生 的扰动压力上升而产生的扰动流量增加量和扰动流量减少量相互抵消的方式，设定所述控 制系数，所以即使产生扰动压力上升，也能够将所述阀下游的流量始终稳定地保持为设定 流量值。
【附图说明】
[0023] 图1是表示本发明一种实施方式的流量控制装置结构的示意性断面图。
[0024] 图2是表示同一实施方式的流量控制装置的程序部分构成的示意图。
[0025] 图3是表示同一实施方式的流量控制装置的控制结构的示意性框图。
[0026] 图4是表示同一实施方式的流量控制装置对扰动压力的控制概念的示意图。
[0027] 图5是表示扰动压力对同一实施方式的流量控制装置的影响的示意性框图。
[0028] 图6是表示同一实施方式的阀的压差流量特性的特征的示意性曲线图。
[0029] 图7是表示同一实施方式的参数和控制系数的倾向的示意性曲线图。
[0030] 图8是表示本发明另一种实施方式的流量控制装置结构的示意性断面图。
[0031] 附图标记说明
[0032] 100流量控制装置
[0033] 1 主体
[0034] 11 流道
[0035] 2 流量传感器
[0036] 3 阀
[0037] 4 控制机构
[0038] 41阀控制部
[0039] 42 PID 控制部
[0040] 43 QV特性调整部
[0041] 44控制系数设定部
[0042] 45流入流量特性存储部
[0043] 46阀流量特性存储部
【具体实施方式】
[0044] 参照各附图，对本发明的一种实施方式进行说明。
[0045] 本实施方式的流量控制装置100是热式质量流量控制器，例如用于以规定的一定 流量向半导体制造装置的真空室内部持续供给成分气体等。
[0046] 更具体地说，如图1和图2所示，所述流量控制装置100包括：大体长方体形状的 主体1，在内部形成有流道11 ;热式流量传感器2和阀3,安装在所述主体1上；以及控制机 构4,根据所述流量传感器2的输出来控制所述阀3。
[0047] 所述主体1在其底面上分别设置有用于导入或导出流体的导入口 12和导出口 13， 并且以连接所述导入口 12和所述导出口 13之间的方式形成有所述流道11。相对于上述流 道11在最下游设置有所述阀3,在所述阀3的上游设置有所述流量传感器2。在此，虽然利 用所述流量控制装置100想要控制的流量是从所述导出口 13导出后的流体的流量，但是在 本实施方式中，并不是测量想要控制的流量本身，而是根据在比所述阀3靠向上游的其他 位置测量的流量，控制所述阀3的开度。即，不是直接观测想要控制的对象的流量，而是从 其他位置间接测量。
[0048] 所述流量传感器2包括：作为流体阻力的分流元件21，设置在所述流道11内；细 管22,设置成从所述流道11分路，在所述分流元件21的前后迂回；检测机构23,由设置在 所述细管22上的两个线圈构成，检测与流量相关的值；以及流量计算部24,利用所述控制 机构4的计算功能构成，并根据所述检测机构23的输出来计算流量。所述各线圈是电热线， 所述各线圈上分别连接有将温度保持为某一规定温度的温度控制电路（未图示）。向各线 圈施加的电压值从所述检测机构23向所述流量计算部24输出，所述流量计算部24根据各 电压值来计算流量。
[0049] 在本实施方式中，如果在至少包含从所述流量传感器2到所述阀3的流道11的内 部容积VL中有流量变化，则即使在比所述阀3靠向下游没有流量变化，所述流量传感器2 也输出为有流量变化。即，作为所述阀3下游的流量的阀后实际流量〇_与作为由所述流 量传感器2测量的流量的测量流量值y有可能不一致。
[0050] 所述阀3例如是电磁阀或压电阀，根据由所述流量传感器2测量出的测量流量值 y控制所述阀3的开度。所述阀3具有如下阀流量特性：假设上述阀3前后的压差一定时， 该阀3的开度和通过的流量大体一对一对应，因此开度越大，则通过阀3的流量也就越大。
[0051] 另一方面，还具有如下阀流量特性：假设上述阀3的开度一定时，所述阀3前后的 压差即阀3的上游（一次侧）的压力越大，则通过阀3的流量也就越大。此外，此时的阀 流量特性显示如下特性：开度越大、通过的流量越大，则上游的压力变大时增加的流量也变 大。
[0052] 所述控制机构4是所谓的包括CPU、存储器、A/D和D/A转换器、输入输出装置等的 计算机，执行存储在所述存储器内的流量控制装置用程序，通过各种设备协作，至少发挥作 为所述流量计算部24、阀控制部41、控制系数设定部44、流入流量特性存储部45和阀流量 特性存储部46的功能。
[0053] 对各部分进行说明。
[0054] 所述流量计算部24根据所述检测机构23的输出，计算形成在所述主体1内部的 流道11的流量，并且作为测量流量值y向所述阀控制部41输出。
[0055] 如图2所示，所述阀控制部41根据设定流量值r和由所述流量传感器2测量的测 量流量值y之间的偏差、以及设定的控制系数，以使所述偏差变小的方式控制所述阀3的开 度。更具体地说，在图3的控制框图所示的将输入作为设定流量值r、将输出作为由所述流 量传感器2测量出的测量流量值 y的反馈系统中，所述阀控制部41起到用于控制由阀3和 流量传感器2构成的控制对象的控制器的作用。如上所述，在本实施方式的流量控制装置 100中，作为反馈系统的输出的测量流量值y和作为实际上想要保持为设定流量值r的流量 的阀后实际流量Q ciut不一致，该阀3下游的流量在图3的控制框图中表示为在所述阀3的 模块后输出的值。
[0056] 本实施方式的所述阀控制部41包括：PID控制部42,如图2的示意图和图3的控 制框图所示进行用于流量控制的PID计算；以及QV特性调整部43,用于使所述阀3的控制 上的特性与流动的流量和压力无关，而使控制特性大体一定。
[0057] 所述PID控制部42针对输入的设定流量值r和测量流量值y的偏差进行PID计 算，输出需要向所述阀3施加的电压。在本实施方式中，利用所述控制系数设定部44设定 作为在所述PID控制部42中使用的控制系数的比例增益。另外，在用于说明本实施方式而 使用的各图中，表示了为了使说明简单而使微分项的微分系数为零的情况。当然，在微分系 数为零以外时，本发明也能够得到同样的效果。
[0058] 如图3的（a)所示，所述QV特性调整部43与所述阀3的传递函数为反函数的关 系。即，在以控制模块考虑时，如图3的（b)所示，在控制循环中只剩下所述PID控制部42 和表示所述流量传感器2的特性的一次延迟要素。更具体地说，作为所述阀3的流量控制 上的特性的流量和施加电压（开度）的关系的QV特性，受流体的流量、压力的影响而变化。 在本实施方式中，以规定的设定流量值r和压力时的所述阀3的QV特性为基准，为了使在 其他条件下成为同样的QV特性，所述QV特性调整部43相对于所述阀3的QV特性构成相 反特性图。
[0059] 所述控制系数设定部44设定所述阀控制部41中使用的控制系数，即使在所述阀 3的上游产生压力变化，作为所述阀3下游的流量的阀后实际流量Q ciut也不会偏离设定流量 值r。即，所述控制系数设定部44设定所述阀控制部41的控制系数，使在所