JPH0560590A - 液位検知装置 - Google Patents

液位検知装置

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JPH0560590A
JPH0560590A JP3225993A JP22599391A JPH0560590A JP H0560590 A JPH0560590 A JP H0560590A JP 3225993 A JP3225993 A JP 3225993A JP 22599391 A JP22599391 A JP 22599391A JP H0560590 A JPH0560590 A JP H0560590A
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JP
Japan
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liquid
measured
liquid level
fluid
flow rate
Prior art date
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Withdrawn
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JP3225993A
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English (en)
Inventor
Masafumi Suzuki
雅史 鈴木
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は流体を用いて被測定液体の液位を検知
する液位検知装置に関し、被測定液体に汚染を発生させ
ることなく安定した液位検知を行うことを目的とする。 【構成】一定圧の流体を供給する流体供給装置2と、流
体の流量を測定する流量測定装置3と、管状部材に所定
の間隔で複数の孔4a〜4dが形成されると共に上記流
体供給装置2より流体が供給される構成とされており、
液位を測定される被測定液体6内に挿入されるセンサヘ
ッド4とにより構成する。上記孔4a〜4dは、被測定
液体6の液位変化に伴い開放または閉塞される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液位検知装置に係り、特
に流体を用いて被測定液体の液位を検知する液位検知装
置に関する。
【0002】例えば、半導体製造工程においては、ウエ
ハの洗浄工程があり、洗浄液の液量管理が重要となる。
仮に、洗浄液が不足した状態でウエハの洗浄を行った場
合、ウエハの洗浄が十分に行えず、歩留りの低下等を引
き起こしてしまう。
【0003】この液量管理を行う手段として、液位検知
装置を用いた方法が知られている。この管理方法は、タ
ンクに充填されている洗浄液の液位を液位検知装置によ
り検出し、この検出結果により洗浄液の不足を検出する
構成とされている。
【0004】半導体製造に用いられる洗浄液は高純度で
あることが必要とされており、よって、洗浄液(被測定
液体)を汚染させることなくかつ正確に液位の検知を行
いうる液位検知装置が望まれている。
【0005】
【従来の技術】従来用いられている液位検知装置(液位
センサ)としては、フロートセンサ,超音波センサ,反
射型光学センサ,静電容量センサ等が知られている。
【0006】フロートセンサは、フロートを被測定液体
上に浮かべ、液位の変化に伴い移動するフロートの位置
を検出することにより液位検知を行う構成のセンサであ
る。
【0007】また、超音波センサ及び反射型光学センサ
は、被測定液体の液面上に超音波または光を照射し、そ
の反射音または反射光を検出することにより液位検知を
行う構成のセンサである。
【0008】また、静電容量センサは、電極と被測定液
体間の静電容量が充填されている被測定液体量により変
化することを利用し、この静電容量変化を検知すること
により液位検知を行う構成のセンサである。
【0009】従来、半導体製造装置に適用される液位検
知装置としては、比較的小型であり、かつ被測定液体に
汚染が発生する可能性の少ない静電容量センサが多様さ
れていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の各セ
ンサの内フロートセンサは、被測定液体に樹脂等により
形成されたフロートを浮かべる必要があり、経時的にフ
ロートが汚れ、被測定液体に汚染が生じるおそれがあ
り、またフロートを被測定液体が充填されたタンク内に
配設しなければならないため、タンクが大型化してしま
うという問題点があった。
【0011】また、超音波センサや反射型光学センサ
は、超音波の発振,受信装置や発光素子,受光素子等の
電子機器が必要となり、装置構成が複雑となり液位検知
装置のコストが高くなるという問題点があった。また、
液面に揺れが生じている場合には、液位測定を行うこと
が困難になるという問題点があった。
【0012】更に、静電容量センサでは、上記した各セ
ンサに比べて小型で汚染の発生を抑制できるものの、温
度による影響を受け易く、また静電容量による測定であ
るため被測定液体の付着により誤動作し易いという問題
点があった。また静電容量センサでは、汚染発生防止の
面よりダイヤフラム等の金属部品が被測定液体と接触し
ないよう樹脂等により封止するする必要があり、静電容
量センサの製造工程が複雑になるという問題点があっ
た。
【0013】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、被測定液体に汚染を発生させることなく安定した
液位検知を行い得る液位検知装置を提供することを目的
とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、一定圧の流体を供給する流体供給装置
と、上記流体の流量を測定する流量測定装置と、管状部
材に所定の間隔で複数の孔が形成されると共に上記流体
供給装置より流体が供給される構成とされており、液位
を測定される被測定液体内に挿入されるセンサヘッドと
により液位検知装置を構成したことを特徴とするもので
ある。
【0015】
【作用】液位検知装置を上記の構成とすることにより、
センサヘッドには流体供給装置から一定圧の流体が供給
される。センサヘッドは被測定液体内に挿入されている
ため、センサヘッドに形成されている複数の孔は、被測
定液体の液面の位置により上方にある孔は開放され、ま
た液面の位置により下方(液中)にあるものは被測定液
体により閉塞される。
【0016】センサヘッドに形成されている複数の孔が
全て閉塞されている場合は、全ての孔より流体は流出し
ないためセンサヘッドの流体抵抗は大きく、流体の流量
は低下する。一方、複数の孔に開放されているものがあ
ると、開放されている孔の数に対応してセンサヘッドの
流体抵抗は小さくなり、これに伴い流体の流量は多くな
る。従って、流体の流量を流量測定装置で測定すること
により、被測定液体の液位の位置を検出することができ
る。
【0017】
【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図1は本発明の一実施例である液位検知装置(液
位センサ)1の構成図である。液位センサ1は、大略す
ると、ガス供給装置2、流量測定装置3、及びセンサー
ヘッド4とにより構成されている。また、5は被測定液
体6(例えば、ウェハの洗浄剤)が充填された容器であ
り、液位センサ1は、この容器5内における被測定液体
6の液位を測定するものである。
【0018】ガス供給装置2は、例えば窒素ガス(N2
ガス)等の不活性ガスが充填されたボンベ7と、このボ
ンベ7より送り出されるN2 ガスの圧力を一定に保つ機
能を奏する圧力安定器9と、N2 ガスに含まれる塵埃等
を除去するフィルター10とにより構成されている。
【0019】ボンベ7に充填されたN2 ガスは、液位検
知の媒体となるものであり、被測定液体6が反応して汚
染されないよう不活性ガスが選定されている。ボンベ7
は圧力安定器9に略一定圧力でN2 ガスを供給するが、
若干の圧力変動が生じた場合でも圧力安定器9により流
量測定装置3に供給されるN2 ガスの圧力は一定に保た
れるよう構成されている。
【0020】尚、フィルター10はN2 ガスに含まれる
塵埃等を除去することにより、被測定液体6に汚染が生
じるのを防止している。
【0021】流量測定装置3は、後述するセンサーヘッ
ド4に流入するN2ガスの流量を測定する流量計11
と、流量計11から出力される流量信号(アナログ信
号)をデジタル変換するアナログ/デジタル変換器(A
/Dコンバータ)12と、A/Dコンバータ12でデジ
タル化された流量信号に基づき液位の演算を行うコンピ
ュータ13とにより構成されている。
【0022】流量計11は、例えば構造の比較的簡単
で、N2 ガスを汚染する可能性の少ない流量計が選定さ
れている。また、コンピュータ13には図示しないディ
スプレイ装置が接続されおり、コンピュータ13で演算
された液位をディスプレイ装置に表示する構成となって
いる。
【0023】センサーヘッド4は、例えばガラス管等の
管材であり、その先端部及び側部には所定の間隔で複数
(本実施例では4個)の孔4a〜4dが穿設されてい
る。このように、センサーヘッド4は単にガラス管に孔
4a〜4dを形成しただけの構成であるため容易に形成
することができ、かつ管材であるためその形状は小さ
く、開口部や断面積が小さい小型容器に対しても装着す
ることができる。また、このセンサーヘッド4は被測定
液体6内に挿入され直接被測定液体6と接触するもので
あるため、その材質としては被測定液体6を汚染するこ
との無い材質(例えば、本実施例のようにガラス材)が
選定されている。
【0024】上記構成とされた液位センサ1の動作につ
いて以下説明する。
【0025】ガス供給装置3は、ボンベ7に充填されて
いるN2 ガスを流量測定装置3を介してセンサヘッド4
に向け供給する。この際、圧力安定器9により供給され
るN 2 ガスの圧力は一定になるよう構成されており、ま
たN2 ガスに塵埃が含まれているような場合でも、フィ
ルタ10によりこの塵埃は除去されるため、センサヘッ
ド4に供給されるN2 ガスはクリーンな状態となってい
る。また、流量測定装置3はセンサヘッド4に流入する
2 ガスの流量を測定する。
【0026】この流量測定装置3で測定されるN2 ガス
の流量は、被測定液体6の液位変化に対応して変化す
る。この理由を図2を用いて以下説明する。
【0027】同図(A)は、被測定液体6が容器5に満
たされた状態を示しており、この状態において被測定液
体6の液面6aは、センサヘッド4の最上位置に形成さ
れている孔4aよりも高い位置にある。従って、センサ
ヘッド4に形成されている孔4a〜4dは全て被測定液
体6により閉塞された状態となっている。
【0028】このように、全ての孔4a〜4dが閉塞さ
れた状態のセンサヘッド4は、流体抵抗が大きいため、
ガス供給装置2から一定圧のN2 ガスが供給されても、
センサヘッド4に流れ込むN2 ガスの流量は少なくな
る。
【0029】これに対して、同図(B)に示すように被
測定液体6の充填量が減り、液面6aが孔4aと孔4b
との間に位置するようになると、センサヘッド4の最上
位置に形成されている孔4aは開放される。これによ
り、N2 ガスは孔4aより外部に流出するため(流出す
るN2 ガスを矢印で示す)、センサヘッド4の流体抵抗
は孔4a〜4dが全閉している同図(A)の状態よりも
低くなり、これに伴いセンサヘッド4を流れるN2 ガス
の流量は多くなる。
【0030】更に被測定液体6の液面6aが低下し、同
図(C)に示す状態となると、孔4aに加えて孔4bも
開放される。このため、センサヘッド4の流体抵抗は更
に低下し、これに伴いセンサヘッド4を流れるN2 ガス
の流量も更に増大する。
【0031】上記のように、液位センサ1では、被測定
液体6の液位の変化をセンサヘッド4を流れるN2 ガス
の流量変化として検知し、これを流量測定装置3により
測定することにより液位を検知する。コンピュータ13
には、予め、N2 ガスの流量と、これに対応する液位の
値が2元マップとして記憶装置内に格納されており、よ
ってコンピュータ13は流量計11からA/Dコンバー
タ12を介して供給される流量信号に基づき、上記マッ
プから流量に対応した液位を算出する。
【0032】上記の液位センサ1によれば、被測定液体
6内にはガラス管等よりなるセンサヘッド4が挿入装着
されるだけで液位検出を行えるため、被測定液体6に汚
染が生じることはなく、また流量測定装3をセンサヘッ
ド4と分離できるため、流量測定装3に汚染防止のため
の構成を施す必要が無くなるため、液位センサ1の構造
の簡単化を図ることができる。
【0033】また、液位センサ1は、センサヘッド4に
形成された孔4a〜4dの形成位置で液位を検知する、
いわゆる多点測定タイプの液位センサであるが、従来の
多点測定タイプの液位センサは、測定点毎にセンサを配
置する構造であったため、多数のセンサを必要とし、そ
の構造が複雑であった。これに対して液位センサ1は、
測定点には孔4a〜4dを形成するだけで測定が可能で
あるため、センサ構造を簡単にすることができる。
【0034】尚、上記した実施例ではセンサヘッド4に
4個の孔4a〜4dを形成した構成を示したが、形成さ
れる孔の数は、必要とされる液位検知の精度に対応させ
て適宜選定すればよい。
【0035】また、液位測定を行うために用いるガスは
2 ガスに限定されるものではなく、同様にセンサヘッ
ド4の材質もガラスに限定されるものではない。これら
の材質の選定は、被測定液体6を検討し、この被測定液
体6に汚染を生じさせない材質を選定すればよい。
【0036】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、被測定液体
に汚染を発生させることなく安定した液位検知を行うこ
とができる等の特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である液位センサの構成図で
ある。
【図2】図1に示す液位センサの液位測定の原理を説明
するための図である。
【符号の説明】
1 液位センサ(液位検知装置) 2 ガス供給装置 3 流量測定装置 4 センサヘッド 4a〜4b 孔 5 容器 6 被測定液体 7 ボンベ 9 圧力安定器 10 フィルタ 11 流量計 12 A/Dコンバータ 13 コンピュータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定圧の流体を供給する流体供給装置
    (2)と、 該流体の流量を測定する流量測定装置(3)と、 管状部材に所定の間隔で複数の孔(4a〜4d)が形成
    されると共に該流体供給装置(2)より該流体が供給さ
    れる構成とされており、液位を測定される被測定液体
    (6)内に挿入されるセンサヘッド(4)とにより構成
    されることを特徴とする液位検知装置。
  2. 【請求項2】 該センサヘッド(4)は、該被測定液体
    (6)の液位変化に伴い、上記所定間隔で形成されてい
    る孔(4a〜4d)が開放または閉塞されることを特徴
    とする請求項1の液位検知装置。
  3. 【請求項3】 該流体は不活性ガスであることを特徴と
    する請求項1の液位検知装置。
JP3225993A 1991-09-05 1991-09-05 液位検知装置 Withdrawn JPH0560590A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3225993A JPH0560590A (ja) 1991-09-05 1991-09-05 液位検知装置

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JPH0560590A true JPH0560590A (ja) 1993-03-09

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ID=16838114

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JP3225993A Withdrawn JPH0560590A (ja) 1991-09-05 1991-09-05 液位検知装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09145447A (ja) * 1995-11-24 1997-06-06 Hideyo Katayama 液面レベル測定装置および液面レベル測定方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09145447A (ja) * 1995-11-24 1997-06-06 Hideyo Katayama 液面レベル測定装置および液面レベル測定方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981203