KR100654696B1 - 음압검지장치 - Google Patents

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Abstract

음압센서의 고정이나 특성의 "불균일"에 관계없이, 항상 안정적이고 높은 정밀도를 갖는 검지가 가능한 음압검지장치를 제공하기 위하여, 본 발명에 따르면, 음압센서(6)를 가지는 프로브(1)의 출력신호를 모니터(5)의 가변게인앰프(11)에서 증폭하고, 이 증폭출력을 음압센서(6)의 검지결과로 하여 액정디스플레이(5a)에서 표시함과 동시에, 프로브(1)에 관계되는 교정용 데이터가 기억된 기억부(7)를 프로브(1)에 설치하여 이 기억부(7)의 내용을 모니터(5)측에서 독출하고 이 독출결과에 응하여 가변게인앰프(11)의 증폭율을 조정한다.

Description

음압검지장치{Sound Pressure Detecting Apparatus}
본 발명은, 초음파 등의 음압을 검지하는 음압검지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정제조장치나 반도체제조장치에는 프레임으로서의 액정용 유리기판이나 반도체웨이퍼 등의 피세정물을 높은 청정도로 세정하는 공정이 요구된다.
피세정물을 세정하는 방식으로는, 세정액중에 복수매의 피세정물을 침적하는 디프방식, 피세정물을 향하여 세정액을 분사하여 1매씩 세정하는 낱장방식 등이 있다.
세정액에 초음파 진동을 부여하여, 그 진동작용에 의해 미립자를 효율적으로 제거하는 방식도 실용화되고 있다. 이 경우, 세정액에 부여하는 진동에 대하여는, 종래에는 주파수 20∼50㎑ 정도의 초음파를 이용하는 것이 일반적이었지만 최근에는 600∼2000㎑ 정도의 주파수 대역을 이용하는 초음파 세정장치도 개발되어 있다.
이러한 초음파 세정장치에서는, 진동판에 진동자를 취부하고 이 진동자에 초음파 발진기의 발진출력을 공급하도록 되어 있다. 이 공급에 의해, 진동자가 초음파 진동하여 이것이 진동판을 통하여 세정액에 부여된다.
또한, 초음파 세정장치를 관리하기 위한 도구로서, 음압검지장치가 있다. 이것은, 음압검지용 프로브, 및 이 프로브의 검지결과를 표시하기 위한 모니터로 구성된다. 프로브는 초음파 진동을 검지하기 위한 음압센서(예를 들면 압전소자)를 가진다. 모니터는, 프로브의 출력신호를 예를 들면 작동앰프로 증폭하여 이 작동앰프의 출력(아날로그 신호)을 제어부인 CPU로 보낸다. CPU는 받은 신호의 내용을 인식하고 이것을 표시수단, 예를 들면 액정 디스플레이로 표시한다.
이러한 음압검지장치에서는, 프로브(감응편)부와 음압센서를 접착하여 고정하기 때문에 그 접착층의 두께에 "불균일"이 있고, 또한 음압센서 자체에도 주파수 특성이 있어 이것이 장치의 검지특성의 "불균일"로 되어 나타나는 문제가 있다.
또한, 접착제의 열화 및 프로브(감응편)부를 홀더로 고정하지만, 장기간 사용하면 홀더가 느슨해져 프로브의 감도가 변화한다. 따라서, 정기적으로 교정할 필요가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 사정을 고려한 것으로, 그 목적은 음압센서의 고정이나 특성의 "불균일"에 관계없이, 항상 안정적이고 정밀도 높은 검지가 가능한 음압검지장치를 제공하고자 하는 데 있다.
청구항 1에 관계되는 본 발명의 음압검지장치는, 음압센서를 갖는 프로브, 및 표시수단을 갖는 모니터로 구성되는 음압검지장치에 있어서, 상기 모니터에 설치되어 상기 프로브의 출력신호를 증폭하는 증폭율 가변의 증폭수단과, 상기 모니터에 설치되어 상기 증폭수단의 출력을 상기 음압센서의 검지결과로 하여 상기 표시수단으로 표시하기 위한 제어수단과, 상기 프로브에 설치되어 당해 프로브에 관한 교정용 데이터를 기억하는 기억 수단과, 상기 모니터에 설치되어 상기 기억수단의 내용을 독출하는 독출수단과, 상기 모니터에 설치되어 상기 독출수단의 독출결과에 응하여 상기 증폭수단의 증폭율을 설정하는 제어수단을 구비한다.
(실시예)
이하, 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 장치의 전체적인 구성을 도 2에 나타내었고 요부의 구성을 도 3에 단면으로 도시하였다.
1은 프로브로서 초음파에 감응하는 감응편(수신부라고 부른다, 2), 및 이 감응편(2)을 지지하기 위한 파지부(3)로 구성된다. 파지부(3)에서는 코드(4)가 도출되어 이 코드(4)의 끝에 모니터(5)가 접속된다.
파지부(3)내에는, 감응편(2)에서 전달되는 음을 검지하기 위한 음압센서(6)가 그 감응편(2)에 접착됨과 동시에, 그 접착부 및 그 주변부가 홀더(3a)의 나사결합에 의해 고정된다. 홀더(3a)의 내측에는, 파지부(3)와 감응편(2)과의 맞닿는 부분에 패킹(9)이 삽입되어 있다.
또한, 파지부(3)내에는, 음압센서(6)의 출력신호를 증폭하는 앰프(12)가 수용됨과 동시에 당해 프로브(1)에 관계되는 교정용 데이터를 기억하는 기억부(7)가 수용된다. 교정용 데이터는 음압센서(6)의 특성의 "불균일"을 흡수하기 위하여 정하여지는 것으로, 구체적으로는 후술하는 가변게인앰프(11)의 증폭율에 대한 설정치이다.
파지부(3)의 후부는 마개(3b)의 나사결합에 의해 폐쇄된다.
모니터(5)는 표시수단으로서 액정디스플레이(5a)를 구비한다. 또, 모니터(5)는 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 프로브(1)에 있어서의 음압센서(6)의 출력신호를 증폭하여 증폭율(게인)의 조정이 가능한 가변게인앰프(11), 이 가변게인앰프(11)의 출력을 증폭하는 작동엠프(12), 이 작동엠프(12)의 출력신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기(13), 이 A/D변환기(13)의 출력신호가 입력되는 증폭율 설정용 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 D/A변환기(15)를 구비하고 있다. 이 D/A변환기(15)의 출력이 증폭율 설정 지령으로서 가변게인앰프(11)에 공급된다.
그리고, CPU(14)에 상기 프로브(1)의 기억부(7) 및 상기 액정 디스플레이(5a)가 접속된다.
CPU(14)는 주요한 기능으로서 다음과 같은 것을 가진다.
첫째, 가변게인앰프(11) 및 작동앰프(12)의 출력에 근거하여 A/D변환기(13)로부터 디지털 데이터를 해독하고 이 해독결과를 음압센서(6)의 검지결과로써 액정 디스플레이(5a)에 표시하기 위한 제어수단.
둘째, 전원 투입시에 프로브(1)의 기억부(7)의 교정용 데이터를 독출하는 독출수단.
셋째, 상기 독출수단의 독출결과(기억부의 내용)에 응하여 가변게인앰프(11)의 증폭율을 설정하기 위한 증폭율 설정용 디지털 데이터를 발생하는 제어수단.
상기의 구성의 작용을 설명한다.
전원이 투입되면, 프로브(1)의 기억부(7)에서 교정용 데이터가 독출되고 이것이 모니터(5)의 CPU(14)로 들어간다. CPU(14)는 입력된 교정용 데이터에 응하여 가변게인앰프(11)의 증폭율을 설정한다.
한편, 음압센서(6)에서 초음파 세정기로부터 출력된 진동을 검지하면 이 검지신호가 모니터(5)에 공급된다. 공급된 검지신호는 가변게인앰프(11) 및 작동앰프(12)에서 증폭되고 다시 A/D변환기(13)에서 디지털 데이터로 변환되어 CPU(14)로 입력된다, CPU(14)는 입력 데이터를 해독하여 해독결과를 음압센서(6)의 검지결과로써 액정 디스플레이(5a)에 표시한다.
이에 따라, 음압센서(6)의 특성의 "불균일"을 흡수하는 방향으로 가변앰프(11)의 증폭율을 조정함으로써, 항상 안정적이고 높은 정밀도를 갖는 음압검지를 행할 수 있다. 나아가서는, 음압검지장치로서 고도의 신뢰성을 확보할 수 있다.
음압센서(6)의 특성의 "불균일"을 보상하는 수단으로서는 모니터(5)의 작동앰프(12)에 감도 보정 회로를 부가하는 방법도 있지만, 감도 보정 회로에는 가변저항기가 사용되므로 이 가변저항기의 저항치에 시간의 흐름에 따른 변화가 발생하여 적정한 보상이 얻어질 수 없는 경우가 있다. 이에 대하여, 본 실시예에서는 음압센서(6)의 특성을 고려한 증폭율의 조정을 행함으로써 가변저항기를 사용한 경우에 의한 문제점은 발생하지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 요지를 변경하지 않는 범위내에서 다양한 변형실시가 가능하다.
기억부(7)의 예로서는, 내용을 전기적으로 쓰고 치환 가능한 시리얼 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read only Memory)가 있고, 메모리 용량이 1024 비트로 다종, 생산할 수 있다. 이러한 EEPROM을 사용하면 소프트웨어 상에서 데이터를 읽고 쓸 수 있어 교정 데이터를 기억하는 것이 가능하다. 또한, 교정 데이터의 상이한 교정일자 등의 정보를 추가함으로써 다음의 교정일이 판단될 수 있어 교정일에 가깝게 되면 결과를 표시하여 촉구하는 것이 가능하다.
이상 설명한 본 발명에 의하면, 음압센서를 갖는 프로브의 출력신호를 모니터의 증폭수단에서 증폭하고 이 증폭출력을 음압센서의 검지결과로 하여 표시수단에서 표시함과 동시에, 프로브에 관계되는 교정용 데이터가 기억된 기억수단을 프로브에 설치하고 이 기억수단의 내용을 모니터 측에서 독출하여 이 독출결과에 응하여 상기 증폭수단의 증폭율을 조정하는 구성으로 된 것으로, 음압센서의 고정이나 특성의 "불균일"에 관계없이, 항상 안정적이고 높은 정밀도를 갖는 검지가 가능한 음압검지장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예의 구성을 나타낸 블럭도,
도 2 는 도 1 의 실시예의 외관 사시도,
도 3 은 도 2 에 있어서의 요부의 구성을 나타낸 단면도이다.

Claims (1)

  1. 음압센서를 갖는 프로브, 및 표시수단을 갖는 모니터로 구성되는 음압검지장치에 있어서,
    상기 모니터에 설치되어 상기 프로브의 출력신호를 증폭하는 증폭율 가변의 증폭수단과,
    상기 모니터에 설치되어 상기 증폭수단의 출력을 상기 음압센서의 검지결과로 하여 상기 표시수단으로 표시하기 위한 제어수단과,
    상기 프로브에 설치되어 당해 프로브에 관한 교정용 데이터를 기억하는 기억 수단과,
    상기 모니터에 설치되어 상기 기억수단의 내용을 독출하는 독출수단과,
    상기 모니터에 설치되어 상기 독출수단의 독출결과에 응하여 상기 증폭수단의 증폭율을 설정하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 음압검지장치.
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