JPS6379015A - 圧力および流量計 - Google Patents
圧力および流量計Info
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- JPS6379015A JPS6379015A JP22472086A JP22472086A JPS6379015A JP S6379015 A JPS6379015 A JP S6379015A JP 22472086 A JP22472086 A JP 22472086A JP 22472086 A JP22472086 A JP 22472086A JP S6379015 A JPS6379015 A JP S6379015A
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- pressure
- flow rate
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- Pending
Links
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
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）
この発明は、真空容器内の圧力と、真空容器へガスを導
入する場合のガス流量を測定可能とした圧力および流量
計に関するもので、計測機器の分野に屈する。
入する場合のガス流量を測定可能とした圧力および流量
計に関するもので、計測機器の分野に屈する。
（従来の技術）
半導体デバイスの製造や食品の製造等において、真空雰
囲気を利用して作業をする工程は非常に多い。
囲気を利用して作業をする工程は非常に多い。
これらの場合、真空容器を所定の圧力まで排気した後、
ガス導入系を通して種々のガスを真空容器内へ導入し、
作業に必要な雰囲気を得るようにしている。この場合、
真空容器内の圧力や、導入するガスの流量等は、行おう
とする作業に応じて一定の条件に制御されることは言う
までもない。
ガス導入系を通して種々のガスを真空容器内へ導入し、
作業に必要な雰囲気を得るようにしている。この場合、
真空容器内の圧力や、導入するガスの流量等は、行おう
とする作業に応じて一定の条件に制御されることは言う
までもない。
圧力の測定にはビラニ真空計、熱雷対真空計、隔膜真空
計、水晶真空計等、種々の形式のものが用いられている
。ガスの流量の測定も種々の形式のものが用いられるが
、代表的にはガス導入管の上流と下流の温度差から流量
を求めるようにしたマスフローメーターが用いられてい
る。
計、水晶真空計等、種々の形式のものが用いられている
。ガスの流量の測定も種々の形式のものが用いられるが
、代表的にはガス導入管の上流と下流の温度差から流量
を求めるようにしたマスフローメーターが用いられてい
る。
（発明が解決しようとする問題点）
前記のように、圧力とガスの流量を測定する場合、夫々
別個のセンサーを介して必要な物理量を求めていたので
装置が大型化し、かつ複雑化する問題点があった。又前
記マスフローメーターは測定可能の領域が、例えば１０
−’Ｔｏｒｒ −１／ｓｅｃ 〜２Ｔｏｒｒ１１１／ｓ
ｅｃ 、 １Ｔｏｒｒ−１／ｓｅｃ 〜２０Ｔｏ
ｒｒ・１／Ｓｅｃのように、１〜１．５桁の領域に制限
され、広い領域に亘っての測定ができないと共に、広い
領域に亘る流量制御もできないなどの問題点があった。
別個のセンサーを介して必要な物理量を求めていたので
装置が大型化し、かつ複雑化する問題点があった。又前
記マスフローメーターは測定可能の領域が、例えば１０
−’Ｔｏｒｒ −１／ｓｅｃ 〜２Ｔｏｒｒ１１１／ｓ
ｅｃ 、 １Ｔｏｒｒ−１／ｓｅｃ 〜２０Ｔｏ
ｒｒ・１／Ｓｅｃのように、１〜１．５桁の領域に制限
され、広い領域に亘っての測定ができないと共に、広い
領域に亘る流量制御もできないなどの問題点があった。
（問題点を解決する為の手段）
そこでこの発明は、オリフィスコンダクタンスの両側の
圧力より流量を求めるようにして、圧力センサーのみで
、圧力と流量を測定できるようにしたのである。
圧力より流量を求めるようにして、圧力センサーのみで
、圧力と流量を測定できるようにしたのである。
即ちこの発明の圧力および流量計は、第１図に示したよ
うに真空容器１にオリフィス２を介して連通設置した圧
力測定室３の一側にバリアブルリークバルブ４によるガ
ス導入系５が連設してあり、前記圧力測定室３内に圧力
センサー６を設けたことを特徴としている。
うに真空容器１にオリフィス２を介して連通設置した圧
力測定室３の一側にバリアブルリークバルブ４によるガ
ス導入系５が連設してあり、前記圧力測定室３内に圧力
センサー６を設けたことを特徴としている。
上記において、ガス導入系５のバリアブルリークバルブ
４を閉として、真空容器１と圧力測定室３の圧力が平衡
状態のときは、圧力測定室３の圧力Ｐ１と真空容器１の
圧ノ］Ｐ２は等しくなり、圧力センサー６で真空容器１
の圧力Ｐ１を測定することができる。
４を閉として、真空容器１と圧力測定室３の圧力が平衡
状態のときは、圧力測定室３の圧力Ｐ１と真空容器１の
圧ノ］Ｐ２は等しくなり、圧力センサー６で真空容器１
の圧力Ｐ１を測定することができる。
次にバリアブルリークバルブ４を間としてガスを導入し
た時、オリフィス２のコンダクタンスをＣ（ｊ！／５ｅ
ｃ）とすると、ガスの流ｍＱ （Ｔｏｒｒ−１／５ｅｃ
）は、 Ｑ＝Ｃ（Ｐ＋−Ｐ２＞ 、 （１）で表わされ
る。
た時、オリフィス２のコンダクタンスをＣ（ｊ！／５ｅ
ｃ）とすると、ガスの流ｍＱ （Ｔｏｒｒ−１／５ｅｃ
）は、 Ｑ＝Ｃ（Ｐ＋−Ｐ２＞ 、 （１）で表わされ
る。
ここで、真空容器に接続された排気ポンプ２゜の排気速
度Ｓ＜１／５ｅｃ）が前記オリフィス２のコンダクタン
スＣ（ｊ！／５ｅｃ）より十分大きい場合には、ＰＩ＞
＞Ｐ２であるので、前記（１）式は、Ｑ＝ＣＰ−＋
（２）と簡略化でき、流ｆｆ１Ｑは
ＣとＰｌから求め１ｑることが判る。
度Ｓ＜１／５ｅｃ）が前記オリフィス２のコンダクタン
スＣ（ｊ！／５ｅｃ）より十分大きい場合には、ＰＩ＞
＞Ｐ２であるので、前記（１）式は、Ｑ＝ＣＰ−＋
（２）と簡略化でき、流ｆｆ１Ｑは
ＣとＰｌから求め１ｑることが判る。
ここで、前記オリフィス２のコンダクタンスに関して考
察する。
察する。
オリフィス２の両側の圧力Ｐ１とＰ２の比ｒ（Ｐ２／Ｐ
＋）が１の時は平衡状態で、オリフィス２に流れは生じ
ない。ｒ＜１の場合、圧力Ｐ１の圧力測定室３側からオ
リフィス２を通して圧力Ｐ２の真空容器１側へ流れが生
じ、ｒの減少（即ちＰｌが高くなる）に従って流量も増
加する。しかしｒがある値以下になると流量の増加が起
らなくなり、この圧力比ｒの臨界値ｒ。は、で与えられ
る。式中、γは気体の比熱比である。
＋）が１の時は平衡状態で、オリフィス２に流れは生じ
ない。ｒ＜１の場合、圧力Ｐ１の圧力測定室３側からオ
リフィス２を通して圧力Ｐ２の真空容器１側へ流れが生
じ、ｒの減少（即ちＰｌが高くなる）に従って流量も増
加する。しかしｒがある値以下になると流量の増加が起
らなくなり、この圧力比ｒの臨界値ｒ。は、で与えられ
る。式中、γは気体の比熱比である。
先ず、Ｐ２／Ｐ＋＝ｒ＞ｒｏではオリフィス２ので与え
られる。式中Ａはオリフィス２の断面積で孔径をｄ（ｃ
ｍ）とするとπｄ２ ／４ （ｃｔ／ｌ＞ 、Ｔ ＋は
圧力Ｐ１の空間温度、Ｒは気体定数、Ｍは分子量である
。２０℃の空気を流した場合には、比熱比γ＝１．４０
．空間温度Ｔ＋＝２９３°にであり、これを（４）式に
代入すると、オリフィス２の流となる。一方空気の臨界
値ｒ。は、０．５２５であり、この値を（５）式のｒに
代入すると、Ｑ＝２０ＡＰ’＋ （
６）となり、ｒ≦ｒ では（６）式で流ｆｆ１Ｑを求め
ることができる。ここでＡはｃｍ、Ｐ＋は丁ｏｒｒであ
る。
られる。式中Ａはオリフィス２の断面積で孔径をｄ（ｃ
ｍ）とするとπｄ２ ／４ （ｃｔ／ｌ＞ 、Ｔ ＋は
圧力Ｐ１の空間温度、Ｒは気体定数、Ｍは分子量である
。２０℃の空気を流した場合には、比熱比γ＝１．４０
．空間温度Ｔ＋＝２９３°にであり、これを（４）式に
代入すると、オリフィス２の流となる。一方空気の臨界
値ｒ。は、０．５２５であり、この値を（５）式のｒに
代入すると、Ｑ＝２０ＡＰ’＋ （
６）となり、ｒ≦ｒ では（６）式で流ｆｆ１Ｑを求め
ることができる。ここでＡはｃｍ、Ｐ＋は丁ｏｒｒであ
る。
従ってオリフィス２のコンダクタンスＣは２０Ａで求め
ればよく、求めたＣの値を前記（２）式のＣに与えれば
圧力測定室３の圧力Ｐ１より流ｆｆ１Ｑを求めることが
できる。
ればよく、求めたＣの値を前記（２）式のＣに与えれば
圧力測定室３の圧力Ｐ１より流ｆｆ１Ｑを求めることが
できる。
Ｑ＝２０ＡＰ＋
として、コンダクタンスＣをパラメータとして圧力Ｐ１
と流ｆｆ１Ｑの関係を図表化すると、第２図の直線ａ、
ｂ、ｃ・・・の如くなる。即ちコンダクタンスを決定す
れば、圧力測定室３の圧力Ｐ１から流ｆｆ１Ｑを求める
ことができる。コンダクタンスＣを１ｌ／ｓｅｃに設定
すると、圧力Ｐ１と流ｆｆ１Ｑの絶対価が等しくなるの
で、圧力Ｐ１を測定すれば、その単位ＴｏｒｒをＴｏｒ
ｒ −１／ｓｅｃに変更するだけで流量を求めることが
できる。尚、導入するガスが空気以外の場合には比熱比
が異なるので、前記コンダクタンス２ＯＡを補正する必
要がある。
と流ｆｆ１Ｑの関係を図表化すると、第２図の直線ａ、
ｂ、ｃ・・・の如くなる。即ちコンダクタンスを決定す
れば、圧力測定室３の圧力Ｐ１から流ｆｆ１Ｑを求める
ことができる。コンダクタンスＣを１ｌ／ｓｅｃに設定
すると、圧力Ｐ１と流ｆｆ１Ｑの絶対価が等しくなるの
で、圧力Ｐ１を測定すれば、その単位ＴｏｒｒをＴｏｒ
ｒ −１／ｓｅｃに変更するだけで流量を求めることが
できる。尚、導入するガスが空気以外の場合には比熱比
が異なるので、前記コンダクタンス２ＯＡを補正する必
要がある。
尚、圧力測定室３に設置する圧力センサー６は、従来よ
り公知のピラニ真空計、熱雷対真空計等、測定領域に応
じて何れを選択しても良く、又測定領域を広領域とする
為に、測定可能領域の異なる真空計を複数個設置するよ
うにしても良い。
り公知のピラニ真空計、熱雷対真空計等、測定領域に応
じて何れを選択しても良く、又測定領域を広領域とする
為に、測定可能領域の異なる真空計を複数個設置するよ
うにしても良い。
（発明の作用）
この発明によれば、圧力センサーのみで、真空容器の圧
力およびガス導入時の流量を求めることができる。又、
測定可能領域も４〜５桁の範囲に広げることができる。
力およびガス導入時の流量を求めることができる。又、
測定可能領域も４〜５桁の範囲に広げることができる。
（実施例）
次にこの発明の詳細な説明する。第３図が実施例の構成
図で、真空容器１にオリフィス２を介して連通設置した
圧力測定室３の一側にバリアブルリークバルブ４による
ガス導入系５が連設してあり、前記圧力測定室３の一側
に形成したゲージ室７に水晶式真空計の圧力センサー６
（水晶振動子）を設置しである。前記バリアブルリーク
バルブ４はモータ８で開閉駆動可能とし、該モータ８の
制御回路９を設置した。制御回路８は増［１］器１０と
比較器１１で構成され、比較器１１の一方の入力１２へ
設定信号を与え得るようにすると共に、他方の入力１３
へ、水晶式真空計を構成した出力増巾器１４の出力を接
続した。
図で、真空容器１にオリフィス２を介して連通設置した
圧力測定室３の一側にバリアブルリークバルブ４による
ガス導入系５が連設してあり、前記圧力測定室３の一側
に形成したゲージ室７に水晶式真空計の圧力センサー６
（水晶振動子）を設置しである。前記バリアブルリーク
バルブ４はモータ８で開閉駆動可能とし、該モータ８の
制御回路９を設置した。制御回路８は増［１］器１０と
比較器１１で構成され、比較器１１の一方の入力１２へ
設定信号を与え得るようにすると共に、他方の入力１３
へ、水晶式真空計を構成した出力増巾器１４の出力を接
続した。
上記実施例において、オリフィス２のコンダクタンスを
第２図の図表化の際、選定したコンダクタンスと一致さ
せれば、圧力センサー６による圧力Ｐ１でバリアブルリ
ークバルブ４を通して流れるガス（２０℃空気）の流ｆ
ｆ１Ｑを求めることができる。又、前記比較器１１の入
力１２へ設定信号を与えると共に、バリアブルリークバ
ルブ４の１ノｌ閉をモータ８で制御するＪ：うにした所
、制御回路９は圧力測定室３の圧力Ｐ１が一定となるよ
うに動作し、従ってガス導入系６から導入されるガスの
流量を一定の値に制御することができた。
第２図の図表化の際、選定したコンダクタンスと一致さ
せれば、圧力センサー６による圧力Ｐ１でバリアブルリ
ークバルブ４を通して流れるガス（２０℃空気）の流ｆ
ｆ１Ｑを求めることができる。又、前記比較器１１の入
力１２へ設定信号を与えると共に、バリアブルリークバ
ルブ４の１ノｌ閉をモータ８で制御するＪ：うにした所
、制御回路９は圧力測定室３の圧力Ｐ１が一定となるよ
うに動作し、従ってガス導入系６から導入されるガスの
流量を一定の値に制御することができた。
（発明の効果）
以上に説明した通りこの発明によれば、圧力センサーの
みで真空容器の圧力とガス導入時のガスの流ｍを測定可
能としたので、測定の為の装置を簡略に構成できる効果
がある。又、流量の測定可能領域が広がるので、多様な
流量測定に対応できる効果がある。
みで真空容器の圧力とガス導入時のガスの流ｍを測定可
能としたので、測定の為の装置を簡略に構成できる効果
がある。又、流量の測定可能領域が広がるので、多様な
流量測定に対応できる効果がある。
第１図はこの発明の構成図、第２図はオリフィスの流ｆ
ｆ１Ｑと圧力Ｐ１の関係を表わした図、第３図はこの発
明の実施例のブロック図である。
ｆ１Ｑと圧力Ｐ１の関係を表わした図、第３図はこの発
明の実施例のブロック図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 真空容器にオリフィスを介して連通設置した圧力測
定室の一側にバリアブルリークバルブによるガス導入系
が連設してあり、前記圧力測定室内に圧力センサーを設
けたことを特徴とする圧力および流量計 ２ 圧力センサーは、１個又は複数個設けた特許請求の
範囲第１項記載の圧力および流量計 ３ オリフィスは、コンダクタンスを１ｌ／ｓｅｃとし
た特許請求の範囲第１項記載の圧力および流量計
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22472086A JPS6379015A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 圧力および流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22472086A JPS6379015A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 圧力および流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6379015A true JPS6379015A (ja) | 1988-04-09 |
Family
ID=16818192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22472086A Pending JPS6379015A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 圧力および流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6379015A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0390027U (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-13 | ||
| CN100443864C (zh) * | 2005-09-15 | 2008-12-17 | 比亚迪股份有限公司 | 汽车节气门体进气量测试系统和测试方法 |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP22472086A patent/JPS6379015A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0390027U (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-13 | ||
| CN100443864C (zh) * | 2005-09-15 | 2008-12-17 | 比亚迪股份有限公司 | 汽车节气门体进气量测试系统和测试方法 |
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