TWI687658B - 流體控制器的異常檢測裝置、異常檢測系統、異常檢測方法及流體控制器 - Google Patents

流體控制器的異常檢測裝置、異常檢測系統、異常檢測方法及流體控制器 Download PDF

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杉田勝幸
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Abstract

本發明之課題為：在流體控制器中，即使是流體的洩漏很少的情況也可檢測出洩漏；以及，藉由活用資訊通訊技術，而容易地監視位於遠處的流體控制器或複數個流體控制器之流體的洩漏異常。本發明提供一種異常檢測裝置1，用來檢測出設有流體可流通的流路211、利用隔離構件與流路211隔離的封閉空間S、及可使封閉空間S與外部連通的洩放口LP之流體控制器2的異常，該異常檢測裝置1係具有：檢測封閉空間S內的壓力之壓力感測器11；執行預定的資訊處理之處理模組；以及將壓力感測器11以可裝拆的方式固定至洩放口LP而且在固定狀態下將洩放口LP與外部阻斷之裝拆機構。處理模組係藉由比較壓力感測器11所檢測的檢測值與預定的閾值來判別出流體控制器2的異常，且將流體控制器2的異常之判別結果發送至伺服器。

Description

流體控制器的異常檢測裝置、異常檢測系統、異常檢測方法及流體控制器
本發明係關於在流體控制裝置中檢測流體的洩漏之技術。
以往，在半導體晶圓的表面形成薄膜之成膜處理中係求薄膜的微細化，而在近年來使用一種以原子等級(level)或分子等級的厚度形成薄膜之稱為ALD(Atomic Layer Deposition：原子層沉積)的成膜方法。
然而，如此的薄膜的微細化要求流體控制器做以往所沒有的高頻率的開閉動作，而有容易因其負荷而引起流體的洩漏等情形。因此，對於可容易地檢測出流體控制器中的流體的洩漏之技術之要求升高。
而且，在半導體製程中會使用反應性高且毒性極高的氣體，所以能夠在洩漏微小時檢測出洩漏、且能夠在遠端檢測出洩漏很重要。
針對此點，專利文獻1中提出的方案係：一種由形成於控制流體的流量之控制器的外表面之孔及安裝於該孔之洩漏檢測構件所構成之密封部破損檢測機構，且前述孔係與控制器內的空隙連通，前述洩漏檢測構件係由安裝於前述孔之筒狀體及設於該筒狀體之可動構件所構成，該可動構件係設成可藉由充滿於控制器內的前述空隙內的洩漏流體的壓力而向前述筒狀體的外側方移動。
此外，專利文獻2中提出的方案係：一種附接有密封部破損檢測機構之控制器，該密封部破損檢測機構係由形成於控制流體的流量之控制器的外表面之孔及安裝於該孔之洩漏檢測構件所構成，前述孔係與控制器內的空隙連通，前述洩漏檢測構件係藉由特定流體的存在而進行感應。
另外，專利文獻3中提出的方案係一種檢測流體的洩漏之洩漏檢測裝置，具備有：感測器保持體；超音波感測器，以與設於洩漏檢測對象構件而使洩漏檢測對象構件內的密封部分和外部連通之洩放口(leak port)相向之方式由感測器保持體加以保持；超音波通路，設於超音波感測器的感測面與洩放口之間；以及處理電路，處理在超音波感測器測得的超音波。
(先前技術文獻) (專利文獻)
(專利文獻1)日本特開平04-093736號公報
(專利文獻2)日本特開平05-126669號公報
(專利文獻3)日本特開2014-21029號公報
然而，專利文獻1記載之密封部破損檢測機構中，雖然可判別控制器內的空隙之壓力增加，但並無法判別負壓，在流體的洩漏很少之情況下，會有可動構件未充分動作而無法檢測洩漏之虞。
另外，專利文獻2記載之附接有密封部破損檢測機構之控制器中，係在流體的洩漏很少之情況下，會有被吹掃氣體(purge gas)稀釋導致洩漏檢測構件不進行感應之虞，此外，也有洩漏檢測構件對預定的流體不進行感應之虞。
再者，專利文獻3記載之洩漏檢測裝置中，則是在流體的洩漏很少之情況下，會有超音波微弱而無法檢測洩漏之虞。
每個專利文獻都在對於流體的微小洩漏之檢測能力有改善的餘地。
因此，本發明的其中一個目的在提供：在流體控制器中，即使是流體的洩漏很少的情況也可檢測出洩漏之技術。此外，本發明的其中一個目的在提供：藉由活用資訊通訊技術，而容易地監視位於遠處的流體控制器或複數個流體控制器中之流體的洩漏之技術。
為了達成上述目的，本發明的一個面向之流體控制器的異常檢測裝置，係用來檢測出設有流路、利 用隔離構件與該流路隔離的封閉空間、及可使該封閉空間與外部連通的洩放口之流體控制器的異常，該異常檢測裝置具有：檢測前述封閉空間內的壓力之壓力感測器；執行預定的資訊處理之處理模組；以及將前述壓力感測器以可裝拆的方式固定至前述洩放口，而且在固定狀態下將前述洩放口與外部阻斷之裝拆機構，前述處理模組係執行：藉由比較前述壓力感測器所檢測的檢測值與預定的閾值來判別出前述流體控制器的異常之判別處理；以及將前述流體控制器的異常之判別結果發送至伺服器之通訊處理。
此外，可更具有檢測前述流體控制器的驅動壓之驅動壓感測器；並且前述處理模組還可依據所檢測的前述流體控制器的驅動壓而修正前述預定的閾值。
此外，可更具有檢測前述流體控制器的開閉動作之開閉檢測機構；並且前述處理模組還可依據所檢測的前述流體控制器的開閉動作而修正前述預定的閾值。
此外，可更具有量測外部溫度之溫度感測器；並且前述處理模組還可依據所量測的前述外部溫度而修正前述預定的閾值。
此外，藉由前述處理模組所執行的通訊處理，係可以預定的週期將流體往前述封閉空間的洩漏之判別結果發送到前述伺服器。
此外，在聚集有複數個流體控制器而形成的流體控制裝置中，藉由安裝於各流體控制器之裝置的處理模組所執行的通訊處理，係可以按各裝置不同的時序將 自我識別資訊、以及前述流體的洩漏之判別結果發送到前述伺服器。
此外，前述隔離構件可為隔膜(diaphragm)，且可具有使前述隔膜抵接或離開設於前述流路的閥座(seat)之閥機構。
此外，本發明的另一個面向之流體控制器的異常檢測系統，係用來檢測出設有流路、利用隔離構件與該流路隔離的封閉空間、及可使該封閉空間與外部連通的洩放口之流體控制器的異常，在該異常檢測系統中，以可裝拆的方式固定至前述流體控制器之資訊提供裝置與伺服器係構成為可進行通訊，前述資訊提供裝置係具有：檢測前述封閉空間內的壓力之壓力感測器；將前述壓力感測器所檢測的檢測值發送到前述伺服器之通訊模組；以及將前述壓力感測器以可裝拆的方式固定至前述洩放口，而且在固定狀態下將前述洩放口與外部阻斷之裝拆機構，前述伺服器係執行：藉由比較從前述資訊提供裝置接收的檢測值與預定的閾值來判別出前述流體控制器的異常之判別處理。
此外，本發明的另一個面向之流體控制器的異常檢測方法，係用來檢測出設有流路、利用隔離構件與該流路隔離的封閉空間、及可使該封閉空間與外部連通的洩放口之流體控制器的異常，該異常檢測方法係利用將壓力感測器以可裝拆的方式固定至前述洩放口而且在固定狀態下將前述洩放口與外部阻斷之裝置，來執行下列程 序：檢測前述封閉空間內的壓力之程序；藉由比較前述壓力感測器所檢測的檢測值與預定的閾值來判別出前述流體控制器的異常之程序；以及將前述流體控制器的異常之判別結果發送至伺服器之程序。
此外，本發明的另一個面向之流體控制器係可檢測異常之流體控制器，係具有：流路；利用隔離構件與前述流路隔離的封閉空間；可使前述封閉空間與外部連通的洩放口；檢測前述封閉空間內的壓力之壓力感測器；將前述壓力感測器以可裝拆的方式固定至前述洩放口，而且在固定狀態下將前述洩放口與外部阻斷之裝拆機構；以及執行預定的資訊處理之處理模組；前述處理模組係執行：藉由比較前述壓力感測器所檢測的檢測值與預定的閾值來判別出前述流體控制器的異常之判別處理；以及將前述流體控制器的異常之判別結果發送至伺服器之通訊處理。
根據本發明，在流體控制器中，即使是流體的洩漏很少的情況也可檢測出洩漏。此外，還具有下述效果：藉由與伺服器的協同動作，即使是針對位於遠處的流體控制器或複數個流體控制器也可容易地監視流體的洩漏等。
1、5‧‧‧異常檢測裝置
2‧‧‧流體控制器
3、7、9‧‧‧伺服器
4‧‧‧中繼裝置
6、8‧‧‧資訊提供裝置
11‧‧‧壓力感測器
12‧‧‧裝拆機構
13、53‧‧‧處理模組
21‧‧‧閥體
22‧‧‧致動器體
23‧‧‧致動器蓋
23a‧‧‧驅動壓導入口
31、72、93‧‧‧通訊處理部
51、81‧‧‧驅動壓感測器
52、82‧‧‧溫度感測器
63、83‧‧‧通訊模組
71、91‧‧‧判別處理部
92‧‧‧修正處理部
121‧‧‧殼體
122‧‧‧固定構件
131、531‧‧‧判別處理部
132、533‧‧‧通訊處理部
211‧‧‧流路
211a‧‧‧流入路
211b‧‧‧流出路
211c‧‧‧閥室
212‧‧‧閥座
213‧‧‧隔膜
221‧‧‧閥盤
222‧‧‧按壓配接器
223‧‧‧活塞
224‧‧‧彈簧
225、226、227、1213‧‧‧O形環
231、232‧‧‧驅動壓導入路
233‧‧‧驅動壓導入室
532‧‧‧修正處理部
631、831‧‧‧通訊處理部
1214‧‧‧密封材
LP‧‧‧洩放口
NW1、NW2‧‧‧網路
S‧‧‧封閉空間
第1圖係顯示將本發明的第一實施形態之流體控制器 的異常檢測裝置安裝到流體控制器後的狀態之外觀斜視圖。
第2圖係顯示將本實施形態之流體控制器的異常檢測裝置安裝到流體控制器後的狀態之斷面圖，(a)顯示閉閥狀態，(b)顯示開閥狀態。
第3圖係顯示本實施形態之流體控制器的異常檢測裝置所形成的網路的構成之示意圖。
第4圖係顯示以可裝拆的方式安裝有本實施形態之流體控制器的異常檢測裝置之流體控制器之外觀斜視圖。
第5圖係顯示本實施形態之流體控制器的異常檢測裝置之外觀斜視圖，(a)顯示外側，(b)顯示抵接至流體控制器之側。
第6圖係顯示將本實施形態之流體控制器的異常檢測裝置安裝到流體控制器之際的樣子之分解斜視圖。
第7圖係顯示本實施形態之流體控制器的異常檢測裝置、構成為可與該異常檢測裝置通訊之伺服器所具備的功能之功能方塊圖。
第8圖係顯示本發明的第二實施形態之流體控制器的異常檢測裝置、構成為可與該異常檢測裝置通訊之伺服器所具備的功能之功能方塊圖。
第9圖係顯示本發明的第三實施形態之流體控制器的異常檢測系統所具備的功能之功能方塊圖。
第10圖係顯示本發明的第四實施形態之流體控制器的異常檢測系統所具備的功能之功能方塊圖。
[實施例1]
以下，參照圖式來說明本發明的第一實施形態之流體控制器的異常檢測裝置。
另外，於以下的說明中，雖為求方便而按照在圖上的方向將構件等的方向指稱為上下左右，但此並非用來限定本發明之實施或使用之際的構件等的方向。
如第1、2圖所示，本實施形態之異常檢測裝置1係以可裝拆的方式安裝至流體控制器2，且用來檢測出流體控制器2的異常(特別是流體控制器2內的流體的洩漏)之裝置。
另外，該異常檢測裝置1係如第3圖所示，構成為可透過網路NW1、NW2而與伺服器3通訊，且提供與流體控制器2的異常有關之資訊至該伺服器3。另外，第3圖顯示聚集有複數個流體控制器2而構成流體控制裝置10的例子。
首先，說明適用本實施形態的異常檢測裝置1之流體控制器2。
以適用本實施形態的異常檢測裝置1之流體控制器2而言，於第4圖顯示直接式隔膜閥(direct diaphragm valve)。此流體控制器2在外觀上係由閥體21、配設於閥體21的上端之大致圓筒狀的致動器體(actuator body)22、及安裝於致動器體22的上端之致動器蓋23所構成。
如第2圖所示，在閥體21內設有供流體流 入之流入路211a及供流體流出之流出路211b、以及與該流入路211a及流出路211b連通之閥室211c。該流入路211a、流出路211b、及閥室211c係一體地構成供流體流通之流路211。
另外，在流入路211a與閥室211c連通之部位的周緣設有環狀的閥座212。在閥座212上還設有隔膜213，該隔膜213係藉由抵接或離開閥座212而讓流體從流入路211a往流出路211b流通、或使該流通被阻斷。
隔膜213係由不銹鋼、鎳鈷系合金等金屬或氟系樹脂所構成之圓盤狀的構件，作為使流路211與封閉空間S相隔離的隔離構件而發揮功能。當此隔膜213因為被供給作為驅動壓之空氣之關係而從閥盤221的按壓被放開時，中央部就會利用本身的恢復力或流路211內的壓力而向從閥座212離開之方向移位而從閥座212離開。結果，成為使得閥室211c開放，且流入路211a與流出路211b連通之狀態。
另一方面，當作為驅動壓之空氣的供給停止而使得隔膜213受到閥盤221按壓時，隔膜213的中央部就會對於閥座212向抵接至閥座212之方向移位而抵接於閥座212。結果，成為阻斷閥室211c，且阻斷流入路211a及流出路211b之狀態。
另外，一般而言，在隔離構件除了採用本例的隔膜213之外，也可採用蛇腹(bellows)。不過，蛇腹雖然可使行程(流量範圍)加大，但另一方面也會使致動器 體內的體積變化變大，所以在流體控制器的開閉動作時必須使呼吸口(相當於本例中之洩放口LP)開放。
另一方面，在如本例之直接式隔膜構造(亦即，藉由使隔膜213抵接或離開閥座212，而讓流體從流入路211a往流出路211b流通、或使該流通被阻斷之構造)中，致動器體22內的體積變化較少。因而，即使在藉由本例之異常檢測裝置1維持為使洩放口LP與外部阻斷之狀態，流體控制器2也可沒問題地進行開閉動作。因此，本例之異常檢測裝置1可說是很適合用於由直接式隔膜構造構成之流體控制器2。
在致動器體22內設有：按壓隔膜213之閥盤221、按壓隔膜213的周緣之按壓配接器(adapter)222、藉由上下滑動而透過閥盤212使隔膜213抵接或離開閥座212之活塞223、以及將活塞223往下方彈壓之彈簧224。
按壓配接器222係從上方按壓住隔膜213的周緣，防止流經流路211之流體從隔膜213的周緣部附近洩漏到致動器體22內。
在活塞223的上端側設有小徑的保持部，在該保持部保持有O形環225。此O形環225密封住活塞223的外周面與連通至致動器蓋23的驅動壓導入口23a之驅動壓導入路231的內周面之間。藉此，從驅動壓導入口23a導入之空氣會不洩漏地導入至活塞223內的驅動壓導入路232。
在活塞223的中間部也設有小徑的保持 部，在該保持部保持有O形環226。此O形環226密封住活塞223的外周面與致動器體22的內周面之間。藉由O形環226及O形環227而形成之空間，係形成與活塞223內的驅動壓導入路232連通之驅動壓導入室233。
從致動器蓋23的驅動壓導入口23a導入之空氣，係經由與驅動壓導入口23a連通之驅動壓導入路231及活塞223內的驅動壓導入路232而導入至該驅動壓導入室233。當空氣導入至驅動壓導入室233時，就抵抗彈簧224的彈壓力而將活塞223往上方上推。藉此，隔膜213從閥座212離開而成為開閥狀態，使流體流通。
另一方面，當沒有空氣導入至驅動壓導入室233時，就依從彈簧224的彈壓力將活塞223往下方下推。藉此，隔膜213會抵接於閥座212而成為閉閥狀態，而阻斷流體之流通。
在活塞223的下端側也設有小徑的保持部，在該保持部保持有O形環227。此O形環227密封住活塞223的外周面與致動器體22的內周面之間。藉此，在致動器體22內之供閥盤221上下動的部分，形成由隔膜213及O形環227所區隔出的封閉空間S。
該封閉空間S只透過設於致動器體22之洩放口LP與外部連通，但當將異常檢測裝置1的壓力感測器11固定至洩放口LP時，就會將洩放口LP與外部阻斷而成為氣密狀態。
此處，設於致動器體22之洩放口LP係構 成為使封閉空間S與外部連通之貫通孔。該洩放口LP係用來檢測由於隔膜213的破損等使流體洩漏到封閉空間S的情形之孔，本實施形態之異常檢測裝置1係安裝至此洩放口LP。
另外，在流體控制器2做通常動作之際，洩放口LP也作為可隨著活塞223的上下動而吸取排放致動器體22內的空氣之呼吸口而發揮功能。
此外，洩放口LP還在流體控制器2的完成品檢查中作為檢查流路211的氣密性之際的測試口(test port)而發揮功能。該完成品檢查係藉由將異常檢測裝置1從流體控制器2拆下，且在此狀態使惰性的氦氣(He)等流通至流路211而進行。
本實施形態之異常檢測裝置1係可在之後安裝至既已製成或既已設置的流體控制器2者，可使用作為呼吸口或測試口等而設置之洩放口LP來檢測流體的洩漏。因此，無需在流體控制器2設置用來安裝本發明之異常檢測裝置1之專用的洩放口。
如第3圖所示，由以上構成所形成之流體控制器2係聚集有複數個而構成流體控制裝置10。在此情況也一樣，將異常檢測裝置1安裝至構成流體控制裝置10之各個流體控制器2。
異常檢測裝置1係藉由檢測封閉空間S內的壓力來檢測流體從流路211往封閉空間S的洩漏等，以檢測出隔膜213之破損等之流體控制器2的異常之裝置。
該異常檢測裝置1係如第5、6圖所示，除了具有壓力感測器11、以及由殼體121及固定構件122所構成之裝拆機構12(將殼體121及固定構件122統稱為「裝拆機構12」)之外，還具有執行預定的資訊處理之處理模組13(將參照第7圖而在後面說明)。另外，處理模組13可設為與壓力感測器11不同個體而收納於殼體121內，亦可構成為壓力感測器11的一部分。
壓力感測器11係經由洩放口LP而檢測流體控制器2的封閉空間S內的壓力。
該壓力感測器11係由檢測封閉空間S內的壓力變化之感壓元件、及將由感壓元件所檢測之壓力的檢測值轉換為電氣訊號之轉換元件等所構成。
另外，壓力感測器11可用來檢測表壓(gauge pressure)或大氣壓任一者，只要依據各自的情況來設定判別處理部131(將參照第7圖而在後面說明)所參考的閾值即可。
此外，本實施形態中，雖係藉由壓力感測器11來檢測封閉空間S內的壓力變化，而檢測出因為流體的洩漏等所導致之流體控制器2的異常，但亦可採用電容式麥克風單元(condenser microphone unit)來作為壓力感測器11。亦即，電容式麥克風單元具有感受到音波就會振動之振動板、以及與振動板相向配置之相向電極，且可將振動板與相向電極之間的靜電容量的變化轉換為電壓的變化而作為聲音訊號。而且，該電容式麥克風單元係將設於振動板的 背面側之空氣室堵塞住而藉此成為無指向性(全指向性)。在無指向性之情況，電容式麥克風單元可接收來自所有方向的音波造成的音壓的變化而動作，所以可利用作為壓力感測器。
由殼體121及固定構件122所構成之裝拆機構12係用來將異常檢測裝置1以可裝拆的方式安裝至流體控制器2之機構，係將壓力感測器11以可裝拆的方式固定至洩放口LP，而且在固定狀態下將洩放口LP與外部阻斷。
由大致箱型形狀所形成之殼體121係在一側的側面具有嵌合孔1211a以用來保持壓力感測器11，藉由使壓力感測器11的前端部嵌合於該嵌合孔1211a而保持住壓力感測器11。
另外，在殼體121之抵接於流體控制器2之面，係由配合流體控制器2所抵接之部位的形狀而切割成大致半圓柱狀而成的形狀所形成，且在殼體121的寬度方向的兩側面設有螺栓孔1212a以供用來將固定構件122的端部固定住之螺栓12b螺合。
又，在殼體121內可適當地收納用來使壓力感測器11驅動之內部電源等。
固定構件122係由彈性的金屬、橡膠等可伸縮的彈性材料所構成之帶狀的構件，且以與流體控制器2之供該固定構件122捲繞之部分(本例中為致動器體22)的外周的長度大致相同(或較其略短)的長度所構成。
在該固定構件122的兩端，係與殼體121的一對螺栓孔1212a對應而形成有一對螺栓孔122a。將螺栓12b螺合到固定構件122的螺栓孔122a及殼體121的螺栓孔1212a，藉此維持為將固定構件122的兩端固定至殼體121的側面，且固定構件122捲繞於流體控制器2之狀態。藉此，將保持於殼體121之壓力感測器11推抵於洩放口LP。
此處，從異常檢測裝置1已安裝於流體控制器2之狀態將螺栓12b鬆開，並使殼體121與固定構件122相分離，就可將異常檢測裝置1從流體控制器2拆下，藉此使洩放口LP開放。
另外，在本例中，係利用O形環1213密封住壓力感測器11與殼體121之間。並且，在壓力感測器11與洩放口LP之間安裝密封材1214，來防止洩漏到流體控制器2的封閉空間S之流體洩漏到外部。
處理模組13係由CPU(Central Processing Unit)及記憶體所構成，藉此而如第7圖所示具備有由判別處理部131及通訊處理部132所構成之功能方塊。此處理模組13係藉由預定的配線等而構成為可與壓力感測器11協同動作，而可從該壓力感測器11接受資料的供給。
判別處理部131係執行下述處理：藉由比較在參考用表(table)等所保持的預定的閾值、與壓力感測器11所檢測的壓力的檢測值，來判別出因為流體往封閉空間S的洩漏等所導致之流體控制器2的異常之處理。亦即，在通常使用時，將由流體控制器2的閥的開閉所設想 的封閉空間S內的壓力的極限值作為預定的閾值。然後，在封閉空間S內的壓力的檢測值超過該閾值之情況，判別為於流體控制器2發生了異常。如此的判別的合理性，係基於：由於隔膜213的破損等導致流體洩漏到封閉空間S使得封閉空間S內的壓力上升的結果、或由於流路211內的減壓導致封閉空間S內的壓力減少的結果，可以視為封閉空間S內的壓力的檢測值已超過閾值。
通訊處理部132係用來執行將判別處理部131所做出的判別結果發送至伺服器3的處理之功能部。本實施形態中係在異常檢測裝置1與伺服器3之間設置中繼裝置4，且透過該中繼裝置4將來自異常檢測裝置1之資訊提供至伺服器3。
具體而言，藉由通訊處理部132所發送的資料，係經由藉例如Bluetooth(註冊商標)、紅外線通訊、或Zigbee(註冊商標)等無線通訊而實現的網路NW1而暫時發送至中繼裝置4，再從中繼裝置4經由藉無線或有線的LAN(區域網路)等而實現的網路NW2而發送至伺服器3。
此外，該通訊處理部132能夠以一小時或一天等任意設定的預定的週期發送判別處理部131所做出的判別結果。關於此點，雖然流體的微量洩漏難以在其瞬間就檢測出，但若是數天的程度就會升壓而成為可檢測出。另一方面，因為封閉空間S為氣密的空間，所以即使有微小洩漏發生也難以立即造成問題。因此，即使是以預定的週期進行發送也無妨。再者，在如此以預定的週期進 行資訊的發送之情況，可抑制消耗電力。
此外，如第3圖所示，在聚集有複數個流體控制器2而構成流體控制裝置10之情況，安裝於各流體控制器2之異常檢測裝置1的通訊處理部132能夠以按各異常檢測裝置1不同的時序(timing)將可識別自我的自我識別資訊、以及判別處理部131所做出的判別結果發送至伺服器3。
藉由將可個別地識別異常檢測裝置1的自我識別資訊發送至伺服器3，就可判別是構成流體控制裝置10之複數個流體控制器2之中的哪一個已招致異常。
另外，藉由以按各異常檢測裝置1不同的時序將判別結果發送至伺服器3，可避免封包碰撞之問題，而且與一齊發送之情況相比較還可防止暫時性之處理的過負荷。再者，與一齊發送之情況不同，由於無需按各異常檢測裝置1而變更資料發送所利用的無線頻道(channel)，所以不用準備很多頻道。尤其在藉Bluetooth(註冊商標)而構成網路NW1之情況，由於同時連接台數有限(通常為7台)，所以可藉由變更發送的時序來使用超過同時連接台數之數目的異常檢測裝置1。
伺服器3係由CPU、CPU所執行的電腦程式、記憶電腦程式及預定的資料之RAM(Random Access Memory)及ROM(Read Only Memory)、以及硬碟等外部記憶裝置等之硬體資源所構成。
該伺服器3具有：通訊處理部31，用以透過中繼裝置 4而從異常檢測裝置1接收流體往流體控制器2之封閉空間S的洩漏之判別結果。伺服器3從異常檢測裝置1接收到的資訊係適當地依據來自流體控制器2的管理者或監視者等所使用的終端機之請求，而提供至該監視者等所使用的終端機。
中繼裝置4係透過網路NW1而從異常檢測裝置1接收資料，並且透過網路NW2而將該接收到的資料發送至伺服器3。
另外，本實施形態中，雖然是使中繼裝置4存在於異常檢測裝置1與伺服器3之間，但亦可構成為異常檢測裝置1與伺服器3可直接進行資料通訊。
藉由將由以上構成所形成之異常檢測裝置1安裝至流體控制器2，就可根據壓力感測器11所檢測的封閉空間S內的壓力與預定的閾值之比較，而檢測出因為流體往封閉空間S的洩漏等所導致之流體控制器2的異常。
又，異常檢測裝置1係以可裝拆的方式安裝至流體控制器2，因此在要檢查(check)流體控制器2中的流體的洩漏之情況等，可依據需要而容易地將異常檢測裝置1拆下，也可安裝至既已製成品的流體控制器2。
又，由於與流體控制器2的異常有關之資訊係匯集到伺服器3，因此流體控制器2的監視者等能夠無負擔地監視流體控制器2的動作狀況。
又，由於安裝有異常檢測裝置1之流體控制器2為直 接式隔膜閥，因此封閉空間S內的壓力變化較小，即使被異常檢測裝置1堵塞住洩放口LP也不會妨礙到流體控制器2的動作。
再者，異常檢測裝置1係在檢測出流體控制器2的封閉空間S的壓力後，將預定的閾值與檢測值相比較而藉此來檢測出流體控制器2的異常，因此即使是已招致封閉空間S內變為負壓之異常的情況，也可檢測到。
又，在以上的本實施形態中，於異常檢測裝置1亦可設有：在判別為於流體控制器2有異常之際，用來使異常檢測裝置1本身發出關於該異常的警告之手段。具體而言例如，可由可辨識的燈具等來構成。此點在後述的其他實施形態也一樣。
另外，用來以可裝拆的方式將異常檢測裝置1安裝至流體控制器2之裝拆機構12的構造只不過是一個例子，只要能夠將壓力感測器11裝配到流體控制器2的洩放口LP，且將其固定成可裝拆即可，亦可採用其他的構造。
又，雖以由隔膜213及O形環227所區隔出的空間作為封閉空間S，且藉由檢測其內部的壓力來檢測出流體控制器2的異常，但只要是利用隔膜213加以區隔出且設有洩放口LP之流體控制器2內的密閉空間，即可將該密閉空間作為封閉空間S並檢測壓力，藉此來檢測出隔膜213破損等之流體控制器2的異常。
[實施例2]
接著，說明本發明的第二實施形態之流體控制器的異常檢測裝置。
如第8圖所示，本實施形態之異常檢測裝置5係除了具有上述的第一實施形態之異常檢測裝置1所具備的壓力感測器11及裝拆機構12之外，還具有檢測流體控制器2的驅動壓之驅動壓感測器51及量測外部溫度之溫度感測器52。另外，本實施形態之異常檢測裝置5所具備的處理模組53係構成包含判別處理部531、修正處理部532、及通訊處理部533之功能方塊。
另外，處理模組53與上述的第一實施形態一樣，被收納於壓力感測器11或構成裝拆機構12之殼體121內等。此外，本實施形態之處理模組53係藉由預定的殼體及配線等而構成為亦可與驅動壓感測器51及溫度感測器52協同動作，而可從該驅動壓感測器51及溫度感測器52接受資料的供給。
又，以可裝拆的方式安裝有本實施形態之異常檢測裝置5之流體控制器2的功能及構造係與上述的第一實施形態中的一樣。另外，本實施形態之異常檢測裝置5透過網路NW1,NW2將判別處理部531所做的判別結果發送至構成為可以中繼裝置4為中繼而進行通訊之伺服器3之功能也與上述的第一實施形態一樣。
又，只要沒有特別提及，本實施形態的說明中標註有與第一實施形態相同的號碼(符號)之構件及功能部等係與上述的構件及功能部保有相同的功能或執行相同的處理， 故將其說明予以省略。
驅動壓感測器51係檢測流體控制器2的驅動壓。
此驅動壓感測器51係例如安裝於流體控制器2的驅動壓導入口23a，檢測導入到流體控制器2內之作為驅動壓之空氣的壓力。與檢測出的空氣的壓力有關之資訊係供給至修正處理部532。
溫度感測器52係量測設置流體控制器2的環境的外部溫度。與量測出的外部溫度有關之資訊係供給至修正處理部532。
判別處理部531係與第一實施形態之判別處理部131一樣，執行下述處理：藉由比較在參考用表等所保持的預定的閾值、與壓力感測器11所檢測的壓力的檢測值，來判別出因為流體往封閉空間S的洩漏等所導致之流體控制器2的異常之處理。另一方面，在本實施形態中，係在藉由修正處理部532修正該預定的閾值時，於已受到修正之際，判別處理部531係執行下述處理：藉由比較修正後的閾值、與壓力感測器11所檢測的壓力的檢測值，來判別出因為流體往封閉空間S的洩漏等所導致之流體控制器2的異常之處理。
修正處理部532係依據驅動壓感測器51所檢測的空氣的壓力或溫度感測器52所量測的外部溫度，而修正判別處理部531為了判別流體往封閉空間S的洩漏所參考的預定的閾值。
亦即，當為了使流體控制器2開閉而使空氣的壓力變化時，封閉空間S內的壓力就會因為活塞223之上下動而變化。因此，修正處理部532要將預定的閾值修正成使判別處理部531能夠區別由於該空氣的壓力所造成之封閉空間S內的壓力的變化、與由於流體控制器2的異常所引起之封閉空間S內的壓力的變化，而判別出流體控制器2的異常。具體而言，在有空氣導入之情況，由於封閉空間S內的壓力會減少所以將閾值修正為較低之值，而在將空氣排出之情況，由於封閉空間S內的壓力會上升所以將閾值修正為較高之值。如此，不管隨著空氣的壓力變化而產生的封閉空間S內的壓力變化為何，判別處理部531都可判別出由於流體的洩漏等之流體控制器2的異常而引起的封閉空間S內的壓力的變化。
此處，因為使用驅動壓感測器51，所以即使在流體控制器2的開閉動作中，也可判別出因為流體的洩漏等所造成之封閉空間S內的壓力變化。亦即，藉由進行實驗求出從驅動壓轉換到必要的修正值之適當的轉換函數，就也可修正活塞233移動的瞬間之封閉空間S內的過渡的壓力變化。
同時，在即使根據驅動壓感測器51的檢測值而預期到封閉空間S內的壓力上升但壓力感測器11的檢測值卻未上升之情況，可判斷為活塞223或壓力感測器11的故障。
此外，封閉空間S內的壓力也會因外部溫度而變化。因此，修正處理部532要將預定的閾值修正成 使判別處理部531能夠區別由於該外部溫度所造成之封閉空間S內的壓力的變化、與由於流體控制器2的異常所引起之封閉空間S內的壓力的變化，而判別出流體控制器2的異常。具體而言，係依據外部溫度的上升將閾值修正為較高之值，且依據外部溫度的下降將閾值修正為較低之值。結果，不管隨著外部溫度的變化而產生的封閉空間S內的壓力變化為何，判別處理部531都可判別出由於流體的洩漏等之流體控制器2的異常而引起的封閉空間S內的壓力的變化。
通訊處理部533與上述的第一實施形態中之通訊處理部132一樣，係用來執行將判別處理部531所做的判別結果予以發送的處理之功能部。本實施形態也是在異常檢測裝置5與伺服器3之間設置中繼裝置4，且透過該中繼裝置4而從異常檢測裝置5提供資訊至伺服器3。
另外，通訊處理部533所採取的通訊手段及方式、網路NW1、NW2的構成都與上述的第一實施形態一樣。而且，本實施形態中，資料的發送也同樣能夠以預定的週期執行。
根據由以上構成所形成之本實施形態的異常檢測裝置5，即使封閉空間S內的壓力因為作為驅動壓之空氣或外部溫度而變化，也可將其與由於流體的洩漏等之流體控制器2的異常所引起的封閉空間S內的壓力的變化予以識別，而檢測出流體控制器2的異常。
又，作為本實施形態的變形例，亦可設置 用來檢測流體控制器2之藉開關(switch)操作等而進行的開閉動作之開閉檢測機構，來取代用來檢測流體控制器2的驅動壓之驅動壓感測器51。
亦即，作為驅動壓之空氣的壓力會由於流體控制器2的開閉動作而變化，因而會引起封閉空間S內的壓力變化。因此，也可藉由檢測流體控制器2的開閉動作來使修正處理部532修正預定的閾值，藉此區別由於流體控制器2的開閉所造成之封閉空間S內的壓力的變化、與由於流體控制器2的異常所引起之封閉空間S內的壓力的變化，而判別出流體控制器2的異常。
[實施例3]
說明本發明的第三實施形態之流體控制器的異常檢測系統。
如第9圖所示，本實施形態之異常檢測系統60係由資訊提供裝置6、中繼裝置4、以及伺服器7所構成。此異常檢測系統60中，伺服器7具備有與上述的第一實施形態之異常檢測裝置1所具備的判別處理部131一樣的功能部，且在伺服器7側判別出因為流體往封閉空間S內的洩漏等所導致之流體控制器2的異常。
本實施形態之資訊提供裝置6與上述的第一實施形態之異常檢測裝置1一樣具有壓力感測器11及裝拆機構12，不過其具有只執行資料通訊的通訊模組63，以取代處理模組13。
通訊模組63係與上述的第一實施形態的處 理模組13一樣，例如收納在壓力感測器11或構成裝拆機構12之殼體121內等，並且藉由預定的配線等而構成為可與壓力感測器11協同動作，而可從該壓力感測器11接受資料的供給。
另外，該通訊模組63所具備之通訊處理部631係執行將壓力感測器11所檢測的封閉空間S內的壓力的檢測值發送至伺服器7之處理。
又，本實施形態中也是在資訊提供裝置6與伺服器7之間設置中繼裝置4，且透過該中繼裝置4而從資訊提供裝置6提供資訊至伺服器7。另外，通訊處理部631所採取的通訊手段及方式、網路NW1、NW2的構成都與上述的第一實施形態一樣。而且，本實施形態中，資料的發送也同樣能夠以預定的週期執行。
又，以可裝拆的方式安裝有本實施形態之資訊提供裝置6之流體控制器2的功能及構造係與上述的第一實施形態一樣。另外，只要沒有特別提及，本實施形態的說明中標註有與第一實施形態相同的號碼(符號)之構件及功能部等係與上述的構件及功能部保有相同的功能或執行相同的處理，故將其說明予以省略。
伺服器7係由CPU、CPU所執行的電腦程式、記憶電腦程式及預定的資料之RAM及ROM、以及硬碟等外部記憶裝置等之硬體資源所構成，且構成包含判別處理部71及通訊處理部72之功能部。
判別處理部71係與第一實施形態中之判別 處理部131一樣，執行下述處理：藉由比較在參考用表等所保持的預定的閉值、與壓力感測器11所檢測的壓力的檢測值，來判別出因為流體往封閉空間S的洩漏等所導致之流體控制器2的異常之處理。此處，本實施形態中，壓力感測器11所檢測的壓力的檢測值係經由網路NW1、NW2而由通訊處理部72加以取得。
通訊處理部72係透過中繼裝置4而從資訊提供裝置6接收與壓力感測器11所檢測之封閉空間S內的壓力的檢測值有關之資訊。
在本實施形態中，因為流體的洩漏等所導致之流體控制器2的異常之判別係在伺服器7側執行，但亦可與第一實施形態一樣，將在伺服器7判別出之流體控制器2的異常之判別結果適當地依據來自流體控制器2的監視者等所使用的終端機之請求而提供至該監視者等所使用的終端機。
根據以上的本實施形態之異常檢測系統60的構成，也與第一實施形態一樣可檢測出因為流體控制器2中之流體的洩漏等所導致之流體控制器2的異常。而且，根據本實施形態，在伺服器7側執行流體控制器2的異常之判別處理，結果可使安裝至流體控制器2之資訊提供裝置6的構成簡化，且判別處理部71所執行的程式的除錯(debug)等維護工作也會變容易。
[實施例4]
說明本發明的第四實施形態之流體控制器 的異常檢測系統。
如第10圖所示，本實施形態之異常檢測系統80與上述的第三實施形態之異常檢測系統60一樣由資訊提供裝置8、中繼裝置4、以及伺服器9所構成，但係資訊提供裝置8具有驅動壓感測器81及溫度感測器82，且伺服器9具有修正處理部92之例。
驅動壓感測器81及溫度感測器82係分別由與上述的第二實施形態中之驅動壓感測器51及溫度感測器52一樣的構成及功能所構成者，且分別檢測流體控制器2的驅動壓及外部溫度。
通訊模組83與上述的第一實施形態的處理模組13一樣，收納在壓力感測器11或構成裝拆機構12之殼體121內等，並且藉由預定的配線等而構成為除了可與壓力感測器11協同動作之外也可與驅動壓感測器81及溫度感測器82協同動作。而且，與壓力感測器11、驅動壓感測器81、及溫度感測器82所檢測的封閉空間S內的壓力的檢測值、驅動壓、及外部溫度有關之資訊，係由通訊模組83所具備之通訊處理部831以中繼裝置4為中繼而發送至伺服器9。
又，本實施形態也是在資訊提供裝置8與伺服器9之間設置中繼裝置4，且透過該中繼裝置4而從資訊提供裝置8提供資訊至伺服器9。另外，通訊處理部831所採取的通訊手段及方式、網路NW1、NW2的構成都與上述的第一實施形態一樣。而且，本實施形態中，資料 的發送也同樣能夠以預定的週期執行。
又，以可裝拆的方式安裝有本實施形態之資訊提供裝置8之流體控制器2的功能及構造係與上述的第一實施形態一樣。另外，只要沒有特別提及，本實施形態的說明中標註有與第一實施形態相同的號碼(符號)之構件及功能部等係與上述的構件及功能部保有相同的功能或執行相同的處理，故將其說明予以省略。
伺服器9係由CPU、CPU所執行的電腦程式、記憶電腦程式及預定的資料之RAM及ROM、以及硬碟等外部記憶裝置等之硬體資源所構成，且構成包含判別處理部91、修正處理部92、及通訊處理部93之功能部。
判別處理部91係與第二實施形態之判別處理部531一樣，執行下述處理：藉由比較預定的閾值、與壓力感測器11所檢測的壓力的檢測值，來判別出因為流體往封閉空間S的洩漏等所導致之流體控制器2的異常之處理；不過，在作為流體控制器2的異常之判別處理的基準之預定的閾值已受到修正處理部92修正之際，係以修正後的閾值為基準而執行判別出流體控制器2的異常之處理。
修正處理部92與第二實施形態中的修正處理部532一樣，依據驅動壓感測器81所檢測的空氣的壓力、溫度感測器82所量測的外部溫度，而修正判別處理部91為了判別出流體控制器2的異常所參考的預定的閾值。不過，本實施形態與第二實施形態不同，與空氣的壓力及外部溫度有關之資訊係經由網路NW1、NW2而從資訊提 供裝置8供給至伺服器9。
通訊處理部93係透過中繼裝置4而從資訊提供裝置8接收與壓力感測器11所檢測的封閉空間S內的壓力的檢測值、驅動壓感測器81所檢測的驅動壓、及溫度感測器82所量側的外部溫度有關之資訊。
根據由以上構成所形成的本實施形態之異常檢測系統80，也與第二實施形態一樣，即使在封閉空間S內的壓力因為作為驅動壓之空氣或外部溫度而變化時，也可將其與由於流體的洩漏等所引起的封閉空間S內的壓力的變化予以識別，而檢測出因為流體往封閉空間S的洩漏等所導致之流體控制器2的異常。而且，根據本實施形態，係在伺服器9側執行流體控制器2的異常之判別處理，結果可使安裝至流體控制器2之資訊提供裝置8的構成簡化，且判別處理部91及修正處理部92所執行的程式的除錯等維護工作也會變容易。
另外，在本實施形態中，也可構成變形例設置有用來檢測流體控制器2之藉開關操作等而進行的開閉動作之開閉檢測機構，來取代用來檢測流體控制器2的驅動壓之驅動壓感測器81。在此情況，當利用開閉檢測機構檢測流體控制器2的開閉動作時，就將相關的資訊經由網路NW1、NW2供給至修正處理部92。當由修正處理部92據此而修正預定的閾值時，就可區別由於流體控制器2的開閉所造成之封閉空間S內的壓力的變化、與由於流體控制器2的異常所引起之封閉空間S內的壓力的變化，而 判別出流體控制器2的異常。
另外，在以上的實施形態中，異常檢測裝置1、5或資訊提供裝置6、8雖然構成為與流體控制器2不同個體，但不限於此，亦可由異常檢測裝置1、5或資訊提供裝置6、8與流體控制器2一體地構成流體控制器。
1‧‧‧異常檢測裝置
2‧‧‧流體控制器
11‧‧‧壓力感測器
21‧‧‧閥體
22‧‧‧致動器體
23‧‧‧致動器蓋
23a‧‧‧驅動壓導入口
121‧‧‧殼體
122‧‧‧固定構件
211‧‧‧流路
211a‧‧‧流入路
211b‧‧‧流出路
211c‧‧‧閥室
212‧‧‧閥座
213‧‧‧隔膜
221‧‧‧閥盤
222‧‧‧按壓配接器
223‧‧‧活塞
224‧‧‧彈簧
225、226、227‧‧‧O形環
231、232‧‧‧驅動壓導入路
233‧‧‧驅動壓導入室
1213‧‧‧O形環
1214‧‧‧密封材
LP‧‧‧洩放口
S‧‧‧封閉空間

Claims (9)

  1. 一種流體控制器的異常檢測裝置，係用來檢測出設有流路、利用隔離構件與該流路隔離的封閉空間、及可使該封閉空間與外部連通的洩放口之流體控制器的異常，該異常檢測裝置具有：檢測前述封閉空間內的壓力之壓力感測器；檢測前述流體控制器的驅動壓之驅動壓感測器；執行預定的資訊處理之處理模組；以及將前述壓力感測器以可裝拆的方式固定至前述洩放口，而且在固定狀態下將前述洩放口與外部阻斷之裝拆機構；前述處理模組係執行：藉由比較前述壓力感測器所檢測的檢測值與預定的閾值來判別出前述流體控制器的異常之判別處理；依據藉由前述驅動壓感測器所檢測的前述流體控制器的驅動壓而修正前述預定的閾值之修正處理：以及將前述流體控制器的異常之判別結果發送至伺服器之通訊處理。
  2. 一種流體控制器的異常檢測裝置，係用來檢測出設有流路、利用隔離構件與該流路隔離的封閉空間、及可使該封閉空間與外部連通的洩放口之流體控制器的異常，該異常檢測裝置具有：檢測前述封閉空間內的壓力之壓力感測器； 檢測前述流體控制器的開閉動作之開閉檢測機構；執行預定的資訊處理之處理模組；以及將前述壓力感測器以可裝拆的方式固定至前述洩放口，而且在固定狀態下將前述洩放口與外部阻斷之裝拆機構；前述處理模組係執行：藉由比較前述壓力感測器所檢測的檢測值與預定的閾值來判別出前述流體控制器的異常之判別處理；依據藉由前述開閉檢測機構所檢測的前述流體控制器的開閉動作而修正前述預定的閾值之修正處理；以及將前述流體控制器的異常之判別結果發送至伺服器之通訊處理。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之流體控制器的異常檢測裝置，更具有量測外部溫度之溫度感測器；並且前述處理模組還依據所量測的前述外部溫度而修正前述預定的閾值。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之流體控制器的異常檢測裝置，其中，藉由前述處理模組所執行的通訊處理，係以預定的週期將流體往前述封閉空間的洩漏之判別結果發送到前述伺服器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之流體控制器的異常檢測裝置，其中， 在聚集有複數個流體控制器而形成的流體控制裝置中，藉由安裝於各流體控制器之裝置的處理模組所執行的通訊處理，係以按各裝置不同的時序將自我識別資訊、以及前述流體的洩漏之判別結果發送到前述伺服器。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之流體控制器的異常檢測裝置，其中，前述隔離構件為隔膜，且具有使前述隔膜抵接或離開設於前述流路的閥座之閥機構。
  7. 一種流體控制器的異常檢測系統，係用來檢測出設有流路、利用隔離構件與該流路隔離的封閉空間、及可使該封閉空間與外部連通的洩放口之流體控制器的異常，在該異常檢測系統中，以可裝拆的方式固定至前述流體控制器之資訊提供裝置與伺服器係構成為可進行通訊，前述資訊提供裝置係具有：檢測前述封閉空間內的壓力之壓力感測器；檢測前述流體控制器的驅動壓之驅動壓感測器；將前述壓力感測器所檢測的檢測值及前述驅動壓感測器所檢測的前述流體控制器的驅動壓發送到前述伺服器之通訊模組；以及將前述壓力感測器以可裝拆的方式固定至前述洩放口，而且在固定狀態下將前述洩放口與外部阻斷之裝拆機構， 前述伺服器係執行：藉由比較從前述資訊提供裝置接收的前述檢測值與預定的閾值來判別出前述流體控制器的異常之判別處理；以及依據從前述資訊提供裝置所接收的前述流體控制器的驅動壓而修正前述預定的閾值之修正處理。
  8. 一種流體控制器的異常檢測方法，係用來檢測出設有流路、利用隔離構件與該流路隔離的封閉空間、及可使該封閉空間與外部連通的洩放口之流體控制器的異常，該異常檢測方法係利用將壓力感測器以可裝拆的方式固定至前述洩放口而且在固定狀態下將前述洩放口與外部阻斷之裝置，來執行下列程序：檢測前述封閉空間內的壓力之程序；藉由驅動感測器檢測前述流體控制器的驅動壓之程序；藉由比較前述壓力感測器所檢測的檢測值與預定的閾值來判別出前述流體控制器的異常之程序；依據藉由前述驅動壓感測器所檢測的前述流體控制器的驅動壓而修正前述預定的閾值之程序；以及將前述流體控制器的異常之判別結果發送至伺服器之程序。
  9. 一種可檢測異常之流體控制器，係具有：流路； 利用隔離構件與前述流路隔離的封閉空間；可使前述封閉空間與外部連通的洩放口；檢測前述封閉空間內的壓力之壓力感測器；檢測前述流體控制器的驅動壓之驅動壓感測器；將前述壓力感測器以可裝拆的方式固定至前述洩放口，而且在固定狀態下將前述洩放口與外部阻斷之裝拆機構；以及執行預定的資訊處理之處理模組；前述處理模組係執行：藉由比較前述壓力感測器所檢測的檢測值與預定的閾值來判別出前述流體控制器的異常之判別處理；依據藉由前述驅動壓感測器所檢測的前述流體控制器的驅動壓而修正前述預定的閾值之修正處理：以及將前述流體控制器的異常之判別結果發送至伺服器之通訊處理。
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