JP7384551B2 - Diagnostic system, diagnostic method, diagnostic program and flow control device. - Google Patents
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Description
本発明は、診断システム、診断方法、診断プログラム及び流量制御装置に関するものである。 The present invention relates to a diagnostic system, a diagnostic method, a diagnostic program, and a flow rate control device.
流量制御装置(マスフローコントローラ)に用いられる診断機構としては、特許文献1に開示されるように、流体が流れる流路に差圧に発生させる抵抗体、及び、その抵抗体の上流側及び下流側にそれぞれ設けられた圧力センサを備える流量センサと、流量センサの上流側の流路を開閉するバルブと、を具備し、バルブで流路を閉じた状態で流路を減圧し、この時に流量センサから得られる出力値又はこれに関連する値である出力関連値(診断用パラメータ)が予め定められた基準値と異なっているか否かによって流量センサの機能を診断するものが開示されている。 As disclosed in Patent Document 1, a diagnostic mechanism used in a flow rate control device (mass flow controller) includes a resistor that generates a differential pressure in a flow path through which a fluid flows, and a resistor on the upstream and downstream sides of the resistor. A flow rate sensor equipped with a pressure sensor provided in each of the flow rate sensors, and a valve that opens and closes a flow path on the upstream side of the flow rate sensor, reduces the pressure in the flow path with the flow path closed by the valve, and at this time Disclosed is a method for diagnosing the function of a flow rate sensor based on whether an output value obtained from a flow rate sensor or an output-related value (diagnosis parameter) that is a value related thereto differs from a predetermined reference value.
ここで、出力関連値をより具体的に説明すると、出力関連値は、バルブで流路を閉じた状態で流路を減圧し、その後、両圧力センサで測定される圧力P1,P2の差圧から式(1)を用いて質量流量Qを算出する。
なお、P1は、上流側圧力センサの圧力値であり、P2は、下流側圧力センサの圧力値であり、Xは、ガス種によって変化する係数である。
Here, to explain the output-related value more specifically, the output-related value is the pressure difference between the pressures P1 and P2 measured by both pressure sensors after reducing the pressure in the flow path with the flow path closed with a valve. The mass flow rate Q is calculated using equation (1).
Note that P1 is the pressure value of the upstream pressure sensor, P2 is the pressure value of the downstream pressure sensor, and X is a coefficient that changes depending on the gas type.
次に、質量流量Qを上流側圧力センサで測定される圧力が経時変化する所定時間で時間積分する式(2)を用いて質量流量積分値nを算出する。なお、図5において、a-b間における斜線で示された部分の質量流量Qの総和が、質量流量積分値nを示している。 Next, a mass flow rate integral value n is calculated using equation (2) in which the mass flow rate Q is time-integrated over a predetermined period of time during which the pressure measured by the upstream pressure sensor changes over time. In FIG. 5, the sum of the mass flow rates Q in the shaded area between a and b indicates the mass flow integral value n.
また、質量流量積分値nは、気体の状態方程式より式(3)のようにも表すことができる。
なお、Vは、診断用の体積値であり、P1STARTは、所定時間の始点において上流側圧力センサで測定された圧力であり、P1ENDは、所定時間の終点において上流側圧力センサで測定された圧力である。
Further, the mass flow rate integral value n can also be expressed as in equation (3) from the gas equation of state.
Note that V is the volume value for diagnosis, P1 START is the pressure measured by the upstream pressure sensor at the start point of the predetermined time, and P1 END is the pressure measured by the upstream pressure sensor at the end point of the predetermined time. pressure.
そして、式(2)と式(3)とから導きだされる式(4)で表される体積値Vが出力関連値となる。
なお、nは、モル数(式(1)を用いて算出した単位時間あたりの質量(質量流量Q)を時間で積分したもの、すなわち、質量流量積分値nである。)であり、Rは、ガス種によって定まる気体定数であり、Tは、温度センサで測定される温度であり、ここでは、一定とみなしており、ΔP1は、所定時間の始点及び終点において上流側圧力センサで測定される圧力の圧力差である。
Then, the volume value V expressed by equation (4) derived from equation (2) and equation (3) becomes the output-related value.
Note that n is the number of moles (the mass per unit time (mass flow rate Q) calculated using formula (1) is integrated over time, that is, the mass flow rate integral value n), and R is , is a gas constant determined by the gas type, T is the temperature measured by the temperature sensor, which is assumed to be constant here, and ΔP1 is the temperature measured by the upstream pressure sensor at the start and end points of a predetermined time. It is the pressure difference.
ここで、式(3)~式(4)では、所定時間の始点及び終点の間における温度差と圧力差とが含まれるが、これら値は、所定時間の間の圧力及び温度の変化を考慮した圧力の変化量と温度の変化量であってもよい。 Here, equations (3) and (4) include the temperature difference and pressure difference between the start point and end point of the predetermined time, but these values take into account changes in pressure and temperature during the predetermined time. It may also be the amount of change in pressure and the amount of change in temperature.
ところが、式(4)で表される出力関連値には、温度及び圧力が含まれており、これらの値が体積値Vに誤差を生じさせる要因となる。すなわち、圧力センサによって経時変化する圧力を所定時間連続的に測定しようとすると、流量センサの下流側に接続された配管や各種機器等の要素に起因して生じる二次圧が時間経過に伴って変化し、この二次圧変化が圧力センサによる圧力の測定に影響を与え、同じ測定周囲条件下で測定できず、この二次圧変化に基づき体積値Vに誤差が生じる。また、同様に、温度も時間経過に伴って変化し、この温度の変化が圧力センサによる圧力の測定に影響を与え、同じ測定周囲条件下で測定できず、この温度変化に基づき体積値Vに誤差が生じる。 However, the output-related value expressed by equation (4) includes temperature and pressure, and these values cause an error in the volume value V. In other words, when trying to continuously measure pressure that changes over time using a pressure sensor, secondary pressure generated due to elements such as piping and various equipment connected downstream of the flow sensor will increase over time. This secondary pressure change affects the pressure measurement by the pressure sensor, so that measurement cannot be performed under the same measurement ambient conditions, and an error occurs in the volume value V based on this secondary pressure change. Similarly, the temperature also changes over time, and this temperature change affects the pressure measurement by the pressure sensor, making it impossible to measure under the same measurement ambient conditions, and the volume value V based on this temperature change. An error will occur.
よって、式(4)で表される出力関連値に基づいて流量センサの診断しようとすると、その出力関連値に誤差が生じ、正確な診断を行うことができないという問題があった。 Therefore, when attempting to diagnose the flow rate sensor based on the output-related value expressed by equation (4), there is a problem in that an error occurs in the output-related value, making it impossible to perform accurate diagnosis.
そこで、本発明は、測定周囲条件の変化にかかわらず、流量センサの機能をより正確に診断し、誤診を減らすことを主な課題とするものである。 Therefore, the main object of the present invention is to diagnose the function of a flow rate sensor more accurately and to reduce misdiagnosis regardless of changes in measurement ambient conditions.
すなわち、本発明に係る診断システムは、前記流体センサの出力値又はこれに関連する値のいずれかの値である出力関連値を測定する出力関連値測定部と、前記出力関連値が正常であるか否か判断するために予め定められた基準値を記憶する基準値記憶部と、前記出力関連値又は前記基準値の少なくとも一方を、前記出力関連値の測定周囲条件に応じて補正する補正部と、前記補正部の補正結果に基づく前記出力関連値と前記基準値とに基づいて前記流体センサを診断する診断部と、を具備することを特徴とするものである。 That is, the diagnostic system according to the present invention includes: an output-related value measuring section that measures an output-related value that is either the output value of the fluid sensor or a value related thereto; a reference value storage unit that stores a predetermined reference value for determining whether or not the output-related value is measured; and a correction unit that corrects at least one of the output-related value or the reference value in accordance with the measurement surrounding conditions of the output-related value. and a diagnosis section that diagnoses the fluid sensor based on the output-related value based on the correction result of the correction section and the reference value.
このようなものであれば、出力関連値の誤差の原因となる流体の圧力や温度などの測定周囲条件に応じて出力関連値又は基準値を補正し、その補正結果に基づいて出力関連値と基準値とに基づき、流体センサの機能を診断するため、これにより、より正確に流体センサの機能を診断することができ、診断精度が向上し、これに伴って誤診を減らすことができる。なお、出力関連値には、流体センサの出力値又はこれに関連する値が含まれる。流体センサが流量センサである場合には、流量センサの出力値である流量値や、この流量値に関連する値である体積値等である。また、前記診断部は、具体的には、前記補正部で前記出力関連値のみを補正した場合に、補正した出力関連値と補正していない基準値とに基づき前記流体センサを診断し、前記補正部で前記基準値のみを補正した場合に、補正していない出力関連値と補正した基準体に基づき前記流量センサを診断し、前記補正部で前記出力関連値及び前記基準値を補正した場合に、補正した出力関連値と補正した基準値とに基づき前記流体センサを診断を実行する。 If this is the case, the output-related values or reference values are corrected according to the measurement ambient conditions such as fluid pressure and temperature that cause errors in the output-related values, and the output-related values are adjusted based on the correction results. Since the function of the fluid sensor is diagnosed based on the reference value, the function of the fluid sensor can be diagnosed more accurately, the diagnostic accuracy is improved, and misdiagnosis can be reduced accordingly. Note that the output-related value includes an output value of a fluid sensor or a value related thereto. When the fluid sensor is a flow rate sensor, the flow rate value is an output value of the flow rate sensor, a volume value is a value related to this flow rate value, etc. Further, specifically, when the correction unit corrects only the output-related value, the diagnosis unit diagnoses the fluid sensor based on the corrected output-related value and the uncorrected reference value, and When the correction unit corrects only the reference value, the flow rate sensor is diagnosed based on the uncorrected output-related value and the corrected reference body, and the correction unit corrects the output-related value and the reference value. Next, the fluid sensor is diagnosed based on the corrected output-related value and the corrected reference value.
また、前記診断システムにおいて、予め基準となる測定周囲条件下で測定された基準出力関連値とその測定周囲条件とを関連付けて記憶する基準出力関連値記憶部をさらに具備し、前記補正部が、前記出力関連値又は前記基準値を、前記出力関連値に関連付けられた測定周囲条件と前記基準出力関連値に関連付けられた測定周囲条件との偏差に基づいて補正するものであってもよい。 The diagnostic system further includes a reference output-related value storage unit that stores a reference output-related value measured in advance under a reference measurement ambient condition and the measurement ambient condition in association with each other, and the correction unit includes: The output-related value or the reference value may be corrected based on a deviation between a measurement ambient condition associated with the output-related value and a measurement ambient condition associated with the reference output-related value.
このようなものであれば、基準値の基準となる基準出力関連値を出力関連値と同様に測定することができ、基準値を定めるにあたって新たなセンサ等を追加する必要がなく、システムを簡略化できると共に低コスト化が可能となる。 With this type of device, the standard output-related values that serve as the basis for the standard values can be measured in the same way as the output-related values, and there is no need to add new sensors etc. to determine the standard values, simplifying the system. This makes it possible to reduce costs.
また、前記いずれかの診断システムにおいて、前記測定周囲条件が、流体の圧力又は温度のいずれかを含むものであってもよい。なお、前記流体の圧力は、前記流体センサに接続される配管や外部機器の影響に起因して生じる一次圧や二次圧が挙げられる。また、前記流体の温度としては、圧力センサなどの各センサの測定に影響を与える温度が挙げられる。 Further, in any of the diagnostic systems described above, the measurement ambient condition may include either pressure or temperature of the fluid. Note that the pressure of the fluid includes primary pressure and secondary pressure that occur due to the influence of piping and external equipment connected to the fluid sensor. Further, the temperature of the fluid includes a temperature that affects measurement by each sensor such as a pressure sensor.
また、前記出力関連値は、前記流体の経時変化する圧力の時間積分値に基づく値であってもよい。具体的には、前記出力関連値は、前記流体の流れの上流と下流との間に生じる差圧に基づき算出される質量流量を所定時間積分した質量流量積分値に基づく値であってもよい。より具体的には、前記出力関連値は、前記流体の流れの上流又は下流における前記所定時間の間の圧力変化量及び温度と、前記質量流量積分値とから算出される流体の体積値であってもよい。 Further, the output-related value may be a value based on a time-integrated value of the pressure of the fluid that changes over time. Specifically, the output-related value may be a value based on a mass flow rate integral value obtained by integrating a mass flow rate calculated based on a pressure difference between upstream and downstream sides of the fluid flow for a predetermined time. . More specifically, the output-related value is a fluid volume value calculated from the pressure change amount and temperature during the predetermined time upstream or downstream of the fluid flow, and the mass flow integral value. You can.
このような出力関連値であれば、経時変化する圧力を連続的に測定した場合に、その圧力値の一部に局所的なピークディップノイズがあったとしても、そのノイズの時間積分値は微少であることから、出力関連値に対するノイズの影響を低減させることができ、これにより、診断精度を向上させることができる。また、差圧式マスフローコントローラであれば、出力関連値を算出するための値を元々備える各センサで測定することができるため、別途センサ等を追加することなく、流量センサを精度良く診断することができる。 With such output-related values, even if there is local peak-dip noise in some of the pressure values when pressure that changes over time is measured continuously, the time-integrated value of that noise is small. Therefore, it is possible to reduce the influence of noise on output-related values, thereby improving diagnostic accuracy. In addition, with differential pressure mass flow controllers, each sensor that already has values for calculating output-related values can perform measurements, making it possible to diagnose flow rate sensors with high accuracy without adding additional sensors. can.
また、前記いずれかの診断システムにおいて、前記流体の流れを遮断する流量調整機構をさらに具備し、前記前記流量調整機構が、前記流体の流れを遮断することによって上流側又は下流側の流体の圧力が経時変化するものであってもよく、さらに、前記流体センサが、前記流体の上流と下流との間に差圧を発生させる抵抗体を備えるものであってもよい。 Further, in any of the above diagnostic systems, the flow rate adjustment mechanism further includes a flow rate adjustment mechanism that blocks the flow of the fluid, and the flow rate adjustment mechanism controls the pressure of the fluid on the upstream side or the downstream side by blocking the flow of the fluid. may change over time, and furthermore, the fluid sensor may include a resistor that generates a differential pressure between upstream and downstream sides of the fluid.
なお、ここで、「流量調整機構」は、差圧式マスフローコントローラや熱式マスフローコントローラ等の流量制御装置を構成している流量制御機構だけでなく、例えば、マスフローコントローラとは別にそのマスフローコントローラの導入ポートや導出ポートから伸びる配管に設けられるような開閉バルブのようなものも含まれる。すなわち、流体の流路を開閉できるものであればよい。 Note that the term "flow rate adjustment mechanism" refers not only to the flow control mechanism that constitutes a flow rate control device such as a differential pressure mass flow controller or a thermal mass flow controller, but also to the introduction of a mass flow controller separately from a mass flow controller. It also includes things like on-off valves installed on piping extending from ports and outlet ports. That is, any material that can open and close the fluid flow path may be used.
このようなものであれば、流量調整機構と抵抗体との間の非常に小さな流路体積に対する圧力の経時変化を利用して流体センサの機能を診断するため、減圧時間が短くなり、診断に必要となる時間を短縮することができる。また、差圧式マスフローコントローラであれば、元々備える機構を利用して流量センサを診断できる。 With this type of device, the function of the fluid sensor is diagnosed using the change in pressure over time for a very small flow path volume between the flow rate adjustment mechanism and the resistor, so the depressurization time is shortened, making it easier to diagnose. The required time can be shortened. Furthermore, if the differential pressure type mass flow controller is used, the flow rate sensor can be diagnosed using the originally provided mechanism.
また、本発明に係る流体センサの診断方法は、前記流体センサの出力値又はこれに関連する値のいずれかの値である出力関連値を測定し、前記出力関連値又は前記出力関連値が正常であるか否か判断するために予め定められた基準値の少なくとも一方を、前記出力関連値の測定周囲条件に応じて補正し、前記補正結果に基づく前記出力関連値と前記基準値とに基づいて前記流体センサを診断すること特徴とするものである。 Further, in the fluid sensor diagnosis method according to the present invention, an output-related value that is either an output value of the fluid sensor or a value related thereto is measured, and the output-related value or the output-related value is normal. Correcting at least one of predetermined reference values in order to determine whether The fluid sensor is characterized by diagnosing the fluid sensor.
また、本発明に係るプログラムは、流体を測定する流体センサの機能を診断する診断システムに用いられるプログラムであって、前記流体センサの出力値又はこれに関連する値のいずれかの値である出力関連値を測定し、前記出力関連値又は前記出力関連値が正常であるか否か判断するために予め定められた基準値の少なくとも一方を、前記出力関連値の測定周囲条件に応じて補正し、前記補正結果に基づく前記出力関連値と前記基準値とに基づいて前記流体センサを診断する機能をコンピュータに発揮させることを特徴とするものである。 Further, the program according to the present invention is a program used in a diagnostic system for diagnosing the function of a fluid sensor that measures fluid, and the program has an output value that is either an output value of the fluid sensor or a value related thereto. A related value is measured, and at least one of the output-related value or a predetermined reference value for determining whether or not the output-related value is normal is corrected according to the measurement surrounding conditions of the output-related value. The present invention is characterized in that a computer is caused to perform a function of diagnosing the fluid sensor based on the output-related value based on the correction result and the reference value.
また、本発明に係る流量制御装置は、流体の流量を測定する流量センサと、
前記流量センサの上流側に設けられ、その流量センサの出力値に基づいて前記流体の流量を制御する流量制御機構と、前記流体センサの出力値又はこれに関連する値のいずれかの値である出力関連値を測定する出力関連値測定部と、前記出力関連値が正常であるか否か判断するために予め定められた基準値を記憶する基準値記憶部と、前記出力関連値又は前記基準値の少なくとも一方を、前記出力関連値の測定周囲条件に応じて補正する補正部と、前記補正部の補正結果に基づく前記出力関連値と前記基準値とに基づいて前記流体センサを診断する診断部と、を具備することを特徴とするものである。
Further, the flow rate control device according to the present invention includes a flow rate sensor that measures the flow rate of fluid;
a flow rate control mechanism that is provided upstream of the flow rate sensor and controls the flow rate of the fluid based on the output value of the flow rate sensor; and a value that is either the output value of the fluid sensor or a value related thereto. an output-related value measurement unit that measures an output-related value; a reference value storage unit that stores a predetermined reference value for determining whether or not the output-related value is normal; and the output-related value or the standard. a correction unit that corrects at least one of the output-related values according to measurement surrounding conditions of the output-related value; and a diagnosis that diagnoses the fluid sensor based on the output-related value and the reference value based on the correction result of the correction unit. The invention is characterized by comprising:
このように構成した本発明によれば、出力関連値の誤差の原因となる測定周囲条件を考慮した上で、その出力関連値を診断するため、より正確に流体センサの機能を診断することができ、誤診を減らすことできる。 According to the present invention configured in this way, since the output-related value is diagnosed while taking into account the measurement surrounding conditions that cause errors in the output-related value, it is possible to diagnose the function of the fluid sensor more accurately. This can reduce misdiagnosis.
以下に、本発明に係る診断システムについて図面を参照して説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the diagnostic system based on this invention is demonstrated with reference to drawings.
本発明に係る診断システムは、流体センサの機能を診断するものであり、例えば、流量センサを備える流量測定装置や流量制御装置(マスフローコントローラ)に組み込まれるものである。流量制御装置の具体例としては、例えば、差圧式マスフローコントローラや熱式マスフローコントローラなどが挙げられる。 The diagnostic system according to the present invention diagnoses the function of a fluid sensor, and is incorporated into, for example, a flow rate measurement device or a flow rate control device (mass flow controller) that includes a flow rate sensor. Specific examples of the flow rate control device include, for example, a differential pressure type mass flow controller and a thermal type mass flow controller.
<実施形態1>
本実施形態に係る診断システムDSは、図1に示すように、流量制御装置MF1と、流量制御装置MF1の上流側及び下流側に設けられた開閉バルブUV,DVと、を具備するものであり、例えば、半導体の成膜装置における成膜室(チャンバ)に材料ガスや冷却ガスを供給するためのガス制御システムに用いられる。
<Embodiment 1>
As shown in FIG. 1, the diagnostic system DS according to this embodiment includes a flow rate control device MF1 and on-off valves UV and DV provided on the upstream and downstream sides of the flow rate control device MF1. For example, it is used in a gas control system for supplying material gas and cooling gas to a film forming chamber in a semiconductor film forming apparatus.
流量制御装置MF1は、差圧式マスフローコントローラである。具体的には、流体が流れる流路10と、流路10を流れる流体の流量を測定する流量センサ20と、流量センサ20の上流側に設けられる流量制御機構30と、流量制御機構30の上流側に設けられる供給圧を測定するための圧力センサ40と、を備えている。 The flow rate control device MF1 is a differential pressure type mass flow controller. Specifically, a flow path 10 through which a fluid flows, a flow rate sensor 20 that measures the flow rate of the fluid flowing through the flow path 10, a flow rate control mechanism 30 provided upstream of the flow rate sensor 20, and a flow rate control mechanism 30 provided upstream of the flow rate control mechanism 30. A pressure sensor 40 provided on the side for measuring supply pressure is provided.
流路10は、図示しないが、上流端に導入ポートが設けられており、下流端に導出ポートが設けられている。そして、例えば、導入ポートは、配管を介して流量制御装置MF1に導入されるガスを供給するガス供給機構に接続されており、導出ポートは、配管を介して流量制御装置によって流量が制御されたガスの供給先となる成膜室に接続されている。 Although not shown, the flow path 10 is provided with an introduction port at the upstream end and an outlet port at the downstream end. For example, the introduction port is connected to a gas supply mechanism that supplies gas to be introduced into the flow rate controller MF1 via piping, and the outlet port is connected to a gas supply mechanism whose flow rate is controlled by the flow rate controller via piping. It is connected to the film forming chamber to which gas is supplied.
流量センサ20は、流路10に差圧を発生させる抵抗体50と、抵抗体50の上流側の圧力を測定する上流側圧力センサ60と、抵抗体50の下流側の圧力を測定する下流側圧力センサ70と、流量制御機構30と抵抗体50との間の温度を測定する温度センサ80と、を備えている。なお、両圧力センサ60,70は、絶対圧型の圧力センサである。 The flow rate sensor 20 includes a resistor 50 that generates a pressure difference in the flow path 10, an upstream pressure sensor 60 that measures the pressure upstream of the resistor 50, and a downstream pressure sensor 60 that measures the pressure downstream of the resistor 50. It includes a pressure sensor 70 and a temperature sensor 80 that measures the temperature between the flow rate control mechanism 30 and the resistor 50. Note that both pressure sensors 60 and 70 are absolute pressure type pressure sensors.
抵抗体50は、図3に示すように、上流側の導入口50aと下流側の導出口50bとの間に差圧を発生させるものである。なお、具体的な構成としては、主に二種のリング体51,52からなっており、第1リング体51は、第2リング体52に比べて外径が小さく内径が大きくなっており、第2リング体52は、第1リング体51に比べて外径が大きく内径が小さくなっている。そして、両リング体51,52を第1リング体51から交互に積層した構造になっており、最後に円盤体53が積層され、これにより、各リング体51,52を積層した積層体の中央に形成される空間の一端が閉じられて導入口50aが形成される。また、第1リング体51の間に積層される第2リング体52には、その一部に内壁及び外壁を残して貫通する流路空間54が設けられている。これにより、第1リング体51の内面と第2リング体52の内壁との間に形成される隙間が流路空間54へ通じる導入路54aとなり、第1リング体51の外面と第2リング体52の外壁との間に形成される隙間が外方へ通じる導出路54bとなる。そして、この導出路54bによって導出口50bが形成される。このように構成することで、リング体51,52の積層枚数や流路空間54の範囲を調整することにより、導入口50a側と導出口50b側との間に生じる差圧量を自由に設定できるようになっている。 As shown in FIG. 3, the resistor 50 generates a pressure difference between an inlet 50a on the upstream side and an outlet 50b on the downstream side. In addition, as for the specific structure, it mainly consists of two types of ring bodies 51 and 52, and the first ring body 51 has a smaller outer diameter and a larger inner diameter than the second ring body 52. The second ring body 52 has a larger outer diameter and a smaller inner diameter than the first ring body 51. The ring bodies 51 and 52 are stacked alternately starting from the first ring body 51, and finally the disc body 53 is stacked, so that the ring bodies 51 and 52 are stacked at the center of the stacked body. One end of the space formed is closed to form an introduction port 50a. Further, the second ring body 52 stacked between the first ring bodies 51 is provided with a passage space 54 passing through the second ring body 52 with an inner wall and an outer wall remaining in a part thereof. As a result, the gap formed between the inner surface of the first ring body 51 and the inner wall of the second ring body 52 becomes an introduction path 54a leading to the flow path space 54, and the gap formed between the inner surface of the first ring body 51 and the inner wall of the second ring body A gap formed between the outer wall 52 and the outer wall 52 serves as a lead-out path 54b leading to the outside. This lead-out path 54b forms a lead-out port 50b. With this configuration, the amount of differential pressure generated between the inlet 50a side and the outlet 50b side can be freely set by adjusting the number of stacked ring bodies 51, 52 and the range of the flow path space 54. It is now possible to do so.
流量制御機構30は、弁開度をピエゾ素子等のアクチュエータによって調整できるような構成になっている。 The flow rate control mechanism 30 is configured such that the valve opening degree can be adjusted using an actuator such as a piezo element.
また、流量制御装置MF1は、流量制御機能、流量センサ診断機能、圧力センサ診断機能、流量制御機構診断機能等を発揮させるための制御部90を備えている。制御部90は、CPU、メモリ、A/D・D/Aコンバータ、入出力手段等を備えたいわゆるコンピュータを有し、前記メモリに格納されているプログラムが実行することにより、各機器を協働させて各機能を発揮させる。なお、制御部90には、図示しない入出力手段が接続されている。 Further, the flow rate control device MF1 includes a control unit 90 for performing a flow rate control function, a flow rate sensor diagnosis function, a pressure sensor diagnosis function, a flow rate control mechanism diagnosis function, and the like. The control unit 90 has a so-called computer equipped with a CPU, memory, A/D/D/A converter, input/output means, etc., and allows each device to cooperate by executing a program stored in the memory. to demonstrate each function. Note that an input/output means (not shown) is connected to the control section 90.
制御部90は、図2に示すように、具体的には、流量測定部90a、制御値算出部90b、バルブ制御部90c、出力関連値測定部90d、基準出力関連値記憶部90e、基準値記憶部90f、補正部90g、偏差算出部90h、流量センサ診断部90i、圧力センサ診断部90j、圧力センサ校正部90k、流量制御機構診断部90l、初期化実行部90m、診断結果出力部90n、を備えている。 As shown in FIG. 2, the control unit 90 specifically includes a flow rate measurement unit 90a, a control value calculation unit 90b, a valve control unit 90c, an output-related value measurement unit 90d, a reference output-related value storage unit 90e, and a reference value. Storage unit 90f, correction unit 90g, deviation calculation unit 90h, flow rate sensor diagnosis unit 90i, pressure sensor diagnosis unit 90j, pressure sensor calibration unit 90k, flow rate control mechanism diagnosis unit 90l, initialization execution unit 90m, diagnosis result output unit 90n, It is equipped with
流量測定部90aは、流量センサ20に設けられた両圧力センサ60,70で検出された検出値(圧力値)に基づいて流体の流量値を算出するものである。なお、流量測定部90aは、両圧力センサ60,70で検出された検出値を所定タイミングで受け付けるように構成されている。 The flow rate measurement unit 90a calculates the flow rate value of the fluid based on the detected values (pressure values) detected by both pressure sensors 60 and 70 provided in the flow rate sensor 20. Note that the flow rate measuring section 90a is configured to receive the detection values detected by both the pressure sensors 60 and 70 at a predetermined timing.
制御値算出部90bは、流量測定部90aで算出された流量値と予め設定された基準流量値との偏差に基づいて流量制御機構30をフィードバック制御する制御値を算出するものである。 The control value calculation unit 90b calculates a control value for feedback controlling the flow rate control mechanism 30 based on the deviation between the flow rate value calculated by the flow rate measuring unit 90a and a preset reference flow rate value.
バルブ制御部90cは、流量制御機構30のバルブ、開閉バルブUV,DVの開度を制御するものである。具体的には、通常運転時は、制御値算出部90bで算出された制御値に基づいて流量制御機構30のバルブの開度を変更するフィードバック制御を実施するものである。また、バルブ制御部90cは、入出力手段から入力された流量センサ診断指示に基づいて、流量制御機能30のバルブを完全に閉じると共に、開閉バルブUV,DVを開くようになっている。また、バルブ制御部90cは、入出力手段から入力された圧力センサ診断指示に基づいて、開閉バルブUVを完全に閉じると共に、流量制御機構30のバルブ及び開閉バルブDVを開くようになっている。また、バルブ制御部90cは、入出力手段から入力された流量制御機構診断指示に基づいて、流量制御機構30のバルブを完全に閉じると共に、開閉バルブUV,DVを開くようになっている。 The valve control unit 90c controls the opening degrees of the valves of the flow rate control mechanism 30 and the opening/closing valves UV and DV. Specifically, during normal operation, feedback control is performed to change the opening degree of the valve of the flow rate control mechanism 30 based on the control value calculated by the control value calculation unit 90b. Further, the valve control unit 90c completely closes the valve of the flow rate control function 30 and opens the on-off valves UV and DV based on the flow rate sensor diagnosis instruction inputted from the input/output means. Further, the valve control unit 90c completely closes the on-off valve UV and opens the valve of the flow rate control mechanism 30 and the on-off valve DV based on the pressure sensor diagnosis instruction inputted from the input/output means. Further, the valve control unit 90c completely closes the valve of the flow control mechanism 30 and opens the on-off valves UV and DV based on the flow control mechanism diagnosis instruction inputted from the input/output means.
出力関連値測定部90dは、流量センサ20に設けられた両圧力センサ60,70及び温度センサ80で検出された検出値(圧力値、温度値)に基づいて流体の体積値(出力関連値)を算出するものである。なお、出力関連値測定部90dは、入出力手段から流量センサ診断指示が入力されたことに基づき出力関連値の測定を開始する。具体的には、入出力手段から流量センサ診断指示が入力されると、バルブ制御部90cによって流量制御機能30のバルブを完全に閉じると共に、開閉バルブUV,DVを開ける。そうすると、流量制御機構30の下流側は、その下流側に設けられた図示しない排出機構、例えば、成膜室に接続された排気ポンプによって減圧され始める。そして、各圧力センサ60,70で測定された圧力値P1,P2から前記式(1)を用いて算出した流体の質量流量Qを所定時間に亘って積分することにより、質量流量積分値nを算出する。続いて、所定時間の開始時及び終了時において、上流側圧力センサ60で測定される圧力の圧力差ΔP及び温度センサ80で測定される温度値Tから式(4)を用いて測定体積値Vを算出する。なお、測定体積値Vは、流量制御機構30から抵抗体50の導入口50aまで流路容積を示している。なお、出力関連値測定部90dは、両圧力センサ60,70及び温度センサ80で検出された検出値を所定タイミングで受け付けるように構成されている。 The output-related value measurement unit 90d measures the volume value of the fluid (output-related value) based on the detected values (pressure value, temperature value) detected by both pressure sensors 60, 70 and temperature sensor 80 provided in the flow rate sensor 20. is calculated. Note that the output-related value measuring section 90d starts measuring the output-related value based on the input of the flow rate sensor diagnosis instruction from the input/output means. Specifically, when a flow rate sensor diagnosis instruction is input from the input/output means, the valve control unit 90c completely closes the valve of the flow rate control function 30 and opens the on-off valves UV and DV. Then, the downstream side of the flow rate control mechanism 30 begins to be depressurized by a discharge mechanism (not shown) provided downstream, for example, an exhaust pump connected to the film forming chamber. Then, by integrating the mass flow rate Q of the fluid calculated using the above equation (1) from the pressure values P1 and P2 measured by the pressure sensors 60 and 70 over a predetermined time, the mass flow rate integral value n is obtained. calculate. Subsequently, at the start and end of a predetermined period of time, the measured volume value V is calculated using equation (4) from the pressure difference ΔP of the pressure measured by the upstream pressure sensor 60 and the temperature value T measured by the temperature sensor 80. Calculate. Note that the measured volume value V indicates the flow path volume from the flow rate control mechanism 30 to the inlet 50a of the resistor 50. Note that the output-related value measuring section 90d is configured to receive the detection values detected by both the pressure sensors 60, 70 and the temperature sensor 80 at a predetermined timing.
基準出力関連値記憶部90eは、流量制御装置MF1を製造工場から出荷する前や、流量制御装置MF1を実際に半導体製造装置等に接続した後等に、予め所定の測定周囲条件下で測定した基準体積値VSとその測定周囲条件とを関連付けた基準データを記憶したものである。 The reference output related value storage unit 90e stores information that has been measured under predetermined measurement ambient conditions before the flow rate control device MF1 is shipped from the manufacturing factory, or after the flow rate control device MF1 is actually connected to semiconductor manufacturing equipment, etc. It stores reference data that associates the reference volume value VS with its measurement surrounding conditions.
基準値記憶部90fは、測定体積値Vが正常であるか判断するための基準値を記憶したものである。なお、基準値は、基準体積値VSに基づき定められる。本実施形態においては、基準体積値VSに対する測定体積値Vのずれの割合に閾値を設定し、ずれの割合がその閾値を越えているか否かを判断することにより、測定体積値Vが正常であるか判断している。従って、ずれの割合の閾値が基準値となる。 The reference value storage section 90f stores reference values for determining whether the measured volume value V is normal. Note that the reference value is determined based on the reference volume value VS. In this embodiment, a threshold value is set for the ratio of deviation of the measured volume value V with respect to the reference volume value VS , and by determining whether the ratio of deviation exceeds the threshold value, the measured volume value V is determined to be normal. I am determining whether it is. Therefore, the threshold value of the deviation ratio becomes the reference value.
補正部90gは、測定体積値Vと、その測定体積値Vの測定時における測定周囲条件とを関連付けて測定データを生成し、その測定データに含まれる測定周囲条件と基準データに含まれる測定周囲条件との偏差に基づいて、測定体積値V又は基準値を補正するものである。本実施形態においては、基準体積値VSに対する測定体積値Vのずれの割合の上限値となる閾値を補正している。 The correction unit 90g generates measurement data by associating the measured volume value V with the measurement ambient conditions at the time of measuring the measured volume value V, and generates measurement data by associating the measured volume value V with the measurement ambient conditions included in the measurement data and the measurement ambient conditions included in the reference data. The measured volume value V or the reference value is corrected based on the deviation from the conditions. In this embodiment, the threshold value that is the upper limit of the ratio of deviation of the measured volume value V with respect to the reference volume value VS is corrected.
偏差算出部90hは、基準体積値VSに対する測定体積値Vのずれの割合を算出するものである。 The deviation calculation unit 90h calculates the ratio of deviation of the measured volume value V with respect to the reference volume value VS.
流量センサ診断部90iは、補正部90gの補正結果に基づく測定体積値Vと基準値とに基づき、その測定体積値Vが正常であるか否かを判断して流量センサ20の機能を診断するものである。 The flow rate sensor diagnosis unit 90i diagnoses the function of the flow rate sensor 20 by determining whether or not the measured volume value V is normal based on the measured volume value V based on the correction result of the correction unit 90g and the reference value. It is something.
圧力センサ診断部90jは、流量センサ20に設けられた両圧力センサ60,70で検出された圧力値が予め定められた規定圧力範囲にあるか診断するものである。具体的には、入出力手段から圧力センサ診断指示が入力されると、バルブ制御部90cによって開閉バルブUVが完全に閉じると共に、流量制御機構30のバルブ及び開閉バルブDVが開ける。そうすると、流量制御機構30の下流側は、その下流側に設けられた排出機構によって減圧され始める。この圧力センサ診断状態において、両圧力センサ60,70が規定圧力範囲にあるか診断する。 The pressure sensor diagnosis section 90j diagnoses whether the pressure values detected by both pressure sensors 60, 70 provided in the flow rate sensor 20 are within a predetermined pressure range. Specifically, when a pressure sensor diagnosis instruction is input from the input/output means, the valve control unit 90c completely closes the on-off valve UV and opens the valve of the flow rate control mechanism 30 and the on-off valve DV. Then, the pressure on the downstream side of the flow rate control mechanism 30 begins to be reduced by the discharge mechanism provided on the downstream side. In this pressure sensor diagnostic state, it is diagnosed whether both pressure sensors 60, 70 are within a specified pressure range.
圧力センサ校正部90kは、流量センサ20に設けられた両圧力センサ60,70の0点補正を実施するものである。具体的には、前記圧力センサ診断状態において、入出力手段から圧力センサ校正指示が入力されると、両圧力センサ60,70の0点を補正する。 The pressure sensor calibration unit 90k performs zero point correction of both pressure sensors 60 and 70 provided in the flow rate sensor 20. Specifically, in the pressure sensor diagnosis state, when a pressure sensor calibration instruction is input from the input/output means, the zero points of both pressure sensors 60 and 70 are corrected.
流量制御機構診断部90lは、流量制御機構30を診断するものである。具体的には、入出力手段から流量制御機構診断指示が入力されると、バルブ制御部90cによって流量制御機構30のバルブが完全に閉じると共に、開閉バルブUV,DVが開ける。そうすると、流量制御機構30の上流側は、その上流側に設けられた供給機構によって昇圧され始めると共に、流量制御機構30の下流側は、その下流側に設けられた排出機構によって減圧され始める。そして、流量測定部90aで測定される流量値の増加率が規定増加率範囲にあるか診断する。 The flow rate control mechanism diagnosis section 90l diagnoses the flow rate control mechanism 30. Specifically, when a flow control mechanism diagnosis instruction is input from the input/output means, the valve control unit 90c completely closes the valve of the flow control mechanism 30 and opens the on-off valves UV and DV. Then, the pressure on the upstream side of the flow rate control mechanism 30 starts to be increased by the supply mechanism provided on the upstream side, and the pressure on the downstream side of the flow rate control mechanism 30 starts to be reduced by the discharge mechanism provided on the downstream side. Then, it is determined whether the rate of increase in the flow rate value measured by the flow rate measuring section 90a is within a specified rate of increase range.
初期化実行部90mは、基準出力関連値記憶部90eに記憶された基準データを設定し直すものである。具体的には、入出力手段から初期化指示が入力されると、基準出力関連値記憶部90eに記憶された基準データを、再度別の測定周囲条件下で測定し直した基準体積値VS´とその測定周囲条件とを関連付けた新たな基準データに上書し、さらに、その基準データに基づいて基準値記憶部90fに記憶された基準値を設定し直すものである。 The initialization execution section 90m resets the reference data stored in the reference output related value storage section 90e. Specifically, when an initialization instruction is input from the input/output means, the reference data stored in the reference output-related value storage section 90e is converted into a reference volume value V S obtained by re-measuring the reference data under different measurement ambient conditions. ' and the measurement ambient conditions are overwritten with new reference data, and further, the reference value stored in the reference value storage section 90f is reset based on the reference data.
診断結果出力部90nは、各診断部の診断結果を入出力手段から画像や音声等によって出力するものである。 The diagnosis result output section 90n outputs the diagnosis results of each diagnosis section through an input/output means in the form of images, sounds, or the like.
次に、本実施形態に係る流量制御装置における流量センサ20の診断工程を図6に基づいて説明する。 Next, a process for diagnosing the flow rate sensor 20 in the flow rate control device according to this embodiment will be described based on FIG. 6.
先ず、入出力手段から流量センサ診断指示が入力されると、診断を開始する前に、上流側圧力センサ60で測定される圧力が開始圧力(P1START時)より低い場合には、開始圧力よりも高くなるように圧力を引き上げる。 First, when a flow rate sensor diagnosis instruction is input from the input/output means, before starting the diagnosis, if the pressure measured by the upstream pressure sensor 60 is lower than the starting pressure (at P1 START ), the Increase the pressure so that it is also high.
次に、バルブ制御部90cが、流量センサ診断指示に基づき、流量制御機能を発揮している流量制御機構30に対し、バルブを完全に閉じると共に、開閉バルブUV,DVを開く(ステップS101)。 Next, the valve control unit 90c completely closes the valves of the flow rate control mechanism 30 that is exhibiting the flow rate control function based on the flow rate sensor diagnosis instruction, and opens the on-off valves UV and DV (step S101).
そして、流量制御機構30のバルブが完全に閉じた状態になると、流量制御装置MF1の下流側は、排気ポンプによって吸引されて減圧され、流路内の圧力が経時変化する。 When the valve of the flow rate control mechanism 30 is completely closed, the downstream side of the flow rate control device MF1 is sucked and depressurized by the exhaust pump, and the pressure in the flow path changes over time.
次に、出力関連値測定部90dが、各圧力センサ60,70で検出された圧力値から前記式(1)を用いて質量流量Qを算出し(ステップS102)、続いて、その質量流量Qを所定時間に亘って時間積分することにより、質量流量積分値nを算出する(ステップS103)。さらに、所定時間の開始時及び終了時において、上流側圧力センサ60で検出された圧力値に基づいて圧力変化量ΔP1を算出し、温度センサ80で検出された温度値Tを取得する(ステップS104)。そして、質量流量積分値n、圧力変化量ΔP及び温度値Tから式(4)を用いて測定体積値Vを算出する(ステップS105)。なお、この一連の演算から、質量流量積分値nは、圧力の積分値に基づく値であると言える。 Next, the output-related value measuring unit 90d calculates the mass flow rate Q from the pressure values detected by the pressure sensors 60 and 70 using the equation (1) (step S102), and then calculates the mass flow rate Q. A mass flow rate integral value n is calculated by time-integrating over a predetermined period of time (step S103). Further, at the start and end of the predetermined period, a pressure change amount ΔP1 is calculated based on the pressure value detected by the upstream pressure sensor 60, and a temperature value T detected by the temperature sensor 80 is obtained (step S104 ). Then, the measured volume value V is calculated from the mass flow rate integral value n, the pressure change amount ΔP, and the temperature value T using equation (4) (step S105). Note that from this series of calculations, it can be said that the mass flow rate integral value n is a value based on the pressure integral value.
次に、補正部90gが、測定体積値Vと、その測定体積値Vの測定時における測定周囲条件とを関連付けた測定データを生成する(ステップS106)。そして、基準データと測定データとを参照し、基準データの測定周囲条件と測定データの測定周囲条件との偏差を算出し、その測定周囲条件の偏差を加味し、基準体積値VSに対する測定体積値Vのずれの割合の上限を定める閾値を補正する(ステップS107)。これにより、基準値が補正される。 Next, the correction unit 90g generates measurement data in which the measured volume value V is associated with the measurement ambient conditions at the time of measurement of the measured volume value V (step S106). Then, with reference to the reference data and measurement data, the deviation between the measurement ambient conditions of the reference data and the measurement ambient conditions of the measurement data is calculated, the deviation of the measurement ambient conditions is taken into account, and the measurement volume is calculated with respect to the reference volume value VS. The threshold value that determines the upper limit of the deviation ratio of the value V is corrected (step S107). This corrects the reference value.
最後に、偏差算出部90hが、基準体積値VSに対する測定体積値Vのずれの割合を算出し(ステップS108)、流量センサ診断部90iが、そのずれの割合が補正後の閾値を越えているか否かを判断する(ステップS109)。そして、診断結果出力部90nが、閾値を越えていない場合には、流量センサ20の機能が正常であって継続使用可能である旨を通知し(ステップS110)、閾値を越えている場合には、流量センサ20の機能に異常がある旨を通知する(ステップS111)。 Finally, the deviation calculation unit 90h calculates the ratio of deviation of the measured volume value V with respect to the reference volume value VS (step S108), and the flow rate sensor diagnosis unit 90i determines whether the deviation ratio exceeds the corrected threshold value. It is determined whether there is one (step S109). Then, the diagnostic result output unit 90n notifies that the function of the flow rate sensor 20 is normal and can be continued to be used if the threshold value is not exceeded (step S110), and if the threshold value is exceeded, , notifies that there is an abnormality in the function of the flow rate sensor 20 (step S111).
なお、流量センサ20の診断を実施した結果、流量センサ20に正常があると判断された場合には、流量制御機能へ復帰し、一方、流量センサ20に異常があると判断された場合には、続けて、圧力センサ60,70の診断工程を実施する。 As a result of diagnosing the flow rate sensor 20, if it is determined that the flow rate sensor 20 is normal, the flow control function is returned to.On the other hand, if it is determined that the flow rate sensor 20 is abnormal, the flow rate control function is returned to. Then, a diagnostic process for the pressure sensors 60 and 70 is performed.
ここで、前記流量センサの診断行程においては、状態方程式を用いて導き出した式(4)に各パラメータ(具体的には、圧力変化量ΔP、温度値T、質量流量積分値n等)を代入することによって体積値V(内部容積)を算出し、その体積値Vを用いて流量センサの機能に異常があるか否かを診断しているが、発明者が研究を重ねた結果、前記状態方程式には表れないパラメータも体積値Vの算出に影響を与えていることを見出した。 In the flow sensor diagnosis step, each parameter (specifically, pressure change amount ΔP, temperature value T, mass flow rate integral value n, etc.) is substituted into equation (4) derived using the state equation. By doing so, the volume value V (internal volume) is calculated, and the volume value V is used to diagnose whether or not there is an abnormality in the function of the flow sensor. It has been found that parameters that do not appear in the equation also affect the calculation of the volume value V.
具体的には、前記ステップS101を実行した際に、抵抗体50の下流側の圧力、言い換えれば、流量制御装置MFの二次圧が高くなると、これが原因で抵抗体50の上流側と下流側との差圧が小さくなる。これに伴って圧力降下時間が短くなり、その結果、質量流量積分値nの積算時間(所定時間)が短くなり、質量流量積分値nを算出するための質量流量Qのサンプリング数が減少し、これにより、体積値Vに誤差が生じ易くなる。そして、この体積値Vの誤差が、流量センサの診断の精度に影響を与えていることが分かった。 Specifically, when the step S101 is executed, if the pressure on the downstream side of the resistor 50, in other words, the secondary pressure of the flow control device MF increases, this causes the pressure on the upstream and downstream sides of the resistor 50 to increase. The differential pressure between the Along with this, the pressure drop time becomes shorter, and as a result, the integration time (predetermined time) of the mass flow rate integral value n becomes shorter, and the number of samplings of the mass flow rate Q for calculating the mass flow rate integral value n decreases. This makes it easy for errors to occur in the volume value V. It was also found that this error in the volume value V affects the accuracy of diagnosis of the flow rate sensor.
そこで、流体の上流と下流との間に生じる差圧が所定値以下になった場合に、測定された出力関連値を大きくする(増やす)補正を行うか、或いは、基準値を小さくする(減らす)補正を行う補正部(診断基準補正部)を設けることによって、流量センサ20の診断基準を厳しくすることにより、流量制御装置MFの誤診によってその装置が組み込まれたシステム全体が損傷を受けることを防止することができる。なお、この補正は、前記補正部90gによって実行してもよく、また、前記補正部90gとは別の補正部(診断基準補正部)を設け、そこで実行するようにしてもよい。 Therefore, when the differential pressure generated between the upstream and downstream sides of the fluid becomes less than a predetermined value, the measured output-related value is corrected (increased) or the reference value is decreased (decreased). ) By providing a correction unit (diagnosis standard correction unit) that performs correction, the diagnostic criteria for the flow rate sensor 20 is made stricter, thereby preventing damage to the entire system in which the device is incorporated due to a misdiagnosis of the flow rate control device MF. It can be prevented. Note that this correction may be performed by the correction section 90g, or may be performed by providing a correction section (diagnostic standard correction section) separate from the correction section 90g.
次に、本実施形態に係る流量制御装置における圧力センサの診断工程を図7に基づいて説明する。 Next, a process for diagnosing the pressure sensor in the flow rate control device according to this embodiment will be explained based on FIG.
流量センサ20の診断で異常があると診断された場合に、入出力手段から圧力センサ診断指示が入力されると、バルブ制御部90cが、その指示に基づき、開閉バルブUVを完全に閉じると共に、流量制御機構30のバルブ及び開閉バルブDVを開く(ステップS201)。次に、圧力センサ診断部90jが、両圧力センサ60,70で測定される圧力値が規定圧力範囲にあるか診断する(ステップS202)。そして、診断結果出力部90nが、規定圧力範囲にある場合には、圧力センサ60,70が正常である旨を通知し(ステップS203)、規定圧力範囲にない場合には、圧力センサ60,70が異常である旨を通知する(ステップS204)。 When the flow rate sensor 20 is diagnosed as having an abnormality, when a pressure sensor diagnosis instruction is input from the input/output means, the valve control section 90c completely closes the opening/closing valve UV based on the instruction, and The valve of the flow rate control mechanism 30 and the opening/closing valve DV are opened (step S201). Next, the pressure sensor diagnosis unit 90j diagnoses whether the pressure values measured by both pressure sensors 60, 70 are within a specified pressure range (step S202). Then, the diagnosis result output unit 90n notifies that the pressure sensors 60, 70 are normal when the pressure is within the specified pressure range (step S203), and when the pressure sensor 60, 70 is not within the specified pressure range. is abnormal (step S204).
なお、圧力センサ60,70の診断で正常であると診断された場合には、続けて、後述する流量制御機構30の診断工程を実施する。一方、圧力センサ60,70の診断で異常があると診断された場合に、入出力手段から圧力センサ校正指示が入力されると、圧力センサ校正部90kが、両圧力センサ60,70で測定される圧力値が所定圧力値以下になった状態で、両圧力センサ60,70の0点補正を実施する(ステップS205)。続いて、再度流量センサ20の診断を実施する(ステップS206)。そして、診断結果出力部90nが、流量センサ20が正常であると診断された場合には、その旨を通知し、その後、流量制御機能へ復帰する(ステップS207)。一方、流量センサ20に異常があると診断された場合には、圧力センサ60,70に修理が必要な異常がある旨を通知する(ステップS208)。 Note that if the pressure sensors 60 and 70 are diagnosed to be normal, a diagnosis process for the flow rate control mechanism 30, which will be described later, is subsequently performed. On the other hand, when the pressure sensors 60 and 70 are diagnosed as having an abnormality, when a pressure sensor calibration instruction is input from the input/output means, the pressure sensor calibration section 90k causes the pressure sensors 60 and 70 to perform measurements. When the pressure value becomes equal to or less than a predetermined pressure value, zero point correction of both pressure sensors 60 and 70 is performed (step S205). Subsequently, the flow rate sensor 20 is diagnosed again (step S206). When the diagnosis result output unit 90n diagnoses that the flow rate sensor 20 is normal, it notifies the flow rate sensor 20 to that effect, and then returns to the flow rate control function (step S207). On the other hand, if it is diagnosed that there is an abnormality in the flow rate sensor 20, it is notified that there is an abnormality in the pressure sensors 60, 70 that requires repair (step S208).
次に、本実施形態に係る流量制御装置MF1における流量制御機構30の診断工程を図8に基づいて説明する。 Next, a diagnosis process for the flow rate control mechanism 30 in the flow rate control device MF1 according to the present embodiment will be described based on FIG. 8.
先ず、流量センサ20の診断で異常があると診断された後に圧力センサ60,70の診断で正常であると診断された場合に、入出力手段から流量制御機構診断指示が入力されると、バルブ制御部90cが、その指示に基づき、流量制御機構30のバルブを完全に閉じると共に、開閉バルブUV,DVを開く(ステップS301)。次に、流量制御機構診断部90lが、流量測定部90aで測定された流量値の増加率が規定増加率範囲にあるか診断する(ステップS302)。そして、診断結果出力部90nが、規定増加率範囲にある場合には、流量制御機構30が正常である旨を通知し(ステップS303)、一方、規定増加率範囲にない場合には、流量制御機構30に修理が必要な異常がある旨を通知する(ステップS304)。この流量制御機構30の異常はバルブシートリークである可能性が高い。 First, when the flow rate sensor 20 is diagnosed to be abnormal and the pressure sensors 60 and 70 are diagnosed to be normal, when a flow rate control mechanism diagnosis instruction is input from the input/output means, the valve Based on the instruction, the control unit 90c completely closes the valve of the flow rate control mechanism 30 and opens the on-off valves UV and DV (step S301). Next, the flow control mechanism diagnosis section 90l diagnoses whether the rate of increase in the flow rate value measured by the flow rate measurement section 90a is within a specified increase rate range (step S302). When the diagnostic result output unit 90n is within the specified increase rate range, it notifies that the flow rate control mechanism 30 is normal (step S303).On the other hand, when it is not within the specified increase rate range, the flow control mechanism 30 is notified that the flow rate control mechanism 30 is normal. It is notified that there is an abnormality in the mechanism 30 that requires repair (step S304). There is a high possibility that this abnormality in the flow rate control mechanism 30 is a valve seat leak.
なお、流量制御機構30の診断で正常であると診断された場合には、続けて、初期化を実施する(ステップS305)。初期化は、入出力手段から初期化指示が入力されると、初期化実行部90mは、基準出力関連値記憶部90eに記憶された基準データを、再度別の測定周囲条件下で測定し直した基準体積値VS´とその測定周囲条件とを関連付けた新たな基準データに上書し、さらに、その新たな基準データに基づいて基準値記憶部90fに記憶された閾値を設定し直す。これにより、流量制御機構30のバルブで発生しているリーク量が流量制御装置MFの機能に支障が生じない程度のものである場合に、流量制御装置MFを交換することなく使用し続けることができる。そして、その後、流量制御機能に復帰する。 Note that if the flow rate control mechanism 30 is diagnosed to be normal, initialization is subsequently performed (step S305). In the initialization, when an initialization instruction is input from the input/output means, the initialization execution unit 90m measures the reference data stored in the reference output related value storage unit 90e again under different measurement ambient conditions. The reference volume value V S ′ and its measurement ambient conditions are overwritten with new reference data that is associated with the reference volume value V S ′, and the threshold value stored in the reference value storage unit 90f is reset based on the new reference data. This makes it possible to continue using the flow control device MF without replacing it when the amount of leakage occurring in the valve of the flow control mechanism 30 is such that it does not interfere with the function of the flow control device MF. can. After that, the flow rate control function is restored.
因みに、流量制御装置MF1の初期化を実行した後、再度流量センサ20の診断を実施し、流量センサ20に異常があると診断された場合には、圧力センサ60,70及び流量制御機構30以外の要因によって流量センサ20の機能に異常が発生していると判断できる。なお、その要因としては、抵抗体50の目詰まり、流路10のリーク、流量制御装置MF1のガス仕様と実際のガスとの不一致などが考えられる。 Incidentally, after initializing the flow rate control device MF1, the flow rate sensor 20 is diagnosed again, and if it is diagnosed that there is an abnormality in the flow rate sensor 20, then the pressure sensors 60, 70 and the flow rate control mechanism 30 are removed. It can be determined that an abnormality has occurred in the function of the flow rate sensor 20 due to the following factors. Possible causes include clogging of the resistor 50, leakage of the flow path 10, and mismatch between the gas specifications of the flow rate control device MF1 and the actual gas.
なお、前記初期化を実施すると、基準値が順次、初期化後の基準値に置き換わるため、基準値記憶部90fに最初に記憶された(設定された)基準値に対する初期化後の基準値の変化量を算出する基準値変化量算出部と、前記変化量が予め定められた所定変化量を越えたか判断する基準値変化量判断部と、前記変化量が予め定められた所定変化量を越えた場合に通知する警告部と、を備えるようにすることが好ましい。なお、所定変化量は、最初に設定された基準値に対する初期化後の基準値の変化量の上限値であり、この上限値は、流量制御機構30に対して予め保障しているバルブシートリーク量の最大値から算出される、基準出力関連値に対する出力関連値のずれの割合に基づいて導き出すことが可能である。また、初期化が複数回事項された場合には、最初に記憶された基準値から変化した総量が初期化後の変化量となる。 Note that when the initialization is performed, the reference values are sequentially replaced with the initialized reference values, so the initialized reference values are different from the reference values first stored (set) in the reference value storage section 90f. a reference value change amount calculation unit that calculates the amount of change; a reference value change amount determination unit that determines whether the amount of change exceeds a predetermined amount of change; It is preferable to include a warning unit that notifies you when a problem occurs. Note that the predetermined amount of change is the upper limit of the amount of change in the reference value after initialization with respect to the initially set reference value, and this upper limit value is a pre-guaranteed valve seat leakage value for the flow rate control mechanism 30. It is possible to derive it based on the ratio of deviation of the output-related value with respect to the reference output-related value, which is calculated from the maximum value of the quantity. Furthermore, when initialization is performed multiple times, the total amount of change from the first stored reference value becomes the amount of change after initialization.
このような構成にすれば、流量センサ20の診断のみでは判断できない流量制御装置MF1の各要素の診断を順次実施することができ、流量センサ20の異常の要因となっている要素を絞り込むことができる。これにより、校正・修理・交換等によって対応可能な異常を見逃す可能性が低くなり、誤診を減らすことができる。 With this configuration, it is possible to sequentially diagnose each element of the flow rate control device MF1 that cannot be determined by diagnosing the flow rate sensor 20 alone, and it is possible to narrow down the factors that are the cause of the abnormality in the flow rate sensor 20. can. This reduces the possibility of overlooking abnormalities that can be corrected by calibration, repair, replacement, etc., and can reduce misdiagnosis.
なお、本実施形態においては、各指示を使用者が入出力手段から入力して手動で行っているが、各指示タイミングを記憶したプログラムをメモリに記憶しておき、そのプログラムによって各指示を自動で行ってもよい。 In this embodiment, each instruction is input manually by the user through the input/output means, but a program that stores the timing of each instruction is stored in memory, and each instruction is automatically executed by that program. You can go there.
また、本実施形態においては、圧力センサ60,70を校正してから流量センサ20を診断し、その流量センサ20の機能を診断しているが、圧力センサ60,70に限らず、温度センサ80や他のセンサ等も同様に診断して校正するようにしてもよい。すなわち、流体を測定する流体センサと、前記流体センサの出力値又はこれに関連する値である出力関連値を測定し、測定された出力関連値が予め定められた基準値を比較して流体センサの機能を診断する診断部と、を具備し、前記診断部が、前記流体センサの一部又は全部の要素を補正してから測定された出力関連値と基準値とを比較するような構成のものにすればよい。なお、前記流体センサが、流量センサであり、前記流量センサの要素に圧力センサ又は温度センサのいずれかが含まれる。また、この場合、前記流体センサが流量センサであり、前記流量センサで測定される流量値に基づいて流体の流量をバルブによって制御する流量制御機構をさらに具備し、流量制御機構のバルブを閉じた状態で減圧し、流量センサで測定される流量値の増加率が規定増加率範囲にあるか否かに基づいて流量制御機構のバルブの状態を診断するような構成にしてもよい。 Further, in this embodiment, the flow rate sensor 20 is diagnosed after the pressure sensors 60 and 70 are calibrated, and the function of the flow rate sensor 20 is diagnosed. It is also possible to similarly diagnose and calibrate other sensors, etc. That is, a fluid sensor that measures fluid, an output value that is an output value of the fluid sensor, or an output-related value that is a value related thereto, is measured, and the measured output-related value is compared with a predetermined reference value to determine the fluid sensor. a diagnostic unit for diagnosing the function of the fluid sensor, and the diagnostic unit is configured to compare an output-related value measured after correcting some or all elements of the fluid sensor with a reference value. Just make it into something. Note that the fluid sensor is a flow sensor, and an element of the flow sensor includes either a pressure sensor or a temperature sensor. Further, in this case, the fluid sensor is a flow rate sensor, and further includes a flow rate control mechanism that controls the flow rate of the fluid by a valve based on a flow rate value measured by the flow rate sensor, and the valve of the flow rate control mechanism is closed. The configuration may be such that the pressure is reduced in the state, and the state of the valve of the flow rate control mechanism is diagnosed based on whether the rate of increase in the flow rate value measured by the flow rate sensor is within a specified rate of increase range.
また、本実施形態においては、流量制御装置MFが備えるバルブ制御部90cによって、入出力手段から入力された各指示に基づいて各バルブを制御しているが、これに限定されず、各バルブは、流量制御装置MFの外部に設けられた制御装置に設けたバルブ制御部によって制御するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, each valve is controlled by the valve control unit 90c included in the flow rate control device MF based on each instruction inputted from the input/output means, but the invention is not limited to this, and each valve is , the flow control device MF may be controlled by a valve control section provided in a control device provided outside the flow control device MF.
<その他の実施形態>
その他の実施形態として、図9に示す流量制御装置MF2は、実施形態1の流量制御装置MF1の変形例であり、流量センサ20の下流側に開閉バルブ31が設けられており、温度センサ80が抵抗体50と開閉バルブ31との間に設けられている。このような流量制御装置MF2において、ROR型の診断が可能となる。具体的には、流量センサ20の機能を診断する場合には、開閉バルブ31を閉じた状態でガスの供給が続くと、開閉バルブ30の上流側が昇圧する。そして、この場合にも抵抗体50の上流側と下流側とで差圧が生じるため、各センサ60,70,80の測定値に基づいて抵抗体50と開閉バルブ31との間の体積値Vを算出することでき、この体積値Vを用いて流量センサ20の機能を診断することができる。なお、本実施形態においては、測定周囲条件として、流量センサ20の上流側に接続された配管や外部機器から生じる一次圧変化や温度変化を加味して基準値を変化させる必要がある。
<Other embodiments>
As another embodiment, a flow rate control device MF2 shown in FIG. It is provided between the resistor 50 and the on-off valve 31. In such a flow control device MF2, ROR type diagnosis is possible. Specifically, when diagnosing the function of the flow rate sensor 20, if gas continues to be supplied with the on-off valve 31 closed, the pressure on the upstream side of the on-off valve 30 increases. Also in this case, since a pressure difference occurs between the upstream side and the downstream side of the resistor 50, the volume value V between the resistor 50 and the on-off valve 31 is determined based on the measured values of each sensor 60, 70, and 80. can be calculated, and the function of the flow rate sensor 20 can be diagnosed using this volume value V. In the present embodiment, it is necessary to change the reference value by taking into consideration changes in primary pressure and temperature caused by piping and external equipment connected upstream of the flow rate sensor 20 as measurement ambient conditions.
また、その他の実施形態として、特に実施形態1の流量制御装置MF1において、両圧力センサ60,70に代えて、抵抗体50の上流側及び下流側の差圧を測定する差圧センサを設ける態様が考えられる。このようなものであれば、圧力センサのノズルの影響の低減とコストダウンが可能となり、圧力変動するような流体に対してもさらに好適に使用することが可能となる。なお、実施形態1の流量制御装置MF1であれば、2次側には成膜室等のチャンバ(真空)が接続されているので、この2次側を基準(ゼロ)として差圧センサの測定値から1次側の流量を求めることができる。 Further, as another embodiment, in particular, in the flow control device MF1 of the first embodiment, a differential pressure sensor that measures the differential pressure on the upstream side and the downstream side of the resistor 50 is provided in place of both pressure sensors 60 and 70. is possible. If such a sensor is used, it becomes possible to reduce the influence of the nozzle of the pressure sensor and reduce costs, and it becomes possible to use it even more preferably for fluids whose pressure fluctuates. In addition, in the case of the flow rate control device MF1 of Embodiment 1, since a chamber (vacuum) such as a film forming chamber is connected to the secondary side, the measurement of the differential pressure sensor is performed using this secondary side as a reference (zero). The primary side flow rate can be determined from the value.
なお、前記実施形態においては、基準体積値VSに対する算出された体積値Vのズレの割合が閾値を越えたか否かに基づき診断しているが、これに限定されることなく、基準体積値VSに対する体積値Vのズレに基づき診断してもよい。この場合、基準出力関連値を基準にして上限値又は/及び下限値を設定し、その上限値又は/及び下限値を基準値とすればよい。また、前記実施形態においては、測定データの測定周囲条件と基準データの測定周囲条件との偏差に基づいて基準値を補正しているが、測定データの出力関連値を補正してもよい。さらに、前記実施形態においては、体積値Vを算出する場合に、所定時間の開始時及び終了時における圧力変化量や温度値を用いているが、流量変化量を用いてもよい。 In the embodiment described above, the diagnosis is made based on whether the ratio of deviation of the calculated volume value V with respect to the reference volume value VS exceeds a threshold value, but the present invention is not limited to this, and the reference volume value Diagnosis may be made based on the deviation of the volume value V with respect to VS. In this case, an upper limit value and/or a lower limit value may be set based on the reference output related value, and the upper limit value and/or lower limit value may be used as the reference value. Further, in the embodiment, the reference value is corrected based on the deviation between the measurement ambient conditions of the measurement data and the measurement ambient conditions of the reference data, but the output-related value of the measurement data may be corrected. Furthermore, in the embodiment, when calculating the volume value V, the amount of pressure change and the temperature value at the start and end of the predetermined time are used, but the amount of flow rate change may be used.
また、前記実施形態においては、測定周囲条件として流体の圧力や温度を例示しているが、この条件はこれに限定されず、例えば、前記実施形態のような診断において、体積値Vの誤差の要因となる測定周囲条件としては、前記した二次圧や温度の他に、各圧力センサの基準点のシフトや、抵抗体の目詰まり、流量制御機構のシートリークなども考えられる。よって、これらの測定周囲条件に応じて基準値を補正するようにしてもよい。 Further, in the embodiment, the pressure and temperature of the fluid are exemplified as measurement ambient conditions, but these conditions are not limited to these. For example, in the diagnosis as in the embodiment, the error in the volume value V In addition to the secondary pressure and temperature described above, possible measurement ambient conditions that may be factors include shifts in the reference points of each pressure sensor, clogging of resistors, and seat leak in the flow rate control mechanism. Therefore, the reference value may be corrected according to these measurement surrounding conditions.
また、前記実施形態においては、流量センサに温度センサが含まれているが、流量センサは、流量を測定するために必要な構成を備えたものであればよく、温度センサのように流量の測定に直接的に関与しないセンサは、必ずしも流量センサに含める必要はない。なお、温度センサは、測定周囲条件を測定するために必要なセンサとして、流量センサとは別に設ければよい。 Further, in the above embodiment, the temperature sensor is included in the flow rate sensor, but the flow rate sensor may be of any type as long as it has the necessary configuration to measure the flow rate. Sensors that are not directly involved do not necessarily need to be included in the flow rate sensor. Note that the temperature sensor may be provided separately from the flow rate sensor as a sensor necessary for measuring the measurement ambient conditions.
なお、本発明に係る診断システムは、前記実施形態のように流量制御装置や圧力制御装置に適用することができる他、流量測定装置にも適用することができる。また、本発明に係る流体センサは、前記実施形態で用いられる流量センサに限らず、圧力センサ、温度センサ等を用いることもできる。 Note that the diagnostic system according to the present invention can be applied to a flow rate control device and a pressure control device as in the above embodiment, and can also be applied to a flow rate measuring device. Furthermore, the fluid sensor according to the present invention is not limited to the flow rate sensor used in the embodiments described above, but may also be a pressure sensor, a temperature sensor, or the like.
MF1 流量制御装置
UV,DV 開閉バルブ
10 流路
20 流量センサ
30 流量制御機構
40 圧力センサ
50 抵抗体
60 上流側圧力センサ
70 下流側圧力センサ
80 温度センサ
90 制御部
90e 基準出力関連値記憶部
90g 補正部
90i 流量センサ診断部
MF1 Flow rate control device UV, DV opening/closing valve 10 flow path 20 flow rate sensor 30 flow rate control mechanism 40 pressure sensor 50 resistor 60 upstream pressure sensor 70 downstream pressure sensor 80 temperature sensor 90 control unit 90e reference output related value storage unit 90g correction Section 90i Flow rate sensor diagnosis section
Claims (9)
前記上流側圧力センサの上流側に設けられた第1のバルブと、
前記上流側圧力センサによって圧力が測定される、前記第1のバルブから前記抵抗体までの流路容積と、
前記流路容積内において前記上流側圧力センサで測定される上流側圧力に変化が生じている所定期間に亘って前記流量測定部の出力する流量を時間積分した流量積分値と、前記流量積分値の時間積分の開始時点と終了時点において前記上流側圧力センサが測定した流路容積内の各圧力と、前記流路容積を対象とする気体の状態方程式と、に基づいて前記流路容積の大きさを示す測定体積値を測定する出力関連値測定部と、
前記測定体積値が正常であるか否か判断するために、前記流路容積について所定の測定周囲条件下で測定された基準体積値に基づいて定められる閾値を記憶する基準値記憶部と、
前記測定体積値又は前記閾値の少なくとも一方を、前記第1のバルブと前記抵抗体との間にある前記流路容積の下流側で前記下流側圧力センサが測定する下流側圧力に応じて補正する補正部と、
前記補正部により少なくとも一方が補正された前記測定体積値と前記閾値とに基づいて前記流量センサを診断する診断部と、を具備し、
前記補正部は、前記出力関連値測定部が前記測定体積値を測定した後で、前記下流側圧力と上流側圧力との差圧が所定値以下の場合に、測定された前記測定体積値を大きくする補正を行うか、或いは、前記基準値を小さくする補正を行うように構成されていることを特徴とする診断システム。 a resistor, an upstream pressure sensor provided upstream of the resistor, a downstream pressure sensor provided downstream of the resistor, and a detection device of the upstream pressure sensor and the downstream pressure sensor. a flow rate measurement unit that calculates a fluid flow rate value based on each pressure value; a flow rate sensor that measures the fluid flow rate;
a first valve provided upstream of the upstream pressure sensor;
a flow path volume from the first valve to the resistor, the pressure of which is measured by the upstream pressure sensor;
a flow rate integral value obtained by time-integrating the flow rate output from the flow rate measuring section over a predetermined period during which a change occurs in the upstream pressure measured by the upstream side pressure sensor in the flow path volume; and the flow rate integral value. The size of the flow path volume is determined based on each pressure in the flow path volume measured by the upstream pressure sensor at the start and end points of time integration, and the state equation of the gas that targets the flow path volume. an output-related value measuring unit that measures a measured volume value indicating the
a reference value storage unit that stores a threshold value determined based on a reference volume value measured under predetermined measurement ambient conditions for the channel volume in order to determine whether or not the measured volume value is normal;
At least one of the measured volume value or the threshold value is corrected according to a downstream pressure measured by the downstream pressure sensor on the downstream side of the flow path volume between the first valve and the resistor. a correction section;
a diagnosis unit that diagnoses the flow rate sensor based on the measured volume value and the threshold value, at least one of which has been corrected by the correction unit,
The correction unit adjusts the measured volume value when the differential pressure between the downstream pressure and the upstream pressure is equal to or less than a predetermined value after the output-related value measurement unit measures the measured volume value. A diagnostic system characterized in that the diagnostic system is configured to perform a correction to increase the reference value or to perform a correction to decrease the reference value .
前記補正部が、前記測定体積値又は前記閾値の少なくとも一方を、前記測定体積値に関連付けられた測定周囲条件の少なくとも1つである前記下流側圧力センサで測定された下流側圧力と前記基準体積値に関連付けられた下流側圧力との偏差に基づいて補正する請求項1記載の診断システム。 further comprising a reference output-related value storage unit that stores at least the reference volume value measured under reference measurement ambient conditions and the downstream pressure measured by the downstream pressure sensor included in the measurement ambient conditions in association with each other; Equipped with
The correction unit adjusts at least one of the measured volume value or the threshold value to the downstream pressure measured by the downstream pressure sensor that is at least one of the measurement ambient conditions associated with the measured volume value and the reference volume. 2. The diagnostic system of claim 1, wherein the correction is based on a deviation from a downstream pressure associated with the value.
前記第2のバルブが、前記流体の流れを遮断することによって流路容積の流体の圧力が経時変化する請求項4記載の診断システム。 further comprising a second valve provided downstream of the resistor and capable of blocking the flow of the fluid;
5. The diagnostic system according to claim 4, wherein the pressure of the fluid in the channel volume changes over time by blocking the flow of the fluid.
前記流路容積内において前記上流側圧力センサで測定される上流側圧力に変化が生じている所定期間に亘って前記流量測定部の出力する流量を時間積分した流量積分値と、前記流量積分値の時間積分の開始時点と終了時点において前記上流側圧力センサが測定した流路容積内の各圧力と、前記流路容積を対象とする気体の状態方程式と、に基づいて前記流路容積の大きさを示す測定体積値を測定し、
前記測定体積値が正常であるか否か判断するために基準値として、前記流路容積について所定の測定周囲条件下で測定された基準体積値に基づいて定められる閾値を設定し、
前記測定体積値又は前記閾値の少なくとも一方を、前記流路容積の下流側の容積の圧力である前記下流側圧力センサが測定する下流側圧力に応じて補正し、
少なくとも一方が補正された前記測定体積値と前記閾値とに基づいて前記流量センサを診断し、
前記測定体積値を測定した後で、前記下流側圧力と上流側圧力との差圧が所定値以下の場合に、測定された前記測定体積値を大きくする補正を行うか、或いは、前記基準値を小さくする補正を行うことを特徴とする流量センサの診断方法。 a resistor, an upstream pressure sensor provided upstream of the resistor, a downstream pressure sensor provided downstream of the resistor, and a detection device of the upstream pressure sensor and the downstream pressure sensor. a flow rate measurement unit that calculates a fluid flow rate value based on each pressure value; a flow rate sensor that measures the fluid flow rate; and a first valve provided upstream of the upstream pressure sensor; A diagnostic method for diagnosing the function of a flow rate sensor in a flow rate control device including a flow path volume from the first valve to the resistor, the pressure of which is measured by the upstream side pressure sensor,
a flow rate integral value obtained by time-integrating the flow rate output from the flow rate measuring section over a predetermined period during which a change occurs in the upstream pressure measured by the upstream side pressure sensor in the flow path volume; and the flow rate integral value. The size of the flow path volume is determined based on each pressure in the flow path volume measured by the upstream pressure sensor at the start and end points of time integration, and the state equation of the gas that targets the flow path volume. Measure the measured volume value that indicates the
Setting a threshold value determined based on a reference volume value measured under predetermined measurement ambient conditions for the flow path volume as a reference value in order to determine whether the measured volume value is normal;
Correcting at least one of the measured volume value or the threshold value according to the downstream pressure measured by the downstream pressure sensor, which is the pressure of the downstream volume of the flow path volume,
diagnosing the flow rate sensor based on the measured volume value and the threshold value, at least one of which has been corrected;
After measuring the measured volume value , if the differential pressure between the downstream pressure and the upstream pressure is less than or equal to a predetermined value, a correction is performed to increase the measured volume value , or the reference value is A method for diagnosing a flow rate sensor, the method comprising making a correction to reduce the amount of .
前記流路容積内において前記上流側圧力センサで測定される上流側圧力に変化が生じている所定期間に亘って前記流量測定部の出力する流量を時間積分した流量積分値と、前記流量積分値の時間積分の開始時点と終了時点において前記上流側圧力センサが測定した流路容積内の各圧力と、前記流路容積を対象とする気体の状態方程式と、に基づいて前記流路容積の大きさを示す測定体積値を測定する出力関連値測定部と、
前記測定体積値が正常であるか否か判断するために、前記流路容積について所定の測定周囲条件下で測定された基準体積値に基づいて定められる閾値を記憶する基準値記憶部と、
前記測定体積値又は前記閾値の少なくとも一方を、前記第1のバルブと前記抵抗体との間にある前記流路容積の下流側で前記下流側圧力センサが測定する下流側圧力に応じて補正する補正部と、としての機能をコンピュータに発揮させ、
前記補正部は、前記出力関連値測定部が前記測定体積値を測定した後で、前記下流側圧力と上流側圧力との差圧が所定値以下の場合に、測定された前記測定体積値を大きくする補正を行うか、或いは、前記基準値を小さくする補正を行うように構成されていることを特徴とするプログラム。 a resistor, an upstream pressure sensor provided upstream of the resistor, a downstream pressure sensor provided downstream of the resistor, and a detection device of the upstream pressure sensor and the downstream pressure sensor. a flow rate measurement unit that calculates a fluid flow rate value based on each pressure value; a flow rate sensor that measures the fluid flow rate; and a first valve provided upstream of the upstream pressure sensor; A program for use in a diagnostic system comprising: a flow path volume from the first valve to the resistor, the pressure of which is measured by the upstream pressure sensor;
a flow rate integral value obtained by time-integrating the flow rate output from the flow rate measuring section over a predetermined period during which a change occurs in the upstream pressure measured by the upstream side pressure sensor in the flow path volume; and the flow rate integral value. The size of the flow path volume is determined based on each pressure in the flow path volume measured by the upstream pressure sensor at the start and end points of time integration, and the state equation of the gas that targets the flow path volume. an output-related value measuring unit that measures a measured volume value indicating the
a reference value storage unit that stores a threshold value determined based on a reference volume value measured under predetermined measurement ambient conditions for the channel volume in order to determine whether or not the measured volume value is normal;
At least one of the measured volume value or the threshold value is corrected according to a downstream pressure measured by the downstream pressure sensor on the downstream side of the flow path volume between the first valve and the resistor. Allows the computer to function as a correction section,
The correction unit adjusts the measured volume value when the differential pressure between the downstream pressure and the upstream pressure is equal to or less than a predetermined value after the output-related value measurement unit measures the measured volume value. A program characterized in that the program is configured to perform a correction to increase the reference value or to perform a correction to decrease the reference value .
前記第1のバルブを制御するバルブ制御部と、を備えた流量制御装置。 A diagnostic system according to claim 1, 2, 3, 4 , 5 or 6 ,
A flow control device comprising: a valve control section that controls the first valve.
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