JPH02248817A - 差圧型流量制御装置 - Google Patents
差圧型流量制御装置Info
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- JPH02248817A JPH02248817A JP6984289A JP6984289A JPH02248817A JP H02248817 A JPH02248817 A JP H02248817A JP 6984289 A JP6984289 A JP 6984289A JP 6984289 A JP6984289 A JP 6984289A JP H02248817 A JPH02248817 A JP H02248817A
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、気体のｉＪ！Ｌｌを制御する差圧型流量制御
装置に関するものである。
装置に関するものである。
本発明は、気体の流量を気体の圧力差より制御する差圧
型流量制御装置において、圧力検出センサに隔膜式圧力
センサを用い、高速応答化をはかろうとしたものである
。また、隔膜式圧力センサが周囲温度あるいはガス温度
の変動により電気特性が変化してしまい、流量測定値に
影響を与えてしまうことから、温度を一定にするため恒
温加熱手段と、流量検出室及び流量調整部に温度検出セ
ンサを取り付け、温度の変動による流量測定値の変動を
補償するものである。
型流量制御装置において、圧力検出センサに隔膜式圧力
センサを用い、高速応答化をはかろうとしたものである
。また、隔膜式圧力センサが周囲温度あるいはガス温度
の変動により電気特性が変化してしまい、流量測定値に
影響を与えてしまうことから、温度を一定にするため恒
温加熱手段と、流量検出室及び流量調整部に温度検出セ
ンサを取り付け、温度の変動による流量測定値の変動を
補償するものである。
従来、流量制御装置のセンサ部の技術としては、第３図
に示すように、気体の流路である本管４１の一部に毛細
管によるバイパス４２を設け、毛細管の外側に抵抗ｗＡ
４３を巻きつけ、その抵抗線に電流を流すことにより加
熱し、毛細管４２内に気体が流れることにより、生じる
上流側と下流側の温度差を抵抗４３ａ、４３ｂで検出し
流量調整を行う方式の熱式流量制御装置がある。また、
他の従来の例として水晶振動子を圧力センサとし、２室
間の圧力差より流量制御を行う方式の差圧型流量制御装
置がある。この差圧型流量制御装置の温度補償技術は特
になく、周囲温度あるいはガス温度の変動により流量測
定値に影響を及ぼしていた。
に示すように、気体の流路である本管４１の一部に毛細
管によるバイパス４２を設け、毛細管の外側に抵抗ｗＡ
４３を巻きつけ、その抵抗線に電流を流すことにより加
熱し、毛細管４２内に気体が流れることにより、生じる
上流側と下流側の温度差を抵抗４３ａ、４３ｂで検出し
流量調整を行う方式の熱式流量制御装置がある。また、
他の従来の例として水晶振動子を圧力センサとし、２室
間の圧力差より流量制御を行う方式の差圧型流量制御装
置がある。この差圧型流量制御装置の温度補償技術は特
になく、周囲温度あるいはガス温度の変動により流量測
定値に影響を及ぼしていた。
（発明が解決しようとする課題〕
上記のような熱式流量制御装置では、気体の温度変化を
検出して流量調整をするため、温度検出する分、流量調
整が遅れるので、流量調整の応答速度が遅い、また毛細
管を使用しているので、毛細管が塵埃等により目詰まり
を起こしてしまう。
検出して流量調整をするため、温度検出する分、流量調
整が遅れるので、流量調整の応答速度が遅い、また毛細
管を使用しているので、毛細管が塵埃等により目詰まり
を起こしてしまう。
一方、上記差圧型流量制御装置では、温度補償が考慮さ
れていないので、周囲温度あるいはガス温度の変動によ
りｆｉ！測定値に影響を及ぼしてしまい正確な測定がで
きないという欠点を有していた。
れていないので、周囲温度あるいはガス温度の変動によ
りｆｉ！測定値に影響を及ぼしてしまい正確な測定がで
きないという欠点を有していた。
上記問題点を解決するために本発明においては、流通路
に設けられたフローエレメントをはさんで両側に設けら
れた第１．第２流量検出室と、この第１．第２検出室に
それぞれ設けられた隔膜式圧力センサとを有する第１．
第２圧力検出部と、流通路を開閉制御する流量調整部と
、恒温加熱手段と、上記第１．第２圧力検出部に設けら
れた温度センサからなり、これら温度センサと上記圧力
センサの信号により、上記流量調整部を制御駆動するこ
とを特徴とする。
に設けられたフローエレメントをはさんで両側に設けら
れた第１．第２流量検出室と、この第１．第２検出室に
それぞれ設けられた隔膜式圧力センサとを有する第１．
第２圧力検出部と、流通路を開閉制御する流量調整部と
、恒温加熱手段と、上記第１．第２圧力検出部に設けら
れた温度センサからなり、これら温度センサと上記圧力
センサの信号により、上記流量調整部を制御駆動するこ
とを特徴とする。
上記のような構成によれば、熱式流量制御装置に対して
、毛細管の部分が必要ないので、塵垢等による目詰まり
がなくなり、また隔膜式圧力センサを用いて圧力検出し
ているので、熱式に比べ高速応答がはかれ、しかも温度
補償をしているので温度変動による流量測定値の変動を
押さえることができる。
、毛細管の部分が必要ないので、塵垢等による目詰まり
がなくなり、また隔膜式圧力センサを用いて圧力検出し
ているので、熱式に比べ高速応答がはかれ、しかも温度
補償をしているので温度変動による流量測定値の変動を
押さえることができる。
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は、本発明の構成図で、第２図は制御系ブロック図
である。
１図は、本発明の構成図で、第２図は制御系ブロック図
である。
ボディ本体ｌはステンレス鋼製であって、メタルＯす、
ング２をシール材として、継手３と左右端に備え、フロ
ーエレメント５を備えた気体通路４が貫通して形成され
、両端の継手３を介して通路４は外部と通じている。
ング２をシール材として、継手３と左右端に備え、フロ
ーエレメント５を備えた気体通路４が貫通して形成され
、両端の継手３を介して通路４は外部と通じている。
ボディ１には、大略流路調整部２９．第１圧力検出部３
７．第２圧力検出部３９が流体の流れる上流から下流へ
（図中左から右）順に設けられている。
７．第２圧力検出部３９が流体の流れる上流から下流へ
（図中左から右）順に設けられている。
まず、流量調整部２９について説明する。
ボディｌには、圧縮バネ６とこのバネ６の一端をボディ
１に固定するフタ７と、バネ６の他端に連結した軸８と
、ダイヤフラム９とメタル０リングｌＯとが設けられ、
ダイヤフラム９で気体通路４側と圧縮バネ６側と隔絶し
ている。さらに、ダイヤフラム９の上部には弁体１１が
設けられ、バネ６のバネ力により通路４を閉じるように
押圧されている。弁体１１の上部にはダイヤフラム１４
に固定された軸１２が設けられ、ダイヤフラム１４はメ
タル０リング１３を介してボディ１に設置されている。
１に固定するフタ７と、バネ６の他端に連結した軸８と
、ダイヤフラム９とメタル０リングｌＯとが設けられ、
ダイヤフラム９で気体通路４側と圧縮バネ６側と隔絶し
ている。さらに、ダイヤフラム９の上部には弁体１１が
設けられ、バネ６のバネ力により通路４を閉じるように
押圧されている。弁体１１の上部にはダイヤフラム１４
に固定された軸１２が設けられ、ダイヤフラム１４はメ
タル０リング１３を介してボディ１に設置されている。
ダイヤフラム１４の軸１２の反対側にはピエゾ１５が設
けられている。このピエゾ１５は、制御回路部３８に電
気的に接続され、ダイヤフラム１４方向に伸縮駆動され
る。
けられている。このピエゾ１５は、制御回路部３８に電
気的に接続され、ダイヤフラム１４方向に伸縮駆動され
る。
第１圧力検出部は、メタル０リング１８とダイヤフラム
１９とにより、通路４に連通ずる第１流量検出室３０と
基準真空室２４に分けられている。ダイヤフラム１９の
基準真空室２４側には、電極板２０と、この電極板２０
の位置出し用バネ２１と、基準真空室２４の真空度を保
持するゲッタ手段２３が設けられ、電極板２０はフィー
ドスルー４４を介して、制御１回路部３８に電気的に接
続されている。
１９とにより、通路４に連通ずる第１流量検出室３０と
基準真空室２４に分けられている。ダイヤフラム１９の
基準真空室２４側には、電極板２０と、この電極板２０
の位置出し用バネ２１と、基準真空室２４の真空度を保
持するゲッタ手段２３が設けられ、電極板２０はフィー
ドスルー４４を介して、制御１回路部３８に電気的に接
続されている。
第２圧力検出部は、通路４に設けられたフローエレメン
トの下流側に第１圧力検出部と同様な構成で設けられて
いる。
トの下流側に第１圧力検出部と同様な構成で設けられて
いる。
また、ボディ１には、ボディ１．流量調整部２９゜第１
．第２圧力検出部３７．３９を加熱するヒータ２５が備
えてあ、す、更にボディｌ及び第１．第２圧力検出部３
７．３９の近傍にはそれぞれ温度検出センサ２６、２７
．２８が設けられ、制御回路部３８と接続されている。
．第２圧力検出部３７．３９を加熱するヒータ２５が備
えてあ、す、更にボディｌ及び第１．第２圧力検出部３
７．３９の近傍にはそれぞれ温度検出センサ２６、２７
．２８が設けられ、制御回路部３８と接続されている。
動作二流量調整部２９において、ピエゾ１５は電圧印加
によ、り伸びる。電圧印加ゼロの時、バネ６のバネ力に
より、軸ａは真空シール機能を有するメタルオーリング
１０と接したダイヤフラム９を図の上方へ押し上げ、該
ダイヤフラム９と連結した弁体１１を上方へ押し上げ、
気体通路４をふさぎ、気体は流ｉｔ調整部２９右側へ流
れない、ピエゾ１５に電圧を印加し、ピエゾ１５を下方
へ伸ばすことにより、ダイヤフラム１４と軸１２を押し
、該軸１２と連結した軸１１を下方へ押し、気体通路４
を開け、気体は流ｔｉ＋ｉ整部２９右側へ流れる。流！
調整部２９を流れた気体は、気体通路４に配したフロー
エレメント５の上流側と下流側に備えた第１圧力検出部
３７と第２圧力検出部３９へ導入される。圧力検出部に
おいて、基準真空室２４は、基準真空度にゲンタ手段２
３により保持されている。ダイヤフラム１９は、基準真
空室２４の真空度と、気体通路４内の圧力の差により発
生する差圧力により、たわみ現象を起こし、電極板２０
との距離が変化する。該ダイヤフラム１９と電極板２０
との間で発生する静電容量値は、ダイヤフラム１９と電
極板２０間距離に反比例し、ダイヤフラム１９と電極板
２０間距離は差圧力に比例する。
によ、り伸びる。電圧印加ゼロの時、バネ６のバネ力に
より、軸ａは真空シール機能を有するメタルオーリング
１０と接したダイヤフラム９を図の上方へ押し上げ、該
ダイヤフラム９と連結した弁体１１を上方へ押し上げ、
気体通路４をふさぎ、気体は流ｉｔ調整部２９右側へ流
れない、ピエゾ１５に電圧を印加し、ピエゾ１５を下方
へ伸ばすことにより、ダイヤフラム１４と軸１２を押し
、該軸１２と連結した軸１１を下方へ押し、気体通路４
を開け、気体は流ｔｉ＋ｉ整部２９右側へ流れる。流！
調整部２９を流れた気体は、気体通路４に配したフロー
エレメント５の上流側と下流側に備えた第１圧力検出部
３７と第２圧力検出部３９へ導入される。圧力検出部に
おいて、基準真空室２４は、基準真空度にゲンタ手段２
３により保持されている。ダイヤフラム１９は、基準真
空室２４の真空度と、気体通路４内の圧力の差により発
生する差圧力により、たわみ現象を起こし、電極板２０
との距離が変化する。該ダイヤフラム１９と電極板２０
との間で発生する静電容量値は、ダイヤフラム１９と電
極板２０間距離に反比例し、ダイヤフラム１９と電極板
２０間距離は差圧力に比例する。
すなわち、静電容量値を測定することにより、差圧力値
を検出することが可能となる。しかもダイヤフラムで通
路側と電極側とが仕切られているので、腐蝕性の流体物
の流量測定も可能となる既知基準圧力値より、第１圧力
検出部３７．第２圧力横出部３９の絶対圧力が検出され
る。該フローエレメント５の上流側と下流側における圧
力値の差は、流量に比例する。よって、静電容量信号を
第１圧力検出部３７と第２圧力検出部３９により検出し
、制御回路部３８により差圧信号から流量（３号に変換
し、その流量を表示回路４０により表示するとともに、
制御回路部３Ｂを通して流量調整部２９により気体の流
量を制御するものである。
を検出することが可能となる。しかもダイヤフラムで通
路側と電極側とが仕切られているので、腐蝕性の流体物
の流量測定も可能となる既知基準圧力値より、第１圧力
検出部３７．第２圧力横出部３９の絶対圧力が検出され
る。該フローエレメント５の上流側と下流側における圧
力値の差は、流量に比例する。よって、静電容量信号を
第１圧力検出部３７と第２圧力検出部３９により検出し
、制御回路部３８により差圧信号から流量（３号に変換
し、その流量を表示回路４０により表示するとともに、
制御回路部３Ｂを通して流量調整部２９により気体の流
量を制御するものである。
その応答速度は３Ｑｍｓｅｃである。また、加熱ヒータ
２５と温度検出センサ２６により、制御回路部３８を介
してボディ１及び第１．第２流量横出室３０．３１を恒
温状態にするとともに、温度検出センサ２７２Ｂを、第
１流ｉｔ検出室３０．第２流量検出室３１のダイヤフラ
ム１９付近にそれぞれ設け、流ｉＩ検出室ごとに温度検
出を行い、圧力信号を温度補償するものである。第１圧
力検出部３７の温度検出センサ２７と、第２圧力検出部
３９の温度検出センサ２８で、第１、第２圧力検出部の
流量検出室３０．３１の温度を検出し、さらに制御回路
部３８で第１圧力検出部３７からの圧力１３号と第２圧
力検出部３９からの圧力信号とを上記温度検出器からの
信号により温度補償した流量値に変換する。その流量値
を表示回路４０により表示するとともに、制御回路部３
８からの信号によりピエゾ１５を駆動して流量調整部２
９により気体の流量を制御するものである。このように
温度検出センサを流量検出室ごとに設ければ、室ごとの
温度を検出して各室の圧力構出の温度補償ができて、さ
らに温度補償を精度よく行うことができる。
２５と温度検出センサ２６により、制御回路部３８を介
してボディ１及び第１．第２流量横出室３０．３１を恒
温状態にするとともに、温度検出センサ２７２Ｂを、第
１流ｉｔ検出室３０．第２流量検出室３１のダイヤフラ
ム１９付近にそれぞれ設け、流ｉＩ検出室ごとに温度検
出を行い、圧力信号を温度補償するものである。第１圧
力検出部３７の温度検出センサ２７と、第２圧力検出部
３９の温度検出センサ２８で、第１、第２圧力検出部の
流量検出室３０．３１の温度を検出し、さらに制御回路
部３８で第１圧力検出部３７からの圧力１３号と第２圧
力検出部３９からの圧力信号とを上記温度検出器からの
信号により温度補償した流量値に変換する。その流量値
を表示回路４０により表示するとともに、制御回路部３
８からの信号によりピエゾ１５を駆動して流量調整部２
９により気体の流量を制御するものである。このように
温度検出センサを流量検出室ごとに設ければ、室ごとの
温度を検出して各室の圧力構出の温度補償ができて、さ
らに温度補償を精度よく行うことができる。
尚、メタルオーリング２．１０．１３．１８はゴムオー
リングに代えても構わない、また、流量調整部２９は第
２流量検出室３１の右側に位置しても構わない。
リングに代えても構わない、また、流量調整部２９は第
２流量検出室３１の右側に位置しても構わない。
本発明によれば、圧力検出センサとして隔膜式圧力セン
サを用いることにより、塵埃等による目詰まりが防止で
き、応答速度も従来の１〜１０秒に対し、０．１秒と高
速となる。更に、恒温加熱手段及び温度検出センサを設
けることにより、周囲温度あるいはガス温度の変動によ
るｍｌ値の変動を押え、温度補償された流量値に変換で
きるという効果がある。
サを用いることにより、塵埃等による目詰まりが防止で
き、応答速度も従来の１〜１０秒に対し、０．１秒と高
速となる。更に、恒温加熱手段及び温度検出センサを設
けることにより、周囲温度あるいはガス温度の変動によ
るｍｌ値の変動を押え、温度補償された流量値に変換で
きるという効果がある。
第１図は本発明の実施例における構成説明図、第２図は
本発明の実施例における動作説明ブロック図、第３図は
従来の方式を示す図である。 本体ボディ 流体通路 フローエレメント 流ｉｔ調整部 第１圧力検出部 制御回路部 第２圧力検出部 以上
本発明の実施例における動作説明ブロック図、第３図は
従来の方式を示す図である。 本体ボディ 流体通路 フローエレメント 流ｉｔ調整部 第１圧力検出部 制御回路部 第２圧力検出部 以上
Claims (1)
- 流通路に設けられたフローエレメントをはさんで両側に
設けられた第１、第２流量検出室と、この第１、第２検
出室にそれぞれ設けられた隔膜式圧力センサとを有する
第１、第２圧力検出部と、流通路を開閉制御する流量調
整部と、恒温加熱手段と、上記第１、第２圧力検出部に
設けられた温度センサとからなり、これら温度センサと
上記圧力センサの信号により、上記流量調整部を制御駆
動することを特徴とする差圧型流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6984289A JPH02248817A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 差圧型流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6984289A JPH02248817A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 差圧型流量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02248817A true JPH02248817A (ja) | 1990-10-04 |
Family
ID=13414462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6984289A Pending JPH02248817A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | 差圧型流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02248817A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1194603A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-04-09 | Balzers Ag | 真空設備への実際のガスの流れを監視するための方法および真空処理装置 |
| JP2009204626A (ja) * | 2009-06-19 | 2009-09-10 | Horiba Stec Co Ltd | 差圧流量計 |
| JP2010181264A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Surpass Kogyo Kk | 差圧式流量計および流量コントローラ |
-
1989
- 1989-03-22 JP JP6984289A patent/JPH02248817A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1194603A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-04-09 | Balzers Ag | 真空設備への実際のガスの流れを監視するための方法および真空処理装置 |
| JP2010181264A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Surpass Kogyo Kk | 差圧式流量計および流量コントローラ |
| JP2009204626A (ja) * | 2009-06-19 | 2009-09-10 | Horiba Stec Co Ltd | 差圧流量計 |
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