一種氣體質流控制器的錯誤監測裝置的製作方法

2023-06-06 03:52:26

專利名稱：一種氣體質流控制器的錯誤監測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種氣體質流控制器的錯誤監測裝置，特別是指一種具有一基準產生電路的氣體質流控制器的錯誤監測裝置。
背景技術：
習用的氣體質流控制器(MFC)的錯誤監測裝置具有伺服功能，但對於本身的故障尚無法自我檢測，因此，產生下列幾項不理想之處1.當MFC故障流量不正確時，往往無法實時查覺，以致造成工業過程的品質或工業安全方面的盲點。
2.由於工業過程所用的氣體多具毒性或腐蝕性或可燃性，且流量要求極為精準，因此必須以高準度的MFC控制流量，一旦MFC損壞，輕則使產品未達品質要求，重則危害工廠人員生命安全。
因此如能及早發現，適時修復，可避免許多不必要的損失。
本實用新型申請人鑑於上述習用氣體質流控制器的各項不理想之處，加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本實用新型氣體質流控制器的錯誤監測裝置。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種可避免錯誤監測裝置太敏感、提高氣體供應系統的安全性、穩定性的氣體質流控制器的錯誤監測裝置。
可達成上述實用新型目的的氣體質流控制器的錯誤監測裝置，包括有一氣體質流控制器(MFC)、一錯誤監測裝置，其內部由一放大器、一基準產生電路及二個比較器、及一光耦合裝置以及複數個發光敏電晶體所組成，該MFC是利用一凸起接口安裝於錯誤監測裝置的凹陷接口上，該系統的控制電壓輸入後，由放大器放大後輸入基準產生電路，該基準產生電路產生的基準電位經比較器與氣體質流控制器的回饋輸出電壓比較後，若正常，則光耦合裝置不動作；若異常，則光耦合裝置接受一電壓並可將訊息傳至氣體控制系統而達到立即偵錯的目的。由於其基準電壓具一正常範圍，因此可供質流控制器產生誤差時的電壓變化緩衝區域，達到避免錯誤監測裝置太敏感的目的。
本實用新型所提供的一種氣體質流控制器的錯誤監測裝置，具有下列的優點
1.當MFC故障流量不正確時，可由發光敏電晶體產生的警示燈號或系統獲得的訊息實時查覺。
2.提高氣體供應系統的安全性、穩定性，以減少工業災害及產品品質不良可能造成的損失。
3.具有一基準產生電路，產生一電壓容許範圍，形成一緩衝區，可避免錯誤監測裝置太敏感，造成不必要的困擾。


請參閱以下有關本實用新型一較佳實施例的詳細說明及其附圖，將可進一步了解本實用新型的技術內容及其目的功效；有關該實施例的附圖為圖1為氣體質流控制器的錯誤監測裝置的方框圖。
圖2為氣體質流控制器的錯誤監測裝置的電路圖。
圖3為正常狀況的基準電位與回饋輸出電壓關係圖。
圖4為異常狀況的基準電位與回饋輸出電壓關係圖。
圖5為另一異常狀況的基準電位與回饋輸出電壓關係圖。
主要部分代表符號1氣體質流控制器(MFC)10比較器11光耦合裝置12發光敏電晶體18氣體質流控制系統3錯誤監測裝置8放大器9基準產生電路具體實施方式
請參閱圖1，為氣體質流控制器(MFC)的錯誤監測裝置的方框圖，氣體質流控制器(MFC)1具有一凸起接口2可與錯誤監測裝置3的凹陷接口4結合，而錯誤監測裝置3的一凸起接口5則通過連接頭6與氣體質流控制系統原來控制線相接；另一凸起接口7亦與氣體質流控制系統18聯機，可供傳輸該質流控制器的錯誤訊號。
請參閱圖2，為氣體質流控制器的錯誤監測裝置的電路圖，包含一氣體質流控制器(MFC)1、一錯誤監測裝置3，其內部由一放大器8、一基準產生電路9及二個比較器10、及一光耦合裝置11以及複數個發光敏電晶體12，其外部具有三個接口。在MFC的接口上Vin由a1點輸入，與由i點輸入錯誤監測裝置3相同，回饋輸出電壓(Vo)由c1點輸出至比較器10，b1、d1則為接地端。氣體質流控制系統的控制電壓Vin輸入錯誤監測裝置3後，由放大器8放大，該放大器8連接基準產生電路9，該基準產生電路9產生的基準電位(Vin±ΔV)經比較器10與氣體質流控制器的回饋輸出電壓(Vo)比較後，由光耦合裝置11輸出至氣體控制系統。當Vo＞Vin+ΔV時，c、d兩點均為低電位，電阻14及電阻15均有電流通過，導致發光敏電晶體12發光以顯示錯誤訊號且光耦合裝置11亦產生動作電位。當Vin+ΔV＞Vo＞Vin-ΔV時，c、d兩點均為高電位，電阻13、電阻14及電阻15均無電流通過，故此範圍為電壓容許範圍，Vo在此範圍內變化視為正常，故可作為一緩衝區，避免錯誤監測裝置太敏感，造成不必要的困擾。當Vo＜Vin-ΔV時，c點為高電位、d點為低電位，電阻13無電流通過、電阻14及電阻15均有電流通過，故發光敏電晶體12仍顯示錯誤訊號且光耦合裝置11亦產生動作電位。本實施例基準產生電路採用晶片LF347和晶片LM339串聯而成。
請參閱圖3，為正常狀況的基準電位與回饋輸出電壓關係圖，在正常運作時，Vin+ΔV＞Vo＞Vin-ΔV，Vo(實線)落於兩虛線之間，比較圖4Vo＞Vin+ΔV，及圖5Vo＜Vin-ΔV，均為異常狀況的基準電位與回饋輸出電壓關係圖，Vo(實線)皆落於兩虛線範圍之外，此時本錯誤監測裝置的燈號及光耦合裝置均產生動作。Vin及ΔV均隨Vin的變化而改變，因此，電壓容許範圍亦隨Vin的變化而改變。
上列詳細說明是針對本實用新型的一可行實施例的具體說明，該實施例並非用以限制本實用新型的專利範圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所為的等效實施或變更均應包含於本實用新型的專利範圍中。
權利要求1.一種氣體質流控制器的錯誤監測裝置，其特徵在於包括一質流控制器(1)，其外部有一凸起接口(2)；以及，一錯誤監測裝置(3)，其內部具有一放大器(8)及一基準產生電路(9)及二個比較器(10)及一光耦合裝置(11)，其外部具有三個接口；該氣體質流控制器(1)是利用一凸起接口(2)安裝於錯誤監測裝置(3)的凹陷接口(4)上；該錯誤監測裝置(3)是利用一凸起接口(5)與氣體質流控制系統原來的控制線相連，該系統的控制電壓輸入後，由放大器放大，該放大器連接基準產生電路(9)，該基準產生電路(9)產生的基準電位經比較器(10)與氣體質流控制器(1)的回饋輸出電壓比較後，由光耦合裝置(11)輸出至氣體控制系統；該錯誤監測裝置另具有一與系統聯機的接口，供傳輸該質流控制器(1)的錯誤訊號。
2.按權利要求1所述的氣體質流控制器的錯誤監測裝置，其特徵在於該氣體質流控制器(1)的凸起接口(2)具有一電壓設定端及一電壓輸出端，該電壓設定端與放大器(8)相連，傳輸氣體質流控制器(1)的控制電壓，該電壓輸出端與兩比較器(10)相連，傳輸氣體質流控制器(1)的回饋輸出電壓。
3.按權利要求1所述的氣體質流控制器的錯誤監測裝置，其特徵在於該放大器(8)的輸入端與該氣體質流控制器(1)的電壓設定端相連，該放大器(8)的輸出端則連接基準產生電路(9)，產生調節電壓及基準電位。
4.按權利要求1所述的氣體質流控制器的錯誤監測裝置，其特徵在於該基準產生電路(9)具兩輸出端，分別連接兩比較器(10)，與氣體質流控制器(1)的回饋輸出電壓作比較。
5.按權利要求1所述的氣體質流控制器的錯誤監測裝置，其特徵在於該光耦合裝置(11)為一隔離構造，採用繼電器，隔離錯誤監測裝置的電路及氣體質流控制系統的電路。
專利摘要本實用新型公開了一種氣體質流控制器的錯誤監測裝置，包含一放大器、一基準產生電路及二個比較器、及一光耦合裝置以及複數個發光敏電晶體。本實用新型的特點在於基準產生電路能產生一基準電位(Vin±ΔV)，及一調整電壓(ΔV)，用以形成一緩衝區域，作為質流控制器故障時的電壓容許範圍，超出此範圍，則發出警示燈號及回傳訊號至質流控制系統，期能提供氣體質流控制系統的立即偵錯功能，提高氣體供應系統的安全性，以減少工業災害及產品品質不良可能造成的損失。
文檔編號G05B23/02GK2715206SQ20042003150
公開日2005年8月3日 申請日期2004年5月14日 優先權日2004年5月14日
發明者童拱照 申請人:童拱照