (where k is a damping parameter). An orifice clogging detection method according to claim 1 or 2.
【請求項4】 コントロール弁(CV)とオリフィス
(2)とこれらの間の上流側圧力P1 を検出する圧力検
出器(14)と流量設定回路(32)からなり、上流側
圧力P1 を下流側圧力P2 の約2倍以上に保持して下流
側の流量QC をQC =KP1 (K:定数)で演算し、こ
の演算流量QC と設定流量QS との差信号QY によりコ
ントロール弁(CV)を開閉制御する流量制御装置にお
いて、設定流量QS を高設定流量QSHに保持する第1工
程と、この高設定流量QSHを低設定流量QSLに切換えて
保持し、上流側圧力P1 及び上流側温度Ttを測定する
と共にこの測定値を用いて圧力減衰データP(t)を演
算する第2工程と、同条件で、オリフィスに目詰りがな
いときに測定した上流側圧力Pt及び上流側温度Ttを
用いて演算した基準圧力減衰データY(t)と、前記圧
力減衰データP(t)とを対比する第3工程と、圧力減
衰データP(t)が基準圧力減衰データY(t)より所
定度以上開離したときに目詰まりを報知する第4工程か
らなる圧力式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出
方法
4. A consists control valve (CV) and orifice (2) and the pressure detector for detecting the upstream pressure P 1 between them (14) and the flow rate setting circuit (32), the upstream pressure P 1 flow rate Q C and Q C = KP 1 on the downstream side and holds more than about twice the downstream pressure P 2: calculated in (K constant), the difference signal Q of this calculated flow rate Q C and the set flow rate Q S in the flow control device for opening and closing control control valve (CV) by Y, switching a first step of holding the set flow rate Q S at a high set flow rate Q SH, the high set flow rate Q SH to the low set flow rate Q SL retention A second step of measuring the upstream pressure P 1 and the upstream temperature Tt and calculating the pressure decay data P (t) using the measured values; and measuring under the same conditions when the orifice is not clogged. Pressure decay calculated using the determined upstream pressure Pt and upstream temperature Tt A third step of comparing the data Y (t) with the pressure decay data P (t); and a step of comparing the pressure decay data P (t) with the reference pressure decay data Y (t) by a predetermined degree or more. Orifice clogging detection method in pressure type flow control device comprising fourth step of reporting clogging
【請求項5】 前記高設定流量QSHは100%流量(フ
ルスケール流量)であり、低設定流量QSLは0%流量
(コントロール弁を完全閉鎖)であり、低設定流量に切
換えてから所定時間後の圧力減衰データP(t)が基準
圧力減衰データY(t)よりも基準値以上開離している
場合に目詰まりを報知する請求項4記載の圧力式流量制
御装置におけるオリフィス目詰検出方法。
5. The high set flow rate Q SH is a 100% flow rate (full scale flow rate), and the low set flow rate Q SL is a 0% flow rate (control valve is completely closed). 5. The clogging detection of an orifice in the pressure type flow control device according to claim 4, wherein the clogging is notified when the pressure decay data P (t) after time is more than the reference pressure decay data Y (t) by a reference value or more. Method.
【請求項6】 基準圧力減衰データY(t)及び圧力減
衰データP(t)を、 【数1】 (但し、PO ・CO ・RO ・TO は基準時のガスの上流
側圧力・ガス比熱比の定数・ガス定数・ガス温度、Pt
・Ct ・Rt ・Tt は到達時のガスの上流側圧力・ガス
比熱比の定数・ガス定数・ガス温度である。)として演
算するようにした請求項4又は請求項5に記載のオリフ
ィス目詰検出方法。
6. The reference pressure decay data Y (t) and the pressure decay data P (t) are expressed as follows: (However, P O · C O · R O · T O is the reference time of the upstream pressure gas specific heat ratio of the constant-gas constant and gas temperature of the gas, P t
C t · R t · T t are the upstream pressure of the gas at the time of arrival, the constant of the gas specific heat ratio, the gas constant, and the gas temperature. The orifice clogging detection method according to claim 4 or 5, wherein the calculation is performed as:
【請求項7】 コントロール弁(CV)とオリフィス
(2)とこれらの間の上流側圧力P1 を検出する圧力検
出器(14)と流量設定回路(32)からなり、上流側
圧力P1 を下流側圧力P2 の約2倍以上に保持して下流
側の流量QC をQC =KP1 (K:定数)で演算し、こ
の演算流量QC と設定流量QS との差信号QY によりコ
ントロール弁を開閉制御する流量制御装置において、オ
リフィス(2)に目詰まりがない条件下で高設定流量Q
SHから低設定流量QSLに切換えて測定された上流側圧力
1 の基準圧力減衰データY(t)を記憶したメモリ装
置Mと、オリフィス(2)の実際条件下で高設定流量Q
SHから低設定流量QSLに切換えて上流側圧力P1 の圧力
減衰データP(t)を測定する前記圧力検出器(14)
と、圧力減衰データP(t)と基準圧力減衰データY
(t)とを対比演算する中央演算処理装置CPUと、圧
力減衰データP(t)が基準圧力減衰データY(t)よ
り所定度以上開離すると目詰まりを報知するアラーム回
路(46)からなる圧力式流量制御装置におけるオリフ
ィス目詰検出装置。
7. A consists control valve (CV) and orifice (2) and the pressure detector for detecting the upstream pressure P 1 between them (14) and the flow rate setting circuit (32), the upstream pressure P 1 flow rate Q C and Q C = KP 1 on the downstream side and holds more than about twice the downstream pressure P 2: calculated in (K constant), the difference signal Q of this calculated flow rate Q C and the set flow rate Q S In the flow control device that controls the opening and closing of the control valve by Y , the high set flow rate Q under the condition that the orifice (2) is not clogged
And the memory device M which stores the low set flow rate Q SL to be measured by switching the upstream pressure P 1 of the reference pressure attenuation data Y (t) from SH, high set flow rate Q in the actual conditions of the orifice (2)
The pressure detector for measuring the low set flow rate Q SL to the switching by the upstream pressure P 1 of the pressure attenuation data P (t) from SH (14)
, Pressure decay data P (t) and reference pressure decay data Y
A central processing unit CPU for performing a comparison operation with (t), and an alarm circuit (46) for reporting clogging when the pressure attenuation data P (t) is separated from the reference pressure attenuation data Y (t) by a predetermined degree or more. Orifice clogging detection device in pressure type flow control device.
【請求項8】 基準圧力減衰データY(t)及び圧力減
衰データP(t)を、Y(t)(又はP(t))=ex
p(−kt)(但し、kは減衰パラメータである)の形
で表わすようにした請求項7に記載のオリフィス目詰検
出装置。
8. The reference pressure decay data Y (t) and the pressure decay data P (t) are expressed as Y (t) (or P (t)) = ex.
The orifice clogging detecting device according to claim 7, wherein the device is expressed in the form of p (-kt) (where k is an attenuation parameter).
【請求項9】 コントロール弁(CV)とオリフィス
(2)とこれらの間の上流側圧力P1 を検出する圧力検
出器(14)と流量設定回路(32)からなり、上流側
圧力P1 を下流側圧力P2 の約2倍以上に保持して下流
側の流量QC をQC =KP1 (K:定数)で演算し、こ
の演算流量QC と設定流量QS との差信号QY によりコ
ントロール弁を開閉制御する流量制御装置において、オ
リフィス上流側圧力Pを測定する圧力検出器(14)
と、オリフィス上流側温度Tを検出する温度検出器(2
4)と、オリフィス(2)に目詰まりがない条件下で高
設定流量QSHから低設定流量QSLに切換えて測定した上
流側圧力Pt 及び上流側温度Tt を用いて演算した上流
側圧力P1 の基準圧力減衰データY(t)を記憶したメ
モリ装置Mと、前記基準圧力減衰データY(t)を演算
すると共に、オリフィス(2)の実際条件下で高設定流
量QSHから低設定流量QSLに切換えて測定した上流側圧
力Pt 及び上流側温度Tt を用いて上流側圧力P1 の圧
力減衰データP(t)を演算し、更に当該圧力減衰デー
タP(t)と前記基準圧力減衰データY(t)とを対比
演算する中央演算処理装置CPUと、圧力減衰データP
(t)が基準圧力減衰データY(t)より所定度以上開
離すると目詰まりを報知するアラーム回路(46)から
なる圧力式流量制御装置におけるオリフィス目詰検出装
置。
9. consists control valve (CV) and orifice (2) and the pressure detector for detecting the upstream pressure P 1 between them (14) and the flow rate setting circuit (32), the upstream pressure P 1 flow rate Q C and Q C = KP 1 on the downstream side and holds more than about twice the downstream pressure P 2: calculated in (K constant), the difference signal Q of this calculated flow rate Q C and the set flow rate Q S A pressure detector (14) for measuring an upstream pressure P of an orifice in a flow control device that controls opening and closing of a control valve by Y.
And a temperature detector (2) for detecting the orifice upstream temperature T.
And 4), upstream of calculation with the high set flow rate Q SH under conditions no clogging low set flow rate Q was measured by switching the SL upstream pressure P t and the upstream temperature T t in the orifice (2) and the memory device M which stores the pressure P 1 of the reference pressure attenuation data Y (t), as well as calculating the reference pressure attenuation data Y (t), from the high set flow rate Q SH in the actual conditions of the orifice (2) low set flow rate Q SL in switched by using the upstream pressure P t and the upstream temperature T t measured to calculate the pressure attenuation data P of the upstream pressure P 1 (t), and further the pressure attenuation data P (t) A central processing unit CPU for performing a comparison operation with the reference pressure decay data Y (t);
An orifice clogging detection device in a pressure type flow control device comprising an alarm circuit (46) for notifying clogging when (t) is separated from reference pressure decay data Y (t) by a predetermined degree or more.
【請求項10】 基準圧力減衰データY(t)及び圧力
減衰データP(t)を、 【数2】 (但し、PO ・CO ・RO ・TO は基準時のガスの上流
側圧力・ガス比熱比の定数・ガス定数・ガス温度、Pt
・Ct ・Rt ・Tt は到達時のガスの上流側圧力・ガス
比熱比の定数・ガス定数・ガス温度である)として演算
するようにした請求項9に記載のオリフィス目詰検出装
置。
10. The reference pressure decay data Y (t) and the pressure decay data P (t) are expressed as follows: (However, P O · C O · R O · T O is the reference time of the upstream pressure gas specific heat ratio of the constant-gas constant and gas temperature of the gas, P t
· C t · R t · T t orifice Clogging detection apparatus according to claim 9 which is adapted to calculate as a a) constant, gas constant and gas temperature on the upstream side pressure and gas specific heat ratio of the gas upon reaching .
JP21363399A 1998-08-24 1999-07-28 Orifice clogging detection method and detection apparatus for pressure type flow control device Expired - Lifetime JP3546153B2 (en)

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