本發(fā)明涉及濃度測(cè)定裝置、濃度測(cè)定方法、原料氣化系統(tǒng)及原料氣化系統(tǒng)的濃度測(cè)定方法。

背景技術(shù)：

1、以往，提供一種濃度測(cè)定裝置，所述濃度測(cè)定裝置對(duì)氣體中所含的測(cè)定對(duì)象成分的濃度進(jìn)行測(cè)定，在所述濃度測(cè)定裝置中，基于氣體中所含的測(cè)定對(duì)象成分的分壓及氣體的總壓來(lái)計(jì)算出濃度。

2、例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中示出了一種原料氣化系統(tǒng)的濃度測(cè)定裝置。此處，所謂原料氣化系統(tǒng)，是指向收容于罐內(nèi)的液體或固體的原料導(dǎo)入載氣而進(jìn)行氣化并供給包含由此而產(chǎn)生的原料氣體及載氣的混合氣體的系統(tǒng)。

3、此種原料氣化系統(tǒng)的濃度測(cè)定裝置通過(guò)計(jì)算出罐內(nèi)的壓力即總壓相對(duì)于原料氣體的壓力即分壓的比來(lái)對(duì)原料氣體的濃度進(jìn)行測(cè)定。在所述濃度測(cè)定裝置中，自以往以來(lái)，對(duì)分壓進(jìn)行測(cè)定的分壓傳感器例如使用非分散型紅外線(xiàn)吸收式傳感器（以下，稱(chēng)為「ndir傳感器」），對(duì)總壓進(jìn)行測(cè)定的總壓傳感器例如使用靜電電容型隔膜真空計(jì)（以下，稱(chēng)為「cdg」）。

4、此處，一般而言，分壓傳感器為了獲得足夠的sn比，大多情況下對(duì)檢測(cè)出的分壓進(jìn)行例如移動(dòng)平均等處理并輸出表示該分壓的分壓信號(hào)。另外，經(jīng)常被用作分壓傳感器的ndir傳感器進(jìn)行例如斬波等處理，因此ndir輸出的分壓信號(hào)的響應(yīng)速度被限制為斬波頻率。其結(jié)果是，分壓傳感器輸出的分壓信號(hào)比濃度測(cè)定裝置的壓力變化更晚地變化。

5、另一方面，一般總壓傳感器較分壓傳感器而言sn比充分良好，因此一般不實(shí)施例如移動(dòng)平均等用于獲得充分的sn比的處理，即便實(shí)施了處理，也僅實(shí)施較分壓傳感器而言充分快的響應(yīng)處理。因此，由于在總壓傳感器中不進(jìn)行例如移動(dòng)平均等處理，因此總壓傳感器輸出的總壓信號(hào)與分壓傳感器輸出的分壓信號(hào)相比，不會(huì)延遲于濃度測(cè)定裝置的壓力變化而發(fā)生變化。其結(jié)果是，在分壓傳感器輸出的分壓信號(hào)與總壓傳感器輸出的總壓信號(hào)之間產(chǎn)生響應(yīng)速度差。

6、而且，作為該濃度測(cè)定裝置的壓力變化的事例，有壓力上升及下降。具體而言，在濃度測(cè)定裝置的上游側(cè)，例如在開(kāi)始供給載氣時(shí)發(fā)生濃度測(cè)定裝置的壓力上升，例如在停止供給載氣時(shí)發(fā)生濃度測(cè)定裝置的壓力下降。另外，例如在對(duì)設(shè)置于濃度測(cè)定裝置的下游側(cè)的腔室進(jìn)行大氣開(kāi)放時(shí)，會(huì)發(fā)生濃度測(cè)定裝置的壓力上升，例如在對(duì)腔室抽真空時(shí)，會(huì)發(fā)生濃度測(cè)定裝置的壓力下降。在發(fā)生所述濃度測(cè)定裝置的壓力上升或下降等壓力變化時(shí)，分壓信號(hào)與總壓信號(hào)相比，比該壓力變化更晚地變化。因此，在分壓信號(hào)的響應(yīng)速度與總壓信號(hào)的響應(yīng)速度之間會(huì)產(chǎn)生差，因此在壓力上升及下降等壓力變化時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確地對(duì)原料氣體的濃度進(jìn)行測(cè)定。

7、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

8、專(zhuān)利文獻(xiàn)

9、專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本專(zhuān)利特開(kāi)2022-38365號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問(wèn)題

2、因此，本發(fā)明是為了解決所述問(wèn)題點(diǎn)而成的，其主要課題在于：在濃度測(cè)定裝置的壓力上升或下降等壓力變化時(shí)，準(zhǔn)確地對(duì)氣體中所含的測(cè)定對(duì)象成分的濃度進(jìn)行測(cè)定。

3、技術(shù)方案

4、即，本發(fā)明的濃度測(cè)定裝置是對(duì)氣體中所含的測(cè)定對(duì)象成分的濃度進(jìn)行測(cè)定的濃度測(cè)定裝置，其特征在于，所述濃度測(cè)定裝置包括：分壓傳感器，對(duì)所述氣體中所含的測(cè)定對(duì)象成分的分壓進(jìn)行檢測(cè)并輸出表示所述分壓的分壓信號(hào)；總壓傳感器，對(duì)所述氣體的壓力即總壓進(jìn)行檢測(cè)并輸出表示所述總壓的總壓信號(hào)；延遲濾波器，實(shí)施使所述總壓信號(hào)的響應(yīng)速度延遲的處理，并輸出該處理后的總壓信號(hào)即延遲總壓信號(hào)；以及計(jì)算部，基于所述分壓信號(hào)及所述延遲總壓信號(hào)計(jì)算所述氣體中所含的成分的濃度。

5、若為此種結(jié)構(gòu)，則延遲濾波器實(shí)施使總壓信號(hào)的響應(yīng)速度延遲的處理，并輸出該處理后的總壓信號(hào)即延遲總壓信號(hào)，因此可減小分壓信號(hào)與延遲總壓信號(hào)的響應(yīng)速度之間的差。其結(jié)果是，在濃度測(cè)定裝置的壓力上升或下降等壓力變化時(shí)，可準(zhǔn)確地對(duì)氣體中所含的測(cè)定對(duì)象成分的濃度進(jìn)行測(cè)定。

6、此處，期望所述延遲濾波器是對(duì)所述總壓信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)平均的濾波器。

7、若為此種情況，則延遲濾波器對(duì)總壓信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)平均，因此可去除總壓信號(hào)的噪聲。

8、進(jìn)而，優(yōu)選所述分壓信號(hào)是將檢測(cè)出的分壓進(jìn)行移動(dòng)平均后輸出的信號(hào)，所述延遲濾波器被設(shè)定為，所述總壓信號(hào)的移動(dòng)平均區(qū)間相對(duì)于檢測(cè)出的分壓的移動(dòng)平均區(qū)間而包含在-37.5%以上且37.5%以下的范圍內(nèi)。

9、若為此種情況，則輸出延遲總壓信號(hào)及分壓信號(hào)均進(jìn)行了移動(dòng)平均而得的值，且總壓信號(hào)的移動(dòng)平均區(qū)間被設(shè)定為相對(duì)于檢測(cè)出的分壓的移動(dòng)平均區(qū)間而為-37.5%以上且37.5%以下的范圍。因此，分壓信號(hào)的響應(yīng)速度與延遲總壓信號(hào)的響應(yīng)速度之間的差進(jìn)一步減小，因此可以更準(zhǔn)確地對(duì)測(cè)定對(duì)象成分的濃度進(jìn)行測(cè)定。

10、而且，關(guān)于所述分壓傳感器而言，可以舉例使用ndir傳感器。若是使用ndir傳感器的分壓傳感器，則可以感度良好地對(duì)吸收紅外線(xiàn)的物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，可以利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且價(jià)格便宜的測(cè)定機(jī)器來(lái)對(duì)分壓進(jìn)行測(cè)定。

11、另外，關(guān)于所述總壓傳感器而言，可以舉例使用cdg。若是使用cdg的總壓傳感器，則即便在總壓的值小的情況下，也可以感度良好地對(duì)總壓進(jìn)行測(cè)定。但是，cdg與ndir傳感器相比響應(yīng)速度快，也幾乎不需要用于改善sn比的移動(dòng)平均等處理，因此產(chǎn)生總壓信號(hào)與分壓信號(hào)的響應(yīng)速度之間的差。作為該對(duì)策，延遲濾波器可以通過(guò)進(jìn)行使cdg輸出的總壓信號(hào)的響應(yīng)速度延遲的處理來(lái)減小其響應(yīng)速度之間的差。

12、而且，期望濃度測(cè)定裝置還具備顯示控制部，所述顯示控制部輸出由所述計(jì)算部計(jì)算出的濃度。

13、若為此種情況，則由于顯示控制部輸出計(jì)算出的濃度，因此用戶(hù)可以確認(rèn)濃度測(cè)定裝置是否準(zhǔn)確地進(jìn)行濃度測(cè)定。

14、另外，原料氣化系統(tǒng)可以列舉為如下原料氣化系統(tǒng)，所述原料氣化系統(tǒng)是向收容于罐內(nèi)的液體或固體的原料導(dǎo)入載氣而進(jìn)行氣化并供給包含由此產(chǎn)生的原料氣體及所述載氣的混合氣體的原料氣化系統(tǒng)，所述原料氣化系統(tǒng)使用濃度測(cè)定裝置，所述濃度測(cè)定裝置包括：分壓傳感器，對(duì)所述原料氣體的壓力即分壓進(jìn)行檢測(cè)并輸出表示所述分壓的分壓信號(hào)；總壓傳感器，對(duì)所述罐內(nèi)的壓力即總壓進(jìn)行檢測(cè)并輸出表示所述總壓的總壓信號(hào)；延遲濾波器，實(shí)施使所述總壓信號(hào)的響應(yīng)速度延遲的處理，并輸出該處理后的總壓信號(hào)即延遲總壓信號(hào)；以及計(jì)算部，基于所述分壓信號(hào)及所述延遲總壓信號(hào)計(jì)算出所述原料氣體的濃度。

15、若為此種原料氣化系統(tǒng)，則延遲濾波器輸出延遲總壓信號(hào)，因此可以減小分壓信號(hào)的響應(yīng)速度與延遲總壓信號(hào)的響應(yīng)速度之間的差。因此，在濃度測(cè)定裝置的壓力上升或下降等壓力變化時(shí)，可以準(zhǔn)確地對(duì)原料氣體的濃度進(jìn)行測(cè)定。其結(jié)果是，可以穩(wěn)定地進(jìn)行基于原料氣體的測(cè)定濃度進(jìn)行的反饋控制，因此可以穩(wěn)定地對(duì)原料氣化系統(tǒng)的原料氣體的濃度進(jìn)行控制。

16、而且，濃度測(cè)定方法是對(duì)氣體中所含的成分的濃度進(jìn)行測(cè)定的濃度測(cè)定方法，所述濃度測(cè)定方法可以舉出如下步驟：對(duì)所述氣體中所含的成分的分壓進(jìn)行檢測(cè)并將所述分壓作為分壓信號(hào)輸出；對(duì)所述氣體的壓力即總壓進(jìn)行檢測(cè)并將所述總壓作為總壓信號(hào)輸出；實(shí)施使所述總壓信號(hào)的響應(yīng)速度延遲的處理，并輸出所述處理后的總壓信號(hào)即延遲總壓信號(hào)；基于所述分壓信號(hào)及所述延遲總壓信號(hào)計(jì)算出所述氣體中所含的成分的濃度。

17、若為此種濃度測(cè)定方法，則實(shí)施使總壓信號(hào)的響應(yīng)速度延遲的處理，并輸出所述處理后的總壓信號(hào)即延遲總壓信號(hào)，因此可以減小分壓信號(hào)的響應(yīng)速度與延遲總壓信號(hào)的響應(yīng)速度之間的差。其結(jié)果是，在壓力變化時(shí)，可以更準(zhǔn)確地對(duì)氣體中所含的成分的濃度進(jìn)行測(cè)定。

18、進(jìn)而，所述濃度測(cè)定方法理想的是用于向收容于罐內(nèi)的液體或固體的原料導(dǎo)入載氣進(jìn)行氣化并供給包含由此產(chǎn)生的原料氣體及所述載氣的混合氣體的原料氣化系統(tǒng)中，且對(duì)所述原料氣體的濃度進(jìn)行測(cè)定。

19、若為此種濃度測(cè)定方法，則實(shí)施使總壓信號(hào)的響應(yīng)速度延遲的處理，并輸出所述處理后的總壓信號(hào)即延遲總壓信號(hào)，因此可以減小分壓信號(hào)的響應(yīng)速度與延遲總壓信號(hào)的響應(yīng)速度之間的差。其結(jié)果是，在原料氣化系統(tǒng)中，在濃度測(cè)定裝置的壓力上升或下降等壓力變化時(shí)，可以更準(zhǔn)確地對(duì)原料氣體的濃度進(jìn)行測(cè)定。

20、技術(shù)效果

21、根據(jù)以上敘述的本發(fā)明，在濃度測(cè)定裝置的壓力上升或下降等壓力變化時(shí)，可以準(zhǔn)確地對(duì)氣體中所含的測(cè)定對(duì)象成分的濃度進(jìn)行測(cè)定。