KR20090060412A - 매스 플로우 컨트롤러 - Google Patents

Abstract

유량 설정값의 변화에 대한 추종 속도를 희생하는 일 없이, 압력 변동이 생겨도 유량 변동을 억제할 수 있고, 크로스토크가 생길 수 있는 시스템에도 채용할 수 있는 매스 플로우 컨트롤러를 제공한다. 그 때문에, 유량 측정값과 유량 설정값을 파라미터로서 적어도 포함한 소정의 산출식으로부터 유량 제어 밸브의 개도 제어 신호를 산출하여 출력하는 제어부(5)와, 유량 센서부(2)의 상류측 또는 하류측에 있어서 유체의 압력을 검지하고, 그 압력값을 나타내는 압력 검지 신호를 출력하는 압력 센서부(4)를 구비하고, 상기 제어부(5)가 상기 유량 설정값을 소정량 이상 변화시킨 시점으로부터의 소정 기간인 변화 기간과, 그 이외의 기간인 안정 기간에 있어서 상기 산출식을 서로 다르게 하는 동시에, 적어도 상기 안정 기간에 있어서 상기 산출식의 파라미터로서 상기 압력값이 추가로 포함되도록 하였다.

Description

매스 플로우 컨트롤러{MASS FLOW CONTROLLER}

본 발명은 가스나 액체 등의 유체의 유량을 제어하는 매스 플로우 컨트롤러에 관한 것이다.

예를 들어, 반도체의 제조에 이용되는 각종 가스 등을 반도체 제조 장치에 공급하는 경우, 그러한 공급 유로(流路)에 매스 플로우 컨트롤러(mass flow controller)를 각각 마련하고, 이에 따라서 가스 유량을 각각 조절하도록 하고 있다. 그리고 종전에는 각 매스 플로우 컨트롤러에 각각 압력 레귤레이터를 직렬 부대(付帶)시키고, 각 매스 플로우 컨트롤러의 유로내 압력에 극단적인 변동이 생기지 않도록 하여 유량 제어를 용이화하고 있다.

상기 매스 플로우 컨트롤러에 있어서 유량 제어 방식으로는 PID 제어가 기본이지만, 예를 들어 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같이, PID 제어에 변형을 가한 피드백 제어를 행하도록 한 것도 알려져 있다. 구체적으로 상기 특허 문헌 1에 나타내는 것은 편차에 PID 연산을 실시하고, 그 연산 결과에 유량 설정값이 작아질수록 값이 커지는 함수를 곱셈하여 피드백 제어값을 산출하도록 한 것이다.

그런데 최근에는 봄베(bombe) 등의 유체 공급원에만 레귤레이터를 마련하고, 거기에서 분기시킨 각 공급 유로에는 각각 매스 플로우 컨트롤러를 마련하지만, 레 귤레이터는 각 개(個)에 마련하지 않는 시스템 구성도 증가하고 있다.

그러나 이와 같은 시스템 구성의 경우, 예를 들어 어느 하나의 공급 유로를 돌연 폐지하거나, 하나의 매스 플로우 컨트롤러의 유량을 크게 변화시키면, 그에 따른 압력 변동이 다른 공급 유로 및 매스 플로우 컨트롤러(이를 크로스토크(crosstalk)라고 함), 및 종래와 같이 압력 레귤레이터에 의해서 압력 변동이 어느 정도 억제되고 있다고 하는 전제에서의 제어 방식에서는, 충분한 유량 제어를 행할 수 없게 된다고 하는 문제가 생길 수 있다.

보다 구체적으로 말하면, 상기 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같은 제어 방식을 채용하고 있는 경우에, 예를 들어 1차측의 압력(매스 플로우 컨트롤러(유량 센서부)의 상류측의 압력)에 어느 일정 이상의 변동이 생기면, 그에 과민하게 반응하여 규정 이상의 유량 변동이 생기게 된다.

그리고, 이러한 압력 변동에 의한 유량 변동의 문제는 크로스토크에 한정되지 않으며, 다른 요인에 의해서도 야기되고, 또 1차측뿐만 아니라 2차측의 압력이 변동한 경우에도 생기게 된다.

그렇다고 해서, 반도체 프로세스 등에서의 원료 가스 유량 등의 제어에는 스피드와 정밀도가 더욱 까다롭게 요구되고 있는 상황하에서, 상기 과민 반응을 억제하기 위하여 유량 설정값의 변화에 대한 추종 속도(속응성)를 희생할 수 없다.

특허 문헌 1: 일본 특개 2004-280689

따라서 본 발명은 유량 설정값의 변화에 대한 추종 속도를 희생하는 일 없이, 크로스토크 등에 의해 압력 변동이 생겨도 유량 변동을 억제할 수 있는 매스 플로우 컨트롤러를 제공하는 것을 그 주된 과제로 한 것이다.

즉, 본 발명에 관한 매스 플로우 컨트롤러는, 유로 내를 흐르는 유체의 유량을 측정하고, 그 측정값을 나타내는 유량 측정 신호를 출력하는 유량 센서부와; 그 유량 센서부의 상류측 또는 하류측에 마련한 유량 제어 밸브와; 상기 유량 측정 신호가 나타내는 유량 측정값과 목표값인 유량 설정값을 파라미터로 하여 적어도 포함한 소정의 산출식으로부터 유량 제어 밸브의 개도(開度) 제어 신호를 산출하여 출력하는 제어부와; 상기 유량 센서부의 상류측 또는 하류측에 있어서 상기 유체의 압력을 검지하고, 그 압력값을 나타내는 압력 검지 신호를 출력하는 압력 센서부를 구비한 것이고, 상기 제어부가 상기 유량 설정값을 소정량 이상 변화시킨 시점으로부터의 소정 기간인 변화 기간과, 그 이외의 기간인 안정 기간에 있어서 상기 산출식을 서로 다르게 하는 동시에, 적어도 상기 안정 기간에 있어서 상기 산출식의 파라미터로서 상기 압력값이 추가로 포함되도록 하고 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 「소정의 산출식」은 적어도 유량 측정값과 목표값을 파라미터로 하여 제어 밸브의 개도를 피드백 제어하기 위한 산출식이고, 구체적 형태로는 적어도 비례 연산(바람직하게는 PID 연산)을 포함하는 것을 들 수 있다.

「유량 설정값을 소정량 이상 변화시킨다」의 구체적인 형태로는, 예를 들어 순간(1 제어 사이클)에 유량 설정값을 소정량 이상 변화시키는 것을 들 수 있다.

「상기 산출식을 서로 다르게 한다」의 구체적인 예로는, 비례 연산의 게인(후술하는 P) 등의 계수를 변화 기간과 안정 기간에서 다르게 하는 것을 들 수 있다. 이에 따라, 예를 들어 변화 기간에는 매스 플로우 컨트롤러의 밸브를 고속 응답시키는 제어를 실현하면서, 안정 기간에는 외란(外亂) 노이즈에 대해 둔감하게 하는 제어로 하면 된다.

또, 「산출식의 파라미터로서 포함되는 압력값」의 형태로는, 압력 센서부에서 검지한 압력 그 자체의 값이 산출식에 포함되는 경우 이외, 소정 시간에 있어서 검지 압력의 변화량(시간 미분값)이나 시간 적분값 등 실측(實測)한 압력값에 관련된 값이 산출식에 포함되는 경우도 포함한다.

이와 같은 것에 의하면, 안정 기간과 변화 기간에서 제어를 전환하고 있기 때문에, 유량 설정값이 변화하는 변화 기간에서는, 예를 들어 속응성이 뛰어난 제어로 함으로써 그 변화 후의 유량 설정값에 실유량(實流量)을 매우 빠르게 추종시킬 수 있다. 또, 유량 설정값이 거의 변화하지 않는 안정 기간에서는, 예를 들어 안정성이 뛰어난 제어로 함으로써, 만일 1차측 등의 압력(매스 플로우 컨트롤러(유량 센서부)의 상류측의 압력)에 변동이 있어도 유량 변동에는 크게 영향을 주지 않고, 그 압력에 대한 과민한 반응을 억제하여 실유량의 안정화를 도모할 수 있다.

한편, 적어도 안정 기간에 있어서, 유량 측정값과 유량 설정값을 적어도 포함한 소정의 산출식의 파라미터로 하여 압력 센서부에서 검지한 압력값이 추가로 포함되도록 하고 있기 때문에, 특히 압력 변동에 따른 유량 변동이 문제가 되는 안정 기간에 있어서, 이러한 압력 변동에 대해 실유량의 안정화를 더욱 도모할 수 있다.

즉, 유량 설정값의 변화에 대한 추종 속도를 희생하는 일 없이, 압력 변동이 생겨도 유량 변동을 유효하게 억제할 수 있고, 크로스토크 등의 외란이 생길 수 있는 시스템에도 채용할 수 있다고 하는 뛰어난 매스 플로우 컨트롤러를 제공할 수 있다.

또한, 변화 기간은 항상 일정해도 되고, 제어 안정성을 향상시키기 위해서 상황에 따라서 계속 시간을 변동시켜도 된다. 그 일례로는, 상기 변화 기간을 유량 측정값과 유량 설정값의 편차가 일정한 범위 내에 수속한 시점에서 종료하도록 한 것을 들 수 있다.

본 발명에 있어서 압력값(시간 미분값)이 포함되는 산출식으로는, 유량 측정값과 유량 설정값의 편차 ε에 기초한 PID 연산의 결과에, 압력 시간 미분값을 가감승제산하는 식, 즉 아래 식 (a) 또는 아래 식 (b)로 표현되는 것을 이용할 수 있다.

또한, V는 피드백 제어값이고, 이 값에 기초하여 상기 개도 제어 신호가 설정된다. P, I, D, Y는 각각 적절히 정해진 계수이다. S는 상기 유량 설정값, OUT은 상기 유량 측정값이다. Δp는 상기 압력 센서부에서 검출한 압력값의 시간 미분값 또는 시간 미분값을 포함하는 식으로 나타내진 값이다.

상기 산출식으로는 그 외에 편차 그 자체를 산출할 때에, 압력 시간 미분값을 파라미터로 하여 더한 것을 들 수 있다. 이것을 식으로 나타내면 아래 식 (c)와 같이 된다.

또한, h는 S, OUT, Δp를 적어도 파라미터로 하는 함수이다.

상기 함수 h의 구체적인 예로는 유량 측정값 또는 유량 설정값의 적어도 어느 하나에 압력 시간 미분값을 가감승제하는 것을 생각할 수 있다. 즉, 아래 식 (d), (e), (f), (g)와 같은 것이다.

여기서 X는 적절히 정해지는 계수이다.

한편, 매스 플로우 컨트롤러로부터 외부에서의 이용에 제공할 수 있도록 출력되는 유량 표시값에 대하여 말하면, 종래는 1차측 압력 변동에 과민하게 반응하는 유량 제어 밸브의 제어와의 상호 간섭에 의해서, 실제의 하류측(또는 상류측)의 유량과 다른 값을 나타내는 경우가 있다.

이것을, 상술한 유량 제어 밸브에 있어서 밸브 개도 제어 알고리즘의 개량과 대응시켜서 개량하고, 유량 표시값을 안정시켜서 실제의 유량값에 근접시키려면, 상기 유량 측정값에 소정의 연산을 실시하여 유량 표시값으로서 출력하는 유량 출력부를 마련하고, 그 유량 출력부가 변화 기간과 안정 기간에 있어서, 각각 다른 연산을 유량 측정값에 실시하도록 구성해 두면 된다.

이에 따라, 실유량에 대응시키고, 표시값도 안정시킬 수 있다.

구체적인 예로서는, 안정 기간에 있어서 상기 유량 측정값을 시간적으로 지연시켜서 출력하고, 변화 기간에 있어서는 상기 유량 측정값을 그대로 출력하도록 한 것을 들 수 있다.

또, 상기 압력 센서부에서 검출한 압력값의 시간 미분값을 적어도 파라미터로 하여 상기 유량 측정값으로부터 상기 유량 표시값을 연산하도록 해도 된다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 안정 기간과 변화 기간에서 제어를 전환하고 있기 때문에, 유량 설정값의 변화에 대한 추종 속도를 희생하지 않고, 압력 변동이 생겨도 유량 변동을 억제할 수 있고, 크로스토크 등의 외란이 생길 수 있는 시스템에도 채용할 수 있다. 또한, 특히 문제가 되는 안정 기간에 있어서 압력 변동이 생긴 경우에도, 유량 측정값과 유량 설정값을 적어도 포함하는 동시에 압력 센서부에서 검지한 압력값을 추가로 포함시킨 산출식으로부터 구해지는 개도 제어 신호에 기초하여 밸브 제어를 행하기 때문에, 이러한 압력 변동에 대해 실유량의 안정화를 더욱 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 매스 플로우 컨트롤러의 전체 모식도이다.

도 2는 동 실시 형태에 관한 매스 플로우 컨트롤러를 이용한 유량 제어 시스 템의 구성예를 나타내는 도면이다.

도 3은 동 실시 형태에 있어서 제어부의 기능 블록도이다.

도 4는 동 실시 형태에 있어서 제어 플로우차트이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서 제어부의 기능 블록도이다.

도 6은 동 실시 형태에 관한 매스 플로우 컨트롤러의 효과 확인 시험 시스템을 나타내는 전체 모식도이다.

도 7은 상기 효과 확인 시험의 결과를 나타내는 그래프(안정 기간에 있어서압력값에 따른 보정 유량 측정값을 이용한 경우)이다.

도 8은 상기 효과 확인 시험의 결과를 나타내는 그래프(변화 기간에 있어서압력값에 따른 보정 유량 측정값을 이용한 경우)이다.

도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서 효과 확인 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.

도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서 효과 확인 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

<제1 실시 형태>

본 실시 형태의 매스 플로우 컨트롤러(100)는, 도 1에 모식도를 나타내는 바와 같이, 내부 유로(1)와, 그 내부 유로(1) 내를 흐르는 유체(F)의 유량을 측정하는 유량 센서부(2)와, 그 유량 센서부(2)의 예를 들어 하류측에 마련한 유량 제어 밸브(3)와, 상기 유량 센서부(2)의 예를 들어 상류측에 마련한 압력 센서부(4)와, 제어부(5)를 구비하고 있는 것이고, 예를 들어 도 2에 나타내는 바와 같이, 반도체 프로세스에 있어서 쳄버(chamber)로의 가스 공급 시스템에 이용된다.

각 부를 설명하면, 내부 유로(1)는 상류단을 도입 포트 P1, 하류단을 도출 포트 P2로 하여 각각 개구하는 것이고, 예를 들어 도입 포트 P1에는 외부 배관을 통하여 봄베 등의 유체 공급원(B)이 접속되고, 도출 포트 P2에는 외부 배관을 통하여 반도체 제조를 위한 쳄버(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 또한, 이 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 하나의 유체 공급원(B)으로부터 배관을 복수 분기시키고, 각 배관에 각각 매스 플로우 컨트롤러(100)를 마련하도록 하고 있다. 또, 압력 레귤레이터(PR)는 유체 공급원(B)의 출구(각 배관으로의 분기 전)에만 마련하고 있고, 각 배관 각각에는 매스 플로우 컨트롤러(100)용의 압력 레귤레이터는 마련되어 있지 않다. 또한, 부호 FV는 공압(空壓) 밸브이다.

유량 센서부(2)는 자세한 것은 도시하지 않으나, 예를 들어 내부 유로(1)에 마련된 한 쌍의 감열 센서(서멀 센서)를 구비한 것이고, 유체(F)의 순시 유량이 이 감열 센서에 의해서 전기 신호로서 검출되고, 내부 전기 회로에 의해서 그 전기 신호가 증폭되는 등, 검출 유량에 따른 값을 가지는 유량 측정 신호로서 출력되도록 한 것이다.

유량 제어 밸브(3)는 역시 자세한 것은 도시하지 않으나, 예를 들어 그 밸브 개도를 피에조 소자 등으로 이루어진 액추에이터에 의해서 변화시킬 수 있도록 구성한 것이고, 외부로부터의 전기 신호인 개도 제어 신호를 받음으로써 상기 액추에 이터를 구동하고, 그 개도 제어 신호의 값에 따른 밸브 개도로 조정하여 유체(F)의 유량을 제어하는 것이다.

압력 센서부(4)는 자세한 것은 도시하지 않으나, 유량 센서부(2)의 상류에 배치되어, 예를 들어 트랜스듀서(transducer)로 이루어지고, 소정의 시간 간격, 예를 들어 수 mSec마다 유체(F)의 압력을 샘플링하여 검출하고, 그 검출된 압력값을 압력 검출 신호로서 제어부(5)를 향해 출력하는 것이다.

제어부(5)는 도시하지 않는 CPU나 메모리, A/D 변환기, D/A 변환기 등을 가진 디지털 내지 아날로그 전기 회로로 구성된 것이며, 전용의 것이어도 되고, 일부 또는 전부에 퍼스널 컴퓨터 등의 범용 컴퓨터를 이용하도록 한 것이어도 되다. 또, CPU를 이용하지 않고, 아날로그 회로만으로 상기 각 부로서의 기능을 완수하도록 구성해도 되고, 물리적으로 일체일 필요는 없으며, 유선 내지 무선에 의해서 서로 접속된 복수의 기기로 이루어진 것이어도 된다.

그리고, 상기 메모리에 소정의 프로그램을 격납하고, 그 프로그램에 따라서 CPU나 그 주변 기기를 협동 동작시키는 것에 의해, 이 제어부(5)가 도 3에 나타내는 바와 같이, 유량 신호 수신부(5a), 압력 검출 신호 수신부(5b), 산출부(5c), 개도 제어 신호 출력부(5d) 및 유량 출력부(5e)로서의 기능을 적어도 발휘하도록 구성하고 있다.

유량 신호 수신부(5a)는 유량 센서부(2)로부터 송신되어 오는 유량 측정 신호 및 별개의 컴퓨터 등으로부터 입력되는 유량 설정 신호 등을 수신하고, 그러한 값을 예로 들어 메모리 내의 소정 영역에 격납하는 것이다.

압력 검출 신호 수신부(5b)는 압력 센서부(4)로부터 송신되어 오는 압력 검출 신호를 수신하고, 그러한 값을 예로 들어 메모리 내의 소정 영역에 격납하는 것이다.

산출부(5c)는 상기 유량 측정 신호가 나타내는 유량 측정값을 취득하는 동시에, 그 유량 측정값과 상기 유량 설정 신호가 나타내는 유량 설정값의 편차를 산출하는 편차 산출부(5c1)와, 그 편차에 적어도 비례 연산을 행하여 유량 제어 밸브(3)로의 피드백 제어값을 산출하는 제어값 산출부(5c2)를 구비한 것이다.

이 산출부(5c, 또는 제어값 산출부(5c2))에서의 구체적인 연산에 대하여 설명하면, 여기서는 아래 식 (1)에 기초하여 피드백 제어값(V)을 산출하도록 하고 있다.

여기서, ε는 상기 편차, P, I, D, Y는 각각 적절히 정해진, 0을 포함하는 조정용의 계수(이하, 조정 계수라고도 함)를 나타낸다. 단, D 및 Y는 0을 포함하지 않은 경우도 있다. S는 유량 설정값, OUT은 유량 측정값을 각각 나타낸다. Δp는 압력 센서부(4)에서 검출한 압력값 p의 시간 미분값을 나타낸다.

개도 제어 신호 출력부(5d)는 상기 피드백 제어값에 대응한 값을 가지는 개도 제어 신호를 생성하고, 그 개도 제어 신호를 유량 제어 밸브(3)에 출력하는 것이다.

유량 출력부(5e)는 상기 유량 측정값에 소정의 연산을 실시하여 유량 표시값을 산출하고, 그 유량 표시값을 값으로 해서 가지는 유량 표시 신호(아날로그 또는 디지털 신호)를 외부에서의 이용이 가능하도록 표시 화면 등에 출력하는 것이다.

그런데 본 실시 형태에서는, 상기 제어값 산출부(5c2)가, 상기 유량 설정값이 단위 시간에 소정량(예를 들어, 전체 면적(full scale)에 대해 0 ~ 10% 정도, 더욱 바람직하게는 0.3 ~ 5% 정도) 이상 변화한 시점으로부터의 일정 기간인 변화 기간(예를 들어 수 초 정도, 보다 구체적으로는 0 ~ 10초 정도이고, 더욱 바람직하게는 0.3 ~ 5초 정도)과, 그 이외의 기간인 안정 기간을 구별하고, 상기 변화 기간과 안정 기간에서, 상기 계수값을 바꾸는 등 서로 다르도록 한 상기 산출식 (1)을 이용하여, 상기 편차로부터 피드백 제어값을 산출하도록 구성하고 있다.

우선 변화 기간에서의 산출식에 대하여 설명한다. 이 변화 기간에서는 제어값 산출부(5c2)가, 식 (1)의 비례 연산항에 있어서 편차 ε에 곱셈되는 게인(계수) P를 유량 설정값을 파라미터로 하는 함수로 나타내고, 그 함수를 변화 기간과 안정 기간에서 서로 다르게 하도록 하고 있다.

변화 기간에 이용되는 함수 f1(이하, 구별할 때는, 제1 함수라고도 함)은 대입되는 유량 설정값이 작아지면 큰 값이 산출되는 것이고, 여기서는 예를 들어 이하의 식 (2)로 표시된다.

여기서, S는 유량 설정값(전체 면적에 대한 %값), K1은 조정 계수이다.

또한, 이 변화 기간에서는 Y=0으로 하고 압력의 영향을 무시하고 있지만, Y1에 0 이외의 값을 주어 압력 영향을 고려하도록 해도 된다.

한편, 안정 기간에서의 함수 f2(이하, 구별할 때는 제2 함수라고도 함)는 대입되는 유량 설정값이 작아지면 작은 값이 산출되는 것이고, 여기서는 예를 들어 이하의 식 (3)으로 표시된다.

여기서, S는 유량 설정값(전체 면적에 대한 %값), K2는 조정 계수, d는 오프셋 정수이다.

또, 이 안정 기간에 있어서, 압력 센서부(4)의 압력 검지 신호가 나타내는 압력값이, 단위 시간당 소정 이상(예를 들어, 10kPa 이상) 변동하고 있는 경우에는, 식 (1)에 있어서 Y에 0 이외의 값을 부여하고, 압력값(보다 구체적으로, 압력값의 시간 미분값)을 추가로 가미한 제어를 행하도록 하고 있다.

또한 본 실시 형태에서는, 상기 유량 출력부(5e)가 전술한 변화 기간과 안정 기간에 있어서, 각각 다른 연산을 유량 측정값에 실시하여 유량 표시값을 구하고, 유량 표시 신호로서 외부에 출력하도록 하고 있다. 구체적으로, 안정 기간에 있어서는 상기 유량 측정값을 시간적으로 지연시켜서 유량 표시값을 구하여 출력하고, 변화 기간에 있어서는 상기 유량 측정값을 그대로 출력하도록 하고 있다.

또한, 적어도 안정 기간에 있어서, 압력 센서부(4)의 압력 검지 신호가 나타내는 압력값이 단위 시간당 소정량 이상(예를 들어, 10kPa 이상) 변동하고 있는 경 우에는, 상기 유량 측정값을 상기 압력값, 보다 구체적으로는 압력값의 시간 미분값으로 보정하는 동시에, 안정 기간에 고유의 이동 평균을 취하여, 시간적으로 지연시켜서 유량 표시값을 구하여 출력하도록 하고 있다.

실제의 유량 표시값은 이하의 식 (4)를 이용하여 산출하고 있다.

여기서, MFCOUT은 현재의 제어 사이클로 산출된 최신의 유량 표시값, MFCOUT_OLD는 전회(前回)의 제어 사이클에서 산출된 1개 오래된 유량 표시값, Z는 조정 계수이다. 또, OUT_new는 압력에 의한 보정 후의 유량 측정값(이하, 보정 유량 측정값이라고도 함), OUT은 샘플링된 가공되지 않은 유량 측정값, Δp는 압력 센서부에서 검출한 압력값의 시간 미분값, Y1은 조정 계수를 나타내며, 상기 Y와 같은 값이어도 다른 값이어도 상관없다.

그러나 유량 표시를 시간적으로 지연시키기 위해서는 0<Z

1로 하고, 반대로 시간 지연을 발생시키지 않기 위해서는 Z=1로 한다. 또, 압력을 고려하는 경우에는 Y1에 0 이외의 값을 대입하고, 압력을 고려하지 않는 경우에는 Y1에 0을 대입한다.

다음에, 상기 구성의 매스 플로우 컨트롤러(100)의 작동에 대하여 제어부(5)를 중심으로 도 4의 플로우차트를 참조하여 설명한다.

유량 신호 수신부(5a)는 유량 센서부(2)로부터 상시 출력되고 있는 유량 측정 신호와, 전용의 입력 수단이나 다른 컴퓨터로부터 출력되고 있는 유량 설정 신 호를 일정 샘플링 간격으로 수신하고 있다(단계 S1).

따라서, 만약 유량 설정값이 전회의 샘플링시와 비교해서 소정량 이상 변화한 경우에는(단계 S1'), 그 시점으로부터 일정 기간(약 수 초간)은 변화 기간이라고 판단하여 단계 S2로 진행하고, 그 이외의 기간은 안정 기간이라 판단하여 단계 S6으로 진행한다.

단계 S2에서는, 편차 산출부(5c1)가 유량 신호 수신부(5a)에서 수신된 유량 측정 신호의 값(유량 측정값)과 상기 유량 설정 신호의 값인 유량 설정값의 차, 즉 편차 ε를 산출한다.

다음에, 제어값 산출부(5c2)가 식 (1)에 기초하여, 그 편차에 PID 연산을 실시하고, 유량 제어 밸브(3)로의 피드백 제어값을 산출한다. 이 때, 비례 연산에 있어서 편차 ε에 곱셈되는 게인(조정 계수)으로서, 상기 유량 설정값을 상기 제1 함수(식 (2))에 대입하여 얻어지는 값을 이용하는 동시에, 식 (1)에서의 Y의 값은 0으로 하여 계산한다(단계 S3). 즉, 여기서 압력은 고려하지 않는다.

한편, 안정 기간이라고 판단한 경우(단계 S1')는 단계 S2와 동양(同樣)으로, 편차 산출부(5c1)가 유량 측정값과 유량 설정값의 차, 즉 편차 ε를 산출한다(단계 S6).

그리고, 이러한 안정 기간에 있어서, 압력 센서부(4)의 압력 검지 신호가 나타내는 압력값이 소정량 이상 변동하고 있는 경우(단계 S7)에는, 제어값 산출부(5c2)가 상기 식 (1)에 기초하여 피드백 제어값의 산출을 행한다(단계 S8). 이 때, 비례 연산에 있어서 편차 ε에 곱셈되는 게인(조정 계수)으로서, 상기 유량 설 정값을 상기 제2 함수(식 (3) 참조)에 대입하여 얻어지는 값을 이용하는 동시에, Y에는 0 이외의 미리 정해진 값을 대입하여 계산한다. 즉, 여기서는 압력 영향을 고려한다.

한편, 그렇지 않은 경우(단계 S7)에는, 제어값 산출부(5c2)가 역시 상기 식 (1)에 기초하여 피드백 제어값의 산출을 행하지만(단계 S10), 이 때 비례 연산에 있어서 편차 ε에 곱셈되는 게인(조정 계수)으로서, 상기 유량 설정값을 상기 제2 함수(식 (3) 참조)에 대입하여 얻어지는 값을 이용하는 동시에, Y에는 0을 대입하고 압력 변동을 무시하여 계산한다.

이와 같이 해서 피드백 제어값이 산출되면, 개도 제어 신호 출력부(5d)가 그 피드백 제어값에 기초하여 개도 제어 신호를 생성하고, 그 개도 제어 신호를 유량 제어 밸브(3)에 출력하고, 그 밸브 개도를 바꾸어 유량 조정을 행한다(단계 S12).

한편, 유량 출력부(5e)의 동작에 주목하면, 상기 변화 기간에 있어서는 유량 측정값이 그대로 유량 표시값으로 되도록, 즉 Z=1, Y1=0으로 하여 상기 유량 측정값에 식 (4)로 표현되는 연산을 실시하여 유량 표시값을 구한다(단계 S4).

또, 상기 안정 기간에서는, 원칙적으로 유량 측정값을 시간적으로 지연시켜서, 즉 0<Z

1, Y1=0으로 하여 상기 유량 측정값에 식 (4)로 표현되는 연산을 실시하여 유랑 표시값을 구하고, 그 값을 가지는 유량 표시 신호를 외부에 출력한다(단계 S11).

단, 동(同)안정 기간에 있어서, 압력 센서부(4)의 압력 검지 신호가 나타내는 압력값이 소정량 이상(예를 들어, 10kPa 이상) 변동하고 있는 경우에는, 상기 유량 측정값을 압력 시간 미분값으로 보정한 다음 추가로 시간적으로 지연시켜서, 즉 O<Z

1, Y1≠O으로 하여 상기 유량 측정값에 식 (4)로 표현되는 연산을 실시하여 유량 표시값을 구한다(단계 S9).

그리고, 이와 같이 하여 구한 유량 표시값을 가지는 유량 표시 신호를 외부에 출력한다(단계 S13).

따라서, 이와 같은 매스 플로우 컨트롤러(100)에 의하면, 안정 기간과 변화 기간에서 제어를 전환하고 있기 때문에, 유량 설정값이 변화하는 변화 기간에서는 그 변화 후의 유량 설정값에 실유량을 매우 빠르게 추종시킬 수 있고, 유량 설정값이 거의 변화하지 않는 안정 기간에서는 1차측 등에서 압력(매스 플로우 컨트롤러(100)의 상류측의 압력)의 변동이 생겨도, 그에 대한 과민 반응을 억제하여 실유량의 안정화를 도모할 수 있다. 또, 적어도 안정 기간에 있어서, 산출식 (1)에 나타내는 바와 같이, 산출식에 압력 센서부(4)에서 검지한 압력값을 파라미터로 하여 추가로 포함하도록 하고 있기 때문에, 이러한 압력 변동에 추종하여 실유량의 안정화를 도모할 수 있다.

또한, 외부에 출력되는 유량 표시 신호의 값(유량 표시값)도, 안정 기간에 있어서는 상기 유량 측정값을 시간적으로 지연시킨 것을 이용하거나, 또는 압력값에 의해서 보정을 가하도록 하고 있기 때문에, 1차측 등의 압력 변화에 과민하게 반응하는 일 없이, 그 유량 표시값을 안정시켜 실제의 유량값에 접근할 수 있다.

<제2 실시 형태>

상기 제1 실시 형태에서는 편차 산출부(5c1)에 있어서 유량 측정값과 유량 설정값의 편차를 구하도록 하고 있었으나, 이것에 한정되지 않으며, 유량 측정값 또는 그것을 보정한 값과, 유량 설정값 또는 그것을 보정한 값의 편차를 산출하도록 해도 된다.

따라서, 본 제2 실시 형태에서는 편차 산출부(5c1)에 있어서 상기 유량 측정값을 압력값을 이용하여 보정한 값과 유량 설정값의 편차를 산출하도록 한 것에 대해, 도 5를 이용하여 설명한다.

또한, 도 5에 나타내는 각 부 중, 제1 실시 형태와 같은 것에 대해서는 동양의 부호를 붙이는 동시에 설명을 생략하고, 다른 것에 대해서만 설명한다.

편차 산출부(51c1)는 우선 압력값(시간 미분값)에 게인을 곱셈한 것에 기초하여 유량 측정값을 보정한다. 구체적으로, 아래 식 (5)에 나타내는 바와 같이 유량 측정값에 대해 XㆍΔp를 가산 또는 감산한다.

여기서, OUT_new는 압력에 의한 보정 후의 유량 측정값(보정 유량 측정값), OUT은 샘플링된 유량 측정값, Δp는 압력 센서부에서 검출한 압력값의 시간 미분값, X는 상기 게인 조정 계수를 나타내며, 여기서는 일정값이다.

이러한 보정은 안정 기간 또는 변화 기간을 불문하고, 또 일정 이상 압력값이 변동하고 있는지의 여부를 불문하고 행하도록 해도 된다. 이와 같이 하면, 안정 기간 또는 변화 기간을 불문하고, 즉 전체 기간에 있어서 압력 변동이 생겨서 유량 센서부(2)가 그에 지연된 유량 측정값을 출력한 경우에도, 그것을 보정하여 유량 센서부(2)와 유량 제어 밸브(3) 사이를 흐르는 실제의 유량에 대해서 적절하게 MFC의 밸브 제어를 행할 수 있다. 또한, 이러한 보정은 안정 기간에만 행하도록 해도 되고, 또 안정 및/또는 변화 기간에 일정 이상 압력값이 변동한 경우에만 행하도록 해도 된다.

그리고, 이 편차 산출부(51c1)는 상기 보정 유량 측정값과 유량 설정값의 편차 ε

를 산출한다. 이 ε

를 식으로 나타내면 이하와 같다.

다음에, 제어값 산출부(51c2)가 아래 식 (7)에 기초하여 유량 제어 밸브(3)의 피드백 제어값 V를 산출하고, 그것을 개도 제어 신호 출력부에 송신한다.

이 식 (7)은 상기 식 (1)에 대응하는 것이고, 제1 실시 형태와 동양으로, 비례 연산의 계수 P를, 변화 기간에 있어서는 상기 식 (2)에 기초하여 산출하고, 안정 기간에 있어서는 상기 식 (3)에 기초하여 산출한다.

이와 같이 하여 본 실시 형태에서는 적어도 유량 측정값과 유량 설정값을 파라미터로서 포함하고, 그리고 추가로 안정 기간은 물론 양 기간에서, 또 소정 이상 압력값이 변동하고 있는지의 여부를 불문하고 압력값(시간 미분값)을 파라미터로서 포함하는 산출식을 마련하는 동시에, 그 산출식을 상기 양 기간에 서로 다르게 하여 개도 제어값을 산출하고 있다.

이와 같이, 압력값(특히, 그 시간 미분값)에 기초하여 유량 측정값을 보정한 것과 유량 설정값을 비교하여 편차 ε

를 구하고, 또한 PID 연산을 실시하는 제어계를 구성하는 것으로, PID 연산식 중에 포함하여 압력 변동분을 직접적으로 밸브 동작에 반영시키는 전술한 실시 형태에 비교해서, 불안정한 밸브 동작의 발생을 가급적으로 억제할 수 있다.

이하, 이 제2 실시 형태에 의한 구체적인 효과의 설명을 (i) 안정 기간에 있어서 압력값에 따른 보정 측정값을 이용하는 경우와, (ii) 변화 기간에 있어서 압력값에 따른 보정 측정값을 이용하는 경우로 나누어 행한다.

(i) 안정 기간에 있어서 압력값에 따른 보정 유량 측정값을 이용하는 경우

이 구체적인 효과를 도 7에, 또 이 효과 확인 시험 시스템의 개략을 도 6에 나타낸다. 이 도 6에서, PC는 매스 플로우 컨트롤러(100)에게 부여하는 압력(1차압)을 변화시키는 압력 변화 수단, 부호 R은 매스 플로우 컨트롤러(100)의 하류에 마련되어 실제의 유량을 측정하는 유량계이다.

도 7(a)에서는, 비교로서 제1 함수만을 이용하여 유량 제어를 행하고, 또한 유량 측정값을 그대로 피드백 제어에 있어서 유량 측정값으로 하는 종래형의 매스 플로우 컨트롤러로의 안정 기간에서의 제어 결과를 예로 들고 있다.

1차측의 압력이 변동(강하)한 경우, 종래의 것에서는 유량 측정값이 변동되고, 다른 유량계(R)로 측정한 실유량값이 크게 변동되는데 비해, 산출식을 다르게 하여(상기 제2 함수를 이용하여) 추가로 유량 측정값에 대해 압력값에 따른 보정을 행하는 본 실시 형태에 의한 매스 플로우 컨트롤러(100)에서는 실유량이 거의 안정 적으로 유지되고 있음을 알 수 있다.(도 7(b) 참조).

(ii) 변화 기간에 있어서 압력값에 따른 보정 유량 측정값을 이용하는 경우 이 구체적인 효과를 도 8에 나타낸다.

도 8(b)는 변화 기간에 압력 변동시킨 경우에 있어서 상기 실시 형태의 매스 플로우 컨트롤러(100)에 의한 제어 결과의 일례를 도시한 것이다.

또, 도 8(a)는 비교를 위해서 상기 종래형의 매스 플로우 컨트롤러에 의한 제어 결과의 일례를 도시한 것이다.

도 7과 동양으로, 도 8에 있어서도 횡축은 시간이고, 종축은 유량값을 나타내고 있다.

종래의 매스 플로우 컨트롤러에 의하면, 압력 센서부(4)의 압력값이 변동한 때의 영향이 실유량의 변동으로서 크게 나타나 오버슛(overshoot)되고 있다(도 8(a) 참조).

한편, 본 실시 형태의 매스 플로우 컨트롤러(100)에 의하면, 압력 센서부(4)의 압력값이 변동해도, 종래와 같이 실유량의 변동으로서 거의 나타나지 않으며, 압력이 변동한 때의 영향이 종래의 것과 비교해서 큰 폭으로 개선되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 매스 플로우 컨트롤러(100)에 의하면, 안정/변화 기간을 불문하고, 이러한 압력 변동에 대해 실유량의 안정화에 이바지하는 것을 확인할 수 있다(도 7 및 도 8 참조).

<제3 실시 형태>

본 제3 실시 형태에서는, 제2 실시 형태에 있어서 식 (5)에서 조정 계수 X를 일정값으로 하고 있었는데, 그 조정 계수 X를 상황에 따라 다르게 하도록 하고 있다. 또한, 기능 블록도는 기재상으로 제2 실시 형태와 같으므로(도 5와 같음) 생략한다.

구체적으로, X를 이하의 식 (8), (9)에 따라서 변화시킨다.

안정 기간에 있어서는

변화 기간에 있어서는

여기서, Q1, Q2, Q1s, Q2s는 조정 계수, S는 유량 설정값이다.

그리고, 이들 조정 계수를 적절히 설정하는 것에 의해, 변화 기간, 안정 기간의 쌍방에 있어서 적어도 설정 유량값이 작을수록 X가 커지도록 하고 있다. 이것은 설정 유량이 작을 때가 압력 변동의 영향을 받기 쉽고, 보정을 강하게 가할 필요가 있기 때문이다.

또, 변화 기간과 안정 기간은 안정 기간의 쪽이 X가 커지도록 하고 있다. 이것은 안정 기간과 같은 값의 X를 이용하면, 상승 응답 파형이 흐트러지기 때문에, X의 값을 작게 하여 보정을 약하게 하여 상승 응답 파형의 흐트러짐을 방지하기 위해서이다.

도 9에, 설정 유량값을 스텝 형상으로 변화시킨 경우에 있어서, 식 (5), (8), (9)에 의한 보정을 가하지 않은 경우(동일 도 (a))와 가한 경우(동일 도 (b)) 를 비교하여 게재한다. 이 때, 1차측에 제2 실시 형태와 동양의 압력 변동이 생기고 있으나, 측정 유량값을 보면, (b)의 쪽이 분명하게 오버슛이 작고, 압력 영향을 받고 있지 않음을 알 수 있다.

또한, 도 9에서 유량 표시값도 기재되어 있으나, 이 유량 표시값의 산출 방법에 관해서는, 안정 기간, 불안정 기간 및 압력의 변화량을 불문하고 압력 시간 미분값에 따라 보정하고 있는 점을 제외하고 제1 실시 형태와 동양이므로, 여기서의 설명은 생략한다.

[제4 실시 형태]

상기 제2, 제3 실시 형태에서는 유량 측정값에 압력에 의한 보정을 실시하고 있었으나, 이 제4 실시 형태에서는 유량 설정값에 가감승제산(특히 가감산) 하여 압력 보정을 실시하고 있다. 또한, 기능 블록도는 기재상으로는 제2 실시 형태와 같으므로(도 5로 같음) 생략한다.

이 보정을 식에서 나타내면, 하기와 같이 된다.

이 식 (10)에 있어서, Snew는 압력에 따른 보정 후의 유량 설정값(보정 유량 설정값), S는 유량 설정값, Δp는 압력 센서부에서 검출한 압력값의 시간 미분값, X

는 조정 계수를 나타낸다.

다음에, 이 보정한 유량 설정값과 측정 유량값의 편차를 취한다.

그 편차 ε"는 이하의 식 (11)로 나타내진다.

도 10에, 제4 실시 형태에서의 실측 그래프를 나타낸다. 조건은 제3 실시 형태와 같다. 도 9(b)와 동양으로 유량 측정값의 오버슛을 억제할 수 있다.

한편, 유량 표시값은 유량 측정값을 기본으로 산출되는 바, 본 실시 형태에서는 유량 측정값에 압력에 관한 보정이 가해지지 않기 때문에, 도 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제3 실시 형태와 비교해서, 유량 표시값의 변화에 약간의 차이가 생기고 있다. 또한, 표시 안정을 위해서는 보정 유량 측정값에 기초한 표시를 행하도록 해도 된다.

< 기타 >

이상 제1 ~ 제4 실시 형태에 본 발명의 구체적인 예를 나타내 왔으나, 본 발명은 이것들로 한정되지 않는다.

예를 들어, 상기 각 실시 형태에서는, 압력값의 시간 미분값에 조정 계수를 곱셈한 것을, 원래 값에 가감산하는 보정을 행하고 있었으나, 원래 값에 곱셈과 나눗셈하도록 해도 된다. 예를 들어, 안정 기간에 있어서 제어값 산출부(5c2)가, 상기 산출식 (3)에 기초하여 피드백 제어값의 산출을 행하도록 하고 있었으나, 다음 식 (12)에 기초하여 피드백 제어값의 산출을 행하도록 해도 된다.

또, 압력 변동을 기여시키는 개소(箇所), 즉 압력값(압력 관련값)으로 보정을 행하는 개소는, 상기 각 실시 형태에서 나타낸 바와 같이, 피드백 제어값, 유량 설정값, 유량 측정값의 3개소에 한정되지 않으며, 유량 센서부(2)로부터 유량 제어 밸브(3)까지의 입출력 전달계의 어느 하나 이상의 개소에서 행하면 된다.

또, 유량 표시값에 관해서도 압력값(압력 관련값)으로 보정하는 것은 유효하다.

또한, 상술한 보정을 항상 행할 필요는 없으며, 안정 기간, 변화 기간, 또는 그들 기간 중 추가로 조건이 한정된 어느 기간에 있어서 보정을 행해도 되고, 기간이 바뀌면 보정의 산출식(넓게 말하면 제어의 산출식)을 조정 계수를 바꾸는 등 하여 다르게 해도 상관없다. 이에 따라, 제품 특성이나 그 제품이 적용되는 시스템 전체의 특성에 각각 매치된 양호하고 섬세한 제어를 행하는 것이 가능하게 된다.

또, 변화 기간은 항상 일정하지 않아도 되고, 변화 기간의 종료를, 타이머 이외의 어떠한 트리거에 의해서 행해도 된다. 그 일례로는, 상기 변화 기간을, 유량 측정값과 유량 설정값의 편차가 일정한 범위 내에 수속한 시점에서 종료하도록 한 것을 들 수 있다.

각 기간에 있어서 이용되는 함수는 변동되지 않는 일정한 것이어도 되고, 변동하는 것이어도 된다.

예를 들어, 상기 변화 기간에 있어서 이용되는 함수(제1 함수)의 값이 시간 경과와 함께 서서히(단계적 내지 연속적으로) 변화하도록 구성한 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 변화 기간으로부터 안정 기간으로 전환할 때의, 제1 함수의 값과 제2 함수의 값이 거의 같아지도록 하는, 즉 전환시의 제어 계수(게인)가 거의 같아지도록 구성하면, 전환시의 제어 계수의 변동에 따른 제어 불안정 요소를 불식할 수 있다.

또, 제어 밸브를 유량 센서부(2)의 상류측에 마련해도 되고, 유량 센서부(2)는 상기 서멀 센서에 한정되지 않으며, 차압식 센서 등 다른 유량 측정 방식의 것이어도 된다.

그 외, 본 발명은 상기 각 실시 형태나 변형예 기재의 구성의 일부 또는 전부를 조합해도 되고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 안정 기간과 변화 기간에서 제어를 전환하고 있기 때문에, 유량 설정값의 변화에 대한 추종 속도를 희생하는 일 없이, 압력 변동이 생겨도 유량 변동을 억제할 수 있고, 크로스토크 등의 외란이 생길 수 있는 시스템에도 채용할 수 있다. 또한, 특히 문제가 되는 안정 기간에 있어서, 압력 변동이 생긴 경우에도 유량 측정값과 유량 설정값을 적어도 포함하는 동시에 압력 센서부에서 검지한 압력값을 추가로 포함한 산출식으로부터 구해지는 개도 제어 신호에 기초하여 밸브 제어를 행하기 때문에, 이러한 압력 변동에 대해 실유량의 안정화를 더욱 도모할 수 있다.

Claims (11)

1. 유로(流路) 내를 흐르는 유체의 유량을 측정하고, 그 측정값을 나타내는 유량 측정 신호를 출력하는 유량 센서부와,

   그 유량 센서부의 상류측 또는 하류측에 마련한 유량 제어 밸브와,

   상기 유량 측정 신호가 나타내는 유량 측정값과 목표값인 유량 설정값을 파라미터로서 적어도 포함한 소정의 산출식으로부터 유량 제어 밸브의 개도(開度) 제어 신호를 산출하여 출력하는 제어부와,

   상기 유량 센서부의 상류측 또는 하류측에 있어서 상기 유체의 압력을 검지하고, 그 압력값을 나타내는 압력 검지 신호를 출력하는 압력 센서부를 구비하고,

   상기 제어부가 상기 유량 설정값을 소정량 이상 변화시킨 시점으로부터의 소정 기간인 변화 기간과, 그 이외의 기간인 안정 기간에 있어서, 상기 산출식을 서로 다르게 하는 동시에,

   적어도 상기 안정 기간에 있어서, 상기 산출식의 파라미터로서, 상기 압력값이 추가로 포함되도록 하고 있는 매스 플로우 컨트롤러.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 산출식이 아래 식 (a)에 의해 표현되는 매스 플로우 컨트롤러.

   

   (또한, V는 피드백 제어값이고, 이 값에 기초하여 상기 개도 제어 신호가 설정된다. P, I, D, Y는 각각 적절히 정해지는 계수이다. S는 상기 유량 설정값, OUT은 상기 유량 측정값이다. Δp는 상기 압력 센서부에서 검출한 압력값의 시간 미분값 또는 시간 미분값을 포함하는 식으로 표현되는 값이다.)
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 산출식이 아래 식 (b)에 의해 표현되는 매스 플로우 컨트롤러.

   

   (또한, V는 피드백 제어값이고, 이 값에 기초하여 상기 개도 제어 신호가 설정된다. P, I, D, Y는 각각 적절히 정해지는 계수이다. S는 상기 유량 설정값, OUT은 상기 유량 측정값이다. Δp는 상기 압력 센서부에서 검출한 압력값의 시간 미분값 또는 시간 미분값을 포함한 식으로 표현되는 값이다.)
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 산출식이 아래 식 (c)에 의해 표현되는 매스 플로우 컨트롤러.

   

   (또한, V는 피드백 제어값이고, 이 값에 기초하여 상기 개도 제어 신호가 설 정된다. P, I, D는 각각 적절히 정해진 계수이다. S는 상기 유량 설정값, OUT은 상기 유량 측정값이다. Δp는 상기 압력 센서부에서 검출한 압력값의 시간 미분값 또는 시간 미분값을 포함하는 식으로 표현되는 값이다. h는 S, OUT, Δp를 적어도 파라미터로 하는 함수이다.)
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 ε

   

   가 아래 식 (d) 또는 (e)로 표현되는 매스 플로우 컨트롤러.

   

   (또한, X는 적절히 정해지는 계수이다.)
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 ε

   

   가 아래 식 (f) 또는 (g)로 표현되는 매스 플로우 컨트롤러.

   

   (또한, X는 적절히 정해지는 계수이다.)
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 유량 측정값에 소정의 연산을 실시하여 유량 표시값을 출력하는 유량 출력부를 추가로 구비하고, 그 유량 출력부가 변화 기간과 안정 기간에 있어서 각각 다른 연산을 유량 측정값에 실시하도록 하고 있는 메스 플로우 컨트롤러.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 유량 출력부가 안정 기간에 있어서는 상기 유량 측정값을 시간적으로 지연시켜서 출력하고, 변화 기간에 있어서는 상기 유량 측정값을 그대로 출력하는 것인 매스 플로우 컨트롤러.
9. 청구항 7에 있어서,

   상기 유량 출력부가 상기 압력 센서부에서 검출한 압력값의 시간 미분값을 적어도 파라미터로 하여 상기 유량 측정값으로부터 상기 유량 표시값을 연산하는 것인 매스 플로우 컨트롤러.
10. 청구항 1에 있어서,

    상기 변화 기간을 항상 일정하게 설정하고 있는 매스 플로우 컨트롤러.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 변화 기간을, 유량 측정값과 유량 설정값의 편차가 일정한 범위 내에 수속한 시점에서 종료하도록 하고 있는 매스 플로우 컨트롤러.

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