KR20230159243A - 유체 제어 장치, 제로점 조정 방법, 및 제로점 조정용 프로그램 - Google Patents

유체 제어 장치, 제로점 조정 방법, 및 제로점 조정용 프로그램 Download PDF

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KR20230159243A
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겐타로 나가이
가즈히로 마츠우라
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가부시키가이샤 호리바 에스텍
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    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means

Abstract

유체 제어 장치를 구성하는 압력 센서의 제로점 조정을, 올바르게 실행할 수 있는 환경하에서 실행시킬 수 있도록, 유체가 흐르는 유로(L)에 마련된 유체 제어 밸브(1)와, 유로(L)에 마련된 압력 센서(PS)와, 압력 센서(PS)의 출력값이 제1 임계값 이하인 제1 조건이 만족되었는지 여부, 및 압력 센서(PS)로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출되는 지표값이 제2 임계값 이하인 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 조건 판단부(51)와, 제1 조건이 만족되었고, 또한 제2 조건이 만족된 것이 조건 판단부(51)에 의해 판단되었을 경우에, 압력 센서(PS)를 제로점 조정하는 제로조 실행부(52)를 구비하도록 했다.

Description

유체 제어 장치, 제로점 조정 방법, 및 제로점 조정용 프로그램{FLUID CONTROL DEVICE, ZERO POINT ADJUSTMENT METHOD, AND PROGRAM FOR ZERO POINT ADJUSTMENT}
본 발명은 유체 제어 장치, 제로점 조정 방법, 및 제로점 조정용 프로그램에 관한 것이다.
종래의 유체 제어 장치로서는, 특허 문헌 1에 나타내는 차압식의 것은 물론, 열식의 것에 있어서도 압력 센서를 구비하는 것이 있다.
이러한 유체 제어 장치는, 예를 들면 유량의 측정 정밀도를 담보하기 위해, 기준이 되는 압력계 혹은 진공계가 없는 환경에서 압력 센서를 제로점 조정할 필요가 있으며, 지금까지는, 압력 센서가 마련되어 있는 유로를 진공 퍼지하면서, 소정의 대기 시간(예를 들면 30분) 경과하기를 기다려, 유로를 진공 상태로 하고 나서 제로점 조정을 실행하도록 하고 있다.
그렇지만, 대기 시간이 경과했다고 해도, 진공 펌프의 퍼지 방법에 따라서는 유로가 진공 상태로 되어 있다고 만은 할 수 없고, 리크가 발생해 있는 경우에는 유로가 진공 상태로 되지 않아, 이러한 경우, 제로점 조정이 올바르게 실행되지 않고, 더구나 그것을 깨닫지 못하는 경우도 있다.
특허 문헌 1: 일본 특개 2018－18351호 공보
이에 본 발명은 상기의 문제점을 해결할 수 있도록 이루어진 것으로, 유체 제어 장치를 구성하는 압력 센서의 제로점 조정을, 올바르게 실행할 수 있는 환경하에서 실행시키는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다.
본 발명에 따른 유체 제어 장치는, 유체가 흐르는 유로에 마련된 유체 제어 밸브와, 상기 유로에 마련된 압력 센서와, 상기 압력 센서의 출력값이 제1 임계값 이하인 제1 조건이 만족되었는지 여부, 및 상기 압력 센서로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출되는 지표값이 제2 임계값 이하인 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 조건 판단부와, 상기 제1 조건이 만족되었고, 또한 상기 제2 조건이 만족된 것이 상기 조건 판단부에 의해 판단되었을 경우에, 상기 압력 센서를 제로점 조정하는 제로조(zero調) 실행부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같이 구성된 유체 제어 장치에 의하면, 먼저, 제1 조건이 만족됨으로써, 유로가 진공 상태에 가깝거나 또는 가까워지고 있음을 담보할 수 있다.
또한, 예를 들면 소정 시간에 있어서 출력되는 2개의 출력값의 차분이나 비율 등을 지표값으로서 산출하고, 그 지표값이 제2 임계값 이하인 것이 제2 조건으로서 만족됨으로써, 유로가 진공 상태에 도달하고, 또한 진공 상태가 안정되게 유지되어 있음을 담보할 수 있다.
그리고, 제1 조건이 만족되었고, 또한 제2 조건도 만족된 경우에 제로조 실행부에 의한 제로점 조정이 실행되므로, 유체 제어 장치를 구성하는 압력 센서의 제로점 조정을, 올바르게 실행할 수 있는 환경하에서 실행시킬 수 있다.
상기 유로에 마련된 유체 저항 소자를 더 구비하고, 상기 압력 센서가, 상기 유체 저항 소자보다도 상류에 마련되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 구성이면, 예를 들면 차압식의 유체 제어 장치와 같이 복수의 압력 센서를 구비하고 있는 구성에 있어서, 보다 진공 상태로 되기 어려운 유체 저항 소자의 상류에 마련되어 있는 압력 센서가, 제로점 조정을 실행시킬지 여부에 대한 판단 대상이 되므로, 복수의 압력 센서 각각의 제로점 조정을, 올바르게 실행할 수 있는 환경하에서 실행시킬 수 있다.
보다 구체적인 실시 형태로서는, 상기 유체 저항 소자가, 유체 제어 밸브의 하류에 마련되어 있고, 상기 압력 센서가, 상기 유체 제어 밸브와 상기 유체 저항 소자의 사이에 마련되어 있는 양태를 들 수 있다.
상기 압력 센서가 상기 유체 제어 밸브와 상기 유체 저항 소자의 사이, 및 상기 유체 저항 소자의 하류 각각에 마련되어 있고, 상기 제로조 실행부가, 상기 각 압력 센서의 출력값이 상기 제1 조건을 만족하고, 또한 모든 상기 압력 센서의 지표값이 상기 제2 조건을 만족하는 경우에, 모든 상기 압력 센서를 제로점 조정하는 것이 바람직하다.
이것이라면, 차압식의 유체 제어 장치를 구성하는 각각의 압력 센서의 제로점 조정을, 올바르게 실행할 수 있는 환경하에서 실행시킬 수 있다.
상기 제2 임계값에 대응하는 상기 지표값의 구체적인 실시 형태로서는, 상기 압력 센서로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 초기값과 최종값의 차분 혹은 비율, 또는 상기 압력 센서로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 최대값과 최소값의 차분 혹은 비율을 들 수 있다.
그런데, 압력 센서의 출력은 온도 영향을 받는 바, 압력 센서로부터의 출력을 온도 보정하는 경우가 있다.
이에, 상기 유체의 온도를 검출하는 온도 측정부를 더 구비하고, 상기 제로조 실행부가 상기 제1 조건이 만족되었고, 또한 상기 제2 조건이 만족되었고, 또한 상기 온도 측정부로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출되는 지표값이 제3 임계값 이하인 제3 조건이 만족된 경우에, 상기 압력 센서를 제로점 조정하는 것이 바람직하다.
이것이라면, 상술한 제2 조건과 마찬가지로, 예를 들면 소정 시간에 있어서 출력되는 2개의 출력값의 차분이나 비율 등을 지표값으로서 산출하고, 그 지표값이 제3 임계값 이하인 것이 제3 조건으로서 만족됨으로써, 유체의 온도가 안정되어 있음을 담보할 수 있어, 압력 센서를 보다 올바르게 제로점 조정하는 것이 가능해진다.
상기 제3 임계값에 대응하는 상기 지표값의 구체적인 실시 형태로서는, 상기 온도 측정부로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 초기값과 최종값의 차분 혹은 비율, 또는 상기 온도 측정부로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 최대값과 최소값의 차분 혹은 비율을 들 수 있다.
상기 조건 판단부가, 상기 제1 조건이 만족된 경우에, 그 시점으로부터 소정의 대기 시간이 경과하고 있는지를 판단하고, 그 대기 시간이 경과했을 경우에, 상기 제2 조건이 만족되고 있는지 여부에 대한 판단을 개시하는 것이 바람직하다.
이것이라면, 제2 조건이 만족되었는지 여부를 계속 판단하는 구성에 비해, CPU에 대한 부하를 저감시킬 수 있다.
또, 본 발명에 따른 제로점 조정 방법은, 유체가 흐르는 유로에 마련된 유체 제어 밸브와 함께 유체 제어 장치를 구성하는 압력 센서의 제로점 조정 방법으로서, 상기 압력 센서의 출력값이 제1 임계값 이하인 제1 조건이 만족되었는지 여부, 및 상기 압력 센서로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출되는 지표값이 제2 임계값 이하인 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 조건 판단 스텝과, 상기 제1 조건이 만족되었고, 또한 상기 제2 조건이 만족된 것이 상기 조건 판단 스텝에 의해 판단되었을 경우에, 상기 압력 센서를 제로점 조정하는 제로조 실행 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 방법이다.
또한, 본 발명에 따른 제로점 조정용 프로그램은, 유체가 흐르는 유로에 마련된 유체 제어 밸브와 함께 유체 제어 장치를 구성하는 압력 센서의 제로점 조정에 이용되는 프로그램으로서, 상기 압력 센서의 출력값이 제1 임계값 이하인 제1 조건이 만족되었는지 여부, 및 상기 압력 센서로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출되는 지표값이 제2 임계값 이하인 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 조건 판단부와, 상기 제1 조건이 만족되었고, 또한 상기 제2 조건이 만족된 것이 상기 조건 판단부에 의해 판단되었을 경우에, 상기 압력 센서를 제로점 조정하는 제로조 실행부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 제로점 조정 방법 및 제로점 조정용 프로그램에 의하면, 상술한 유체 제어 장치와 같은 작용 효과를 달성할 수 있다.
이상에서 언급한 본 발명에 의하면, 유체 제어 장치를 구성하는 압력 센서의 제로점 조정을, 올바르게 실행할 수 있는 환경하에서 실행시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유체 제어 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 동 실시 형태의 제어부의 기능을 나타내는 기능 블록도이다.
도 3은 동 실시 형태의 제어부의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 4는 그 외의 실시 형태의 유체 제어 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
이하에, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유체 제어 장치에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
＜장치 구성＞
유체 제어 장치는, 예를 들면 반도체 제조 프로세스에 이용되는 것으로, 유체가 흐르는 유로에 마련된 유체 제어 밸브와, 그 유로에 마련된 압력 센서를 적어도 구비하고 있다.
여기서의 유체 제어 장치(100)는, 도 1에 나타내는 것처럼, 상류측으로부터 유체 제어 밸브(1), 상류측 압력 센서(21), 유체 저항 소자(22), 및 하류측 압력 센서(23)가 이 순서로 늘어서서 마련되어 있고, 이들 유체 기기(21~23)와 함께, 유체 제어 밸브(1)의 제어를 담당하는 제어부(C)가 패키지화된 차압식의 매스 플로우 컨트롤러이다.
제어부(C)는 CPU, 메모리, A/D 컨버터, D/A 컨버터, 각종 입출력 기기를 구비한 이른바 컴퓨터로서, 도 2에 나타내는 것처럼, 메모리에 격납된 유체 제어 장치용 프로그램이 실행됨으로써 적어도 실(實)유량 산출부(24) 및 밸브 제어부(3)로서의 기능을 발휘한다.
실유량 산출부(24)는 상류측 압력 센서(21)에 의해 측정된 측정 압력 P1 및 하류측 압력 센서(23)에 의해 측정된 측정 압력 P2에 기초하여 유로(L)를 흐르는 유체의 유량을 산출한다. 즉, 상류측 압력 센서(21), 유체 저항 소자(22), 하류측 압력 센서(23), 및 실유량 산출부(24)는, 차압식의 유량 센서를 구성하는 것이다. 이 실유량 산출부(24)에 의해 산출된 산출 유량은 밸브 제어부(3)로 출력된다.
밸브 제어부(3)는, 유저에 의해 설정되는 설정 유량과 실유량 산출부(24)에 의해 산출되는 산출 유량의 편차가 작아지도록 유체 제어 밸브(1)의 개도를 유량 피드백 제어한다.
여기서, 본 실시 형태의 유체 제어 장치(100)는, 도 1에 나타내는 것처럼, 유로(L)를 흐르는 유체의 온도를 검출하는 온도 측정부인 온도 센서(4)를 더 구비하고 있고, 상술한 측정 압력 P1, P2 각각은, 온도 센서(4)로부터의 출력값(이하, 측정 온도 T라고도 함)을 이용하여 보정된 보정 후의 측정 압력이다. 또한, 온도 보정으로서는, 압력 센서 P1, P2로부터 출력되는 지시 전압에 기초하여 산출되는 온도를 이용하여 측정 압력 P1, P2를 보정해도 되며, 이 경우는, 압력 센서 P1, P2가 온도 측정부로서의 기능을 발휘한다.
즉, 상류측 압력 센서(21) 및 하류측 압력 센서(23)로부터 실유량 산출부(24)에 출력되는 출력값은, 이 실시 형태에서는 보정 후의 측정 압력 P1, P2이다. 다만, 측정 압력 P1, P2는 반드시 온도 보정될 필요는 없고, 이 경우, 상류측 압력 센서(21) 및 하류측 압력 센서(23)로부터 실유량 산출부(24)에 출력되는 출력값은, 상류측 압력 센서(21) 및 하류측 압력 센서(23) 각각이 측정한 측정 압력 P1, P2 그대로의 값이 된다.
본 실시 형태의 유체 제어 장치(100)는, 상술한 상류측 압력 센서(21) 및 하류측 압력 센서(23)와는 별개인 제3 압력 센서(20)가 유체 제어 밸브(1)의 상류에 마련된 것이다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 상술한 유체 제어 밸브(1)와는 별개인 제2 유체 제어 밸브가 하류측 압력 센서(23)의 하류에 마련되어 있어도 된다.
이하에서는, 설명의 편의상, 상류측 압력 센서(21), 하류측 압력 센서(23), 및 제3 압력 센서(20)를 구별하지 않는 경우, 간단하게 압력 센서(PS)로 기재한다. 즉, 압력 센서(PS)는 상류측 압력 센서(21), 하류측 압력 센서(23), 또는 제3 압력 센서(20) 중 적어도 1개를 나타내는 것이다.
그리고, 본 실시 형태의 유체 제어 장치(100)는, 상술한 실유량 산출부(24)에 의해 산출 유량의 정밀도를 담보하기 위해, 압력 센서(PS)를 자동으로 제로점 조정하는 자동 제로조 기능을 구비하고 있다.
구체적으로는 제어부(C)가, 도 2에 나타내는 것처럼, 제로점 조정의 개시를 판단하는 조건 판단부(51)와, 조건 판단부(51)로부터의 지령을 받아 압력 센서의 제로점 조정을 실행하는 제로조 실행부(52)로서의 기능을 구비하고 있다.
이하에서는, 이들 기능의 설명을 겸하고, 도 3의 순서도를 참조하면서 제어부(C)에 의한 제로점 조정 동작을 설명한다.
제로점 조정 동작을 개시함에 있어서, 유체 제어 밸브(1)를 전개(全開)로 함과 아울러, 유체 제어 장치(100)에 접속된 진공 펌프(도시하지 않음) 등을 가동하여, 압력 센서(PS)가 마련되어 있는 유로(L)를 진공 퍼지한다(S1). 또한, 후술하는 조건 판단부(51)에 의한 판단 중에 있어서도, 이 진공 펌프에 의한 유로(L)의 진공 퍼지는 계속된다.
그 후, 조건 판단부(51)가, 이하에 언급하는 조건이 만족되고 있는지 여부를 판단하여, 모든 조건이 만족된 경우에, 제로조 실행부(52)에 제로점 조정을 실행시킨다.
먼저, 조건 판단부(51)는 압력 센서의 출력값이 소정의 제1 임계값 이하인 제1 조건이 만족되었는지 여부를 판단한다.
제1 조건은, 상술한 유로(L)가 진공 상태에 가깝거나 또는 가까워지고 있는 경우에 만족되는 조건이며, 제1 임계값은, 예를 들면 압력 센서(PS)의 제로점 조정에 요구되는 정밀도를 담보할 수 있는 정도의 진공도로 설정되어 있다.
여기서의 조건 판단부(51)는, 상류측 압력 센서(21)의 출력값 P1(t)가 상류측 압력 센서(21)용의 제1 임계값 P1vac 이하인지 여부를 판단하고, 하류측 압력 센서(23)의 출력값 P2(t)가 하류측 압력 센서(23)용의 제1 임계값 P2vac 이하인지 여부를 판단하고, 제3 압력 센서(20)의 출력값 P0(t)가 제3 압력 센서(20)용의 제1 임계값 P0vac 이하인지 여부를 판단한다(S2).
그리고, 조건 판단부(51)는 모든 압력 센서(21, 23, 20)의 출력값이 제1 임계값 이하인 경우에 제1 조건이 만족되었다고 판단하고, 이 때의 시각 t를 시각 t0으로 설정한다(S3).
또한, 상류측 압력 센서(21)용의 제1 임계값 P1vac, 하류측 압력 센서(23)용의 제1 임계값 P2vac, 및 제3 압력 센서(20)용의 제1 임계값 P0vac는, 서로 동일한 값으로 설정되어 있어도 되고, 예를 들면 각각의 압력 센서(21, 23, 20)의 분해능이나 측정 레인지 등을 가미하여 일부 또는 전부가 서로 다른 값으로 설정되어 있어도 된다. 그 일례로서, 여기에서는 상류측 압력 센서(21)용의 제1 임계값 P1vac, 및 하류측 압력 센서(23)용의 제1 임계값 P2vac를, 제3 압력 센서(20)용의 제1 임계값 P0vac 보다도 작은 값으로 하고 있다.
S2에 있어서 제1 조건이 만족된 경우, 조건 판단부(51)는 다음의 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하지만, 본 실시 형태에서는 그 전에, 제1 조건이 만족된 시각 t0으로부터 소정의 대기 시간 tstable가 경과하고 있는지 여부를 판단한다.
구체적으로는, S3에 있어서의 조건 판단부(51)는, 제1 조건이 만족된 시각 t0으로부터 현재의 시각 t까지의 경과시간 t-t0이, 대기 시간 tstable 보다도 큰지 여부를 판단한다(S4).
그리고, 조건 판단부(51)는, S3에 있어서 제1 조건이 만족된 시각 t0으로부터 대기 시간 tstable가 경과했다고 판단했을 경우에, 상술한 대로, 다음의 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단한다.
제2 조건은, 압력 센서(PS)로부터의 출력값이 거의 변동하지 않고 안정되어 있는 경우에 만족되는 조건이며, 구체적으로는, 압력 센서(PS)로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출된 지표값이 소정의 제2 임계값 이하인 경우에 만족되는 조건이다.
보다 구체적으로 설명하면, 지표값은, 압력 센서(PS)로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중, 예를 들면 초기값, 최종값, 최대값, 최소값, 및 중앙값 등 중 적어도 2개를 파라미터에 포함하는 산출식에 의해 산출되는 차분, 비율, 평균값, 또는 표준 편차 등의 산출값이며, 조건 판단부(51)는 산출한 지표값이 제2 임계값 이하인 경우에 제2 조건이 만족되었다고 판단한다.
본 실시 형태에서는, 소정 시간이 상술한 대기 시간이 tstable로 설정되어 있고, 조건 판단부(51)는 현재의 시각 t에 있어서의 압력 센서(PS)의 출력값과 대기 시간 tstable를 소급한 시각 t-tstable에 있어서의 압력 센서(PS)의 출력값의 차분을 지표값으로서 산출하고, 이 차분이 제2 임계값 이하인 경우에 제2 조건이 만족되었다고 판단한다. 또한, 이 차분은, 절대차(절대값)여도 되고, 일방의 출력값으로부터 타방의 출력값을 뺀 양음이 나타나는 값이어도 된다.
여기서의 조건 판단부(51)는, 상류측 압력 센서(21)의 출력값으로부터 얻어지는 지표값 P1(t-tstable)-P1(t)이 상류측 압력 센서(21)용의 제2 임계값 P1stable 이하인지 여부를 판단하고, 하류측 압력 센서(23)의 출력값으로부터 얻어지는 지표값 P2(t-tstable)-P2(t)가 하류측 압력 센서(23)용의 제2 임계값 P2stable 이하인지 여부를 판단하고, 제3 압력 센서(20)의 출력값으로부터 얻어지는 지표값 P0(t-tstable )-P0(t)이 제3 압력 센서(20)용의 제2 임계값 P0stable 이하인지 여부를 판단한다(S5).
그리고, 조건 판단부(51)는 모든 압력 센서(21, 23, 20)의 출력값으로부터 얻어진 지표값이 제2 임계값 이하인 경우에 제2 조건이 만족되었다고 판단한다.
또한, 상류측 압력 센서(21)용의 제2 임계값 P1stable, 하류측 압력 센서(23)용의 제2 임계값 P2stable, 및 제3 압력 센서(20)용의 제2 임계값 P0stable은, 서로 동일한 값으로 설정되어 있어도 되고, 예를 들면 각각의 압력 센서(21, 23, 20)의 분해능이나 측정 레인지 등을 가미하여 일부 또는 전부가 서로 다른 값으로 설정되어 있어도 된다. 그 일례로서, 여기에서는 상류측 압력 센서(21)용의 제2 임계값 P1stable, 및 하류측 압력 센서(23)용의 제2 임계값 P2stable를, 제3 압력 센서(20)용의 제2 임계값 P0stable 보다도 작은 값으로 하고 있다.
여기서, 본 실시 형태의 조건 판단부(51)는, 상술한 제2 조건이 만족되었는지 여부에 대한 판단을 함과 아울러, 이하의 제3 조건이 만족되었는지 여부를 판단하도록 구성되어 있다.
제3 조건은 온도 센서(4)로부터의 출력값이 거의 변동하지 않고 안정되어 있는 경우에 만족되는 조건이며, 구체적으로는, 온도 센서(4)로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출된 지표값이 소정의 제3 임계값 이하인 경우에 만족되는 조건이다.
보다 구체적으로 설명하면, 지표값은 온도 센서(4)로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중, 예를 들면 초기값, 최종값, 최대값, 최소값, 및 중앙값 등 중 적어도 2개를 파라미터에 포함하는 산출식에 의해 산출되는 차분, 비율, 평균값, 또는 표준 편차 등의 산출값이며, 조건 판단부(51)는 산출한 지표값이 제3 임계값 이하인 경우에 제3 조건이 만족되었다고 판단한다.
본 실시 형태에서는, 소정 시간이 상술한 대기 시간이 tstable로 설정되어 있고, 조건 판단부(51)는 현재의 시각 t로부터 대기 시간 tstable를 소급한 시각 t-tstable까지의 온도 센서(4)의 출력값의 최대값 Tmax와 최소값 Tmin의 차분을 산출하여, 이 차분이 제3 임계값 Tstable 이하인 경우에 제3 조건이 만족되었다고 판단한다(S6).
그리고, 조건 판단부(51)는 상술한 제1 조건, 제2 조건, 및 제3 조건의 각각이 만족된 경우에, 제로조 실행부(52)에 압력 센서의 제로점 조정을 실행시키기 위한 실행 지령을 보내도록 구성되어 있고, 본 실시 형태에서는, 상류측 압력 센서(21), 하류측 압력 센서(23), 및 제3 압력 센서(20) 각각의 제로점 조정을 실행시키도록 구성되어 있다.
제로조 실행부(52)는 조건 판단부(51)로부터의 실행 지령을 접수하면, 그 실행 지령을 접수한 시각에 있어서의 압력 센서(PS)의 출력값을 제로값으로서 설정한다(S7). 즉, 이 제로조 실행부(52)는 제1 조건 및 제2 조건이 동시에 만족되어 있는 상태에 있어서, 압력 센서(PS)의 제로점 조정을 실행하는 것이다.
본 실시 형태의 제로조 실행부(52)는, 조건 판단부(51)로부터의 실행 지령을 접수한 시각에 있어서의 상류측 압력 센서(21)의 출력값을 상류측 압력 센서(21)의 제로값으로서 설정하고, 동일 시각에 있어서의 하류측 압력 센서(23)의 출력값을 하류측 압력 센서(23)의 제로값으로서 설정하고, 동일 시각에 있어서의 제3 압력 센서(20)의 출력값을 제3 압력 센서(20)의 제로값으로서 설정한다.
＜본 실시 형태의 효과＞
이와 같이 구성된 유체 제어 장치(100)에 의하면, 먼저, 제1 조건이 만족됨으로써, 유로(L)가 진공 상태에 가깝거나 또는 가까워지고 있음을 담보할 수 있고, 제2 조건이 만족됨으로써, 유로(L)가 진공 상태에 도달하고, 또한 그 진공 상태가 안정되게 유지되어 있음을 담보할 수 있어, 이들 제1 조건 및 제2 조건이 만족된 경우에 제로조 실행부(52)에 의한 제로점 조정이 실행되므로, 유체 제어 장치(100)를 구성하는 압력 센서의 제로점 조정을, 올바르게 실행할 수 있는 환경하에서 실행시킬 수 있다.
또한, 제3 조건이 만족됨으로써, 유체의 온도가 안정되어 있음을 담보할 수 있고, 제1 조건 및 제2 조건뿐만 아니라, 제3 조건까지도 만족된 경우에 제로조 실행부(52)에 의한 제로점 조정이 실행되므로, 유체 제어 장치(100)를 구성하는 압력 센서의 제로점 조정을, 보다 올바르게 실행할 수 있는 환경하에서 실행시킬 수 있다.
또, 제로조 실행부(52)가, 상류측 압력 센서(21), 하류측 압력 센서(23), 및 제3 압력 센서(20)의 모든 출력값이 제1 조건 및 제2 조건을 만족하는 경우에, 그들 모든 압력 센서(21, 23, 20)를 제로점 조정하므로, 차압식의 유체 제어 장치(100)를 구성하는 각각의 압력 센서(21, 23, 20)를 보다 올바르게 제로점 조정할 수 있다.
게다가, 조건 판단부(51)가, 제1 조건이 만족된 경우에, 그 시점으로부터 소정의 대기 시간 tstable가 경과하고 있는지를 판단하고, 그 대기 시간 tstable가 경과했을 경우에, 제2 조건이 만족되고 있는지 여부에 대한 판단을 개시하므로, 제2 조건이 만족되었는지 여부를 계속 판단하는 구성에 비해, CPU에 대한 부하를 저감시킬 수 있다.
＜그 외의 실시 형태＞
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않는다.
예를 들면, 조건 판단부(51)로서는, 상기 실시 형태에서는 상류측 압력 센서(21), 하류측 압력 센서(23), 및 제3 압력 센서(20)의 출력값에 대해서 제1 조건이 만족되었는지 여부를 판단하고 있었지만, 이들 압력 센서(21, 23, 30) 중 오직 일부의 출력값에 대해서 제1 조건이 만족되었는지 여부를 판단해도 된다.
이 경우의 조건 판단부(51)로서는, 보다 진공 상태로 되기 어려운 유체 저항 소자(22)의 상류에 마련되어 있는 압력 센서(21, 20)에 대해서는, 제1 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 높은 정밀도가 요구되는 상류측 압력 센서(21)에 대한 제1 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 것이 보다 바람직하다.
또, 조건 판단부(51)로서는, 상기 실시 형태에서는 상류측 압력 센서(21), 하류측 압력 센서(23), 및 제3 압력 센서(20)의 출력값으로부터 얻어지는 지표값에 대해서 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하고 있었지만, 이들 압력 센서(21, 23, 20) 중 오직 일부의 출력값으로부터 얻어지는 지표값에 대해서 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단해도 된다.
이 경우의 조건 판단부(51)로서는, 보다 진공 상태로 되기 어려운 유체 저항 소자(22)의 상류에 마련되어 있는 압력 센서(21, 20)에 대해서는, 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 높은 정밀도가 요구되는 상류측 압력 센서(21)에 대한 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 것이 보다 바람직하다.
상술한 구성, 즉 압력 센서(21, 23, 30) 중 오직 일부의 출력값을 이용하는 구성의 경우, 구체적인 일 실시 형태로서는, 예를 들면, 상류측 압력 센서(21)의 출력값에 대한 제1 조건이 만족되었고, 또한 상류측 압력 센서(21)의 출력값으로부터 얻어지는 지표값에 대한 제2 조건이 만족되었다고 판단되었을 경우에, 상류측 센서(21)뿐만 아니라, 하류측 센서(23) 또는 제3 압력 센서(30)의 일방 또는 모두의의 제로점 조정까지도 실행되는 양태를 들 수 있다.
유체 제어 장치(100)로서는, 상기 실시 형태에서 언급한 온도 센서(4)는 반드시 구비하고 있을 필요는 없고, 이 경우의 조건 판단부(51)에 있어서는, 상기 실시 형태에서 언급한 제3 조건에 대한 판단은 불필요해진다.
또, 유체 제어 장치(100)로서는, 상기 실시 형태에서 언급한 제3 압력 센서(20)는 반드시 구비하고 있을 필요는 없고, 이 경우의 조건 판단부(51)에 있어서는, 상기 실시 형태에서 언급한 제3 압력 센서(20)에 대한 제1 조건이나 제2 조건의 판단은 불필요해진다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 제1 조건이 만족되고 있는 경우에 제2 조건이 만족되고 있는지 여부에 대한 판단이 이루어지고 있었지만, 제1 조건이 만족되고 있는지 여부에 대한 판단과, 제2 조건이 만족되고 있는지 여부에 대한 판단을 병행해서 행해도 된다. 이 경우, 제1 조건 또는 제2 조건 중 어느 것이 만족되고 있지 않으면, 제로점 조정은 실행되지 않고, 제1 조건이 만족되었고, 또한 제2 조건이 만족된 경우에 제로점 조정이 실행된다.
더 나아가서, 상기 실시 형태와 같이 제1 조건이 만족되고 있는 경우에 제2 조건이 만족되고 있는지 여부를 판단하는 구성에 있어서도, 제2 조건이 만족되고 있는지에 대한 판단 중에 제1 조건이 만족되고 있는지를 계속 판단해도 된다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서의 제2 조건이 만족되고 있는지에 대한 판단 중에 제1 조건이 만족되고 있는지에 대한 판단이 이루어지고 있지 않은 이유는, 조건 판단부(51)에 의한 판단 중에 있어서, 진공 펌프에 의한 유로(L)의 진공 퍼지가 계속되고 있기 때문에, 제1 조건이 만족되고 있다고 판단된 후는, 그 후에 있어서도, 제1 조건이 만족되고 있는 상태가 계속되고 있으면 개연성이 높다고 생각할 수 있기 때문이다.
이에 더하여, 조건 판단부(51) 및 제로조 실행부(52)는, 상기 실시 형태에서는 유체 제어 장치(100)가 구비하는 기능으로서 설명했지만, 유체 제어 장치(100)의 외부의 컴퓨터에 구비시켜도 된다.
또한, 유체 제어 장치(100)는, 상기 실시 형태에서는 차압식의 유량 센서를 구비하는 매스 플로우 컨트롤러로서 설명했지만, 도 4에 나타내는 것처럼, 열식의 유량 센서를 구비하는 매스 플로우 컨트롤러여도 된다.
그 외, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 다양한 실시 형태의 변형이나 조합을 행해도 상관없다.
100 ···유체 제어 장치(매스 플로우 컨트롤러)
1 ···유체 제어 밸브
21 ···상류측 압력 센서
22 ···유체 저항 소자
23 ···하류측 압력 센서
L ···유로
C ···제어부
24 ···실유량 산출부
2 ···유량 센서
3 ···밸브 제어부
4 ···온도 센서
51 ···조건 판단부
52 ···제로조 실행부

Claims (10)

  1. 유체가 흐르는 유로에 마련된 유체 제어 밸브와,
    상기 유로에 마련된 압력 센서와,
    상기 압력 센서의 출력값이 제1 임계값 이하인 제1 조건이 만족되었는지 여부, 및 상기 압력 센서로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출되는 지표값이 제2 임계값 이하인 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 조건 판단부와,
    상기 제1 조건이 만족되었고, 또한 상기 제2 조건이 만족된 것이 상기 조건 판단부에 의해 판단되었을 경우에, 상기 압력 센서를 제로점 조정하는 제로조 실행부를 구비하는, 유체 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로에 마련된 유체 저항 소자를 더 구비하고,
    상기 압력 센서가, 상기 유체 저항 소자보다도 상류에 마련되어 있는, 유체 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 유체 저항 소자가 상기 유체 제어 밸브의 하류에 마련되어 있고,
    상기 압력 센서가, 상기 유체 제어 밸브와 상기 유체 저항 소자의 사이에 마련되어 있는, 유체 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 압력 센서가, 상기 유체 제어 밸브와 상기 유체 저항 소자의 사이, 및 상기 유체 저항 소자의 하류 각각에 마련되어 있고,
    상기 제로조 실행부가, 상기 각 압력 센서의 출력값이 상기 제1 조건을 만족하고, 또한 모든 상기 압력 센서의 지표값이 상기 제2 조건을 만족하는 경우에, 모든 상기 압력 센서를 제로점 조정하는, 유체 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 임계값에 대응하는 상기 지표값이, 상기 압력 센서로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 초기값과 최종값의 차분 혹은 비율, 또는 상기 압력 센서로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 최대값과 최소값의 차분 혹은 비율인, 유체 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체의 온도를 검출하는 온도 측정부를 더 구비하고,
    상기 제로조 실행부가, 상기 제1 조건이 만족되었고, 또한 상기 제2 조건이 만족되었고, 또한 상기 온도 측정부로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출되는 지표값이 제3 임계값 이하인 제3 조건이 만족된 경우에, 상기 압력 센서를 제로점 조정하는, 유체 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제3 임계값에 대응하는 상기 지표값이, 상기 온도 측정부로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 초기값과 최종값의 차분 혹은 비율, 또는 상기 온도 측정부로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 최대값과 최소값의 차분 혹은 비율인, 유체 제어 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 조건 판단부가, 상기 제1 조건이 만족된 경우에, 그 시점으로부터 소정의 대기 시간이 경과하고 있는지를 판단하여, 그 대기 시간이 경과했을 경우에, 상기 제2 조건이 만족되고 있는지 여부에 대한 판단을 개시하는, 유체 제어 장치.
  9. 유체가 흐르는 유로에 마련된 유체 제어 밸브와 함께 유체 제어 장치를 구성하는 압력 센서의 제로점 조정 방법으로서,
    상기 압력 센서의 출력값이 제1 임계값 이하인 제1 조건이 만족되었는지 여부, 및 상기 압력 센서로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출되는 지표값이 제2 임계값 이하인 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 조건 판단 스텝과,
    상기 제1 조건이 만족되었고, 또한 상기 제2 조건이 만족된 것이 상기 조건 판단 스텝에 의해 판단되었을 경우에, 상기 압력 센서를 제로점 조정하는 제로조 실행 스텝을 구비하는, 제로점 조정 방법.
  10. 유체가 흐르는 유로에 마련된 유체 제어 밸브와 함께 유체 제어 장치를 구성하는 압력 센서의 제로점 조정에 이용되는 프로그램을 기억하는 프로그램 기억 매체로서,
    상기 압력 센서의 출력값이 제1 임계값 이하인 제1 조건이 만족되었는지 여부, 및 상기 압력 센서로부터 소정 시간에 걸쳐 출력되는 출력값 중 적어도 일부를 이용하여 산출되는 지표값이 제2 임계값 이하인 제2 조건이 만족되었는지 여부를 판단하는 조건 판단부와,
    상기 제1 조건이 만족되었고, 또한 상기 제2 조건이 만족된 것이 상기 조건 판단부에 의해 판단되었을 경우에, 상기 압력 센서를 제로점 조정하는 제로조 실행부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시키는 제로점 조정용 프로그램을 기억하는 프로그램 기억 매체.
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