TWI689674B - 閥、閥的異常診斷方法及電腦程式 - Google Patents

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原田章弘
鈴木裕也
松田
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Abstract

本發明的目的在於可正確且簡便地進行閥的動作異常診斷。
可檢測動作異常的閥V1係具有：磁鐵M1，係安裝於依據閥V1的開閉動作而滑動之軸桿53的推壓適配器52附近；以及磁性感測器M2，係安裝在按住隔膜51之周緣的推壓適配器52的內側，並與軸桿53相對向之面，以檢測與磁鐵M1之間的距離變化。再者，異常判定手段係比對下述兩種距離變化以判定有無異常，該兩種距離變化為：藉由磁性感測器M2所檢測出之異常診斷時的磁鐵M1和磁性感測器M2的距離變化，以及預先量測之正常時的磁鐵M1和磁性感測器M2的距離變化。

Description

閥、閥的異常診斷方法及電腦程式
本發明係關於一種可進行異常診斷之閥及閥的異常診斷方法。
在供給半導體製造過程所使用之供給製程流體的流體供給線路中，係使用自動閥體等的流體控制機器。
近年來，ALD(Atomic Layer Deposition，原子層沉積)等半導體製造過程高階化、複雜化，而使配備於氣體單元的流體控制機器的機器數量增加。此外，因受流體控制機器的高階化，亦使電氣配線或供給驅動壓之空氣管(air tube)等，流體控制機器周邊的配線複雜化。
此點，在專利文獻1中已揭示一種閥，係具備：基體(body)及閥體，該基體係形成有第1流路及第2流路，該閥體係連通或阻斷第1流路與第2流路之間；其中，基體係具有：基部、第1連結部及第2連結部；該基部係具有位於閥體側的第1面及位於第1面之相反側的第2面，該第1連結部係具有與第2面形成段差部的第3面， 該第2連結部係具有與第1面形成段差部的第4面；而第1流路係具有第1-1流路與第1-2流路，第1-1流路的第1-1端口(port)係在第3面開口，第1-2流路的第1-3端口係連通於第1-1流路的第1-2端口，而且朝向閥體開口，第1-2流路的第1-4端口係在第4面開口，前述第1流路與前述第2流路係可透過第1-3端口連通，第1連結部係連結於另一閥之基體中之相當於第2連結部的部分，第1-1流路與另一閥之基體中之相當於第1-2流路的流路連通。
此外，就閥的異常診斷的技術而言，在專利文獻2中已揭示一種壓力式流量控制裝置之孔口堵塞檢測方法，其係考慮流量控制裝置包括由操縱閥體、孔口、檢測操縱閥體與孔口之間的上游側壓力的壓力檢測器以及流量設定電路，並將上游側壓力保持為下游側壓力的約兩倍以上並演算下游側的流量，且藉由該演算流量與設定流量的差信號對操縱閥體做開閉控制，該孔口堵塞檢測方法係於該流量控制裝置中，包含下述步驟：將設定流量保持為100%流量之高設定流量的第一步驟；將此高設定流量切換保持為0%流量的低設定流量且測量上游側壓力而獲得壓力衰減資料的第二步驟；比對在相同條件下孔口未堵塞時所量測到的基準壓力衰減資料與前述壓力衰減資料的第三步驟；以及當從切換成前述低設定流量起經過預定時間後的壓力衰減資料相對於基準壓力衰減資料之偏差達預定度以上時，通報堵塞的第四步驟。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2016-223533號公報
專利文獻2：日本專利第3546153號公報
受到如此之半導體製造過程的高階化、複雜化的影響，造成配備於流體供給線路之閥的負擔嚴峻，亦使得維護頻率及產品壽命週期加快。因此，期盼可正確且簡便地判定閥的動作異常的方法。
此外，電氣配線或空氣管的複雜化會有導致因折曲或扭曲所引起的動作不良的疑慮，且配線的連接對象變得混亂，造成維護等的不便。再者，還會有欲以配線簡化來實現保障電磁性能、降低雜訊或防止反應延遲的要求，故此亦考慮到上述的狀況，用以判定閥之動作異常的功能或構造，最好是不會導致電氣配線或空氣管之複雜化者。
因此，本發明的一個目的在於可正確且簡便地進行閥的動作異常診斷。
為了達成上述目的，本發明之一態樣的閥，其係可檢測動作異常，該閥具備有：軸桿，係依據閥的開閉動作而滑動；推壓適配器，係按住隔膜的周緣；位置感測器，係安裝在前述推壓適配器，檢測與軸桿之預定部位之間的距離變化；以及異常判定手段，係比對下述兩種距 離變化以判定有無異常，該兩種距離變化為：藉由前述位置感測器所檢測出之異常診斷時的前述預定部位和前述位置感測器的距離變化，以及預先量測之正常時的前述預定部位和前述磁性感測器的距離變化。
此外，亦可設為更具備有：安裝於前述推壓適配器附近之預定部位的磁鐵；前述位置感測器係包含用以檢測與前述磁鐵之間的距離變化的磁性感測器，該磁性感測器係安裝在位於前述推壓適配器的內側並與前述軸桿相對向之面；前述異常判定手段係比對下述兩種距離變化以判定有無異常，該兩種距離變化為：藉由前述磁性感測器所檢測出之異常診斷時的前述磁鐵和前述磁性感測器的距離變化，以及預先測量之正常時的前述磁鐵和前述磁性感測器的距離變化。
此外，亦可設為前述異常判定手段係依據異常診斷時之前述軸桿的頂面或底面的位置是否處於正常時的頂面或底面的位置，來判定有無異常。
此外，亦可設為前述異常判定手段係依據異常診斷時的前述軸桿的行程是否與正常時的行程一致，來判定有無異常。
此外，亦可設為前述異常判定手段係依據異常診斷時的前述軸桿的作動速度是否與正常時的作動速度一致，來判定有無異常。
此外，亦可設為前述位置感測器的位置檢測精密度為±0.01mm至±0.001mm。
本發明之另一態樣之閥的異常診斷方法，該閥係具備有：軸桿，係依據閥的開閉動作而滑動；推壓適配器，係按住隔膜的周緣；以及位置感測器，係安裝於前述推壓適配器，且檢測與前述軸桿之預定部位之間的距離變化；該閥的異常診斷方法係具有比對下述兩種距離變化以判定有無異常之步驟，該兩種距離變化為：藉由前述位置感測器所檢測出之異常診斷時的前述預定部位和前述位置感測器的距離變化，以及預先量測之正常時的前述預定部位和前述位置感測器的距離變化。
本發明之另一態樣之電腦程式，係用以診斷閥的異常，該閥係具備有：軸桿，係依據閥的開閉動作而滑動；推壓適配器，係按住隔膜的周緣；以及位置感測器，係安裝於前述推壓適配器，且檢測與前述軸桿之預定部位之間的距離變化；該電腦程式係使電腦執行比對下述兩種距離變化以判定有無異常的處理，該兩種距離變化為：藉由前述位置感測器所檢測之異常診斷時的前述預定部位和前述位置感測器的距離變化，以及預先量測之正常時的前述預定部位和前述位置感測器的距離變化。
另外，電腦程式係可由記憶於可讀取電腦程式之各式各樣的記錄媒體來提供。
依據本發明，可正確且簡便地進行閥的動作異常診斷。此外，亦不導致流體供給線路的複雜化。
1、2‧‧‧氣體單元
3‧‧‧閥本體
3a‧‧‧驅動壓導入口
4‧‧‧驅動壓控制裝置
6‧‧‧閥基體
7‧‧‧閥帽部
8‧‧‧外罩部
9‧‧‧致動部
10、10a、10b、10c‧‧‧主纜線
11、12、13‧‧‧延長纜線
20、20a、20b、20c‧‧‧主管
21、22、23‧‧‧延長管
40‧‧‧外殼
44‧‧‧排氣通路
45‧‧‧配線
51‧‧‧隔膜
52‧‧‧推壓適配器
53‧‧‧軸桿
61‧‧‧基台部
62‧‧‧圓筒部
62a、74a‧‧‧凹部
62b‧‧‧開縫
71‧‧‧閥座
72‧‧‧隔膜
73‧‧‧隔膜壓桿
74‧‧‧閥帽
75‧‧‧閥帽壁
75a‧‧‧貫插孔
75b‧‧‧開口部
75c、81a、81c‧‧‧螺紋孔
75d、81b、81d‧‧‧螺絲
75e、82b、83a、83b、741c‧‧‧貫通孔
75f‧‧‧螺栓
76‧‧‧可撓式纜線
77‧‧‧電路基板
78‧‧‧連接器
81‧‧‧外罩
82、83‧‧‧平板
82a‧‧‧缺口部
91‧‧‧致動器基體
91a‧‧‧貫插孔
92‧‧‧致動器帽蓋
92a‧‧‧開口部
93‧‧‧活塞
93a‧‧‧開口部
94‧‧‧彈簧
101、102‧‧‧分支纜線
111、112、113、114‧‧‧副纜線
121、122、123、124‧‧‧副纜線
131、132、133、134‧‧‧副纜線
211、212、213‧‧‧延長管
214、215、216、217、218‧‧‧副管
221、222、223‧‧‧延長管
224、225、226、227、228‧‧‧副管
231、232、233‧‧‧延長管
234、235、236、327、238‧‧‧副管
411、412‧‧‧自動閥體
421、422‧‧‧閥體驅動部
431、432、433‧‧‧驅動壓導入路
L1、L2、L3‧‧‧流體供給線路
611‧‧‧流入路
613‧‧‧流出路
714‧‧‧閥體室
731‧‧‧基體部
731a‧‧‧條溝
732‧‧‧擴徑部
741‧‧‧隔板部
741a‧‧‧貫插孔
741b‧‧‧螺紋孔
741d‧‧‧連通孔
911‧‧‧周壁
931‧‧‧擴徑部
932‧‧‧驅動壓導入路
C1、C2、C3‧‧‧分支連接器
E‧‧‧電源供給源
F(F1、F2、F3)‧‧‧流量控制裝置
G‧‧‧驅動壓供給源
J1‧‧‧分支接頭
J11、J111、J112、J113‧‧‧接頭
J12、J121、J122、J123‧‧‧接頭
J13、J131、J132、J133‧‧‧接頭
M1、M3‧‧‧磁鐵
M2、M4‧‧‧磁性感測器
V1(V11至V14、V21至24、V31至34)、V2‧‧‧閥
P‧‧‧壓力感測器
S1‧‧‧驅動壓導入室
S2‧‧‧密閉空間
O7、O91、O92‧‧‧O形環
第1圖係顯示本發明之實施形態的閥之內部構造的示意圖。
第2圖係顯示藉由具備本發明實施形態之閥的流體供給線路所構成之氣體單元的外觀立體圖。
第3圖係顯示藉由具備本實施形態之閥的流體供給線路所構成之氣體單元的俯視圖。
第4圖係顯示藉由具備本實施形態之閥的流體供給線路所構成之氣體單元的側視圖。
第5圖係顯示本實施形態之閥的內部構造的剖面圖，第5圖(a)為整體圖，第5圖(b)為部分放大圖。
第6圖係顯示本實施形態之閥的功能構成之一例的功能圖。
第7圖為在藉由具備本實施形態之閥的流體供給線路所構成的氣體單元中，顯示出纜線之配線構造的示意圖。
第8圖為在藉由具備本實施形態之閥的流體供給線路所構成的氣體單元中，顯示出驅動壓供給路之連接構造的示意圖。
第9圖為在藉由本實施形態之變形例的流體供給線路所構成的氣體單元中，顯示出驅動壓供給路之連接構造的示意圖。
第10圖係顯示藉由本發明之另一實施形態的流體供給線路所構成的氣體單元的外觀立體圖。
第11圖為在藉由本發明之另一實施形態的流體供給 線路所構成的氣體單元中，顯示出纜線之配線構造的示意圖。
第12圖為在藉由本發明之另一實施形態的流體供給線路所構成的氣體單元中，顯示出驅動壓供給路之連接構造的示意圖。
第13圖係顯示本發明之另一實施形態之閥，第13圖(a)為外觀立體圖，第13圖(b)為俯視圖。
第14圖係顯示本發明之另一實施形態之閥的內部構造的A-A線段剖面圖，第14圖(a)顯示閥體閉狀態，第14圖(b)顯示閥體開狀態。
第15圖係顯示本發明之另一實施形態之閥的內部構造的B-B線段剖面圖，第15圖(a)顯示閥體閉狀態，第15圖(b)顯示閥體開狀態。
第16圖係顯示構成本發明之另一實施形態之流體控制裝置的流體控制機器的分解立體圖。
第17圖係顯示構成本發明之另一實施形態之流體控制裝置的流體控制機器的分解立體圖。
第18圖係顯示構成本發明之另一實施形態之流體控制裝置的流體控制機器的分解立體圖。
●閥V1
以下，針對本發明之實施形態的閥及該閥的異常診斷方法加以說明。
如第1圖所示，本實施形態之閥V1係具備有：閥本體 3，及連結於閥本體3的驅動壓控制裝置4。
閥本體3係例如為隔膜閥(diaphragm valve)等，在流體控制裝置之氣體線路中所使用的閥，其至少具備用以將從外部所供給的驅動壓導入至內部的驅動壓導入口3a隔膜。
驅動壓控制裝置4係連結於閥本體3的驅動壓導入口3a，將從驅動壓供給源G所供給之驅動壓供給至閥本體3。
在驅動壓控制裝置4中，係具備有驅動壓導入路431、432、433，作為從線路外的驅動壓供給源G將驅動壓導入至閥本體3的導入路。驅動壓導入路431係連接於線路外的驅動壓供給源G。驅動壓導入路432係透過自動閥體411及自動閥體412而連結了驅動壓導入路431與驅動壓導入路433。驅動壓導入路433係連結於閥本體3的驅動壓導入口3a。
此外，在驅動壓控制裝置4中，係設有：N.C.(Normal Close：常關)的自動閥體411，係將驅動壓導入路431予以開閉；及N.O.(Normal Open：常開)的自動閥體412，係與自動閥體411連動而將驅動壓導入路433予以開閉，並且將要從驅動壓導入路433將驅動壓排出至裝置外A的排氣通路44予以開閉。
自動閥體411、412係分別被閥體驅動部421、422開閉。閥體驅動部421、422係從電源供給源E及指示信號發送源Q經由配線45接受電源的供給並且接 收指示動作的信號，而執行根據指示信號的動作。
另外，自動閥體411、412皆可藉由通常的電磁閥體或空氣作動型電磁閥體，或是電動閥體等各種的閥體來構成。
此驅動壓控制裝置4之自動閥體411、412、閥體驅動部421、422、驅動壓導入路431、432、433等係被中空之帽蓋(cap)狀的外殼(casing)40所覆蓋，藉由使外殼40覆蓋閥本體3之方式，而與閥本體3形成一體化。
另外，閥本體3與外殼40係可適當地藉由以螺絲固定或接著劑所進行之接著等的手段而一體化。
在由此種構成而成的驅動壓控制裝置4中，不論自動閥體411、412的開閉狀態，從線路外之驅動壓供給源G所供給的驅動壓都會一直經由驅動壓導入路431而供給至自動閥體411之處。
茲說明驅動壓控制裝置4的開閉動作，首先，當自動閥體411被閥體驅動部421開閥時，已被供給至自動閥體411的驅動壓會經由驅動壓導入路432而被導出至自動閥體412。此外，自動閥體412係與自動閥體411連動，會隨著自動閥體411的開閥而閉閥而使排氣通路44關閉，且經由驅動壓導入路433而將驅動壓供給至閥本體3。
另一方面，當自動閥體411被閥體驅動部421閉閥時，從驅動壓供給源G供給的驅動壓會被自動閥體411阻斷。此外，與自動閥體411連動的自動閥體412 係開閥，使排氣通路44開啟並排出閥本體3內的驅動壓。
依據本實施形態之閥V1，由於驅動壓控制裝置4與閥本體3係一體連結，因此可簡化連接於閥V1的配線。
此外，驅動壓係被供給至總是與閥本體3一體連結之驅動壓控制裝置4之自動閥體411之處，而在接近閥本體3之驅動壓導入口3a之處，維持成驅動壓被提高至一定壓力的狀態。結果，閥本體3在開閉時，不易受到驅動壓的壓力變化影響，而可將開閉速度保持為一定，進而可提升材料氣體之控制的精確度。
另外，上述的閥V1，雖設為使驅動壓控制裝置4連結於閥本體3的構造，但不限定於此，亦可確保用以使驅動壓控制裝置4內建於閥本體3內的空間，而使驅動壓控制裝置4內建於該空間。
接著，針對藉由上述閥V1所構成的流體供給線路加以說明。
如第2圖至第4圖所示，氣體單元1係具備本實施形態之三個流體供給線路L1、L2、L3。
在此，所謂「流體供給線路(L1、L2、L3)」，係指氣體單元(1)的構成單位之一，為藉由供製程流體流通的路徑及配設於該路徑上的一群流體控制機器所構成，並為可達成控制製程流體且獨立地處理被處理體的最小構成單位。氣體單元通常係並排設置複數個該流體供給線路而構成。此外，以下說明中所提及的「線路外」，係指不構成該流體供 給線路的部分或機構，並在線路外的機構中，包含供給流體供給線路之驅動所需之電力的電力供給源或供給驅動壓的驅動壓供給源，構成為可與流體供給線路進行通訊的裝置等。
流體供給線路L1、L2、L3係分別使複數個流體控制機器以不滲漏流體之方式連通者，流體控制機器係藉由包含上述之閥V1的閥(V11至V14、V21至V24、V31至V34)及流量控制裝置(F1至F3)而構成。另外，在以下的說明中，會有將閥(V11至V14、V21至V24、V31至V34)統稱為閥V1，而流量控制裝置(F1至F3)則統稱為流量控制裝置F的情形。
流量控制裝置F係在各流體供給線路L1、L2、L3中控制流體之流量的裝置。
該流量控制裝置F係例如可藉由流量範圍可變型流量控制裝置所構成。流量範圍可變型流量控制裝置係可藉由切換閥體的操作而自動地切換選擇流量控制域的裝置。
該流量範圍可變型流量控制裝置係例如具有小流量用與大流量用的流體通路，以作為往流量控制裝置之流量檢測部的流體通路。藉由透過小流量用流體通路而使小流量區域的流體流通至流量檢測部，並且將流量控制部的檢測位準切換為適於小流量區域之檢測的檢測位準，並且透過大流量用流體通路而使大流量區域的流體流通至前述流量檢測部，並且將流量控制部的檢測位準切換為適於大流量區域之流量之檢測的檢測位準，來分別切換大流量區域與 小流量區域的流體而進行流量控制。
此外，此種流量範圍可變型流量控制裝置，係使用孔口上游側壓力P1及/或孔口下側壓力P2，並將流通孔口之流體的流量設為Qc=KP1(K係比例常數)或Qc=KP2 m(P1-P2)n(K係比例常數，m與n為常數)進行演算的壓力式流量控制裝置，並為可將該壓力式流量控制裝置之操縱閥體的下游側與流體供給用管路之間的流體通路設為至少二個以上並聯狀的流體通路，並且使流體流量特性不同的孔口分別穿插至各並聯狀之流體通路者。此時，在小流量區域之流體的流量控制中，係使小流量區域的流體流通至一方的孔口，此外在大流量區域之流體的流量控制中，係至少使大流量區域的流體流通至另一方的孔口。
此外，亦可將流量的範圍設為三階段。此時，將孔口設為大流量用孔口、中流量用孔口與小流量用孔口之三種，並且使第一切換用閥、第二切換用閥及大流量孔口呈串聯狀穿插於一方的流體通路，此外使小流量孔口與中流量孔口穿插於另一方的流體通路，再者，使連通兩切換閥間的通路和連通小流量孔口與中流量孔口間的通路連通。
依據此流量範圍可變型流量控制裝置，既可擴大流量控制範圍，又可維持較高的控制精確度。
此外，在其他例中，係可藉由差壓控制式流量控制裝置來構成流量控制裝置F。差壓控制式流量控制裝置係使用從白努利(Bernoulli)定理所導出的流量演算式作為基礎，且對此加上各種的修正，藉此演算流體流量 且進行控制的裝置。
此差壓式流量控制裝置係具有：操縱閥部、孔口、孔口之上游側的流體壓力P1的檢測器、孔口之下游側的流體壓力P2的檢測器及孔口之上游側的流體溫度T的檢測器，其中，該操縱閥部係具備閥驅動部，而該孔口係設於操縱閥的下游側。再者，藉由內建的控制演算電路，從而使用來自各檢測器的檢測壓力及檢測溫度並藉由Q=C1‧P1/√T‧((P2/P1)m-(P2/P1)n)1/2(其中，C1係比例常數，m及n係常數)進行演算流體流量Q，並且對演算流量與設定流量之差進行演算。
依據差壓式流量控制裝置，可在線上(inline)的形態而且不會受到安裝姿勢限制下使用，再加上控制流量相對於壓力的變動亦幾乎不受到影響，可即時(real time)進行高精確度的流量測量或流量控制。
此種流量控制裝置F係具備：動作資訊取得機構、資訊處理模組，該動作資訊取得機構係取得流量控制裝置F之動作資訊，而該資訊處理模組係能夠匯集形成相同線路之閥V1的動作資訊而監視閥V1，並且控制各閥V1。
動作資訊取得機構係例如可藉由內建於流量控制裝置F的各種感測器、進行流量控制的演算裝置及執行此等感測器或演算裝置等之資訊之處理的資訊處理模組等而構成。
具體而言，針對構成相同之流體供給線路L1、L2、 L3的閥V1，係經由流量控制裝置F而使之從線路外的機構供給驅動壓，或使之能夠進行通訊，從而可將各閥V1的動作資訊匯集於流量控制裝置F。結果，總合各閥V1的動作資訊與流量控制裝置F的動作資訊並構成線路整體的動作資訊。
閥V1除了具有上述構成作為動作機構外，而且內建有取得閥V1之動作資訊的動作資訊取得機構、以及處理藉由該動作資訊取得機構所檢測出之資料的資訊處理模組，以作為可檢測出自身的動作異常的功能或機構。
第5圖係顯示如上述之閥V1的具體構成的一例。
該閥V1係具有磁感測器M2與磁鐵M1，以作為動作資訊取得機構。磁性感測器M2係安裝在按住隔膜51之周緣的推壓適配器(adapter)52的內側，並與軸桿(stem)53相對向之面。此外，在對應閥V之開閉動作而滑動之軸桿53的推壓適配器52附近，係安裝有磁鐵M1。
磁性感測器M2係偵測與被安裝在預定位置之磁鐵M1之間的距離變化，藉此不僅可檢測出閥V1的開閉狀態，而且可量測開度。
此外，磁性感測器M2具有連接用以傳送接收檢測出之資料的纜線等的情形，相對於此，磁鐵M1不需要如此的有線連接。因此，對上下動作的軸桿53安裝磁鐵M1，而在閥V1內位置為固定的推壓適配器52安裝磁 性感測器M2，藉此，連接在磁性感測器M2的纜線會伴隨著閥V1的動作而運動，可防止導致動作不良的情事。
在此，磁性感測器M2係具有平面線圈(coil)、振盪電路及累計電路，振盪頻率會依據與位於與相對向位置之磁鐵M1的距離變化而變化。並且，藉由累計電路來轉換此頻率而求出累計值，藉此不僅可測量出閥V1的開閉狀態，而且可測量出開閥時的開度。
再者，如第6圖所示，內建於閥V1的資訊處理模組係具有異常判定部，該異常判定部係作為根據藉由磁性感測器M2所取得的資料，進行判定閥V1有無異常的功能部。該異常判定部係比對藉由磁性感測器M2所檢測出的磁鐵M1和磁性感測器M2的距離變化與預先檢測出之正常時的磁鐵M1和磁性感測器M2的距離變化，而判定有無異常。
●異常判定部
在此，針對藉由異常判定部可執行的處理加以說明。
首先，異常判定部係可依據異常診斷時之軸桿53的頂面或底面的位置是否處於正常時的頂面或底面的位置來判定有無異常。也就是，根據磁性感測器M2與磁鐵M1的距離變化，檢測出軸桿53之作動時的頂面位置及底面位置。判別該頂面位置及底面位置是否與預先量測出之正常時的頂面位置及底面位置一致，若一致可判定為無異常，若不一致可判定為有異常。
而且，異常判定部係可依據異常診斷時的軸桿53的行程(stroke)是否與正常時的行程一致來判定有 無異常。也就是，根據磁性感測器M2與磁鐵M1的距離變化，量測出軸桿53之作動時的頂面位置至底面位置為止的移動距離(行程)。判別該行程是否與預先檢測出之正常時的行程一致，若一致可判定為無異常，若不一致可判定為有異常。
此外，異常判定部係可依據異常診斷時之軸桿53的作動速度是否與正常時之作動速度一致來判定有無異常。也就是，根據磁性感測器M2與磁鐵M1的距離變化，量測出軸桿53的作動時的作動速度。判別該作動速度是否與預先檢測出之正常時的作動速度一致，若一致可判定為無異常，若不一致可判定為有異常。
依據此種的閥V1的構成及其異常診斷方法，可正確且簡便地診斷閥V1的動作異常。而且，異常診斷的機構係匯集於閥V1內，故亦未導致氣體單元1的複雜化。結果，電氣配線或空氣管亦未複雜化而導致因折曲或扭曲所引起的動作不良，亦滿足保障電磁性能、降低雜訊或防止反應延遲的要求。
此外，上述例中，閥V1係具備有構成異常判定部的資訊處理模組，但不限定於此，亦可對設置於閥V1外或流體供給線路L1、L2、L3外的伺服器等賦予具備該資訊處理模組的功能。該情形，一面集中地監視構成流體供給線路L1、L2、L3的複數個閥V1，一面可確認各閥V1的動作異常。。
此外，除上述的磁性感測器M2之外，亦可 適當地於預定的部位安裝壓力感測器、溫度感測器、限位開關等以作為動作資訊取得機構。壓力感測器係藉由檢測預定空間內之壓力變化的感壓元件及將經由感壓元件所檢測出之壓力的檢測值轉換為電氣信號的壓電元件等所構成，以檢測出密閉之內部空間的壓力變化。
此外，溫度感測器係例如測量流體之溫度的感測器，且設置於流路的附近以測量該部位的溫度，從而可將該設置部位的溫度，視為流通於流路內之流體的溫度。
此外，限位開關係例如固定於活塞(piston)的附近，依據活塞的上下動作而切換開關。藉此，可偵測出閥V1的開閉次數或開閉頻率、開閉速度等。
經由此種閥V1內之動作資訊取得機構所取得的資訊或經由資訊處理模組所處理的資訊，亦可使之匯集至構成相同之流體供給線路L1、L2、L3的流量控制裝置F。
氣體單元1係與藉由供給驅動壓的驅動壓供給源、供給電力的電力供給源及進行通訊的通訊裝置等所構成之線路外的機構連接。
在此，構成氣體單元1的流體控制機器係藉由第一連接手段與第二連接手段而連接，該第一連接手段係直接連接線路外的機構與預定的流體控制機器，而該第二連接手段係從該第一連接手段分支，或經由該第一連接手段所連接之流體控制機器，而連接線路外的機構與其他的流體控制機器。具體而言，若為流體供給線路L1的情形，於之 後要詳述的第7圖中，就來自線路外的電力供給及與線路外的通訊而言，係由主纜線(main cable)10與延長纜線11構成第一連接手段，且由副纜線111、112、113、114構成第二連接手段。此外，在之後要詳述的第8圖中，就來自線路外之驅動壓的供給而言，係由主管(main tube)20、延長管21及副管214構成第一連接手段，且由延長管211、212、213、副管215、216、217、218構成第二連接手段。
電力之供給及與線路外的通訊，如第7圖所示，係可藉由連接線路外的機構與氣體單元1的主纜線10而達成。
主纜線10係藉由設於氣體單元附近的分支連接器C1而分支為延長纜線11與分支纜線101，而分支纜線101係藉由分支連接器C2而分支為延長纜線12與分支纜線102，而分支纜線102係經由分支連接器C3而連接於延長纜線13。
針對各流體供給線路L1、L2、L3觀之，就流體供給線路L1而言，延長纜線11係連接於流量控制裝置F1。從延長纜線11所連接著的流量控制裝置F1係導出副纜線111、112，副纜線111係連接於閥V11，而副纜線112係連接於閥V12。
此外，從副纜線112所連接著的閥V12，係導出副纜線113，副纜線113係連接於閥V13。再者，從副纜線113所連接著的閥V13，係導出副纜線114，副纜線114係連接於閥V14。
流體供給線路L2係亦藉由與流體供給線路L1相同的構成而與線路外的機構連接。
亦即，延長纜線12係連接於流量控制裝置F2。從延長纜線12所連接著的流量控制裝置F2，係導出副纜線121、122，副纜線121係連接於閥V21，而副纜線122係連接於閥V22。
此外，從副纜線122所連接著的閥V22，係導出副纜線123，副纜線123係連接於閥V23。再者，從副纜線123所連接著的閥V23，係導出副纜線124，副纜線124係連接於閥V24。
流體供給線路L3係亦藉由與流體供給線路L1相同的構成而與線路外的機構連接。
亦即，延長纜線13係連接於流量控制裝置F3。從延長纜線13所連接著的流量控制裝置F3，係導出副纜線131、132，副纜線131係連接於閥V31，而副纜線132係連接於閥V32。
此外，從副纜線132所連接著的閥V32，係導出副纜線133，副纜線133係連接於閥V33。再者，從副纜線133所連接著的閥V33，係導出副纜線134，副纜線134係連接於閥V34。
在此，關於流體供給線路L1，延長纜線11係連接於流量控制裝置F1，從流量控制裝置F1雖導出了副纜線111、112，但在流量控制裝置F1內延長纜線11與副纜線111、112係連接。連接係亦可為經由設於流量控制 裝置F1內的除法處理模組而成者，亦可為使延長纜線11分支而成者。
此外，在閥V12、V13中亦為：副纜線112與副纜線113連接，副纜線113與副纜線114連接。關於此副纜線112、113、114的連接，亦可為經由設於閥V12、V13內的資訊處理模組而成者，亦可為使副纜線112、113分支而成者。
無論哪一種連接，若為閥V11、V12、V13、V14係經由流量控制裝置F1以可通訊之方式與線路外的機構連接，並且形成為供給電力即可。
另外，關於其他流體供給線路L2、L3中的連接亦相同，閥V21、V22、V23、V24係藉由主纜線10、延長纜線12、及副纜線121、122、123、124，從而經由流量控制裝置F2而與線路外的機構連接。此外，閥V31、V32、V33、V34係藉由主纜線10、延長纜線13、及副纜線131、132、133、134，從而經由流量控制裝置F3而與線路外的機構連接。
如第8圖所示，驅動壓係從線路外的機構藉由主管20而供給至氣體單元。
主管20係藉由設於氣體單元附近的分支接頭J1，從而分支為用以依每一流體供給線路L1、L2、L3供給驅動壓的延長管21、22、23。
針對各流體供給線路L1、L2、L3觀之，就流體供給線路L1而言，延長管21係藉由接頭J11而分支 為延長管211與副管214。副管214係連接於流量控制裝置F1，藉此對流量控制裝置F1供給驅動壓。
延長管211係進一步藉由接頭J111而分支為延長管212與副管215。副管215係連接於閥V11，藉此對閥V11供給驅動壓。
同樣地，延長管212係進一步藉由接頭J112而分支為延長管213與副管216。副管216係連接於閥V12，藉此對閥V12供給驅動壓。
此外，延長管213係進一步藉由接頭J113分支為副管217與副管218。副管217係連接於閥V13，藉此對閥V13供給驅動壓。此外，副管218係連接於閥V14，藉此對閥V14供給驅動壓。
流體供給線路L2係亦藉由與流體供給線路L1相同的構成而供給驅動壓。
亦即，延長管22係藉由接頭J12而分支為延長管221與副管224。副管224係連接於流量控制裝置F2，藉此對流量控制裝置F2供給驅動壓。
延長管221係進一步藉由接頭J121而分支為延長管222與副管225。副管225係連接於閥V21，藉此對閥V21供給驅動壓。
同樣地，延長管222係進一步藉由接頭J122而分支為延長管223與副管226。副管226係連接於閥V22，藉此對閥V22供給驅動壓。
此外，延長管223係進一步藉由接頭J123而分支為副 管227與副管228。副管227係連接於閥V23，藉此對閥V23供給驅動壓。此外，副管228係連接於閥V24，藉此對閥V24供給驅動壓。
流體供給線路L3係亦藉由與流體供給線路L1相同的構成而供給驅動壓。
亦即，延長管23係藉由接頭J13而分支為延長管231與副管234。副管234係連接於流量控制裝置F3，藉此對流量控制裝置F3供給驅動壓。
延長管231係進一步藉由接頭J131而分支為延長管232與副管235。副管235係連接於閥V31，藉此對閥V31供給驅動壓。
同樣地，延長管232係進一步藉由接頭J132分支為延長管233與副管236。副管236係連接於閥V32，藉此對閥V32供給驅動壓。
此外，延長管233係進一步藉由接頭J133而分支為副管237與副管238。副管237係連接於閥V33，藉此對閥V33供給驅動壓。此外，副管238係連接於閥V34，藉此對閥V34供給驅動壓。
在此，關於流體供給線路L1，流量控制裝置F1與閥V11、V12、V13、V14係皆經由接頭J11、J111、J112、J113、延長管211、212、213及副管214、215、216、217、218而與延長管21或其之前的主管20連接，但不限定於此，亦可如第9圖所示，在連接延長管21與流量控制裝置F1之後，從流量控制裝置F1將驅動壓供給至各閥 V11、V12、V13、V14。此時，亦可在流量控制裝置F1內，設置用以將從主管20所供給的驅動壓分配至各閥V11、V12、V13、V14的機構，亦可使引入至流量控制裝置F1內的主管在流量控制裝置F1內分支。
另外，關於流體供給線路L2、L3，亦可與此同樣地進行。
依據此種流體供給線路L1、L2、L3的構成，用以進行電力供給或通訊的纜線即變得簡易，可減低雜訊，並且可抑制指示信號之傳送速度的延遲。此外，由於可減小供給驅動壓之管的內容積，因此可維持閥V1或流量控制裝置F之各流體控制機器的開閉速度，並且不會使各流體控制機器的開閉速度產生誤差。結果，可抑制每一流體控制機器之動作的參差不齊，而可提升流體供給線路L1、L2、L3的控制精確度。
而且，該情形，各閥V1連接成可與流量控制裝置F進行通訊，若流量控制裝置F可辨識並控制各閥V1，則可個別地辨識構成相同線路之各閥V1並診斷有無異常，或解析以線路整體觀之的各閥V1的動作。
另外，亦可將匯集於流量控制裝置F1、F2、F3之各流體供給線路L1、L2、L3的動作資訊，經由主纜線10而傳送至外部的資訊處理裝置，且在該資訊處理裝置中診斷有無異常或解析動作。另外，外部的資訊處理裝置，係可為構成線路外之機構的一部分者，亦可為連接成可與線路外之機構進行通訊者。此外，該外部的資訊處理裝置係可 藉由所謂的伺服器電腦等而構成。
另外，上述的流體供給線路L1、L2、L3亦可構成第10圖至第12圖所示的氣體單元2。
不同於氣體單元1，構成氣體單元2的流體供給線路L1、L2、L3係分別另與線路外的機構連接。
亦即，如第11圖所示，氣體單元2與電力的供給及線路外的通訊，可藉由連接線路外之機構與流體供給線路L1的主纜線10a、連接線路外之機構與流體供給線路L2的主纜線10b及連接線路外之機構與流體供給線路L3的主纜線10c而達成。
另外，在各流體供給線路L1、L2、L3中，從流量控制裝置F對於閥V1的連接，係與氣體單元1相同。
此外，如第12圖所示，驅動壓係從線路外的機構，依各流體供給線路L1、L2、L3藉由主管20a、20b、20c而供給至氣體單元2。
另外，在各流體供給線路L1、L2、L3中，從接頭J11、J12、J13對於流量控制裝置F或閥V1的連接，係與氣體單元1相同。
另外，關於上述的本實施形態，雖已設為氣體單元1、2均藉由三個流體供給線路L1、L2、L3所構成，但本發明之應用並不受線路的數量所限定。
此外，本發明之實施形態並不限定於上述的實施形態，若為本發明所屬領域具有通常知識者，可在不脫離本發明之範圍的範圍下，進行各種構成、手段或功能的變更 或追加等。
此外，本實施形態係使用磁性感測器M2，但不限定於此，若可檢測出軸桿53與推壓適配器52的位置關係，或者軸桿53與推壓適配器52之構件的預定部位彼此的距離的位置感測器，則亦可使用光學式位置感測器等其它種類的感測器。
而且，使用任一種位置感測器時，位置檢測精密度均選定會落在±0.01mm至±0.001mm者為較佳。其理由在於，就符合半導體製造過程用的閥而言，必須為±0.01mm等級之微細的開度控制以實現微細的流體控制，但若使用超過±0.001mm檢測精密度時，反而會檢測出閥V1附近的真空泵等所產生的振動而產生雜訊。
●閥V2
參照第13圖至第18圖針對在以上的本實施形態中與閥V1不同構造的另一實施形態的閥V2加以說明。
第13圖所示的閥V2為空氣作動式的直接隔膜閥，如第14圖至第16圖所示，具備有：閥基體6、閥帽(bonnet)部7、外罩部8以及致動部9。
如第14圖至第16圖所示，閥基體6係由形成流路的基台部61與設置於基台部61上之大致圓筒形狀的圓筒部62所構成。
基台部61係由平面觀看時以矩形形狀構成，當藉由複數個閥V2構成上述之氣體單元1(2)時，成為設置於基板或歧管塊(manifold block)上的部分。
圓筒部62係由在配設有閥帽部7之側的端面形成開口的中空形狀所構成，中空的內部係構成要收容閥帽部7的凹部62a。
該圓筒部62係設置有開縫(slit)62b，該開縫62b係具有沿軸心方向的長度，且在配設有閥帽部7之側並與基台部61為相反側的一端形成開口，並且從外側往凹部62a側貫通者。從閥帽壁75延伸出的可撓式纜線76係經由該開縫62b，而從內側導出到外側。
在凹部62a的下方及基台部61內係形成有：流體流入的流入路611、流體流出的流出路613以及與該流入路611和流出路613連通的閥體室712。流入路611、流出路613以及閥體室712係一體構成流體流通的流路。
如第14圖至第17圖所示，閥帽部7係配設成收容於閥基體6之凹部62a內的狀態。該閥帽部7係具備有：閥座(seat)71、隔膜72、隔膜壓桿73、閥帽74以及閥帽壁75。
本例的閥帽74係協同配設於閥帽74內的閥帽壁75從頂面側按住隔膜72之周緣的構件，相當於上述之閥V1中之推壓適配器52的構件。此外，在本例中，稱為隔膜壓桿73者係與閥V1中之軸桿53同樣地，擔當推壓隔膜72之功能。
環狀的閥座71係設置於閥體室712之流入路611的開口部周緣。使隔膜72與閥座71抵接或分離，藉此可使流體從流入路611往流出路613流通或遮斷流 通。
隔膜72係由不鏽鋼、Ni-Co系合金等的金屬所構成，並且心部呈凸狀地膨出的球殼狀的構件，且隔離流路與致動部9進行動作的空間。如第14圖(b)及第15圖(b)所示，該隔膜72在未受隔膜壓桿73推壓的狀態下係自閥座71分離，形成流入路611與流出路613連通的狀態。另一方面，如第14圖(a)及第15圖(a)所示，在受到隔膜壓桿73推壓的狀態下係隔膜72的中央部變形並抵接於閥座71，而形成流入路611與流出路613遮斷的狀態。
隔膜壓桿73係設置於隔膜72的上側，且與活塞93的上下動作連動並推壓隔膜72的中央部。
該隔膜壓桿73係由大致圓柱狀的基體部731及在與隔膜72抵接側的一端側呈擴徑的擴徑部732所構成。
基體部731係形成有有底的條溝731a，該條溝731a係具有沿軸心方向的長度，且與擴徑部732相對側的一端呈開口。該條溝731a係可滑動地嵌合著螺入至閥帽上壁72的螺紋孔75c的螺絲75d的軸棒部分。條溝731a與螺絲75d係構成限制隔膜壓桿73之周方向旋動的旋動限制手段，藉此隔膜壓桿73在與活塞93連動而上下動作的同時，限制周方向的旋動。
而且，基體部731係安裝有磁鐵M3。在本實施例中，該磁鐵M3係安裝於與基體部731的條溝731a的相對側，但若不阻礙磁性感測器M4檢測出磁鐵M3的磁力，而且若不阻礙閥V2的動作，則亦可安裝於基體部 731上的其它位置。
閥帽74係由大致圓筒狀所構成，且收容於閥基體6的凹部62a內。
隔膜72係夾持在閥帽74的下端部與閥基體6之間，且利用該部分形成隔膜72與閥基體6之間的密封件。
閥帽74的內部設置有大致圓盤狀的隔板部741，該隔板部741係於中心部形成有要貫通插入隔膜壓桿73的貫插孔741a。
在隔板部741的上方或者是在形成為要配設致動部9之側的凹部74a係收容有閥帽壁75。隔板部741與閥帽壁75係各自在彼此相對應的位置設置有螺紋孔741b與貫通孔75e，且閥帽壁75係藉由螺栓75f螺設至閥帽74。
閥帽74的隔板部741係具有固定的厚度，且在形成於隔板部741的貫插孔741a的內周面與隔膜壓桿73之間裝設有O形環O7。藉此，確保由隔板部741、隔膜72及隔膜壓桿73所界定之密閉空間S2的氣密性。
而且，閥帽74的隔板部741係設置有連通孔741d，該連通孔741d係與設置於閥帽壁75的壓力感測器P連通。經由連通孔741d設置壓力感測器P，藉此可量測由隔板部741、隔膜72及隔膜壓桿所界定之密閉空間S2內的壓力。
閥帽74的側面係設置有貫通孔741c，該貫通孔741c係用以使從收容在內側之閥帽壁75所導出的可撓式纜線76導出到外側者。
閥帽壁75係配置於閥帽74內的構件。該 閥帽壁75係由將厚壁的大致圓盤狀的構件挖通成俯視觀看大致C字狀的形狀而成。該閥帽壁75的中心係設置有使隔膜壓桿73的基體部731貫通插入的貫插孔75a。而且，設置有使貫插孔75a朝向閥帽壁75的半徑方向外側開口的開口部75b。
在閥帽上壁75之厚度部分的預定部位形成有從貫插孔75a朝半徑方向外側螺刻的螺紋孔75c。該螺紋孔75c係從外側螺合螺絲75d，經螺合的螺絲75d的軸心部分係往貫插孔75a側突出，而可滑動地與貫通插入至貫插孔75a之隔膜壓桿73的條溝731a嵌合。
在閥帽壁75的與閥帽74的螺紋孔741b相對應的位置設置有貫通孔75e。螺紋孔741b與貫通孔75e係於在閥帽74的隔板部741上配設有閥帽壁75的狀態螺合螺栓75 f，藉此使閥帽壁75固定於閥帽74。
閥帽壁75的外周面當中，於開口部75b附近係設置有平板狀的磁性感測器M4，該磁性感測器M4係以遮擋開口部75b之方式架設而被固定。該磁性感測器M4係偵測與設置於隔膜壓桿73的磁鐵M3之間的距離變化，藉此不僅可檢測閥V2的開閉狀態，且可量測開度。另外，設置於閥帽壁75的磁性感測器M4係不論隨著閥V2之開閉操作的活塞93及隔膜壓桿73的上下動作，皆固定於預定的位置。
如第13圖及第18圖所示，外罩部8係緊壓致動器基體91與閥基體6而予以一體保持，並且構成將 電路基板77以及設置於電路基板77的連接器78固定於閥V2的固定手段。
該外罩部8係具備有外罩81與平板狀的平板82、83。
外罩81係由大致U字狀而成，在外罩81的內側嵌入有致動器基體91及閥基體6的端部。
外罩81的兩側面係對應於嵌入有致動器基體91的位置而設置有螺紋孔81a。藉此，在閥基體6嵌入至內側的狀態，使螺絲81b螺入至螺紋孔81a，且當螺絲81b的前端壓接至閥基體6時，則可將閥基體6夾持於外罩81的內側。
在外罩81之厚度部分係設置有螺紋孔81c。螺絲81d係經由平板82、83的貫通孔82b、83b螺合至該螺紋孔81c，藉此使平板82、83安裝至外罩81。
平板82、83係在對外罩81的內側嵌入致動器基體91與閥基體6之端部的狀態下螺固固定至外罩81，且在已被固定的狀態下，與外罩81之間夾壓保持致動器基體91與閥基體6。
在該平板82的下方係形成有依舌片狀裁切的缺口部82a，而可撓式纜線76係經由該缺口部82a導出到設置有連接器78的電路基板77。
平板83係在與平板82之間裝設電路基板77的狀態下螺固固定至平板82及外罩81，且與平板82之間夾壓保持電路基板77。
該平板83的中央部係設置有大致矩形形狀的貫通孔 83a，設置於電路基板77的連接器78係從該貫通孔83a往外側突出。
對此，當俯視觀看基台部61係由矩形形狀而成，外罩部8係如第13圖(b)所示，連接器78係以朝向矩形形狀之基台部61的對角線方向的方式固定於閥V2。以如此方向來固定連接器78的理由如下。也就是，當藉由複數個閥V2構成氣體單元1(2)時，由於集成化的要求，最好是對齊相鄰之矩形形狀的基台部61的方向並儘可能地消除間隙，而將閥V2配設於基盤或歧管塊上。另一面，如上述方式配置集成時，端子等難以與連接器78連接。因此，藉由將連接器78朝向基台部61的對角線方向，與朝向就配置於相鄰處之閥V2側的情形相比，可使能進行連接之空間設為較寬闊。結果，端子等容易與連接器78連接，可防止端子等之因折曲或扭曲所造成的斷線等之不良影響，或可防止端子等碰到閥V2而導致閥V2的動作異常之不良影響。
致動部9係配設於閥帽部7上。
如第14圖及第15圖所示，該致動部9係具備有：致動器基體91、致動器帽蓋92、活塞93以及彈簧94。另外，在第16圖中，雖省略致動部9的內部構造，惟內部構造係如第14圖及第15圖所示。
致動器基體91係裝設於活塞93與閥帽74之間。
如第16圖所示，該致動器基體91係由大致圓柱狀而 成，且在中心部沿著長度方向設置有貫插孔91a，該貫插孔91a係要貫通插入活塞93與隔膜壓桿73。如第13圖及第14圖所示，貫插孔91a內，活塞93與隔膜壓桿73抵接，且隔膜壓桿73係與活塞93的上下動作連動而上下動作。
在配設有活塞93之側的上端面係形成有由環狀之突條所構成的周壁911，且在周壁911之內側的平坦的水平面與活塞93之擴徑部931的下端面之間係形成有要導入驅動壓的驅動壓導入室S1。
此外，在致動器基體91中之要配置活塞93側的外周面上係刻設有公螺紋，而與刻設於致動器帽蓋92之內周面的母螺紋螺合，藉此致動器基體91係安裝至致動器帽蓋92的一端。
致動器基體91的長度方向的中心部係形成為剖面觀看呈大致六角形形狀，該剖面觀看呈六角形形狀的部分與閥基體6的上端部分係藉由外罩81而以一體之方式緊壓。
致動器帽蓋92係下端部形成開口的帽蓋狀的構件，且於內部收容活塞93與彈簧94。
致動器帽蓋92的上端面係設置有與活塞93之驅動壓導入路932連通的開口部92a。
致動器帽蓋92的下端部係與致動器基體91的上部螺合而閉塞。
活塞93係依據驅動壓的供給與停止而上下動作，且經由隔膜壓桿73來使隔膜72與閥座71抵接分 離。
該活塞93的軸心方向大致中央處係呈圓盤狀地擴徑，該部位係構成擴徑部931。活塞93係在擴徑部931的頂面側接收彈簧94的推壓力。而且，擴徑部931的下端側係形成有要供給驅動壓的驅動壓導入室S1。
活塞93的內部係設置有驅動壓導入路932，該驅動壓導入路932係用以使於上端面所形成的開口部93a與於擴徑部931之下端側所形成的驅動壓導入室S1連通者。活塞93的開口部93a係連通達致動器帽蓋92的開口部92a，且於開口部92a連接有用以從外部導入驅動壓的導入管，藉此對驅動壓導入室S1供給驅動壓。
活塞93的擴徑部931的外周面上係安裝有O形環O91，該O形環O91係密封活塞93的擴徑部931的外周面與致動器基體91的周壁911之間。此外，活塞93的下端側亦安裝有O形環O92，該O形環O92係密封活塞93的外周面與致動器基體91的貫插孔91a的內周面之間。藉由該等O形環O91、O形環O92，形成與活塞93內的驅動壓導入路932連通的驅動壓導入室S1，並且確保該驅動壓導入室S1的氣密性。
彈簧94係捲繞於活塞93的外周面上，且與活塞93之擴徑部931的頂面抵接並將活塞93朝下方方向推壓，也就是朝按壓隔膜72的方向推壓。
在此，針對隨著驅動壓之供給與停止之閥體的開閉動作進行說明。當空氣從連接於開口部92a的導 入管(圖示省略)供給時，空氣係經由活塞93內的驅動壓導入路932而導入至驅動壓導入室S1。據此，活塞93係抵抗彈簧94的推壓力並朝上方推升。藉此，隔膜72係從閥座71分離並成為開閥體的狀態，且流體流通。
另一方面，當空氣未導入至驅動壓導入室S1時，活塞93係隨著彈簧94的推壓力朝下方推下。藉此，隔膜72係與閥座71抵接並成為閉閥體的狀態，且遮斷流體的流通。
閥V2係具備有壓力感測器P與磁性感測器M4，以作為取得機器內之動作資訊的動作資訊取得機構。
如第15圖所示，壓力感測器P係安裝於閥帽壁75的底面或者流路側，且經由連通孔741d，而與由隔膜72、閥帽74的隔板部741及隔膜壓桿73所界定的密閉空間S2連通。該壓力感測器P係由檢測出壓力變化的感壓元件、將經由感壓元件所檢測出之壓力的檢測值轉換為電氣信號的轉換元件等所構成。藉此，壓力感測器P係可檢測出由隔膜72、閥帽74之隔板部741及隔膜壓桿73所界定的密閉空間S2內的壓力。
另外，壓力感測器P通往連通孔741d的部位係隔有襯墊(packing)26，以確保氣密狀態。
另外，壓力感測器P可為檢測出計量表(gauge)壓或大氣壓的任一者。
磁性感測器M4係偵測與安裝於隔膜壓桿73的磁鐵M3之間的距離變化，藉此不僅可檢測出閥V2 的開閉狀態，而且可測量出開度。
藉由該磁性感測器M4可如以下所述檢測出閥體的開閉動作。也就是，磁鐵M3係依據隔膜壓桿73的上下動作而上下動作，相對於此磁性感測器M4係與閥帽壁75及閥帽74一起固定於閥基體6內。結果，根據隨著隔膜壓桿73的上下動作而上下動作的磁鐵M3與位置被固定的磁性感測器M4之間所產生的磁場變化，可檢測出隔膜壓桿73的動作，進而可檢測出閥體的開閉動作。
另外，磁性感測器M4可採用各式各樣者，茲舉其中一例的磁性感測器M4係具有平面線圈、振盪電路及累計電路，且振盪頻率會依據與位於與相對向位置之磁鐵M3的距離變化而變化。並且，藉由累計電路來轉換此頻率而求出累計值，藉此不僅可測量出閥V2的開閉狀態，而且可測量出開閥體時的開度。
此外，本實施形態係使用磁性感測器M4，但不限定於此，若可與上述的磁性感測器M2同樣地，檢測出隔膜壓桿73與閥帽74的位置關係，或者隔膜壓桿73與閥帽74之構件的預定部位彼此的距離的位置感測器，則亦可使用光學式位置感測器等其它種類的感測器。
而且，在本實施形態的閥V2中，含有磁性感測器M4的位置感測器的位置檢測精密度亦選定落在±0.01mm至±0.001mm者為較佳。其理由在於，就符合半導體製造過程用的閥而言，必須為±0.01mm等級之微細的開度控制以實現微細的流體控制，但若使用超過±0.001mm之檢測精密度 時，反而會檢測出閥附近的真空泵等所產生的振動產生雜訊。
壓力感測器P及磁性感測器M4係各自連接具有可撓性之通信用的可撓式纜線76的一端，而可撓式纜線76的另一端係與設置於閥V2外側的電路基板77連接。在本例中，電路基板77係構成執行資訊之傳送接收的處理模組，藉此，可對連接於連接器78的外部終端機6傳送從壓力感測器P或磁性感測器M4所取得的動作資訊。
另外，在閥V2中，可撓式纜線76與電路基板77係採用可撓式基板(FPC)，且可撓式纜線76、電路基板77及連接器78係一體構成。藉由對可撓式纜線76與電路基板77採用可撓式基板，藉此可利用構件間的間隙作為配線路徑，結果與採用被覆線的情形相比可將閥V2本體小型化。
而且，處理模組亦可從電路基板77獨立而安置在閥V2內，亦可構成為壓力感測器P或磁性感測器M4的一部分。
連接器78的種類或形狀可依據各種的規格而適當設計。
就動作資訊取得機構而言，除藉由上述之壓力感測器P或磁性感測器M4來實現之外，亦可採用檢測出驅動壓的驅動壓感測器，量測流路內溫度的溫度感測器，檢測出活塞93或隔膜壓桿73之舉動的限位開關等來實現。
以上的閥V2中的活塞93與隔膜壓桿73雖以不同構件所構成，而磁鐵M3係安裝於隔膜壓桿73。藉此，可判別隔膜壓桿73的動作不良。也就是，通常來說，依據閥體開操作令隔膜壓桿73會追隨活塞93而上昇，但是在閥體閉時，閥體室712會減壓到真空附近從而使隔膜72被吸附在閥座71，藉此不論活塞93上昇，隔膜壓桿73都會有未追隨活塞93而保持在與隔膜72抵接的情形。結果，會有隔膜72保持在遮蔽住流路的情形。但是，此種情形，在閥V2中，磁鐵M3亦與隔膜壓桿73連動，所以依據由磁性感測器M4所獲得的檢測值，判別隔膜壓桿73的動作，可判別動作不良。
另外，如此之隔膜壓桿73的動作不良的判別，係藉由使磁性感測器M4安裝在未依據閥V2的開閉動作而如活塞93或隔膜壓桿73上下動作的隔膜壓桿73，藉此形成可辨識隔膜壓桿73的相對動作。據此，在辨識隔膜壓桿73的動作，而可判別動作不良之技術觀點中，要安裝磁性感測器M4的構件，係與閥V2的開閉動作無關而固定於預定的位置者即可。
就具體的異常判定的方法而言，異常判定部係依據磁性感測器M4的檢測值，判別與閥體開操作相對應之磁鐵M3與磁性感測器M4的距離變化與正常時的距離變化一致的與否，若一致判定為無異常，若不一致則判定為有異常。特別是，當完全無距離變化時，可掌握為隔膜壓桿73係保持在推壓隔膜72的狀態。
如此，即使閥V2中的活塞93與隔膜壓桿73係以不同構件來構成，亦可判別隔膜壓桿73的動作不良。
V1‧‧‧閥
M1‧‧‧磁鐵
M2‧‧‧磁性感測器
51‧‧‧隔膜
52‧‧‧推壓適配器
53‧‧‧軸桿

Claims (8)

  1. 一種閥，係可檢測動作異常，該閥係具備有：軸桿，係依據閥的開閉動作而滑動；推壓適配器，係按住隔膜的周緣；位置感測器，係安裝於前述推壓適配器，檢測與前述軸桿之預定部位之間的距離變化；以及異常判定部，係比對下述兩種距離變化以判定有無異常，該兩種距離變化為：藉由前述位置感測器所檢測出之異常診斷時之前述預定部位和前述位置感測器的距離變化，以及預先測量之正常時之前述預定部位和前述位置感測器的距離變化。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之閥，更具備有：安裝於前述推壓適配器附近之預定部位的磁鐵；前述位置感測器係包含用以檢測與前述磁鐵之間的距離變化的磁性感測器，該磁性感測器係安裝在位於前述推壓適配器的內側並與前述軸桿相對向之面，前述異常判定部係比對下述兩種距離變化以判定有無異常，該兩種距離變化為：藉由前述磁性感測器所檢測出之異常診斷時的前述磁鐵和前述磁性感測器的距離變化，以及預先量測之正常時的前述磁鐵和前述磁性感測器的距離變化。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之閥，其中，前述異常判定部係依據異常診斷時之前述軸桿的頂面或底面的位置是否處於正常時的頂面或底面的位置，來判定 有無異常。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之閥，其中，前述異常判定部係依據異常診斷時之前述軸桿的行程是否與正常時的行程一致，來判定有無異常。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之閥，其中，前述異常判定部係依據異常診斷時之前述軸桿的作動速度是否與正常時的作動速度一致，來判定有無異常。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述之閥，其中，前述位置感測器的位置檢測精密度為±0.01mm至±0.001mm。
  7. 一種閥的異常診斷方法，該閥係具備有：軸桿，係依據閥的開閉動作而滑動；推壓適配器，係按住隔膜的周緣；以及位置感測器，係安裝於前述推壓適配器，檢測與前述軸桿之預定部位之間的距離變化；該閥的異常診斷方法係具有比對下述兩種距離變化以判定有無異常之步驟，該兩種距離變化為：藉由前述位置感測器所檢測出之異常診斷時的前述預定部位和前述位置感測器的距離變化，以及預先量測之正常時的前述預定部位和前述位置感測器的距離變化。
  8. 一種電腦程式，係用以診斷閥的異常，該閥係具備有：軸桿，係依據閥的開閉動作而滑動；推壓適配器，係按住隔膜的周緣；以及位置感測器，係安裝於前述推壓適配器，檢測與前述軸桿之預定部位之間的距離變化；該電腦程式係使電腦執行比對下述兩種距離變化以判定有無異常之處理，該兩種距離變化為：藉由前述 位置感測器所檢測之異常診斷時的前述預定部位和前述位置感測器的距離變化，以及預先量測之正常時的前述預定部位和前述位置感測器的距離變化。
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