JPH05187941A - 流体圧力測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、流体圧力測定装置に関し、流体の
圧力を正確に測定できる液体圧力測定装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 内部に流体を収容する流体収容体（１０）
と、該流体収容体（１０）に形成された孔部（１０ａ）
を介して流体に接触し、該流体の圧力に応じて変形する
圧力変形部材（１８）と、該圧力変形部材（１８）にレ
ーザ光（３０）を放射し、該圧力変形部材（１８）から
の反射レーザ光（３２）に基づいて圧力変形部材（１
８）の変位を測定するレーザ変位計（２８）と、該レー
ザ変位計（２８）からの変位信号（４４）を圧力信号
（４８）に変換する変位／圧力変換器（４６）と、を含
むように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体圧力測定装置に関
する。例えば、半導体の製造においては、ウェハーの処
理に薬品が使用される。この薬品は、ポンプにより配管
を介してウェハー処理部に供給されるようになってお
り、薬品の移送中に該薬品の圧力を測定する必要があ
る。ところが、薬品は高温且つ腐蝕性があるので、従来
の圧力測定装置は、種々の制約を受け、正確な圧力測定
が困難であった。そこで、現在、流体の圧力を正確に測
定できる圧力測定装置が望まれている。

【０００２】

【従来の技術】従来、配管内の液体の圧力を測定する際
に、液体が腐蝕性である場合には、圧力計を直接に液体
に接触させることができない。そこで、次のような構成
により、液体の圧力を測定していた。すなわち、ダイヤ
フラムの一方側に封入液を接触させ、ダイヤフラムの変
位によりブルドン管を動かし、圧力計を作動させてい
た。このような構成によれば、ダイヤフラムの変位を測
定することにより圧力の測定が可能であり、圧力計が直
接に液体に接触しないので、腐蝕性の液体であっても、
圧力の測定が可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
て、配管内の液体が高温になると、封入液が熱により膨
張し、正確な圧力測定が困難である。また、液体の熱に
よりダイヤフラムが破損し、封入液が配管内に入り、配
管内の液体を汚染する場合がある。以上のように、従来
の構成では、高温の液体の圧力を正確に測定することが
できなかった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、流体の圧力を正
確に測定できる液体圧力測定装置を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部に流体を
収容する流体収容体（１０）と、該流体収容体（１０）
に形成された孔部（１０ａ）を介して流体に接触し、該
流体の圧力に応じて変形する圧力変形部材（１８）と、
該圧力変形部材（１８）にレーザ光（３０）を放射し、
該圧力変形部材（１８）からの反射レーザ光（３２）に
基づいて圧力変形部材（１８）の変位を測定するレーザ
変位計（２８）と、該レーザ変位計（２８）からの変位
信号（４４）を圧力信号（４８）に変換する変位／圧力
変換器（４６）と、を含むことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明において、収容体（１０）内の流体は、
圧力変形部材（１８）に接触し、流体の圧力により圧力
変形部材（１８）は変形する。この圧力変形部材（１
８）の変位は、レーザ変位計（２８）により測定され
る。すなわち、レーザ変位計（２８）は、圧力変形部材
（１８）にレーザ光（３０）を放射し、該圧力変形部材
（１８）からの反射レーザ光（３２）に基づいて圧力変
形部材（１８）の変位を測定する。このレーザ変位計
（２８）からの変位信号（４４）は、変位／圧力変換器
（４６）に供給され、該変換器（４６）から、圧力信号
（４８）が出力される。

【０００７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を説明する。第１図には、本発明の実施例による流体圧
力測定装置の構成が示されている。第１図において、配
管１０は、ＰＦＡ又はＰＴＦＥ（４フッ化樹脂、テフロ
ン）で形成され、該配管１０内を流体（例えば高温で腐
蝕性の薬品（液体））が矢印Ａ方向に流れている。配管
１０の外側には、環状部材１２が嵌合され、該環状部材
１２には、環状のベース部材１４が固定されている。配
管１０、環状部材１２、ベース部材１４には、それぞ
れ、孔部１０ａ、１２ａ、１４ａが形成されている。こ
れらの孔部１０ａ、１２ａ、１４ａは、互いに整合して
おり、配管１０内の流体の一部がベース部材１４の孔部
１４ａに達するようになっている。ベース部材１４の底
部１６には、圧力変形部材としてのテフロン製ダイヤフ
ラム１８の基部１８ａが接触し、該基部１８ａは、ベー
ス部材１４の環状部２０の内側に嵌合する環状の押え部
材２２により、ベース部材１４の底部１６に押圧されて
いる。なお、ベース部材１４の底部１６の環状溝１６ａ
には、０リング２４が収容され、該０リング２４によ
り、ダイヤフラム１８の基部１８ａとベース部材１４の
底部１６との間のシールがなされる。

【０００８】以上の構成により、配管１０内の流体の一
部が孔部１０ａ、１２ａ、１４ａを介して、ダイヤフラ
ム１８の内側に到達し、流体の圧力に応じてダイヤフラ
ム１８が変形することとなる。以下、ダイヤフラム１８
の変位を測定することにより、流体の圧力値を得るため
の構成を説明する。ベース部材１４の環状部２０の外側
には、ケーシング２６が嵌合され、該ケーシング２６の
上部内側には、レーザ変位計２８が設けられている。こ
のレーザ変位計２８は、レーザ光３０をダイヤフラム１
８に放射し、該ダイヤフラム１８からの反射レーザ光３
２に基づいてダイヤフラム１８の変位を測定することが
できる。ここで、レーザ変位計の原理について、第２図
を参照しながら説明する。

【０００９】第２図において、レーザ光源３４からのレ
ーザ光３０は、投光レンズ３６を介して被測定物３８に
放射され、該被測定物３８の測定面３８ａからの反射レ
ーザ光３２ａは、受光レンズ４０を介して位置検出器４
２の位置４２ａに達する。そして、測定面３８ａが測定
面３８ｂのように変形した場合には、反射レーザ光３２
ｂは、受光レンズ４０を介して位置検出器４２の位置４
２ｂに達する。そこで、位置検出器４２の位置４２ａ及
び４２ｂの間の差に基づき、三角測量法を利用して、被
測定物３８の測定面３８ａ及び３８ｂの間の変位を求め
ることができる。

【００１０】再び第１図を参照して、レーザ変位計２８
からの変位信号４４は、変位／圧力変換器４６に供給さ
れ、該変換器４６は、変位信号４４に基づいてダイヤフ
ラム１８での圧力を求め、圧力信号４８を出力する。以
上のように、本発明の実施例による流体圧力測定装置に
よれば、流体の圧力を正確に測定することができる。

【００１１】なお、本発明においては、流体として、高
温及び／又は腐蝕性の液体に限らず、他の液体であって
も圧力測定が可能であり、また、気体であっても圧力測
定が可能である。また、実施例においては、圧力変形部
材として、ダイヤフラムが使用されているが、他の部
材、例えばベローズであってもよい。

【００１２】また、実施例においては、配管及びダイヤ
フラムを耐腐蝕性の材料（例えばテフロン）で形成して
いるので、腐蝕性の流体であっても圧力測定が可能であ
る。なお、非腐蝕性の流体の圧力測定を行う場合には、
配管及びダイヤフラムを通常の材料で形成してもよい。
なお、流体の温度を例えば熱伝対を用いて測定し、ダイ
ヤフラムの熱膨張を求め、該ダイヤフラムの熱膨張に基
づいて、圧力測定値を補正する場合には、ダイヤフラム
の熱膨張の影響が除去され、より正確な流体圧力測定が
可能である。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流体の圧力を正確に測定することができる。そして、本
発明の流体圧力測定装置は、非接触方式（流体がレーザ
変位計に直接に接触しない）を採用しているので、例え
ば、高温及び／又は腐蝕性の流体の影響を受けることが
なく、このような流体の圧力測定に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による流体圧力測定装置の構成
説明図である。

【図２】レーザ変位計の原理説明図である。

【符号の説明】

１０…配管 １０ａ…孔部 １８…ダイヤフラム ２８…レーザ変位計 ３０…レーザ光 ３２…反射レーザ光 ４４…変位信号 ４６…変位／圧力変換器 ４８…圧力信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 勝広 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に流体を収容する流体収容体（１
   ０）と、 該流体収容体（１０）に形成された孔部（１０ａ）を介
   して流体に接触し、該流体の圧力に応じて変形する圧力
   変形部材（１８）と、 該圧力変形部材（１８）にレーザ光（３０）を放射し、
   該圧力変形部材（１８）からの反射レーザ光（３２）に
   基づいて圧力変形部材（１８）の変位を測定するレーザ
   変位計（２８）と、 該レーザ変位計（２８）からの変位信号（４４）を圧力
   信号（４８）に変換する変位／圧力変換器（４６）と、 を含むことを特徴とする流体圧力測定装置。