一种液位监控系统的报警保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种液位监控系统的报警保护装置。
【背景技术】
[0002] 在半导体器件的生产装置中，例如是在光刻工艺使用的一种SF110型机台的冷却 系统中，有时候会出现冷却液液位监测的问题，究其原因是该机台中用来监测液位的两个 传感器损坏。原本该两个传感器应当分别在冷却液的液位低于50%和40%时报警；若液位 低于50%时，机台的反应腔内还不会停止制程，只是提示应当添加冷却液；若液位低于40% 时，相关的冷却设备就会停机，使整个机台停止运行。
[0003] 如图1、图2所示，是上述两个传感器的接线及工作原理示意图，该两个传感器 SW11和SW27都是开关传感器，分别用来监测冷却液的液位是否达到40%和50%，其各自的 +端分别连接至直流24V工作电源的正极D2化，-端分别连接至该工作电源的负极D24N;s 端分别通过输出线PC11和PC27处，向外发送24V+的信号。
[0004] 也就是说，当液位高于40%或50%时，输出线PC11或PC27会与工作电源的正极 D2化导通，从而触发继电器K11-1/-2/-3或K27闭合，使PLC控制器的信号输入口X46或 X47,经由闭合的K11-1或K27与工作电源的负极D24N导通；此时，PLC得到液位正常的信 号输出相应的控制信号： 目P，PLC设置的一个信号输出口Y55经由闭合的K11-3连通至冷却液的循环粟（pump) 上，驱动该循环粟将冷却液抽出并送到各部件进行冷却；另一个信号输出口Y41经由闭合 的K11-2连通至冷却液的加热棒化eater)。当液位不足40%时，K11-1断开，PLC的X46得 不到输入信号，Y55也不会输出信号，因此PLC无法对循环粟进行控制；类似地，也无法对加 热棒进行控制。K11-2和K11-3的设置是为了防止PLC异常输出，使其与K11-1联动，起到 双重保护的作用。而K27不需要其他联动的附加开关，因为当液位低于50%时不需要停机， 只是发出警告提示添加冷却液。
[0005] 然而，现在的问题是如果传感器SW11和SW27不能正常工作，会导致PC11和PC27 即使在液位正常时也不能获得24V+信号，机台的反应腔就不能运转。由于传感器SW11和 SW27设置的位置比较特殊，需要移开整个冷却系统才能够对其进行检修或替换，该比安装 该些传感器时的操作还要复杂，并且往往花费大、耗时久。另外，该两个传感器SW11和SW27 同时还作为保护装置使用，如果绕开传感器而通过施加直流24V直接对继电器K11-1和K27 进行控制的话，若实际上冷却液的液位不足时，会导致加热棒和循环粟干烧损坏，具有安全 隐患。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种液位监控系统的报警保护装置，用于监控冷却液的液 位，通过在与冷却液存储柜连通的观察管上增加了两个新的液位监测传感器并调整了连线 关系，从而能够提供正确提示液位过低的警告(低于50%)或错误(低于40%)信息，并在液位 过低时切断相关的电路对系统进行保护。
[0007] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种液位监控系统的报警保护装 置，其包含： 透明或半透明的观察管，其设有顶部管道和底部管道，分别连通至储存柜的顶部和底 部，使得该观察管中的液位与储存柜中液体的液位一致； 若干个液位监测传感器，其安装于所述观察管的外壁，分别对应于管内不同的液位位 置；每个所述液位监测传感器对应设置有发射器和接收器，在观察管内液位没有到达该液 位监测传感器所在位置时，发射器发出的光线经过观察管折射后能够被对应的接收器接收 至IJ;在液位到达该液位监测传感器所在位置时，发射器发出的光线经过观察管及其中的液 体折射后偏离，而不能被对应的接收器接收到。
[0008] 每个所述液位监测传感器设置有选择开关，W便于控制该液位监测传感器在侦测 到液位时输出触发信号，或者是在没有侦测到液位时输出触发信号。
[0009] 每个所述液位监测传感器设有第一引线、第二引线和第H引线；其中，第一引线和 第H引线分别连接至工作电源的正极和负极； 在该液位监测传感器侦测到液位时，在第一引线和第二引线之间获得与工作电源电压 值相匹配的电压差信号，作为对与该液位监测传感器相应设置的继电器的触发信号，W使 所述继电器收到该触发信号而闭合。
[0010] 所述报警保护装置中，包含第一液位监测传感器，其安装于所述观察管上对应40% 液位的位置； 还设置有第一继电器，其正极端连接至所述第一液位监测传感器的第一引线，W便于 与工作电源的正极持续连通；负极端连接至该第一液位监测传感器的第二引线，从而在液 位达到40%时接收由所述第一液位监测传感器的第一引线和第二引线配合输出的电压差 信号，而触发该第一继电器闭合；液位不到40%时，该第一继电器断开； PLC控制器设置的第一信号输入口通过闭合的第一继电器与工作电源的负极连通，使 该PLC控制器通过其设置的第一信号输出口和第二信号输出口，分别向冷却液的循环粟和 加热棒的开关发送控制信号W驱动其进行工作；第一继电器断开时，PLC控制器不与工作 电源的负极连通，也不发送所述控制信号，但发送控制指令W驱动相应设备发出报警信息。
[0011] 所述报警保护装置中还设置有与第一继电器联动的附加开关，其在所述第一继电 器闭合或断开时，也相应地闭合或断开； 其中一个附加开关设置于PLC控制器的第一信号输出口控制冷却液的循环粟开关的 电路上；另一个附加开关设置于PLC控制器的第二信号输出口控制冷却液的加热棒开关的 电路上。
[0012] 所述报警保护装置中，包含第二液位监测传感器，其安装于所述观察管上对应50% 液位的位置； 还设置有第二继电器，其正极端连接至所述第二液位监测传感器的第一引线，W便于 与工作电源的正极持续连通；负极端连接至该第二液位监测传感器的第二引线，从而在液 位达到50%时接收由所述第二液位监测传感器的第一引线和第二引线配合输出的电压差 信号，而触发该第二继电器闭合；液位不到50%时，该第二继电器断开； 所述第二继电器闭合时，PLC控制器设置的第二信号输入口通过该第二继电器与工作 电源的负极连通；所述第二继电器断开时，所述PLC控制器不与工作电源的负极连通，则由 该PLC控制器发送控制指令W驱动相应设备发出增加冷却液的提示信息。
[0013] 本发明的另一个技术方案是提供一种液位监控系统的报警保护装置，其包含： 透明或半透明的观察管，其设有顶部管道和底部管道，分别连通至储存柜的顶部和底 部，使得该观察管中的液位与储存柜中冷却液的液位一致；第一液位监测传感器和第二液 位监测传感器，分别安装于所述观察管上对应40%和50%液位的位置； 其中，所述第一液位监测传感器和第二液位监测传感器中，各自设置有对应的发射器 和接收器；在观察管内液位没有到达某个液位监测传感器所在位置时，发射器发出的光线 经过观察管折射后能够被对应的接收器接收到；在液位到达该液位监测传感器所在位置 时，发射器发出的光线经过观察管及其中的液体折射后偏离，而不能被对应的接收器接收 到； 所述第一液位监测传感器在侦测到40%液位时向第一继电器输出使之闭合的触发信 号，使PLC控制器的一个信号输入口通过闭合的第一继电器与工作电源的负极连通，进而 使该PLC控制器向冷却液的循环粟及加热棒的开关分别发送使之运转的控制命令；在没有 侦测到40%液位时，所述第一继电器没有获得触发信号而断开，使PLC控制器切断所述控制 命令，同时输出控制指令W驱动相应设备进行报警； 所述第二液位监测传感器在侦测到50%液位时向第二继电器输出使之闭合的触发信 号，使PLC控制器的另一个信号输入口通过闭合的第二继电器与工作电源的负极连通，进 而使该PLC控制器收到系统工作正常的信息来输出使系统设备正常工作的命令；在没有侦 巧IJ到50%液位时，所述第二继电器没有获得触发信号而断开，使PLC控制器输出使系统设备 正常工作的命令，但同时输出控制指令W驱动相应设备发出增加冷却液的提示信息。
[0014] 与现有技术相比，本发明所述液位监控系统的报警保护装置，通过在与存储柜连 通的观察管上增加了两个新的液位监测传感器，并简单调整继电器与其连线关系，就能够 正确提示液位低于50%或低于40%的报警信息，并在液位过低时切断循环粟和加热棒避免 其干烧，本发明的设置和维护时的成本低，工作可靠有效。
【附图说明】
[0015] 图广图2是现有冷却液液位监测传感器的接线及工作原理的示意图； 图3是本发明所述液位监控系统的报警保护装置的结构示意图； 图4、图5是本发明中液位监测传感器的工作原理示意图； 图6、7是本发明中液位监测传感器的电路接线示意图； 图8是本发明中继电器的电路接线示意图。
【具体实施方式】
[001引如图3所示，本发明所述液位监控系统的报警保护装置，W两个新的液位监测传 感器SW1和SW2来替换原装置中的传感器SW11和SW27。新的液位监测传感器SW1和SW2 安装于一个观察管50的管壁外，分别对应于管内液位40%和50%的位置。所述观察管50 是透明或半透明的，其顶部及底部分别设置有管道41和42与冷却液储存柜的顶部及底部 接通，因此在观察管50中看到的液位就等同于冷却液储存柜内的液位。该观察管50可W 是机台中本来就配备有的，也可W是为了安装液位监测传感器SWl和SW2而另外装设的。 [0017] 配合参见图4、图5所示，液位监测传感器SW1和SW2,各自设有一个发射端71和 一个接收端72。见图4,对于每个液位监测传感器来说，当观察管50中的液位没有达到其 所在位置时，该液位监测传感器的发射端71发出的光线，经过观察管50折射后能够正好被 接收端72收到；属于同一个液位监测传感器的发射端71和接收端72即是W此来确定其布 置位置的。见图5,当观察管50中的液位没有达到该液位监测传感器所在位置时，发射端 71发送的光线会经过观察管50及其中的冷却液60折射，则会偏离原先的位置，也就不能到 达对应的接收端72处。
[001引另外，液位监测传感器SW1和SW2设有选择开关，在不同的应用实例中，可W选择 是在侦测到液位(接收端72未收到折射的光线）时输出触发信号，或者是在侦测不到液位 (接收端72收到折射的光线）时才输出触发信号。
[0019] 一个示例中，液位监测传感器SW1和SW2可W使用欧姆龙公司邸-SPX613型器件， 例如是可W通过扎线带，将其固定在直径6^13mm的观察管50上。
[0020] 如图6所示，每个液位监测传感器