JP2017534893A - 超音波液体レベルセンシングシステム - Google Patents
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Abstract
Description
2014年1月24日に出願された米国特許出願第14/163,407号、及び2014年8月29日に出願された米国仮特許出願第62/043668号は、完全に記載されたかのように参照により本開示に組み入れられる。
半導体製造プロセスは、厳しい純度要求を満たす必要がある化学試薬の使用を含む。典型的に、これらの液体化学試薬は、化学試薬を汚染から保護し、漏れを防止するために、密閉容器(例えばアンプル)の中に収容される。化学試薬は、腐食、汚染、又は高圧下での漏れを避けるためにメタル‐オン‐メタルシールを用いる金属容器及び容器取り付け具を典型的に要求する。このような容器中で保存された化学試薬を用いる際、環境に対して化学試薬を曝露すること、又は化学試薬に対して作業者を曝露することなく、容器内に残された化学試薬の量を決定することができることが必須であることが多い。
以下の詳細な説明は、好ましい例示的な実施態様を与えるだけであり、本発明の範囲、適用可能性、又は構成を制限することは意図されない。むしろ、以下の好ましい例示的な実施態様の詳細な説明は、当業者に本発明の好ましい例示的な実施態様を実行することを可能にする記載を与える。添付の特許請求の範囲に記載の本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の変更を要素の機能及び配列において行うことができる。
Claims (21)
- 容器の中に配置されたプローブを用いて容器内の流体の流体レベルを決定し、表示する方法であって、
前記プローブが、バレルの中に配置された複数の超音波センサを有し、
前記複数のセンサの各々が、容器内の異なる流体レベルにおいて配置されており、
前記方法が、
(a)前記複数の超音波センサの第一のセンサに電気パルスを送信することと、
(b)工程(a)において送信された電気パルスに応答して、第一のセンサから電気信号を受信することと、
(c)第一のシーケンスにおいて、前記複数の超音波センサの各々で工程(a)を実施することと、
(d)第一の周波数にて工程(a)を繰り返すことと、
(e)工程(b)において受信された第一のセンサからの少なくとも1つの電気信号に基づいて、第一の周波数における工程(a)の各々の実施に対する第一のセンサのステータスを決定することであって、前記ステータスが、第一のセンサが配置された流体レベルにおける流体の不在を示す乾燥ステータス、第一のセンサが配置された流体レベルにおける流体の存在を示す湿潤ステータス、及び任意選択的にエラーステータスの群から選択される、ステータスを決定することと、
(f)少なくとも1つの所定の条件が満たされている場合にのみ、工程(e)において決定された第一のセンサのステータスを、工程(e)の直前の実施で決定されたステータスとは異なるステータスに変更することと、
(g)前記複数の超音波センサの各々で工程(e)〜(f)を実施することと、
(h)工程(g)を繰り返すことと、
(i)工程(e)〜(g)で決定された前記複数の超音波センサの各々のステータスの視覚的表示を表示することと
を含む方法。 - 前記少なくとも1つの所定の条件が、第1のセンサでの工程(b)の逐次的な実施の間に、第1のセンサから、全てが同じステータスを示す複数の電気信号を受信することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの所定の条件が、第1のセンサでの工程(b)の逐次的な実施の間に、第1のセンサから、所定の期間に亘って全てが同じステータスを示す複数の電気信号を受信することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記所定の期間は、第1のセンサのステータスが湿潤ステータスから乾燥ステータスに変化している場合は第1の所定の期間であり、第1のセンサのステータスが乾燥ステータスから湿潤ステータスに変化している場合は第2の所定の期間であり、第1の所定の期間は第2の所定の期間よりも長い、請求項3に記載の方法。
- 第1のセンサのステータスの変化が湿潤ステータスから乾燥ステータスである場合に、工程(f)を実施することだけを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記所定の期間が少なくとも5秒である、請求項3に記載の方法。
- 工程(f)が、工程(b)で受信された第1センサからの電気信号が乾燥ステータスを示し、かつ、第1のセンサの上方の流体レベルにて配置された前記複数のセンサのうちのいずれかが、その時点で湿潤ステータスであると決定された場合に、第一のセンサのステータスがエラーステータスであると決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 容器内の流体のレベルを決定することを含むシステムであって、前記システムが、
コントローラと、
容器と、取り付け組立品から下側に延在するバレルと、前記バレルの中に配置された複数の超音波センサとに設置されるように適合された取り付け組立品を含む超音波プローブであって、前記複数の超音波センサの各々が前記コントローラに電気的に結合されており、かつ、前記コントローラから送信された電気信号を受信し、前記コントローラから送信された電気信号に応答して音波を放出し、音波を検出し、検出された音波を示す電気信号を前記コントローラに伝送するように適合されており、前記超音波プローブが、前記容器に挿入されるように成形され、構成されている、超音波プローブと、
前記コントローラに電気的に結合されたディスプレイとを含み、
前記コントローラは、第一の周波数で電気パルスを送信し、かつ、第一のシーケンスにおいて前記複数の超音波センサの各々に対して電気パルスを方向付けるように作動的に構成されており、
前記コントローラは、前記複数の超音波センサの各々から伝送された電気信号に基づいて、前記複数の超音波センサのセンサから受信された伝送された電気信号が、容器内の流体レベルがそのセンサの位置より下であること示すことを意味する乾燥ステータスと、前記複数の超音波センサのセンサから受信された伝送された電気信号が、容器内の流体レベルがそのセンサの位置以上であることを示すことを意味する湿潤ステータスとを含む、前記複数の超音波センサの各々のステータスを決定するように作動的に構成されており、
前記コントローラは、前記ディスプレイに前記複数の超音波センサの各々に関する乾燥ステータス又は湿潤ステータスの視覚的表示を提供させるように作動的に構成されており、
前記コントローラは、前記複数の超音波センサの各々から逐次的に伝送された電気信号を比較するように作動的に構成されており、
前記コントローラは、少なくとも1つの所定の基準が満たされた場合にのみ、湿潤ステータスから乾燥ステータスへ前記複数の超音波センサのうちのいずれか1つに関する視覚的表示を変更するように作動的に構成されている、システム。 - 前記少なくとも1つの所定の基準が、所定の期間の間の前記複数の超音波センサのうちの1つからの電気信号の全ての伝送が、前記複数の超音波センサのうちのその1つに関して乾燥ステータスを示すことを含み、前記所定の期間は、前記所定の期間の間に、複数の電気パルスが前記コントローラから前記複数の超音波センサのうちの1つに送信されることを可能にするのに十分に長い、請求項8に記載のシステム。
- 前記ステータスがエラーステータスを更に含み、
前記コントローラが、前記複数の超音波センサのうちのいずれか1つの上方に配置された、前記複数の超音波センサのうちのいずれかのステータスが湿潤ステータスである場合に、前記複数の超音波センサのうちの概1つに関する視覚的表示を乾燥ステータスからエラーステータスに変更するように作動的に構成されている、請求項8に記載のシステム。 - 前記バレルが、
上部開口部と、下部開口部と、側壁と、前記側壁に配置された側面開口部とを有する外管と、
前記外管に連結された内管とを含み、
前記内管が、上部開口部と、下部開口部と、側壁とを含み、
前記内管の上部開口部が、前記外管の側面開口部と揃えられており、
前記内管の下部開口部が、前記外管の下部開口部と揃えられており、
前記内管が管路を画定しており、
内容積が、前記内管の側壁と前記外管の側壁との間に位置しており、前記複数の超音波センサの少なくとも一部が、前記内容積の中に配置されている、請求項8に記載の方法。 - 第一のシールドと、第二のシールドと、複数の導体とを含む多芯シールドケーブルであって、前記第一のシールドが外部シールドを含み、前記複数の導体の各々が個別に絶縁されているが、個別に遮蔽されていない多芯シールドケーブルを更に含む、請求項8に記載の方法。
- 容器内の流体のレベルを決定することを含むシステムであって、前記システムが、
コントローラと、
容器と、取り付け組立品から下側に延在するバレルと、前記バレルの中に配置された複数の超音波センサとに設置されるように適合された取り付け組立品を含む超音波プローブであって、前記複数の超音波センサの各々が前記コントローラに電気的に結合されており、かつ、前記コントローラから送信された電気信号を受信し、前記コントローラから送信された電気信号に応答して音波を放出し、音波を検出し、検出された音波を示す電気信号を前記コントローラに伝送するように適合されており、前記超音波プローブが、前記容器に挿入されるように成形され、構成されている、超音波プローブとを含み、
前記コントローラは、第一の周波数で電気パルスを送信し、かつ、第一のシーケンスにおいて前記複数の超音波センサの各々に対して電気パルスを方向付けるように作動的に構成されており、
前記コントローラは、前記複数の超音波センサの各々から第一の周波数において電気信号を受信し、かつ、前記複数の超音波センサの各々から逐次的に伝送された電気信号を比較するように作動的に構成されており、
前記コントローラは、前記複数の超音波センサの各々から伝送された電気信号に基づいて、前記容器内の流体レベルを決定するように作動的に構成されており、
前記コントローラは、前記コントローラとの電気通信において1つ又はそれより多くの外部装置に伝達するための出力信号を発生させるように動作可能に構成されており、前記出力信号が、前記コントローラにより決定された前記容器内の流体レベルを表している、システム。 - 前記出力信号が、段階的なアナログ出力である、請求項13に記載のシステム。
- 前記段階的なアナログ出力が前記流体レベルに対して直接的に比例する電流を有する、請求項14に記載のシステム。
- 前記段階的なアナログ出力が、前記流体レベルに対して直接的に比例する電圧を有する、請求項14に記載のシステム。
- 前記出力信号が、前記流体レベルに対して直接的に比例するデジタル出力である、請求項13に記載のシステム。
- 2‐ワイヤインターフェースが、前記コントローラと前記1つ又はそれより多くの外部装置との間の電気通信を提供し、前記コントローラが、前記2‐ワイヤインターフェースを通る出力信号を発生させるように作動的に構成されている、請求項13に記載のシステム。
- 内容積と外径とを有する超音波プローブであって、前記超音波プローブが、
外部シールドを含む第一のシールドと、第二のシールドと、複数の導体であって、その各々が、個別に絶縁されているが個別に遮蔽されていない複数の導体とを含む、多芯シールドケーブルと、
前記内容積の中に配置された複数の超音波センサとを含み、
前記外径が、21.0mm以下であり、
前記複数の超音波センサの各超音波センサが、前記複数の導体のうちの別個の1つと、第一のシールドとに電気的に接続されており、第二のシールドが、前記多芯シールドケーブルの接地パスを含む、超音波プローブ。 - 前記第二のシールドが、多芯シールドケーブルのアース接地パスを含む、請求項19に記載の超音波プローブ。
- 前記第二のシールドが、前記多芯シールドケーブルの最外シールドである、請求項19に記載の超音波プローブ。
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