TWI631446B

TWI631446B - 壓力式流量控制裝置、其流量算出方法及流量控制方法

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Publication number: TWI631446B
Application number: TW106128767A
Authority: TW
Inventors: 永瀬正明; 平田薰; 西野功二; 池田信一
Original assignee: 日商富士金股份有限公司
Priority date: 2016-08-24
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2018-08-01
Also published as: CN109564119A; US10884435B2; KR20190002610A; CN109564119B; JP2018031666A; KR102127647B1; US20190227577A1; TW201809942A; JP6600854B2; WO2018038193A1

Abstract

[課題]提供一種精度佳地算出混合氣體的流量，且使用該算出值，將混合氣體的流量控制成所希望的值的壓力式流量控制裝置。　　[解決手段]壓力式流量控制裝置（1）係在將孔口（5）的上游側壓力P ₁保持在下游側壓力P ₂的約2倍以上的狀態下，構成混合氣體的2種氣體的混合比為X：（1-X），使用將2種類氣體的密度、比熱比及氣體常數以混合比率進行加權所算出的混合氣體的平均密度ρ、平均比熱比κ及平均氣體常數R，將混合氣體的流量係數FF藉由FF=(k/ρ){2/(κ+1)} ^1/(κ-1)[κ/{(κ+1)R}] ^1/2進行算出，且將通過孔口的混合氣體的流量Q，將孔口剖面積設為S、孔口的上游側的混合氣體的壓力設為P ₁、溫度設為T ₁，藉由Q=FF・S・P ₁（1/T ₁） ^1/2進行算出。

Description

壓力式流量控制裝置、其流量算出方法及流量控制方法

[0001] 本發明係關於在半導體製造設備或化學工廠等所使用的壓力式流量控制裝置、其流量算出方法及流量控制方法，尤其係關於被使用在用以供給混合有複數氣體的混合氣體的壓力式流量控制裝置、其流量算出方法及流量控制方法。

[0002] 在半導體製造設備或化學工廠等中，被要求精度佳地供給氣體。以氣體流量的控制裝置而言，已知一種質流控制器（熱式質量流量控制器）。　　[0003] 此外，根據其他原理，以比熱式質量流量控制器更為簡單的構成的氣體流量的控制裝置而言，已知一種壓力式流量控制系統。例如，在下述專利文獻1及2中係揭示一種將所輸入的氣體流量藉由控制閥進行調節，透過孔口來排出的壓力式流量控制裝置。該壓力式流量控制裝置係將孔口的上游側的壓力P ₁與下游側的壓力P ₂的關係滿足預定條件時的氣體的流量Q，藉由測定上游側的壓力P ₁來進行控制。在孔口流出時的氣體的流速達至在該氣體溫度下的音速之假定下，亦即，若孔口的上游側的壓力P ₁與下游側的壓力P ₂的關係滿足臨界膨脹條件P ₁/P ₂≧約2時，流速Q係以Q=FF・S・P ₁（1/T ₁） ^1/2表示，且與上游側的壓力P ₁成正比。在此，FF係以FF=(k/γ _s){2/(κ+1)} ^1/(κ-1)[κ/{(κ+1)R}] ^1/2表示的流量係數（m ³K ^1/2/kgsec）。　　[0004] k為常數（將g設為重力加速度（m/sec ²），k=（2g） ^1/2=4.429）、Q（m ³/sec）為標準狀態下的體積流量、S（m ²）為孔口剖面積、P ₁（kg/m ²abs）為上游側絕對壓力、T ₁（K）為上游側氣體溫度、γ _s（kg/m ³）為氣體標準狀態下的密度、κ（無因次）為氣體的比熱比、R（m/K）為氣體常數。　　[0005] 因此，測定上游側的壓力P ₁而算出流量Q，且以所被算出的流量Q成為所希望的流量的方式控制控制閥，藉此可實現所希望的流量。 [先前技術文獻] [專利文獻] 　　[0006] 　　[專利文獻1]日本特開平8-338546號公報　　[專利文獻2]日本特開2000-322130號公報

（發明所欲解決之課題）　　[0007] 專利文獻1及2所揭示之藉由測定孔口的上游側的壓力P ₁來計算氣體的流量，以實現所希望的流量的控制方法係可關於單一種類的氣體進行適用，但是關於混合氣體，並無法適用。此係基於流量係數FF包含各氣體的特性值（密度γ _s、比熱比κ、氣體常數R）之故。　　[0008] 考慮將構成混合氣體的各氣體的流量係數FF，以所混合的氣體的比率進行加權處理（以下亦稱為「相乘」）所得的值，設為混合氣體的流量係數FF。例如，考慮關於氣體A及B的混合氣體，將氣體A的比例設為X（0≦X≦1）、氣體B的比例設為（1-X）（氣體A：氣體B=1：（1-X））、氣體A及B的流量係數FF分別設為FF（A）及FF（B），將混合氣體的流量係數FF（AB），藉由FF（AB）=X・FF（A）+（1-X）・FF（B）進行算出，將流量Q，藉由Q=FF（AB）・S・P ₁（1/T ₁） ^1/2進行算出。但是，在該方法中，係有與實測結果的誤差大的問題。　　[0009] 本發明之目的在解決上述問題，提供一種精度佳地算出混合氣體的流量，且使用該算出值，將混合氣體的流量控制成所希望的值的壓力式流量控制裝置、其流量算出方法及流量控制方法。　　（解決課題之手段）　　[0010] 為達成上述目的，本發明之實施形態之壓力式流量控制裝置係在將孔口的上游側壓力P ₁保持在下游側壓力P ₂的約2倍以上的狀態下，將通過前述孔口的混合氣體的流量Q，由流量係數FF進行算出的壓力式流量控制裝置，前述混合氣體係由第1氣體及第2氣體所成，前述第1氣體與前述第2氣體的混合比係成為第1氣體：第2氣體=X：（1-X），該壓力式流量控制裝置係具備有：　　第1運算手段，其係將前述混合氣體的平均密度ρ _AV、平均比熱比κ _AV及平均氣體常數R _AV，使用前述第1氣體的密度ρ（A）、前述第2氣體的密度ρ（B）、前述第1氣體的比熱比κ（A）、前述第2氣體的比熱比κ（B）、前述第1氣體的氣體常數R（A）、及前述第2氣體的氣體常數R（B），藉由：　　ρ _AV=X・ρ（A）+（1-X）・ρ（B）、　　κ _AV=X・κ（A）+（1-X）・κ（B）、及　　R _AV=X・R（A）+（1-X）・R（B）　　進行計算；　　第2運算手段，其係將k設為常數，使用前述平均密度ρ _AV、前述平均比熱比κ _AV（κAV）及前述平均氣體常數R _AV，將前述混合氣體的流量係數FF，藉由　　FF=(k/ρ _AV){2/(κ _AV+1)} ^1/(κAV-1)[κ _AV/{(κ _AV+1)R _AV}] ^1/2進行算出；及　　第3運算手段，其係使用前述混合氣體的流量係數FF，將由前述孔口被輸出的前述混合氣體的流量Q，藉由Q=FF・S・P ₁（1/T ₁） ^1/2（其中，孔口剖面積S、前述孔口的上游側的氣體的溫度T ₁）進行算出。　　[0011] 上述壓力式流量控制裝置係可另外具備有：調節手段，其係被配置在前述孔口的上游側，用以調節所被輸入之前述混合氣體之對前述孔口的供給量；及控制手段，其係以所被算出的前述混合氣體的前述流量Q成為預定的目標流量Q ₀的方式，控制藉由前述調節手段所致之供給量。　　[0012] 上述壓力式流量控制裝置係可另外具備有：記憶手段，其係關於3種以上的氣體的各個，記憶密度、比熱比及氣體常數；及收訊手段，其係由外部受理特定前述第1氣體及前述第2氣體的特定資訊，前述第1運算手段係可將對應前述特定資訊的前述氣體的前述密度ρ（A）及ρ（B）、前述比熱比κ（A）及κ（B）、以及前述氣體常數R（A）及R（B），由前述記憶手段讀出，來計算前述混合氣體的前述平均密度ρ _AV、前述平均比熱比κ _AV及前述平均氣體常數R _AV。　　[0013] 本發明之實施形態之壓力式流量控制裝置之流量算出方法係在將孔口的上游側壓力P ₁保持在下游側壓力P ₂的約2倍以上的狀態下，將通過前述孔口的混合氣體的流量Q，由流量係數FF進行算出的壓力式流量控制裝置之流量算出方法，前述混合氣體係由第1氣體及第2氣體所成，前述第1氣體與前述第2氣體的混合比係成為第1氣體：第2氣體=X：（1-X），該壓力式流量控制裝置之流量算出方法係具備有：　　第1步驟，其係使用前述第1氣體的密度ρ（A）、前述第2氣體的密度ρ（B）、前述第1氣體的比熱比κ（A）、前述第2氣體的比熱比κ（B）、前述第1氣體的氣體常數R（A）、及前述第2氣體的氣體常數R（B），將前述混合氣體的平均密度ρ _AV、平均比熱比κ _AV及平均氣體常數R _AV，藉由：　　ρ _AV=X・ρ（A）+（1-X）・ρ（B）、　　κ _AV=X・κ（A）+（1-X）・κ（B）、及　　R _AV=X・R（A）+（1-X）・R（B）　　進行計算；　　第2步驟，其係將k設為常數，使用前述平均密度ρ _AV、前述平均比熱比κ _AV（κAV）及及前述平均氣體常數R _AV，將前述混合氣體的流量係數FF，藉由　　FF=(k/ρ _AV){2/(κ _AV+1)} ^1/(κAV-1)[κ _AV/{(κ _AV+1)R _AV}] ^1/2進行算出；及　　第3步驟，其係使用前述混合氣體的流量係數FF，將由前述孔口被輸出的前述混合氣體的流量Q，藉由Q=FF・S・P ₁（1/T ₁） ^1/2（其中，孔口剖面積S、前述孔口的上游側的氣體的溫度T ₁）進行算出。　　[0014] 本發明之實施形態之壓力式流量控制裝置之流量控制方法係在混合氣體所通過的孔口的上游側配置有流量調節手段的壓力式流量控制裝置之流量控制方法，其係具備有：藉由上述之流量算出方法，算出通過前述孔口的前述混合氣體的流量Q的步驟；及以所被算出的前述流量Q成為預定的目標流量Q ₀的方式調整前述流量調節手段的步驟。　　（發明之效果）　　[0015] 藉由本發明之實施形態之壓力式流量控制裝置，可精度佳地算出混合氣體的流量，因此可使用該算出值，將混合氣體的流量精度佳地控制成所希望的值。

[0017] 以下參照圖示，說明本發明之壓力式流量控制裝置的實施形態。其中，透過全圖及全實施形態，在相同或類似的構成部分係標註相同符號。　　[0018] 圖1係顯示本發明之實施形態之壓力式流量控制裝置。壓力式流量控制裝置1係構成為具備有：混合氣體供給路2、控制閥3、上游側流路4、孔口5、排出流路6、壓力檢測器7、溫度檢測器8、驅動部9、控制部10。控制閥3係在孔口5的上游側作為流量調節手段而設，接受驅動部9的控制，控制由壓力式流量控制裝置1的外部透過混合氣體供給路2被供給的氣體的供給量，且排出至上游側流路4。　　[0019] 混合氣體供給路2、上游側流路4、及排出流路6係可藉由配管而形成，亦可為形成在安裝有控制閥3等的本體區塊內者。在控制閥3係使用隔膜，例如使用直接接觸型金屬隔膜閥。在驅動部9係使用例如壓電元件型驅動裝置（壓電致動器（piezo actuator））。惟不限於此，在驅動部9係可使用磁應變元件型驅動裝置、螺線管型驅動裝置、馬達型驅動裝置、空氣壓型驅動裝置、或熱膨脹型驅動裝置。　　[0020] 孔口5係一邊將由上游側流路4被輸入的氣體進行節流一邊控制其流量，而輸出至下游側的排出流路6。排出流路6係連接於供給氣體的對象的裝置（反應爐等）。在孔口5係使用例如藉由切削加工在板狀的金屬薄板製密封墊設置孔部者。此外，可使用藉由蝕刻或放電加工而在金屬膜形成孔的孔口。再者，在孔口5亦包含有以音速噴嘴或元件等將流路節流的流量的限制器。氣體的流量係取決於孔口5。　　[0021] 壓力檢測器7係測定上游側流路4內的氣體的壓力。在壓力檢測器7係使用例如半導體應變型壓力感測器。可不限於此，在壓力檢測器7可使用金屬箔應變型壓力感測器、靜電電容型壓力感測器、或磁氣電阻型壓力感測器等。　　[0022] 溫度檢測器8係測定上游側流路4內的氣體的溫度。在溫度檢測器8係使用例如熱阻體。可不限於此，可使用熱電偶型溫度感測器或測溫電阻型溫度感測器等周知的各種溫度感測器。　　[0023] 控制部10係控制壓力式流量控制裝置1全體。控制部10係參照圖2，具備有：CPU（Central Processing Unit，中央處理單元）20、ROM（Read Only Memory，唯讀記憶體）21、RAM（Random Access Memory，隨機存取記憶體）22、I/O部23、及匯流排24而構成。其中，在圖2中，在圖1所示之壓力式流量控制裝置1的構成要素之中，省略壓力檢測器7及溫度檢測器8以外者。　　[0024] CPU20係藉由執行被記錄在ROM21的程式，實現壓力式流量控制裝置1的功能。ROM21係例如可電性寫入的非揮發性記憶體，記憶有預定的程式、及為執行程式所需的資料（參數等）。RAM22係揮發性記憶體，形成為CPU20執行程式時的工作區，此外，被使用在用以一次性記憶運算結果的值。　　[0025] I/O部23係藉以與外部交換資料的介面。I/O部23係具備有A/D轉換器（未圖示），俾以將由壓力檢測器7及溫度檢測器8被輸出的類比訊號，轉換成可由CPU20處理的數位訊號。A/D轉換器係以預定的周期生成數位訊號，且記憶在緩衝器（未圖示）。因此，緩衝器的資料係以預定的周期予以更新。被記憶在緩衝器的資料係以預定的時序藉由CPU20予以讀出，且被使用在後述之運算。其中，亦可在A/D轉換器的輸入側，具備有用以將由壓力檢測器7及溫度檢測器8被輸出的類比訊號放大為預定位準的放大器（amplifier）等。I/O部23亦可輸出驅動部9的控制訊號。　　[0026] 其中，I/O部23雖未圖示，亦可具備有用以與電腦等外部裝置交換資訊的介面。藉此，可透過與外部裝置的介面，對ROM21進行程式及資料的寫入。若未具備有與外部裝置的介面時，若將ROM21先構成為安裝卸下式，藉由將ROM21交換成新品，可更新程式及參數。此外，亦可使用外部裝置來更新ROM21的資料。　　[0027] 匯流排24係用以在CPU20、ROM21、RAM22、及I/O部23之間相互交換資料的匯流排。此外，在圖1及圖2中雖未圖示，壓力式流量控制裝置1亦具備有用以使各部同步進行動作的時脈訊號發生器、電源電路等在動作上為必須的構成要素。其中，控制部10的構成要素（CPU20等）並不需要在裝置內一體構成，亦可形成為將CPU20等一部分構成要素配置在其他場所（裝置外），以匯流排24相互連接的構成。此時，亦可形成為將裝置內與裝置外，以無線而非僅以有線來進行通信的構成。　　[0028] 藉由構成為如上所示，壓力式流量控制裝置1係若孔口5的上游側的壓力P ₁與下游側的壓力P ₂的關係滿足臨界膨脹條件P ₁/P ₂≧約2時，可將透過混合氣體供給路2由外部被供給，且通過控制閥3及孔口5而被輸出至排出流路6的混合氣體的流量Q，使用藉由壓力檢測器7所測定出的混合氣體的壓力P ₁進行算出，以流量Q成為預先設定的流量Q ₀的方式，控制驅動部9來調節控制閥3。　　[0029] 參照圖3的流程圖，更加具體說明壓力式流量控制裝置1的動作。圖3的流程圖的各步驟係藉由使壓力式流量控制裝置1的電源為ON，CPU20執行由ROM21所讀出的預定程式來實現。　　[0030] 在此，被供給至混合氣體供給路2的混合氣體係假設為2種氣體A及B以X：（1-X）的比率予以混合的氣體。在流量Q的算出式係使用Q=FF・S・P ₁（1/T ₁） ^1/2。在ROM21係記憶有：氣體A的比例X、氣體A及B各自的密度ρ（A）及ρ（B）（kg/m ³）、氣體比熱比κ（A）及κ（B）（無因次）、以及氣體常數R（A）及R（B）（m/K），作為算出流量Q所需參數。此外，在ROM21亦記憶有孔口5的孔口剖面積S（m ²）。　　[0031] 在步驟40中，由ROM21讀出氣體A的混合比X、目標流量Q ₀、氣體A及B各自的密度ρ（A）及ρ（B）、氣體比熱比κ（A）及κ（B）、以及氣體常數R（A）及R（B）。　　[0032] 在步驟41中，藉由壓力檢測器7，測定上游側流路4的混合氣體的壓力，且藉由溫度檢測器8，測定上游側流路4的混合氣體的溫度。具體而言，將由壓力檢測器7及溫度檢測器8被輸出，且經A/D轉換的數位資料亦即壓力P ₁（kg/m ²abs）及溫度T ₁（K），記憶在RAM22。　　[0033] 在步驟42中，藉由下式，計算平均密度ρ _AV、平均比熱比κ _AV（或κAV）、及平均氣體常數R _AV。　　ρ _AV=X・ρ（A）+（1-X）・ρ（B）　　κ _AV=X・κ（A）+（1-X）・κ（B）　　R _AV=X・R（A）+（1-X）・R（B）　　[0034] 在步驟43中，藉由 FF=(k/ρ _AV){2/(κ _AV+1)} ^1/(κAV-1)[κ _AV/{(κ _AV+1)R _AV}] ^1/2算出混合氣體的流量係數FF，使用所被算出的流量係數FF、在步驟40中所讀出的孔口剖面積S、及在步驟41中所取得的壓力P ₁及溫度T ₁，藉由Q=FF・S・P ₁（1/T ₁） ^1/2，計算流量 Q（m ³/sec）。　　[0035] 在此，k為常數（k=4.429），使用在步驟42中所算出的混合氣體的平均密度ρ _AV、平均比熱比κ _AV、及平均氣體常數R _AV，算出流量係數FF及流量Q。　　[0036] 在步驟44中，藉由D=Q-Q ₀，計算在步驟43中被算出的流量Q與在步驟40中所讀出的目標流量Q ₀的差分D。　　[0037] 在步驟45中，判定在步驟44中被算出的D的絕對值是否小於預定的臨限值D ₀，若小於D ₀，控制係返回至步驟41，若為D ₀以上，控制即移至步驟46。　　[0038] 在步驟46中，決定用以控制控制閥3的控制值。將現況的控制閥3的開閉狀態，以若D為正即關閉的方向，若D為負即打開的方向，決定按照D的大小的控制值。其中，若按照D的正負來正確設定控制閥3的開閉方向，要如何按照D的大小來決定控制值，即為任意。例如，若D大，可使控制值大幅變化，若D小，則可使控制值小幅變化。此外，亦可不取決於D的大小，而僅以每次預定量使其改變。總之藉由反覆步驟41～46，可將流量Q形成為目標流量Q ₀。　　[0039] 在步驟47中，將所被決定出的控制值輸出至驅動部9。藉此，調節控制閥3的開閉狀態。　　[0040] 在步驟48中，判定是否已被指示結束，若接受到指示結束時，即結束控制，若非為如此，控制係返回至步驟41。結束的指示係藉由例如電源的OFF來進行。　　[0041] 藉由以上，可將由壓力式流量控制裝置1的排出流路6被輸出的混合氣體的流量Q調整為目標值Q ₀。　　[0042] 在流量係數FF亦可使用與成為基準的氣體（例如氮（N ₂））的流量係數FF的比（以下亦稱為比FF）。若使用比FF時，對所被算出的流量Q乘以成為基準的氣體的流量而算出實際的混合氣體的流量即可。　　[0043] 在上述中，係說明將混合氣體的混合比（具體而言，混合的其中一方氣體A的比例X）記憶在ROM21的情形，惟並非限定於此。混合比亦可由外部裝置透過I/O部23而被輸入至控制部10。　　[0044] 此外，在上述中，關於預定的2種氣體，係說明先將該等參數（氣體密度、氣體比熱比、及氣體常數）記憶在ROM21的情形，惟並非限定於此。亦可先將3種以上的氣體的參數（氣體密度、氣體比熱比、及氣體常數）記憶在ROM21。此時，將由外部被供給的混合氣體的種類的資訊及其混合比，由外部裝置輸入至控制部10，藉此關於將被記憶在ROM21的任意2種氣體，以任意混合比加以混合的混合氣體，可與上述同樣地控制流量。　　[0045] 此外，控制部10的構成並非限定於圖2。構成CPU20、ROM21、RAM22等作為各個半導體元件，亦可將該等之全部、或一部分，藉由ASIC（Application Specific Integrated Circuit，特定功能積體電路）等一體構成為1個半導體元件。 [實施例] 　　[0046] 以下顯示實驗結果，顯示本發明之有效性。　　[0047] 製作與圖1相同構成的裝置，將混合有2種氣體的混合氣體輸入至控制閥3，由預定的孔口5排出混合氣體，如上所述實測上游側流路4內的氣體的壓力P1及溫度T1而計算出流量係數FF。另一方面，藉由周知的累加法（build-up method），實測相同混合氣體的流量Q，使用該值，藉由Q=FF・S・P ₁（1/T ₁） ^1/2，計算出流量係數FF。　　[0048] 表1係關於各種混合氣體，將實驗結果加以彙整者。　　[0049] [0050] 在表1左端的「氣體」之列係在斜線（/）的左側，將第1氣體標註其比例來表示，在斜線的右側，表示第2氣體。第2氣體的比例（%）係由100減掉第1氣體的比例者。例如「5%B ₂H ₆/H ₂」係表示5%的B ₂H ₆與95%的H ₂的混合氣體。　　[0051] 在「FF」的「計算」之列中表示以本發明之方法所計算出的流量係數FF的值。在此，FF意指比FF。如上所述，為算出混合氣體的平均密度ρ _AV、平均比熱比κ _AV、及平均氣體常數R _AV，使用該等值，藉由FF=(k/ρ _AV){2/(κ _AV+1)} ^1/(κAV-1)[κ _AV/{(κ _AV+1)R _AV}] ^1/2被計算出的比FF。　　[0052] 「FF」的「相乘」之列係表示使用表2的比FF，藉由FF（AB）=X・FF（A）+（1-X）・FF（B）被計算出的值。　　[0053] [0054] 「Range」之列係表示額定流量，包含用以特定孔口剖面積的資訊。分別對應的孔口剖面積係利用在藉由累加法來算出流量係數FF。F600、F200、F1600、F5L、F130、F20係分別表示N ₂的氣體流量，例如F600係表示600SCCM。　　[0055] 「N ₂」之列係表示設為基準氣體的氮氣的流量，「實際氣體」之列係表示混合氣體之藉由累加法所得之測定值。「實測FF」之列係表示由混合氣體的實測值所算出的比FF。　　[0056] 「誤差」之中「計算」之列係表示由「實測FF」的值，減掉FF的「計算」的值，將該減算值除以「實測FF」所得的值。同樣地，在「誤差」之中「相乘」之列係由「實測FF」的值，減掉FF的「相乘」的值，將該減算值除以「實測FF」所得的值。　　[0057] 若將該等值作對比，關於任何混合氣體，亦可知以本發明之方法所算出的比FF誤差較小，且可較為精度佳地計算比FF。尤其，在所混合的2種氣體的比FF的差較大的情形下，亦可精度佳地算出比FF，實證出本發明之有效性。　　[0058] 其中，可適用本發明的氣體並非限定為表1及表2所示之氣體。　　[0059] 以上藉由說明實施形態來說明本發明，惟上述實施形態為例示，本發明並非為限定於上述實施形態者，可進行各種變更來實施。

[0060] 1：壓力式流量控制裝置 2：混合氣體供給路 3：控制閥 4：上游側流路 5：孔口 6：排出流路 7：壓力檢測器 8：溫度檢測器 9：驅動部 10：控制部 20：CPU 21：ROM 22：RAM 23：I/O部 24：匯流排 Q：流量

[0016] 　　圖1係顯示本發明之實施形態之壓力式流量控制裝置的概略構成的區塊圖。　　圖2係顯示圖1的控制部的內部構成的區塊圖。　　圖3係顯示圖1的壓力式流量控制裝置的動作的流程圖。

Claims

一種壓力式流量控制裝置，其係在將孔口的上游側壓力P ₁保持在下游側壓力P ₂的約2倍以上的狀態下，將通過前述孔口的混合氣體的流量Q，由流量係數FF進行算出的壓力式流量控制裝置，　　前述混合氣體係由第1氣體及第2氣體所成，前述第1氣體與前述第2氣體的混合比係成為第1氣體：第2氣體=X：（1-X），　　該壓力式流量控制裝置係具備有：　　第1運算手段，其係將前述混合氣體的平均密度ρ _AV、平均比熱比κ _AV及平均氣體常數R _AV，使用前述第1氣體的密度ρ（A）、前述第2氣體的密度ρ（B）、前述第1氣體的比熱比κ（A）、前述第2氣體的比熱比κ（B）、前述第1氣體的氣體常數R（A）、及前述第2氣體的氣體常數R（B），藉由：　　ρ _AV=X・ρ（A）+（1-X）・ρ（B）、　　κ _AV=X・κ（A）+（1-X）・κ（B）、及　　R _AV=X・R（A）+（1-X）・R（B）　　進行計算；　　第2運算手段，其係將k設為常數，使用前述平均密度ρ _AV、前述平均比熱比κ _AV及前述平均氣體常數R _AV，將前述混合氣體的流量係數FF，藉由　　FF=(k/ρ _AV){2/(κ _AV+1)} ^1/(κAV-1)[κ _AV/{(κ _AV+1)R _AV}] ^1/2進行算出；及　　第3運算手段，其係使用前述混合氣體的流量係數FF，將由前述孔口被輸出的前述混合氣體的流量Q，藉由Q=FF・S・P ₁（1/T ₁） ^1/2（其中，孔口剖面積S、前述孔口的上游側的氣體的溫度T ₁）進行算出。
如申請專利範圍第1項之壓力式流量控制裝置，其中，另外具備有：　　調節手段，其係被配置在前述孔口的上游側，用以調節前述混合氣體之對前述孔口的供給量；及　　控制手段，其係以所被算出的前述混合氣體的前述流量Q成為預定的目標流量Q ₀的方式，控制藉由前述調節手段所致之供給量。
如申請專利範圍第1項或第2項之壓力式流量控制裝置，其中，另外具備有：　　記憶手段，其係關於3種以上的氣體的各個，記憶密度、比熱比及氣體常數；及　　收訊手段，其係由外部受理特定前述第1氣體及前述第2氣體的特定資訊，　　前述第1運算手段係將對應前述特定資訊的前述氣體的前述密度ρ（A）及ρ（B）、前述比熱比κ（A）及 κ（B）、以及前述氣體常數R（A）及R（B），由前述記憶手段讀出，來計算前述混合氣體的前述平均密度ρ _AV、前述平均比熱比κ _AV及前述平均氣體常數R _AV。
一種壓力式流量控制裝置之流量算出方法，其係在將孔口的上游側壓力P ₁保持在下游側壓力P ₂的約2倍以上的狀態下，算出通過前述孔口的混合氣體的流量Q的壓力式流量控制裝置之流量算出方法，　　前述混合氣體係由第1氣體及第2氣體所成，前述第1氣體與前述第2氣體的混合比係成為第1氣體：第2氣體=X：（1-X），　　該壓力式流量控制裝置之流量算出方法係具備有：　　第1步驟，其係使用前述第1氣體的密度ρ（A）、前述第2氣體的密度ρ（B）、前述第1氣體的比熱比κ（A）、前述第2氣體的比熱比κ（B）、前述第1氣體的氣體常數 R（A）、及前述第2氣體的氣體常數R（B），將前述混合氣體的平均密度ρ _AV、平均比熱比κ _AV及平均氣體常數R _AV，藉由：　　ρ _AV=X・ρ（A）+（1-X）・ρ（B）、　　κ _AV=X・κ（A）+（1-X）・κ（B）、及　　R _AV=X・R（A）+（1-X）・R（B）　　進行計算；　　第2步驟，其係將k設為常數，使用前述平均密度ρ _AV、前述平均比熱比κ _AV及前述平均氣體常數R _AV，將前述混合氣體的流量係數FF，藉由　　FF=(k/ρ _AV){2/(κ _AV+1)} ^1/(κAV-1)[κ _AV/{(κ _AV+1)R _AV}] ^1/2進行算出；及　　第3步驟，其係使用前述混合氣體的流量係數FF，將由前述孔口被輸出的前述混合氣體的流量Q，藉由Q=FF・S・P ₁（1/T ₁） ^1/2（其中，孔口剖面積S、前述孔口的上游側的氣體的溫度T ₁）進行算出。
一種壓力式流量控制裝置之流量控制方法，其係在混合氣體所通過的孔口的上游側配置有流量調節手段的壓力式流量控制裝置之流量控制方法，其係具備有：　　藉由如申請專利範圍第4項之流量算出方法，算出通過前述孔口的前述混合氣體的流量Q的步驟；及　　以所被算出的前述流量Q成為預定的目標流量Q ₀的方式調整前述流量調節手段的步驟。