[发明专利]流量控制装置和流量控制方法

说明书

本发明提供流量控制装置和流量控制方法，所述流量控制装置不设置用于检测压力变化的附加传感器，即使在阀的上游产生压力变化，也能够使其影响不表现在所述阀的下游，从而使流量持续稳定为设定流量值，所述流量控制装置包括：阀(3)；流量传感器(2)；阀控制部(41)，根据设定流量值与由所述流量传感器(2)测量出的测量流量值之间的偏差和设定的控制系数，以使所述偏差变小的方式控制所述阀；以及控制系数设定部(44)，设定所述阀控制部的所述控制系数，在所述阀(3)的上游产生扰动压力上升时，使与阀的开度的减少量相当的扰动流量减少量和与所述阀前后的压差的增加量相当的扰动流量增加量均衡。

技术领域

本发明涉及用于例如半导体制造装置等的流量控制装置和流量控制方法。

背景技术

像专利文献1记载的那样，流量控制装置包括：阀，设置在流道内；流量传感器，设置在所述阀的上游；以及阀控制部，控制所述阀的开度，以使由所述流量传感器测量出的测量流量值随动于设定流量值，所述流量控制装置用于使该流量控制装置下游的流量持续稳定为设定流量值。

并且，由于如果在比所述阀靠向上游的流道内产生压力变化，则控制上产生干扰，所以通过所述阀控制部的控制而使所述阀的开度变化，其结果，所述阀下游的流量有时偏离设定流量值。

即，在作为实际上想要使流量稳定的对象的所述阀下游的流量好不容易稳定的情况下，因为在即使发生流量紊乱也没有关系的所述阀上游产生压力变化，而影响已稳定的流量控制状态。

为了解决上述问题，在专利文献1中，在比所述阀和所述流量传感器靠向上游的位置上预先设置用于检测压力变化的压力传感器，根据由上述压力传感器检测出的压力，适当改变PID系统系数等控制系数，从而将所述阀下游的流量始终保持为设定流量值。

然而，有时要求省略了所述压力传感器的廉价版的流量控制装置，根据用途，流量控制装置中并不是必须具有所述压力传感器，并且要求即使不具备所述压力传感器，也能够对专利文献1记载的流量控制装置以大体相当的精度使所述阀下游的流量稳定。

专利文献1：日本专利公开公报特开2011-204265号

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供流量控制装置和流量控制方法，不设置用于检测压力变化的附加传感器，即使在阀的上游产生压力变化，也能够使其影响不表现在所述阀的下游，从而使流量持续稳定为设定流量值。

即，作为本发明的发明者们认真研究的结果，初次发现，在阀的上游产生的压力变化对所述阀下游的流量的影响存在两种不同的机理，因不同的机理产生的流量变化的方向性彼此相反。

更具体地说，本发明提供一种流量控制装置，其特征在于，包括：阀，设置在流体流动的流道内；流量传感器，在所述流道内设置在比所述阀靠向上游；阀控制部，根据设定流量值与由所述流量传感器测量出的测量流量值之间的偏差和设定的控制系数，以使所述偏差变小的方式控制所述阀；以及控制系数设定部，根据所述阀上游的压力或所述设定流量值设定所述阀控制部的所述控制系数，所述控制系数是以如下方式设定的值，在所述阀的上游产生扰动压力上升时，使作为与所述阀的开度的减少量对应的流量减少量的扰动流量减少量和作为与所述阀前后的压差的增加量对应的流量增加量的扰动流量增加量实质上均衡。

在此，扰动压力上升、测量流量值的增加量、开度的减少量、扰动流量减少量和扰动流量增加量不仅可以是正值，也可以是负值。例如扰动压力上升为正时，其他量可以全部表示为正，扰动压力上升为负时，其他量可以全部表示为负。

此外，实质上均衡不仅是指所述扰动流量增加量和所述扰动流量减少量严格相等的情况，还指例如所述阀下游的流量相对于设定流量值仅在规定的容许差的范围内变化的程度下，所述扰动流量增加量和所述扰动流量减少量的绝对值为近似的值。