CN111971636B - 流量控制装置、诊断方法和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及流量控制装置、诊断方法和存储介质。为了能够一边持续供给预定的流量一边诊断是否发生了异常等,流量控制装置包括:流出流入流量算出部,基于作为容积部内的压力的下游侧压力,算出流体相对于该容积部内的流出流入流量;阀流量推定部,基于所述阻力流量和所述流出流入流量,推定阀流量,所述阀流量为从所述容积部经由所述下游侧阀流出的流体的流量;流量控制部,控制所述下游侧阀,以使设定流量与所述阀流量的偏差变小;诊断参数算出部,基于作为所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力上升或下降的压力变化状态下的所述阻力流量或所述流出流入流量,算出诊断参数;以及诊断部,基于所述诊断参数来诊断异常。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备异常诊断功能的流量控制装置。
背景技术
在半导体制造工艺中,例如为了控制导入蚀刻室内的各种气体的流量,使用被称为质量流量控制器的将各种流体设备和控制机构集成化的流量控制装置。
具体地说,质量流量控制器包括流量传感器和控制阀作为流体设备,并且包括流量控制部作为控制机构,该流量控制部控制阀的开度以使设定流量与由流量传感器测定的流量的偏差变小。
然而,如果例如包含于流体的容易凝聚的成分在构成流量传感器的设备内附着而发生堵塞等异常,则由流量传感器测定的流量产生误差。为了防止在产生了这种误差的状态下继续进行不准确的流量控制,具有一种包括对流量传感器有无异常进行自诊断的诊断部的质量流量控制器(参照专利文献1)。
如果设定为自诊断模式,则诊断部使控制阀为完全关闭状态,例如向设置于质量流量控制器的上游侧的容器等的基准容积部填充流体直到成为预定压力为止。此后,在利用另行设置的开关阀使基准容积部的上游侧为完全关闭状态之后,打开控制阀,测定在该过程中的由作为诊断对象的流量传感器测定的流量或压力值的变化。将此时测定的值作为诊断参数,在与正常时的值之差较大的情况下,诊断部判定为流量传感器发生了异常。
但是,在上述的现有的诊断方法中,为了自诊断,需要将流道完全关闭而成为不新供给流体的状态,不能一边进行自诊断一边向腔室持续供给所希望的恒定流量。因此,需要在维修时之类的制造工艺停止的时机进行自诊断。
因此,只能间歇地掌握流量传感器的状态,并且由于在进行自诊断的期间停止了制造工艺而导致产生了生产率的下降。
专利文献1:日本专利公开公报特开2014-63348号
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够一边持续供给预定的流量一边诊断是否发生了异常等的流量控制装置。
即,本发明的流量控制装置的特征在于,包括:流体阻力件,设置于流道;下游侧阀,设置于流体阻力件的下游侧;阻力流量测定机构,测定流过所述流体阻力件且朝向该流体阻力件与所述下游侧阀之间的流道中的容积部流入的阻力流量;流出流入流量算出部,基于作为所述容积部内的压力的下游侧压力,算出流体相对于该容积部内的流出流入流量;阀流量推定部,基于所述阻力流量和所述流出流入流量,推定阀流量,所述阀流量为从所述容积部经由所述下游侧阀流出的流体的流量;流量控制部,控制所述下游侧阀,以使设定流量与所述阀流量的偏差变小;诊断参数算出部,基于作为所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力上升或下降的压力变化状态下的所述阻力流量或所述流出流入流量,算出诊断参数;以及诊断部,基于所述诊断参数来诊断异常。
此外,本发明的诊断方法是流量控制装置的诊断方法,所述流量控制装置包括:流体阻力件,设置于流道;下游侧阀,设置于流体阻力件的下游侧;以及阻力流量测定机构,测定流过所述流体阻力件且朝向该流体阻力件与所述下游侧阀之间的流道中的容积部流入的阻力流量,所述诊断方法的特征在于,包括:流出流入流量算出步骤,基于作为所述容积部内的压力的下游侧压力,算出流体相对于该容积部内的流出流入流量;阀流量推定步骤,基于所述阻力流量和所述流出流入流量,推定阀流量,所述阀流量为从所述容积部经由所述下游侧阀流出的流体的流量;流量控制步骤,控制所述下游侧阀,以使设定流量与所述阀流量的偏差变小;诊断参数算出步骤,基于作为所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力上升或下降的压力变化状态下的所述阻力流量或所述流出流入流量,算出诊断参数;以及诊断步骤,基于所述诊断参数来诊断异常。
由此,能够在由所述流量控制部继续所述下游侧阀的控制并以设定流量持续供给流体的状态下,算出所述诊断参数。因此,不需要为了诊断而完全关闭流道,能够在维修时以外的运转时进行诊断。
具体地说,所述流量控制部控制所述下游侧阀,以使根据所述阻力流量和所述流出流入流量推定的所述阀流量与设定流量一致,因此例如如果所述流体阻力件的上游侧的压力变化,则其影响显现于所述阻力流量和所述流出流入流量。在假设所述阻力流量产生了误差的情况下,基于所述阻力流量与所述流出流入流量之差的所述诊断参数成为与正常时不同的值。因此,能够一边利用所述下游侧阀实现设定流量,一边由所述诊断部进行诊断。
如果设定流量包含目标流量值保持为恒定值的流量恒定区间,则能够算出流体稳定流动的状态下的诊断参数,因此异常以外的影响不容易显现于诊断参数,能够提高诊断精度。
为了能够简化用于得到所述阻力流量和所述流出流入流量的结构,并且能够同时执行设定流量下的流体的供给和诊断,可以是所述阻力流量测定机构包括:上游侧压力传感器,设置于所述流体阻力件的上游侧,测定作为所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力;下游侧压力传感器,设置于所述流体阻力件与所述下游侧阀之间,测定所述下游侧压力;以及阻力流量算出部,基于所述上游侧压力和所述下游侧压力,算出所述阻力流量,所述流出流入流量算出部构成为基于由所述下游侧压力传感器测定的下游侧压力来算出所述流出流入流量,所述诊断部诊断所述阻力流量测定机构的异常。
为了能够以简单的判定基准基于所述诊断参数来判定有无异常,可以是还包括基准值存储部,所述基准值存储部将在正常状态下由所述诊断参数算出部算出的所述诊断参数存储为基准值,所述诊断部将所述诊断参数与所述基准值进行比较来诊断有无异常。
为了提高针对所述阀流量的响应速度,并且能够在任意时机实现算出所述诊断参数所需的所述流体阻力件的上游侧的压力变化状态,可以是还包括:上游侧阀,设置于所述流体阻力件的上游侧;以及压力控制部,控制所述上游侧阀,以使包含目标压力值变化的压力变化区间的设定压力与作为实测的所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力的偏差变小。
作为用于由所述下游侧阀供给所希望的恒定流量的同时进行异常诊断的具体控制构造,可以列举在控制所述下游侧阀以使所述阀流量恒定的状态下,所述压力控制部使所述上游侧阀的开度持续增大预定期间、或使所述上游侧阀的开度持续减小预定期间。
为了使所述阻力流量和所述流出流入流量的过渡响应的影响不显现于基于所述诊断参数的诊断而难以产生误判定,可以是所述诊断参数算出部在所述阻力流量和所述流出流入流量分别稳定了预定时间的状态下算出所述诊断参数。
例如在现有的流量控制装置中,为了以后赋予与本发明相同的诊断功能,只要安装流量控制装置用程序即可,所述流量控制装置用程序用于流量控制装置,所述流量控制装置包括:流体阻力件,设置于流道;下游侧阀,设置于流体阻力件的下游侧;以及阻力流量测定机构,测定流过所述流体阻力件且朝向该流体阻力件与所述下游侧阀之间的流道中的容积部流入的阻力流量,所述流量控制装置用程序的特征在于,使计算机作为如下部件发挥功能:流出流入流量算出部,基于作为所述容积部内的压力的下游侧压力,算出流体相对于该容积部内的流出流入流量;阀流量推定部,基于所述阻力流量和所述流出流入流量,推定阀流量,所述阀流量为从所述容积部经由所述下游侧阀流出的流体的流量;流量控制部,控制所述下游侧阀,以使设定流量与所述阀流量的偏差变小;诊断参数算出部,基于作为所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力上升或下降的压力变化状态下的所述阻力流量或所述流出流入流量,算出诊断参数;以及诊断部,基于所述诊断参数来诊断异常。
另外,流量控制装置用程序可以电子分发,也可以存储于CD、DVD、HDD、闪存器等程序存储介质。
由此,按照本发明,构成为基于用于推定作为控制对象的所述阀流量的所述阻力流量和所述流出流入流量来算出所述诊断参数,因此能够持续供给所希望的设定流量且并行地进行异常的诊断。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的流量控制装置的示意图。
图2是表示正常时的上游侧压力、阻力流量、流出流入流量、阀流量的变化关系的示意性坐标图。
图3是表示异常时的上游侧压力、阻力流量、流出流入流量、阀流量的变化关系的示意性坐标图。
图4是表示本发明第二实施方式的流量控制装置的示意图。
附图标记说明
100…流量控制装置
V1…上游侧阀
P1…上游侧压力传感器
R…流体阻力件
VL…下游侧容积部
P2…下游侧压力传感器
V2…下游侧阀
F…流量测定机构
1…阻力流量算出部
2…流出流入流量算出部
3…阀流量推定部
4…流量控制部
5…压力控制部
7…自诊断机构
71…诊断参数算出部
72…压力指令输出器
73…基准值存储部
74…诊断部
具体实施方式
参照图1至图3,对本发明第一实施方式的流量控制装置100进行说明。第一实施方式的流量控制装置100例如用于在半导体制造工艺中向蚀刻室以设定流量供给气体。在此,设定流量是从某个流量值向其他流量值阶梯状上升或下降的阶跃信号。流量控制装置100构成为在预定时间内追随于该阶跃信号,例如以满足所制造的半导体的品质。
即,如图1所示,流量控制装置100包括:由设置于流道的传感器、阀构成的流体设备;以及负责该流体设备的控制的控制运算器COM。
相对于流道从上游侧依次设置有供给压力传感器P0、上游侧阀V1、上游侧压力传感器P1、流体阻力件R、下游侧压力传感器P2和下游侧阀V2。在此,流体阻力件R例如是层流元件,产生与在其前后流动的气体流量对应的压差。
供给压力传感器P0用于监测从上游侧供给的气体的压力。另外,在保证了供给压力稳定等情况下,也可以省略供给压力传感器P0。
上游侧压力传感器P1测定向上游侧容积部内充入的气体的压力、即上游侧压力,该上游侧容积部是流道中的上游侧阀V1与流体阻力件R之间的容积部。
下游侧压力传感器P2测定向下游侧容积部VL充入的气体的压力、即下游侧压力,该下游侧容积部是流道中的流体阻力件R与下游侧阀V2之间的容积部。
如此,上游侧压力传感器P1和下游侧压力传感器P2分别测定由上游侧阀V1、流体阻力件R和下游侧阀V2形成的两个容积部的压力。此外,如果换一种表现方式,则上游侧压力传感器P1和下游侧压力传感器P2测定配置在流体阻力件R的前后的各容积部内的压力。
上游侧阀V1和下游侧阀V2在第一实施方式中是相同类型的阀,例如是利用压电元件相对于阀部件驱动阀体的压电阀。上游侧阀V1基于由上游侧压力传感器P1测定的上游侧压力来控制上游侧容积部内的压力。另一方面,在流体设备中设置在最下游侧的下游侧阀V2控制从流体设备流出的气体流量整体。
接着,对控制运算器COM进行详细说明。
控制运算器COM例如是具备CPU、存储器、A/D及D/A转换器、输入输出装置的所谓的计算机,通过执行存储于存储器的流量控制装置用程序而使各种设备协作,从而作为主要负责流量控制功能的阻力流量算出部1、流出流入流量算出部2、阀流量推定部3、流量控制部4和压力控制部5而发挥功能。此外,该控制运算器COM也作为自诊断机构7发挥功能,该自诊断机构7由压力指令输出器72、诊断参数算出部71、诊断部74和基准值存储部73构成。
首先,对与流量控制相关联的各部分进行说明。
阻力流量算出部1与上游侧压力传感器P1、流体阻力件R、下游侧压力传感器P2一起构成作为所谓的压力式流量传感器的流量测定机构F。即,阻力流量算出部1将由上游侧压力传感器P1测定的上游侧压力和由下游侧压力传感器P2测定的下游侧压力作为输入,算出作为流过流体阻力件R的流体流量的阻力流量并输出。在此,在阻力流量算出部1中使用的流量的算出式能够使用现有的算出式。虽然由阻力流量算出部1算出的阻力流量连续变化,但是相对于由下游侧阀V2的控制实现的通过该下游侧阀V2的实际流量,产生预定的时间延迟。
流出流入流量算出部2算出相对于处在流体阻力件R与下游侧阀V2之间的下游侧容积部VL内的流出流入流量。具体地说,流出流入流量表示为下游侧容积部VL内的压力的变化量,因此是基于下游侧压力传感器P2的测定值算出的值。
阀流量推定部3基于由阻力流量算出部1算出的阻力流量和由流出流入流量算出部2算出的流出流入流量,算出作为从下游侧阀V2流出的流体流量的阀流量。更具体地说,阀流量推定部3基于阻力流量和阀流量之差的常数倍与下游侧压力的时间变化量相等,来算出阀流量,该阻力流量为流入流体阻力件R与下游侧阀V2之间的下游侧容积部VL的气体流量,该阀流量为从下游侧容积部VL流出的气体流量。
以下,对阀流量能够基于阻力流量和流出流入流量来算出的情况进行说明。
在将下游侧压力设为P2、将下游侧容积部VL的体积设为V、将气体的温度设为T、将气体常数设为R、将质量设为n的情况下,根据气体的状态方程式,为P2=nRT/V。如果对该式取时间微分,则
[算式1]
此外,质量的时间微分与每单位时间相对于下游侧容积部VL流出流入的气体流量呈比例关系,因此如果将阻力流量设为QR、将阀流量设为Qout、将常数设为a,则
[算式2]
如果根据各式对阀流量Qout求解,则
[算式3]
A是汇总了R、T、V、a的函数,对下游侧压力的时间变化量乘以函数A所得的值是相对于下游侧容积部VL的流出流入流量。即,在将流出流入流量设为QP2情况下,能够以如下方式记述。
[算式4]
QOUT=QR-QP2
从该式可知,通过从作为由流量测定机构F实测的值的阻力流量,减去根据由下游侧压力传感器P2测定的下游侧压力的时间微分算出的流出流入流量,从而能够推定阀流量。
流量控制部4基于由用户设定的设定流量和从阀流量推定部3输入的阀流量来控制下游侧阀V2。即,流量控制部4利用作为从下游侧阀V2流出的气体流量的阀流量的反馈,控制下游侧阀V2,以使设定流量与阀流量的偏差变小。在此,设定流量例如表示为阶跃函数,包含目标流量值保持为恒定值的流量恒定区间。
另一方面,压力控制部5基于由用户设定的设定压力(以下也称为通常设定压力)和由上游侧压力传感器P1测定的上游侧压力来控制上游侧阀V1。即,压力控制部5利用上游侧压力的反馈来控制上游侧压力,以使设定压力与上游侧压力的偏差变小。在此,设定压力基于阀流量在设定流量的流量恒定区间稳定的情况下在流体阻力件R的前后应保持的压力差来设定。另外,如后所述,在进行流量测定机构F的诊断的情况下,输入从压力指令输出器72输出的诊断用设定压力,并且以使上游侧压力追随于该诊断用设定压力的方式进行上游侧阀V1的控制。
接着,对构成自诊断机构7的各部分的详细情况进行说明。
诊断参数算出部71基于用于推定阀流量的阻力流量和流出流入流量来算出诊断用参数。该诊断用参数用于判定在流量测定机构F中是否例如因堵塞等而产生了测定误差。在此,阻力流量和流出流入流量是由流量测定机构F或下游侧压力传感器P2实测的值或基于该实测值的值,但为了上游侧阀V1或下游侧阀V2的控制而是未直接反馈的值。在本实施方式中,诊断参数算出部71被以阀流量恒定的方式控制,并且将上游侧压力上升或下降的压力变化状态下的阻力流量与流出流入流量之差的绝对值算出为诊断用参数。
此外,基于阻力流量和流出流入流量稳定了预定期间时的值来算出诊断用参数。例如诊断参数算出部71在阻力流量和流出流入流量各自的时间序列数据的变动比例收敛在预定%内的情况下算出诊断参数。
在此,为了对诊断用参数的特性进行说明,参照图2和图3的坐标图,详细说明在控制下游侧阀V2以使阀流量恒定的状态下,上游侧压力变化的情况下的阻力流量、流出流入流量、阀流量的关系。图2示意性表示正常时的各变量的关系,图3示意性表示阻力流量因堵塞等而产生了误差的异常时的各变量的关系。另外,为了容易理解控制下游侧阀V2以使阀流量恒定时的变化倾向,图2和图3的坐标图中所示的上游侧压力、阻力流量、流出流入流量、阀流量各自的值被夸张表示。因此,实际上流出流入流量相对于阻力流量例如可能具有10~100倍左右的大小的差异。
在本实施方式中,如果用户输入诊断指令,则由压力指令输出器72将诊断用设定压力输入到压力控制部5。如图2和图3所示,诊断用设定压力例如进行三角波状的变化,使上游侧压力反复上升和下降。压力控制部5使上游侧阀V1的开度交替反复地持续减小和持续增大,以实现这这样的上游侧压力的时间变化。
例如,如果上游侧阀V1的开度持续减小,则上游侧压力下降。于是,流体阻力件R的前后的压差变小,所以阻力流量下降。因此,流入到下游侧容积部VL的流量变小,从下游侧阀V2流出的阀流量也有变小的趋势,但是流量控制部4为了将阀流量保持为恒定的目标流量值而以使下游侧阀V2的开度增大的方式动作。因此,从下游侧容积部VL流出的阀流量被保持为比阻力流量大的状态,所以流出流入流量的值变大。
相反,如果上游侧阀V1的开度持续增大,则上游侧压力上升。于是,流体阻力件R的前后的压差变大,所以阻力流量增加。因此,流入到下游侧容积部VL的流量变大,从下游侧阀V2流出的阀流量也有变大的趋势,但是流量控制部4为了将阀流量保持为恒定的目标流量值而以使下游侧阀V2的开度减小的方式动作。因此,从下游侧容积部VL流出的阀流量被保持为比阻力流量小的状态,所以流出流入流量的值变小。
使用算式以其他表现方式对这样的各变量的关系进行说明。在上游侧压力变化的压力变化状态下,将阀流量、阻力流量、流出流入流量的变化量分别设为ΔQout、ΔQR、ΔQP2。根据算式4的一般的关系,以如下方式重写。本实施方式中的压力变化状态是指从压力上升的状态向下降的状态变化的方向反转的前后。
[算式5]
ΔQOUT=ΔQR-ΔQP2
在此,如果利用流量控制部4将阀流量保持为恒定,则ΔQout=0,因此正常时如下所示,阻力流量的变化量与流出流入流量的变化量相等。
[算式6]
ΔQR=ΔQP2
另一方面,如图3的坐标图所示,在阻力流量因发生了流体阻力件R的堵塞等而产生了误差时,在将此时的阻力流量设为QR^、将正常时的阻力流量设为QR、将误差设为QERR的情况下,算式6的式子以如下方式重写。
[算式7]
ΔQP2=ΔQR^=Δ(QR+QERR)
即,上游侧压力的拐点前后的阻力流量的最大变化量ΔQR或上游侧压力的拐点前后的流出流入流量的最大变化量ΔQP2如图2和图3的坐标图所示,正常时和产生了误差的情况下,绝对值分别表现出差异。因此,在本实施方式中,诊断参数算出部71算出ΔQR或ΔQP2作为诊断参数。
例如图2的坐标图所示,基准值存储部73将流量测定机构F在正常状态下算出的诊断参数存储为基准值。
诊断部74基于诊断参数诊断是否发生了异常。具体地说,诊断部74将由诊断参数算出部71算出的诊断参数与存储于基准值存储部73的基准值进行比较,诊断由流量测定机构F测定的阻力流量是否产生了误差。例如,在诊断参数与基准值之差在预定值以上的情况下,诊断部74判定为流量测定机构F发生了异常。
如此,按照第一实施方式的流量控制装置100,由下游侧阀V2实现的阀流量能够保持恒定的目标流量值,并且能够并行地进行流量测定机构F的自诊断。
因此,不需要像以往那样为了诊断而中断气体向腔室的供给来另行设定维修期间,能够一边继续半导体制造工艺一边实时地持续诊断各设备的异常。
因此,能够始终持续保证在测定器中不产生误差,能够进一步提高所实现的阀流量的可靠性。
接着,参照图4对本发明第二实施方式进行说明。另外,对在第一实施方式中已说明的构件赋予相同的附图标记。
第二实施方式与第一实施方式的流量控制装置100相比,不同点在于省略了上游侧阀V1和上游侧压力传感器P1,其他方面具有相同的结构。即,虽然不能为了诊断而任意形成上游侧压力的变化状态,但是例如利用从上游侧供给的气体的压力变动自身,能够与第一实施方式同样使阀流量实现恒定的目标流量值,并且能够进行诊断部74的诊断。
对其他实施方式进行说明。
流量控制装置所控制的流体不限于气体,也可以是液体。
诊断参数不限于上游侧压力上升的状态和下降的状态这两种状态下的阻力流量之差、流出流入流量之差。例如也可以将上游侧压力上升的状态下的流出流入流量的值自身作为诊断参数。同样,也可以将上游侧压力下降的状态下的流出流入流量的值自身作为诊断参数。此外,也可以将阀流量作为基准而将压力变化状态下的阻力流量与阀流量之差作为诊断参数。诊断参数不限于各流量之差,也可以是上游侧压力上升的状态下的阻力流量的值与上游侧压力下降的状态下的阻力流量的值之比。同样,也可以将上游侧压力上升时和下降时的各种情况下的流出流入流量的值之比作为诊断参数。即,诊断参数只要基于压力变化状态下的阻力流量或流出流入流量来设定即可。
诊断用设定压力不限于三角波状的压力,也可以是矩形波或正弦波等。即,用于实现压力变化状态的波形可以考虑各种波形。
算出诊断参数不限于设定流量的目标流量值保持为恒定值的情况。例如也可以在设定流量以恒定比例逐渐变大或变小的状态下,根据该状态下的阻力流量或流出流入流量来算出诊断参数。
流量测定机构不限于实施方式中说明的压力式流量测定机构,也可以是基于其他测定原理的流量测定机构。即,下游侧压力传感器也可以不构成为流量测定机构的一部分,而是另行设置。
此外,只要不违反本发明的宗旨,可以进行实施方式的变形,也可以分别组合各实施方式的一部分或整体。
工业实用性
按照本发明,构成为基于用于推定作为控制对象的阀流量的阻力流量和流出流入流量来算出诊断参数,因此可以提供一种能够持续供给所希望的设定流量且并行地进行异常的诊断的流量控制装置。
Claims (8)
1.一种流量控制装置,其特征在于,包括:
流体阻力件,设置于流道;
下游侧阀,设置于流体阻力件的下游侧;
阻力流量测定机构,测定流过所述流体阻力件且朝向该流体阻力件与所述下游侧阀之间的流道中的容积部流入的阻力流量;
流出流入流量算出部,根据作为所述容积部内的压力的下游侧压力的时间微分,算出流体相对于所述容积部内的流出流入流量;
阀流量推定部,通过从所述阻力流量减去所述流出流入流量,从而推定阀流量,所述阀流量为从所述容积部经由所述下游侧阀流出的流体的流量;
流量控制部,控制所述下游侧阀,以使设定流量与所述阀流量的偏差变小;
诊断参数算出部,基于作为所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力上升或下降的压力变化状态下的所述阻力流量或所述流出流入流量,算出诊断参数;
基准值存储部,将在正常状态下由所述诊断参数算出部算出的所述诊断参数存储为基准值;以及
诊断部,将所述诊断参数与所述基准值进行比较,在所述诊断参数与所述基准值之差在预定值以上的情况下,诊断为发生了异常。
2.根据权利要求1所述的流量控制装置,其特征在于,设定流量包含目标流量值保持为恒定值的流量恒定区间。
3.根据权利要求1所述的流量控制装置,其特征在于,
所述阻力流量测定机构包括:
上游侧压力传感器,设置于所述流体阻力件的上游侧,测定作为所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力;
下游侧压力传感器,设置于所述流体阻力件与所述下游侧阀之间,测定所述下游侧压力;以及
阻力流量算出部,基于所述上游侧压力和所述下游侧压力,算出所述阻力流量,
所述流出流入流量算出部构成为基于由所述下游侧压力传感器测定的下游侧压力来算出所述流出流入流量,
所述诊断部诊断所述阻力流量测定机构的异常。
4.根据权利要求1所述的流量控制装置,其特征在于,还包括:
上游侧阀,设置于所述流体阻力件的上游侧;以及
压力控制部,控制所述上游侧阀,以使包含目标压力值变化的压力变化区间的设定压力与作为实测的所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力的偏差变小。
5.根据权利要求4所述的流量控制装置,其特征在于,在控制所述下游侧阀以使所述阀流量恒定的状态下,所述压力控制部使所述上游侧阀的开度持续增大预定期间、或使所述上游侧阀的开度持续减小预定期间。
6.根据权利要求1所述的流量控制装置,其特征在于,所述诊断参数算出部在所述阻力流量和所述流出流入流量分别稳定了预定时间的状态下算出所述诊断参数。
7.一种流量控制装置的诊断方法,所述流量控制装置包括:流体阻力件,设置于流道;下游侧阀,设置于流体阻力件的下游侧;以及阻力流量测定机构,测定流过所述流体阻力件且朝向该流体阻力件与所述下游侧阀之间的流道中的容积部流入的阻力流量,
所述诊断方法的特征在于,包括:
流出流入流量算出步骤,根据作为所述容积部内的压力的下游侧压力的时间微分,算出流体相对于所述容积部内的流出流入流量;
阀流量推定步骤,通过从所述阻力流量减去所述流出流入流量,从而推定阀流量,所述阀流量为从所述容积部经由所述下游侧阀流出的流体的流量;
流量控制步骤,控制所述下游侧阀,以使设定流量与所述阀流量的偏差变小;
诊断参数算出步骤,基于作为所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力上升或下降的压力变化状态下的所述阻力流量或所述流出流入流量,算出诊断参数;以及
诊断步骤,将所述诊断参数与在正常状态下算出的所述诊断参数的基准值进行比较,在所述诊断参数与所述基准值之差在预定值以上的情况下,诊断为发生了异常。
8.一种存储介质,存储有用于流量控制装置的流量控制装置用程序,所述流量控制装置包括:流体阻力件,设置于流道;下游侧阀,设置于流体阻力件的下游侧;以及阻力流量测定机构,测定流过所述流体阻力件且朝向该流体阻力件与所述下游侧阀之间的流道中的容积部流入的阻力流量,
所述存储介质的特征在于,所述流量控制装置用程序使计算机作为如下部件发挥功能:
流出流入流量算出部,根据作为所述容积部内的压力的下游侧压力的时间微分,算出流体相对于所述容积部内的流出流入流量;
阀流量推定部,通过从所述阻力流量减去所述流出流入流量,从而推定阀流量,所述阀流量为从所述容积部经由所述下游侧阀流出的流体的流量;
流量控制部,控制所述下游侧阀,以使设定流量与所述阀流量的偏差变小;
诊断参数算出部,基于作为所述流体阻力件的上游侧的压力的上游侧压力上升或下降的压力变化状态下的所述阻力流量或所述流出流入流量,算出诊断参数;
基准值存储部,将在正常状态下由所述诊断参数算出部算出的所述诊断参数存储为基准值;以及
诊断部,将所述诊断参数与所述基准值进行比较,在所述诊断参数与所述基准值之差在预定值以上的情况下,诊断为发生了异常。
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