使用電機校正壓力變化的系統和方法

2023-06-15 06:54:46 4

專利名稱：使用電機校正壓力變化的系統和方法
技術領域：
0002本發明通常涉及流體泵。尤其是，本發明的實施例涉及多級泵。更特別地，本發明的實施例涉及用在半導體製造中的泵中的部件致動所導致的壓力變化的校正。
背景技術：
0003對於許多應用來說對泵送裝置分配流體的量和/或速度的精確控制是必需的。例如在半導體加工中，重要的是控制將光化學製品例如光致抗蝕化學製品施加到半導體晶片的量和速度。在加工期間施加到半導體晶片的塗層典型地需要橫過晶片的表面以埃度量的平整度。必須控制將加工化學製品施加到晶片的速度以便保證均勻地施加力口工液體。
0004如今半導體工業中使用的許多光化學製品非常昂貴，經常成本高達$ 1000每公升。所以，優選的是保證使用最少但是足夠量
的化學製品並且化學製品不被泵送裝置破壞。目前的多級泵可以導致液體中的陡壓力尖峰。例如，負壓尖峰可以導致化學製品中產生氣體和氣泡形成，這可以導致晶片塗層的缺陷。類似地，正壓尖峰可以導致過早聚合物交聯，這也可以導致塗層缺陷。
0005可以看出，這樣的壓力尖峰和隨後的壓力下降可以破壞流體(即，可以不利地改變流體的物理特性)。另外，壓力尖峰可以導致累積流體壓力，這可以導致分配泵多於預期的流體或以具有不良動力學的方式分配流體。
0006更具體而言，當閥關閉以在泵送裝置內產生圏閉空間時，該閥的關閉可以導致該封閉空間內的壓力增加。當發生在包含等待分配的流體的分配室中時該壓力增加是特別有害的。因此，希望有一種方式補償由於閥在泵送裝置內的移動導致的壓力增加。

發明內容
0007補償可以發生在泵送裝置的各種封閉空間中的壓力增加(或減小)的系統和方法。本發明的實施例可以通過移動泵送裝置的泵送機構以調節腔室的體積來補償泵送裝置的腔室中的壓力增加(或減小)，從而補償腔室中的壓力增加(或減小)。更具體而言，在一個實施例中，為了解決分配室中流體的不希望的壓力增加，分配電機可以被反轉以收回活塞以補償分配室中的任何壓力增加。
0008本發明的實施例提供了校正壓力波動的系統和方法，其基本消除或減小了先前開發的泵送系統和方法的缺陷。尤其是，本發明的實施例提供了校正在多級泵或與多級泵結合使用的設備內部的各種機構或部件的致動所導致的分配室中的壓力波動的系統和方法。
0009本發明的一個實施例可以在分配階段的開始之前校正通過關閉淨化閥所導致的分配室中的壓力變化。該校正通過反轉分配電機使得分配室的體積增加大體淨化閥的滯留體積來實現。
0010本發明的另一實施例通過在分配階段之前反轉分配電機附加距離並且向前移動分配電機等於該附加距離的量來保證分配電機
7的最後運動沿向前方向。
0011本發明的實施例可以提供在分配階段之前允許在分配室
中獲得用於分配的理想基線壓力的技術優點。
0012本發明的其他實施例可以提供補償與多級泵結合使用的 設備中的差異例如系統之間的壓頭差的能力。
0013本發明的某些實施例通過解決可以在分配電機的驅動組 件中發生的任何齒隙遊移(backlash)使得齒隙遊移對分配的影響可 忽略提供了優點。
0014當結合以下描述和附圖考慮時將會更好地領會和理解本 發明的這些和其他方面。儘管指出了本發明的各種實施例及其許多特 定細節，以下描述作為舉例說明而不是限制被給出。可以在本發明的 範圍內進行許多替換、修改、增加或重布置，並且本發明包括所有這 樣的替換、修改、增加或重布置。


0015結合附圖可以通過參考以下描述獲得對本發明及其優點 的更全面理解，其中相似的參考數字指示相似的特徵，並且其中0016圖l是泵送系統的一個實施例的示意圖；0017圖2是根據本發明的一個實施例的多級泵("多級泵") 的示意0018圖3A, 3B， 4A, 4C和4D是多級泵的各種實施例的示
意0019圖4B是分配塊體的一個實施例的示意圖；0020圖5是本發明的一個實施例的閥和電才/L定時(timing) 的示意0021圖6是與泵一起使用的致動序列的一個實施例的示例壓 力分布0022圖7是與泵一起使用的致動序列的一個實施例的一部分 的示例壓力分布0023圖8A和8B是泵的操作的各個階段的閥和電機定時的一個實施例的示意圖；
0024圖9A和9B是泵的操作的各個階段的閥和電機定時的一 個實施例的示意0025圖IOA和IOB是與泵一起使用的致動序列的一個實施例 的一部分的示例壓力分布圖；和
0026圖ll是泵送系統的一個實施例的示意圖。
具體實施例方式
0027在圖中示出了本發明的優選實施例，相似的數字用於指 示各個圖的相似和相應的部分。
0028本發明的實施例涉及使用泵精確地分配流體的泵送系統， 所述泵可以是單級泵或多級("多級")泵。尤其是，本發明的實施例 可以補償可以在泵送裝置的各種封閉空間中發生的壓力增加(或減 小)。本發明的實施例可以通過移動泵送裝置的泵送機構以調節腔室的 體積而補償泵送裝置的腔室中的壓力變化，從而補償壓力變化。更具 體而言，在一個實施例中，為了解決分配室中流體的不希望壓力增加， 分配電機可以被反轉以退回活塞以補償分配室中的任何壓力增加。這 樣的泵送系統的實施例在申請日為2005年12月5日，發明人為James Cedrone， George Gonnella和Iraj Gashgaee，發明名稱為"具有減小 的形狀因數的多級泵的系統和方法，，，序列號為60/742,435的美國臨時 專利申請中被公開，上述申請全文被引用於此作為參考。
0029圖l是泵送系統10的這樣一個實施例的示意圖。泵送系 統IO可以包括流體源15，泵控制器20和多級泵100，它們一起工作 以將流體分配到晶片25上。多級泵100的操作可以由泵控制器20控 制，其可以是機載多級泵100，或通過用於傳遞控制信號，數據或其 他信息的一個或多個通信鏈路連接到多級泵100。另外，泵控制器20 的功能可以在機載控制器和另 一控制器之間被分配。泵控制器20可以 包括包含用於控制多級泵100的操作的一組控制指令30的計算機可讀 介質27(例如RAM， ROM，快閃記憶體，光碟，磁驅動或其他計算機可讀 介質)。處理器35(例如CPU, ASIC， RISC， DSP或其他處理器)
9可以執行指令。處理器的 一 個例子是Texas Instruments TMS320F2812PGFA 16位DSP (Texas Instruments是位於德克薩斯 放，達拉斯市的公司)。在圖l的實施例中，控制器20通過通信鏈路 40和45與多級泵100通信。通信鏈路40和45可以是網絡(例如以 太網，無線網絡，全局網，DeviceNet網絡或本領域中已知或開發的 其他網絡)，總線(例如SCSI總線)或其他通信鏈路。控制器20可 以作為機載PCB板，遠程控制器或以其他合適的方式實現。泵控制器 20可以包括連接到控制器的合適接口 (例如網絡接口， 1/0接口，模 擬數字轉換器和其他部件)以與多級泵100通信。另外，泵控制器20 可以包括本領域中已知的各種計算機部件，包括處理器，存儲器，接 口，顯示設備，外圍設備或為了簡化起見未顯示的其他計算機部件。 泵控制器20可以控制多級泵中的各種閥和電機以導致多級泵精確地 分配流體，包括低粘度流體(即小於100釐泊)或其他流體。如申請 日為2005年12月2日，發明人為Cedrone等人，發明名稱為"用於 泵的1/0接口系統和方法"，序列號為60/741,657的美國專利申請，和
申請日為_， [ENTG1810-1，發明名稱為"用於連接泵控制器的
I/O系統，方法和設備"，序列號為_的美國專利申請中所述的I/O
接口連接器可以用於將泵控制器20連接到各種接口和製造工具，上述 兩個申請被完全引用於此作為參考。
0030圖2是多級泵100的示意圖。多級泵100包括進給級部 分105和獨立分配級部分110。從流體流動觀點來看，過濾器120位 於進給級部分105和分配級部分110之間以從過程流體過濾雜質。許 多閥可以控制通過多級泵100的流體流動，例如包括入口閥125，隔 離閥130，阻擋閥135,淨化閥140，排放閥145和出口閥147。分配 級部分110可以進一步包括確定在分配級110中的流體的壓力的壓力 傳感器112。壓力傳感器112確定的壓力可以用於控制如下所述的各 種泵的速度。示例性壓力傳感器包括陶瓷和聚合物壓阻 (pesioresistive)和電容壓力傳感器，包括由德國Korb的Metalhix AG 製造的那些傳感器。根據一個實施例，接觸過程流體的壓力傳感器112的面是全氟聚合物。泵IOO可以包括附加壓力傳感器，例如讀取進給室155中的壓力的壓力傳感器。
0031進給級105和分配級110可以包括泵送多級泵100中的流體的滾動隔膜泵。進給級泵150 ("進給泵ISO")例如包括收集流體的進給室155，在進給室155內移動並且移動流體的進給級隔膜160，移動進給級隔膜160的活塞165，導螺杆170和步進電機175。導螺杆170通過螺母，齒輪或用於將能量從電機施加到導螺杆170的其他機構聯接到步進電機175。根據一個實施例，進給電機170旋轉螺母，所述螺母又旋轉導螺杆170，導致活塞165致動。分配級泵180("分配泵180")可以類似地包括分配室185，分配級隔膜l卯，活塞192，導螺杆195，和分配電機200。分配電機200可以通過螺紋螺母(例如Torlon或其他材料螺母)驅動導螺杆195。
0032根據其他實施例，進給級105和分配級110可以是各種其他泵，包括氣壓或液壓致動泵，液壓泵或其他泵。使用進給級的氣壓致動泵和步進電機驅動液壓泵的多級泵的一個例子在美國專利申請No.11/051，576中被描述。然而，在兩級使用電機提供了消除液壓管道系統，控制系統和流體的優點，由此減小了空間和潛在洩漏。
0033進給電機175和分配電機200可以是任何合適的電機。根據一個實施例，分配電機200是永磁體同步電機("PMSM" )。PMSM可以由在電機200，控制器機載多級泵100或獨立泵控制器(例如如圖1中所示)的利用磁場定向控制("FOC")或本領域中已知的其他類型的位置/速度控制的數位訊號處理器("DSP")控制。PMSM200可以進一步包括用於實時反饋分配電機200的位置的編碼器(例如細線旋轉位置編碼器)。位置傳感器的使用提供了活塞192的位置的精確和可重複控制，這導致對分配室185中的流體運動的精確和可重複控制。例如，使用根據一個實施例將8000個脈衝提供給DSP的2000線編碼器，有可能精確地測量和控制0.045的旋轉度。另外，PMSM可以在低速度下振動很小或沒有振動地運轉。進給電機175也可以是PMSM或步進電機。也應當注意進給泵可以包括內部傳感器(home
iisensor)以指示進給泵何時處於其原始位置(home position )。
0034圖3A是多級泵100的泵組件的一個實施例的示意圖。多級泵100可以包括分配塊體205,所述分配塊體限定通過多級泵100的各種流體流動路徑並且至少部分限定進給室155和分配室185。根據一個實施例，分配泵塊體205可以是PTFE，改性PTFE或其他材料的單塊體。由於這些材料不與或很少與許多過程流體相互作用，因此這些材料的使用允許流動通道和泵室直接加工到分配塊體205中，使附加的硬體最少化。因此通過提供集成流體歧管，分配塊體205減小了對管道系統的需要。
0035分配塊體205可以包括各種外部入口和出口，例如包括通過其接收流體的入口 210,用於在排放階段排放流體的排放出口215,和在分配階段通過其分配流體的分配出口 220。在圖3A的例子中，當淨化流體返回到進給室時(如圖4A和圖4B中所示)分配塊體205並不包括外部淨化出口。然而在本發明的其他實施例中，流體可以在外部被淨化。申請日為2005年12月2日，發明人為Iraj Gashgaee，發明名稱為"O形圏低型面配件及其組件"的美國臨時專利申請No.60/741，667描述了配件的一個實施例，其可以用於將分配塊體205的外部入口和出口連接到流體管線，上述申請被完全引用於此作為參考。
0036分配塊體205將流體傳送到進給泵，分配泵和過濾器120。泵蓋225可以保護進給電機175和分配電機200免於受損，而活塞罩227可以為活塞165和活塞192提供保護，並且根據本發明的一個實施例，可以由聚乙烯或其他聚合物形成。閥板230提供可以被配置成將流體流引導到多級泵100的各種部件的閥系統(例如圖2的入口閥125，隔離閥130，阻擋閥135，淨化閥140和排放閥145)的閥罩。根據一個實施例，入口閥125，隔離閥130，阻擋閥135，淨化閥140和排放閥145均至少部分集成到閥板230中並且是取決於是否有壓力或真空施加到相應隔膜而打開或關閉的隔膜閥。在其他實施例中，一些閥可以在分配塊體205的外部或者布置在附加閥板中。根據一個實
12施例，PTFE的片層夾在閥板230和分配塊體205之間以形成各種閥的隔膜。閥板230包括用於每個閥的閥控制入口以將壓力或真空施加到相應隔膜。例如，入口 235對應於阻擋閥135，入口 240對應於淨化閥140，入口 245對應於隔離閥130，入口 250對應於排》文閥145，並且入口 255對應於入口閥125 (在該情況下出口閥147在外部)。通過將壓力或真空選擇性地施加到入口 ，相應的閥被打開和關閉。
0037閥控制氣體和真空通過閥控制供給管線260被提供給閥板230，所述供給管線從閥控制歧管(在頂蓋263或罩蓋225之下的區域中)穿過分配塊體205到達閥板230。閥控制氣體供給入口 265將加壓氣體提供給閥控制歧管並且真空入口 270將真空(或低壓)提供給閥控制歧管。閥控制歧管充當三通閥以通過供給管線260將加壓氣體或真空傳送到閥板230的合適入口以致動一個或多個相應的閥。
在一個實施例中，諸如全文被引用於此作為參考的申請日為;_，
[ENTG1770-1，發明人為Gashgaee等人，發明名稱為"固定體積閥
系統"的美國專利申請No._中所述的閥板可以被使用，其減小了
閥的滯留體積，消除了由於真空波動產生的體積變化，減小了真空要求並且減小了閥隔膜上的應力。
0038圖3B是多級泵100的另一實施例的示意圖。圖3B中所示的許多特徵類似於上面結合圖3A中所述的那些特徵。然而，圖3B的實施例包括防止流體液滴進入多級泵100容納電子設備的區域的幾個特徵。例如當操作者從入口 210，出口 215或排放口 220連接或斷開管子時流體液滴可以出現。"防液滴，，特徵被設計成防止潛在有害的化學製品的液滴進入泵，特別是電子設備室並且不一定需要泵是"防水的，，(例如可潛入流體中而不會洩漏)。根據其他實施例，泵可以完全被密封。
0039根據一個實施例，分配塊體205可以包括從接觸頂蓋263的分配塊體205的邊緣向外突出的垂直突出法蘭或唇邊272。根據一個實施例，在頂部邊緣上，頂蓋263的頂部與唇邊272的頂部表面齊平。這導致靠近分配塊體205和頂蓋263的頂部接口的液滴傾向於到
13達分配塊體205上，而不是通過所述接口。然而，在側面上，頂蓋263 與唇邊272的基部齊平或以另外方式從唇邊272的外表面向內偏移。 這導致液滴傾向於流下由頂蓋263和唇邊272產生的拐角，而不是在 頂蓋263和分配塊體205之間流動。另外，橡膠密封件放置在頂蓋263 的頂部邊緣和後板271之間以防止液滴在頂蓋263和後板271之間洩 漏。
0040分配塊體205也可以包括傾斜部件273，所述傾斜部件 包括在分配塊體205中限定的傾斜表面，所述傾斜表面向下和遠離泵 100容納電子設備的區域傾斜。因此，靠近分配塊體205的頂部的液 滴被引導遠離電子設備。另外，泵蓋225也可以稍稍向內偏離分配塊 體205的外側邊緣在泵100的側面下方的液滴將傾向於流經泵蓋225 的接口和泵ioo的其他部分。
0041根據本發明的一個實施例，在金屬蓋與分配塊體205相 接的任何地方，金屬蓋的垂直表面可以從分配塊體205的相應垂直表 面稍稍向內偏移(例如1/64英寸或0.396875毫米)。另外，多級泵100 可以包括密封件，傾斜部件和其他特徵以防止液滴進入多級泵100容 納電子設備的部分。此外，如下面所述的圖4A中所示，後板271可 以包括進一步"防液滴"多級泵100的特徵。
0042圖4A是多級泵100的一個實施例的示意圖，其中分配 塊體205被製造成透明以顯示在其中限定的流體流動通道。分配塊體 205限定用於多級泵100的各種室和流體流動通道。根據一個實施例， 進給室155和分配室185可以被直接加工到分配塊體205中。另外， 各種流動通道可以被加工到分配塊體205中。流體流動通道275 (圖 5C中所示)從入口 210通向入口閥。流體流動通道280從入口閥通向 進給室155以完成從入口 210到進給泵150的路徑。閥罩230中的入 口閥125調節入口 210和進給泵150之間的流動。流動通道285將流 體從進給泵150傳送到閥板230中的隔離閥130。隔離閥130的輸出 由另一流動通道(未顯示)傳送到過濾器120。流體從過濾器120流 動通過將過濾器120連接到排放閥145和阻擋閥135的流動通道。排放閥145的輸出被傳送到排放出口 215，而阻擋閥135的輸出通過流 動通道2卯被傳送到分配泵180。分配泵可以在分配階段期間通過流 動通道295將流體輸出到出口 220，或者在淨化階段中通過流動通道 300將流體輸出到淨化閥。在淨化階段期間，流體可以通過流動通道 305返回到進給泵150。由於流體流動通道可以直接在PTFE (或其他 材料)塊體中形成，因此分配塊體205可以充當多級泵100的各種部 件之間的過程流體的管道系統，從而消除或減小了對附加管道系統的 需要。在其他情況下，管道系統可以被插入分配塊體205中以限定流 體流動通道。，圖4B根據一個實施例提供了被製造成透明以顯示其中 的幾個流動通道的分配塊體205的示意圖。
0043返回圖4A，圖4A也顯示了包括進給級電機190，包括 分配電才幾200的分配泵180，和閥控制歧管302的多級泵100，其中泵 蓋225和頂蓋263被去除以顯示進給泵150。根據本發明的一個實施 例，進給泵150，分配泵180和閥板230的部分可以使用插入分配塊 體205中的相應腔中的棒(例如金屬棒)聯接到分配塊體205。每個 棒可以包括接收螺杆的一個或多個螺紋孔。作為例子，分配電機200 和活塞罩227可以通過一個或多個螺杆(例如螺杆275和螺杆280 ) 安裝到分配塊體205，所述螺杆穿過分配塊體205中的螺紋孔以擰入 棒285的相應孔中。應當理解用於將部件聯接到分配塊體205的該機 構僅僅作為例子被提供並且任何合適的附連機構可以被使用。
0044根據本發明的一個實施例，後板271可以包括向內延伸 凸耳(例如託架274)，頂蓋263和泵蓋225安裝到所述凸耳。由於頂 蓋263和泵蓋225重疊託架274 (例如在頂蓋263的底部和後緣和泵 蓋225的頂部和後緣)，因此防止液滴流入頂蓋263的底部邊緣和泵蓋 225的頂部邊緣之間或在頂蓋263和泵蓋225的後部邊緣的任何空間 之間的電子設備區域中。
0045根據本發明的一個實施例，歧管302可以包括一組電磁 閥以選擇性地將壓力/真空引導到閥板230。當取決於實現方式特定螺 線管打開，由此將真空或壓力引導到閥時，螺線管將產生熱量。根據
15一個實施例，歧管302安裝在PCB板(其安裝到後板271並且在圖 4C中更好地被顯示)之下遠離分配塊體205特別是分配室185。歧管 302可以安裝到託架，所述託架又安裝到後板271或者可以以另外方 式聯接到後板271。這幫助防止來自歧管302中的螺線管的熱量影響 分配塊體205中的流體。後板271可以由不鏽鋼，加工鋁或可以消散 來自歧管302和PCB的熱量的其他材料製造。換句話說，後板271 可以充當用於歧管302和PCB的散熱託架。泵100可以進一步安裝到 後板271可以將熱量傳導到的表面或其他結構。因此，後板271和它 所附連的結構充當用於歧管302和泵100的電子設備的散熱器。
0046圖4C是多級泵100的示意圖，其顯示了用於將壓力或 真空提供給閥板230的供給管線260。如結合圖3所述，閥板230中 的閥可以被配置成允許流體流到多級泵100的各種部件。閥的致動由 將壓力或真空引導到每個供給管線260的閥控制歧管302控制。每個 供給管線260可以包括帶有小孔口的配件(典型配件在318被指示)。 所述孔口可以具有比配件318所附連的相應供給管線260的直徑更小 的直徑。在一個實施例中，所述孔口直徑可以為大約0.010英寸。因 此，配件318的孔口可以用於在供給管線260中設置限制。每個供給 管線260中的孔口幫助減輕將壓力和真空施加到供給管線之間的陡壓 力差的影響，並且因此使壓力和真空施加到閥之間的過渡平滑。換句 話說，所述孔口幫助減小壓力變化對下遊閥的隔膜的影響。這允許閥 更平滑和更緩慢地打開和關閉，這可以導致由閥的打開和關閉引起的 系統內更平滑的壓力過渡增加並且實際上可以增加閥自身的壽命。
0047圖4C也示出了歧管302可以聯接到其上的PCB 397。 根據本發明的一個實施例，歧管302可以接收來自PCB板397的信號 以導致螺線管打開/關閉以將真空/壓力引導到各種供給管線260以控 制多級泵100的閥。再次地，如圖4C中所示，歧管302可以位於PCB 397離分配塊體205的遠端以減小熱量對分配塊體205中的流體的影 響。另外，在基於PCB設計和空間限制的可行範圍內，產生熱量的部 件可以放置在PCB遠離分配塊體205的側面上，從而再次減小了熱量
16的影響。來自歧管302和PCB397的熱量可以由後板271消散。在另 一方面，圖4D是泵100的一個實施例的示意圖，其中歧管302直接 安裝到分配塊體205。
0048現在有用的是描述多級泵100的操作。在多級泵100的 操作期間，多級泵100的岡被打開或關閉以允許或限制流體流動到多 級泵100的各個部分。根據一個實施例，這些閥可以是氣壓致動(即 氣體驅動)隔膜泵，其取決於是否施加壓力或真空而打開或關閉。然 而，在本發明的其他實施例中，可以使用任何合適的閥。
0049以下提供了多級泵100的操作的各個階段的概述。然而， 可以根據各種控制方案控制多級泵100以排序閥和控制壓力，所述控 制方案包括但不限於申請日為2006年8月11日，發明人為Michael Clarke, Robert F.McLoughlin和Marc Laverdiere，發明名稱為"用 於浸入式平版印刷術系統中的流體流動控制的系統和方法"的美國專 利申請No.11/502，729中所述的那些控制方案。根據一個實施例，多級 泵100可以包括準備階段，分配階段，填充階段，過濾前階段，過濾 階段，排放階段，淨化階段和靜態淨化階段。在進給階段期間，入口 閥125被打開並且進給級泵150移動(例如牽拉)進給級隔膜160以 將流體抽吸到進給室155中。 一旦足夠量的流體填充進給室155,入 口閥125被關閉。在過濾階段期間，進給級泵150移動進給級隔膜160 以從進給室155排出流體。隔離閥130和阻擋閥135,皮打開以允許流 體通過過濾器120流到分配室185。根據一個實施例，隔離閥130可 以首先被打開(例如在"過濾前階段，，)以允許壓力在過濾器120中形 成並且然後打開阻擋閥135以允許流體流入分配室185。根據一個實 施例，隔離閥130和阻擋閥135都可以被打開並且移動進給泵以在過 濾器的分配側形成壓力。在過濾階段期間，可以將分配泵180置於其 原始位置。如兩者都被引用於此作為參考的申請日為2004年11月23 日，發明人為Laverdiere等人，發明名稱為"用於可變原始位置分配 系統的系統和方法"的美國臨時專利申請No.60/630，384和申請日為 2005年11月21日，發明人為Laverdiere等人，發明名稱為"用於可變原始位置分配系統的系統和方法"的 PCT 申請 No.PCT/US2005/042127中所述，分配泵的原始位置可以是這樣一個位 置，該位置為分配周期提供在分配泵的最大可用體積，但是小於分配 泵可以提供的最大可用體積。基於分配周期的各種參數選擇原始位置 以減小多級泵100的未使用滯留體積。進給泵150可以類似地被置於 原始位置，該原始位置提供的體積小於其最大可用體積。
0050在排放階段的開始，隔離閥130被打開，阻擋閥135被 關閉並且排放閥145被打開。在另一實施例中，阻擋閥135可以在排 放階段期間保持打開並且在排放階段結束時關閉。在這時，如果阻擋 閥135打開，控制器可以感覺到壓力，原因是可以由壓力傳感器112 測量的分配室中的壓力將受過濾器120中的壓力影響。進給級泵150 將壓力施加到流體以通過打開的排放閥145從過濾器120去除氣泡。 進給級泵150可以被控制以導致以預定速度發生排放，允許更長的排 放時間和更低的排放速度，由此允許排放廢物量的精確控制。如果進 給泵是氣動型泵，流體流動限制可以放置在排放流體路徑中，並且施 加到進給泵的氣壓可以增加或減小以便保持"排放"設置點壓力，提 供其他未受控方法的一些控制。
0051在淨化階段開始時，隔離閥130被關閉，如果在排放階 段是打開的，阻擋閥135被關閉，排放閥145被關閉，淨化閥140被 打開並且入口閥125被打開。分配泵180將壓力施加到分配室185中 的流體以通過淨化閥140排放氣泡。在靜態淨化階段期間，分配泵180 被停止，但是淨化閥140保持打開以繼續排放空氣。在淨化或靜態淨 化階段期間去除的任何過多流體可以被傳送到多級泵100之外(例如 返回到流體源或被丟棄)或者再循環到進給級泵150。在準備階段期 間，入口閥125，隔離閥130和阻擋閥135可以被打開並且淨化閥140 被關閉使得進給級泵150可以達到該源(例如源瓶)的環境壓力。根 據其他實施例，在準備階段所有閥可以被關閉。
0052在分配階段期間，出口閥147打開並且分配泵180將壓 力施加到分配室185中的流體。由於出口閥147可以比分配泵180更
18慢地對控制起反應，出口閥147可以首先被打開並且在預定的一段時 間以後分配電機200被啟動。這防止分配泵180推動流體通過部分打 開的出口閥147。而且，這防止閥打開所導致的流體沿分配噴嘴向上 移動，繼之以電機動作所導致的流體向前運動。在其他實施例中，出 口閥147可以淨皮打開並且同時由分配泵180開始分配。
0053可以執行分配噴嘴中的過多流體被去除的附加倒吸階段。 在倒吸階段期間，出口閥147可以關閉並且副電機或真空可以用於將 過多流體吸到出口噴嘴之外。備選地，出口閥147可以保持打開並且 分配電機200可以被反轉以將流體吸回到分配室中。倒吸階段幫助防 止過多流體滴到晶片上。
0054主要參考圖5，該圖提供了用於圖2的多級泵100的各 個操作階段的閥和分配電機定時的示意圖。儘管在階段變化期間幾個 閥被顯示成同時關閉，但是閥的關閉可以被定時成稍稍分隔(例如100 毫秒)以減小壓力尖峰。例如，在排放和淨化階段之間，隔離閥130 可以在排放閥145之前不久被關閉。然而應當注意，其他閥定時可以 在本發明的各種實施例中被利用。另外，幾個階段可以一起被執行(例 如填充/分配階段可以同時被執行，在該情況下入口和出口閥可以在分 配/填充階段中都是打開的)。進一步應當注意特定階段並不一定在每 個周期重複。例如，淨化和靜態淨化階段可以不在每個周期被執行。 類似地，排放階段可以不在每個周期被執行。
0055各種閥的打開和關閉可以導致多級泵100內的流體的壓 力尖峰。由於出口閥147在靜態淨化階段期間被關閉，例如在靜態淨 化階段結束時關閉淨化閥140可以導致分配室185中的壓力增加。發 生該情況的原因是每個閥當其關閉時可以移走少量體積的流體。尤其 是，在許多情況下在從室185分配流體之前淨化周期和/或靜態淨化周 期用於淨化來自分配室185的空氣以便在從多級泵100分配流體中防 止濺射或其他擾動。然而在靜態淨化周期結束時，淨化閥140關閉以 便密封分配室185以準備開始分配。當淨化閥140關閉時它將額外流 體體積(大約等於淨化閥140的滯留體積)推入分配室185中，這又
19導致分配室185中流體的壓力增加到用於分配流體的基線壓力以上。 該過大壓力(高於基線)可以導致隨後流體分配的問題。這些問題在 低壓應用中被加劇，原因是淨化閥140的關閉所導致的壓力增加可以 佔期望用於分配的基線壓力的更大百分比。
0056更具體而言，由於關閉淨化閥140產生的壓力增加，在 隨後的分配階段期間如果壓力不減小則會發生流體"噴射"到晶片上， 雙倍分配或其他不想要的流體動力學。另外，當在多級泵100的操作 期間該壓力增加不恆定時，這些壓力增加可以在連續分配階段期間導 致分配流體量或者其他分配特性的變化。這些分配上的變化又可以導 致晶片廢品的增加和晶片的返工。本發明的實施例解決了由於系統內 的各種閥關閉產生的壓力增加以實現用於開始分配階段的想要的開始 壓力，通過在分配之前允許在分配室185中實現幾乎任何基線壓力解 決了系統之間的不同壓頭和其他設備差異。
0057在一個實施例中，為了解決分配室185中流體不希望的 壓力增加，在靜態淨化階段期間分配電機200可以被反轉以退回活塞 192預定距離以補償阻擋閥135,淨化閥140和/或可以導致分配室185 中的壓力增加的任何其他來源的關閉所導致的任何壓力增加。可以如 引用於此的申請日為2005年12月2日，發明人為George Gonnella 和James Cedrone,發明名稱為"用於控制流體壓力的系統和方法" 的美國專利申請No.ll/292，559和申請日為2006年2月28日，發明人 為George Gonnella和James Cedrone，發明名稱為"用於監視泵的操 作的系統和方法"的美國專利申請No.11/364,286中所述通過調節進給 泵150的速度控制分配室185中的壓力。
0058因此，本發明的實施例提供了帶有溫和流體操作特性的 多級泵。通過在分配階段之前補償分配室中的壓力波動，可以避免或 減輕潛在的破壞性壓力尖峰。本發明的實施例也可以利用其他泵控制 機構和閥定時以幫助減小壓力和壓力變化對過程流體的有害影響。
0059為此，注意用於補償可能在泵送裝置的各種封閉空間中 出現的壓力增加或減小的系統和方法。本發明的實施例可以通過移動泵送裝置的泵送機構調節室的體積以補償泵送裝置的室中的壓力增加 或減小，從而補償室中的壓力增加或減小。更具體而言，在一個實施 例中，為了解決分配室中流體不希望的壓力增加，分配電機可以被反 轉以退回活塞，從而補償分配室中的任何壓力增加。
0060可以參考圖6更好地理解這些壓力變化的減小，圖6示 出了用於操作根據本發明的一個實施例的多級泵在分配室185的示例 性壓力分布圖。在點440，分配開始並且分配泵180將流體推出出口。 分配在點445結束。在填充階段期間在分配室185的壓力保持相當恆 定，原因是在該階段中典型地不涉及分配泵180。在點450，過濾階段 開始並且進給級電機175以預定速度前進以推動來自進給室155的流 體。在圖6中可以看到，分配室185中的壓力開始升高以在點455到 達預定設定點。當分配室185中的壓力到達設定點時，分配電機200 以恆定速度反轉以增加分配室185中的可用體積。在點455和點460 之間的壓力分布圖的相對平直部分中，當壓力下降到設定點之下時進 給電機175的速度增加並且當到達設定點時減小。這將分配室185中 的壓力保持在大致恆定的壓力。在點460,分配電機200到達其原始 位置並且過濾階段結束。在過濾結束時阻擋閥135的關閉導致在點460 的陡壓力尖峰。
0061在排放和淨化階段之後並且在靜態淨化階段結束之前， 淨化閥140被關閉，導致在壓力分布圖中的點1500開始的壓力尖峰。 可以看出在壓力分布圖中的點1500和1502 ^J司分配室185中的壓力 可以由於該關閉經歷顯著增加。由於淨化閥140的關閉產生的壓力增 加通常不是一致的，並且取決於系統的溫度和用於多級泵100的流體 的粘度。
0062為了解決發生在點1500和1502之間的壓力增加，分配 電機200可以被反轉以退回活塞192預定距離以補償由阻擋閥135， 淨化閥140和/或任何其他來源導致的任何壓力增加。在一些情況下， 由於淨化閥140需要一定的時間來關閉，因此理想的是在反轉分配電 才幾200之前延遲一定的時間。因此，壓力分布圖上的點1500和1504之間的時間反映了關閉淨化閥140的信號和分配電機200的反轉之間 的延遲。該時間延遲足以允許淨化閥140完全關閉，並且分配室185 內的壓力基本確定，其可以為大約50亳秒。
0063當淨化閥140的滯留體積是已知量(例如在製造公差內) 時，分配電機200可以被反轉以退回活塞192a補償距離以使分配室 185的體積增加大約等於淨化閥140的滯留體積。當分配室185和活 塞192的尺寸是已知量時，分配電機200可以被反轉特定數量的電機 增量，其中通過反轉分配電機200該數量的電機增量，分配室185的 體積增加大約淨化閥140的滯留體積。
0064通過分配電機200的反轉退回活塞192的影響導致分配 室185中的壓力從點1504減小到大約在點1506的期望用於分配的基 線壓力。在許多情況下，該壓力校正可以足以在隨後的分配階段中獲 得滿意的分配。然而，取決於用於分配電機200的電機的類型或用於 淨化閥140的閥的類型，反轉分配電機200以增加分配室185的體積 可以在分配電機200的驅動機構中產生空隙或"齒隙遊移"。該"齒隙 遊移，，意味著在分配階段期間當分配電機200沿正向方向被啟動以將 流體推出分配泵180時在分配電機200的部件例如電機螺母組件之間 可能有一定量的鬆弛或空隙，其必須在分配電機200的驅動組件物理 地啟用使得活塞192移動之前被佔據。由於該齒隙遊移量可變，當確 定向前移動活塞192多遠以獲得預期分配壓力時可能難以解決該齒隙 遊移。因此，分配電機200的驅動組件中的該齒隙遊移可以導致每個 分配階段期間分配的流體量的可變性。
0065因此，理想的是保證分配電機200的最後運動在分配階 段之前沿正向方向以將分配電機200的驅動組件中的齒隙遊移量減小 到大體可忽略或不存在的水平。所以，在一些實施例中，為了解決分 配泵200的驅動電機組件中的不希望的齒隙遊移，分配電機200可以 被反轉以退回活塞192預定距離以補償由阻擋閥135，淨化閥140和/ 或可以導致分配室185中的壓力增加的任何其他來源的關閉導致的任 何壓力增加，並且另外分配電機可以被反轉以退回活塞192額外超調
22距離以使分配室185增加超調體積。然後可以沿正向方向啟用分配電 機200以沿正向方向移動活塞192基本等於超調距離。這導致分配室 185中近似的預期基線壓力，同時也保證了分配之前分配電機200的 最後運動沿正向方向，從而從分配電機200的驅動組件基本去除了任 何齒隙遊移。
0066仍參考圖6，如上所述在壓力分布圖中的點1500開始的 壓力尖峰可以由淨化閥140的關閉導致。為了解決在點1500和1502 之間出現的壓力增加，在延遲之後分配電機200可以淨皮反轉以退回活 塞192用以補償淨化閥140 (和/或任何其他來源)的關閉所導致的任 何壓力增加的預定距離加上額外超調距離。如上所述補償距離可以使
分配室185增加大約等於淨化閥140的滯留體積的體積。超調距離也 可以使分配室185的體積增加大約等於淨化閥140的滯留體積，或更 小或更大體積的體積，這取決於特定執行方式。
0067通過分配電機200的反轉退回活塞192補償距離加上超 調距離的影響導致分配室185中的壓力從點1504減小到1508。然後 可以沿正向啟用分配電機200以沿正向方向移動活塞192基本等於超 調距離。在一些情況下，理想的是在沿正向方向啟用分配電機200之 前允許分配電機200基本完全停止；該延遲可以為大約50毫秒。通過 分配電機200的正向啟用產生的活塞192的正向運動的影響導致分配 室185中的壓力從點1510大致增加到在點1512的用於分配所需的基 線壓力，同時保證了在分配階段之前分配電機200的最後運動沿正向 方向，從而從分配電機200的驅動組件去除基本所有齒隙遊移。在靜 態淨化階段結束時分配電機200的反向和正向運動在圖3的時序圖中 被描繪。
0068關於圖7可以更清楚地描述本發明的實施例，圖7示出 了在操作根據本發明的一個實施例的多級泵的某些階段期間在分配室 185的示例性壓力分布圖。線1520代表用於分配流體所需的基線壓力， 儘管它可以是任何所需壓力，典型地為大約Op.s丄(例如標準度量)， 或大氣壓。在點1522，在淨化階段期間分配室185中的壓力可以剛好
23在基線壓力1520以上。在淨化階段結束時分配電機200可以停止，導 致分配室185中的壓力在點1524開始下降到大約在點1526的基線壓 力1520。然而在靜態淨化階段結束之前，泵100中的岡例如淨化閥140 可以;故關閉，導致壓力分布圖的點1528和1530之間的壓力尖峰。
0069分配電機200然後可以被反轉以移動活塞192補償距離 和超調距離(如上所述)，導致分配室185中的壓力在壓力分布圖中的 點1532和1534之間下降到基線壓力1520以下。為了使分配室185
齒隙遊移，可以沿正向方向啟用分配電機200基本等於超調距離。該 運動導致分配室185中的壓力返回壓力分布圖的點1536和1538之間 的基線壓力1520。因此，分配室185中的壓力基本返回到用於分配所 需的基線壓力，齒隙遊移從分配電機200的驅動組件被去除，並且在 隨後分配階段期間可以實現所需分配。
0070儘管主要結合校正靜態淨化階段期間由淨化閥的關閉導 致的壓力增加描述了本發明的以上實施例，然而將顯而易見這些相同 技術可以適用於校正在多級泵100的任何操作階段期間由在多級泵 100的內部或外部的幾乎任何來源導致的壓力增加或減小，並且可以 對校正由進出分配室185的流動路徑中的閥的打開或關閉導致的分配 室185中的壓力變化特別有用。
0071另外，這些相同技術可以用於通過補償與多級泵100結 合使用的其他設備中的變化實現分配室185中所需的基線壓力是顯而 易見的。為了更好地補償設備中的這些差異或工藝、環境或在多級泵 100的外部或內部使用的設備中的其他變化，本發明的某些方面或變 量，例如分配室185中所需的基線壓力，補償距離，超調距離，延遲 時間等，可以由泵100的用戶配置。
0072此外，本發明的實施例可以利用壓力換能器112類似地 獲得分配室185中所需的基線壓力。例如，為了補償淨化閥140 (和/ 或任何其他來源)的關閉所導致的任何壓力增加，活塞192可以被退 回(或向前移動)直到獲得分配室185中所需的基線壓力(由壓力換能器112測量)。類似地，為了在分配之前將分配電機200的驅動組件 中的齒隙遊移量減小到基本可忽略或不存在的水平，活塞193可以被 退回直到分配室185中的壓力低於基線壓力，並且然後沿正向方向被 啟用直到分配室185中的壓力達到分配所需的基線壓力。
0073不僅可以如上所述解決流體中的壓力變化，而且另外， 過程流體中的壓力尖峰，或其他壓力波動也可以通過避免關閉閥以產 生圏閉空間和打開圏閉空間之間的閥而被減小。在多級泵100的完整 分配周期期間(例如從分配階段到分配階段)，多級泵100內的閥可以 多次改變狀態。在這些無數變化期間不希望壓力尖峰和下降會出現。 不僅這些壓力波動可以導致敏感過程化學製品的破壞，而且另外，這 些閥的打開和關閉可以導致流體分配的中斷或變動。例如，由聯接到 分配室185的一個或多個內部閥的打開導致的滯留體積的突然壓力增 加可以導致分配室185內的流體壓力的相應下降並且可以導致在流體 中形成氣泡，這又會影響隨後的分配。
0074為了改善由多級泵100內的各種閥的打開和關閉導致的 壓力變化，各種閥的打開和關閉和/或電機的啟用和切斷可以被定時以 減小這些壓力尖峰。 一般而言，根據本發明的實施例為了減小壓力變 化，如果可以被避免的話，閥將從不關閉以在流體路徑中產生封閉或 圈閉空間，並且作為這不可缺少的一部分，如果可以被避免的話，兩 個圏閉空間之間的閥將不被打開。相反地，打開任何閥應當被避免， 除非有通向多級泵100的外部區域的開放的流體路徑或通向大氣或多 級泵100的外部環境的開放的流體路徑(例如出口閥147，排放閥145 或入口閥125是打開的)。
0075表達用於打開和關閉根據本發明的實施例的多級泵100 內的閥的一般準則的另一方式是在多級泵100的操作期間，只有當外 部閥，例如入口閥125，排放閥145或出口閥147打開時，多級泵IOO 中的內部閥，例如阻擋閥135或淨化閥140將^皮打開或關閉以《更消除 可以由閥的打開產生的體積變化(大約等於被打開的內部閥的滯留體 積)所導致的任何壓力變化。這些準則可以以又一方式被認為是當打
25開多級泵100內的閥時，閥應當從外到內被打開(即外部閥應當在內 部閥之前被打開)，而當關閉多級泵100內的閥時，閥應當從內到外被
關閉(即內部閥應當在外部閥之前被關閉)。
0076另外，在一些實施例中，在某些變化之間將利用足夠的 時間以保證在另一變化(例如閥打開或關閉，電機啟動或停止)發生 (例如,皮啟動)之前特定閥被完全打開或關閉，電機完全啟動或停止， 或者系統或系統的一部分內的壓力基本在Op.s.i.(例如標準度量)或 其他非零水平。在許多情況下在100和300毫秒之間的延遲應當足以 允許多級泵100內的閥基本完全打開或關閉，然而將在這些技術的特
100的流體的粘度以及各種各樣的其他因素。
0077參考圖8A和8B可以更好地理解上述準則，所述圖提供 了用於多級泵100的各種操作階段的閥和電機定時的一個實施例的示 意圖，其用於改善多級泵100的操作期間的壓力變化。應當注意圖8A 和8B未按比例繪製並且每個編號階段均可以具有不同或唯一的時間 長度(包括零時間)，而不管這些圖中它們的描繪如何，並且每個這些 編號階段的長度可以基於各種各樣的因素，例如被執行的用戶製法 (recipe),在多級泵100中使用的閥的類型(例如打開或關閉這些閥 耗費多少時間)等。
0078參考圖8A，在時刻2010準備階段信號可以指示多級泵 100準備執行分配，在這之後的某時，在時刻2010， 一個或多個信號 可以在時刻2020被發送以打開入口閥125，沿正向方向操作分配電機 200以分配流體，和反轉填充電機175以將流體抽取到填充室155中。 在時刻2020之後但是在時刻2022之前(例如在階段2期間)信號可 以被發送以打開出口閥147，使得流體可以從出口閥147被分配。
0079在閱讀該公開內容之後將顯而易見閥信號和電機信號的 定時可以基於啟動泵的各種閥或電機所需的時間，與多級泵100結合 執行的製法或其他因素而變化。例如，在圖8A中，在信號被發送以 沿iE向方向操作分配電機200之後信號可以被發送以打開出口閥147，原因是在該例子中，出口閥147可以比分配電機200更快地操作，並 且因此理想的是定時出口閥147的打開和分配電機200的啟動使得它 們基本同時獲得更好的分配。然而其他閥和電機可以具有不同的啟動 速度，等等，並且因此不同的定時可以用於這些不同的閥和電機。例 如，打開出口閥147的信號可以早於或與啟動分配電機200的信號基 本同時被發送，並且類似地，關閉出口閥200的信號可以早於、晚於 或與停止分配電機200的信號同時被發送，等等。
0080因此，在時期2020和2030之間流體可以從多級泵200 -故分配。取決於由多級泵200執行的製法，分配電機200的操作速度 可以在時期2020和2030之間(例如在階段2-6的每一個中)變化使 得不同流體量可以在時期2020-2030之間的不同點被分配。例如，分 配電機可以根據多項式函數操作使得分配電機200在階段2期間比在 階段6期間更快地操作並且相應地在階段2中與在階段6中相比更多 流體從多級泵200被分配。在分配階段發生之後，在時刻2030之前信 號被發送以關閉出口閥147，此後在時刻2030信號被發送以停止分配 電機200。
0081類似地，在時刻2020和2050之間(例如階段2-7)進 給室155可以通過填充電機175的反轉用流體填充。然後在時刻2050， 信號被發送以停止填充電機175，此後結束填充階段。為了允許填充 室155內的壓力基本返回到Op.s丄(例如標準度量)，可以在採取任何 其他行動之前在時刻2050和時刻2060之間(例如階段9，延遲0 )將 入口閥打開。在一個實施例中，該延遲可以為大約IO亳秒。在另一實 施例中，時刻2050和時刻2060之間的時期可以是可變的，並且可以 取決於在填充室155中讀出的壓力。例如，壓力換能器可以用於測量 填充室155中的壓力。當壓力換能器指示填充室155中的壓力到達 Op.s丄時階段IO可以在時刻2060開始。
0082然後在時刻2060,信號被發送以打開隔離閥130，並且 在允許隔離閥130完全打開的足夠長的合適延遲(例如大約250毫秒) 之後信號在時刻2070被發送以打開阻擋閥135。再次地在允許阻擋閥
27135完全打開的足夠長的合適延遲(例如大約250毫秒)之後，信號 在時刻2080被發送以關閉入口閥125。在允許入口閥125完全關閉的 合適延遲(例如大約350毫秒)之後，信號可以在時刻2090被發送以 啟動填充電機175，並且在時刻2100信號可以被發送以啟動分配電枳i 200使得填充電機175在過濾前和過濾階段(例如階段13和14 )期間 是運行的並且分配電機200在過濾階段(例如階段14 )期間是運行的。 時刻2090和2100之間的時期可以是過濾前階段，可以是運動或電機 的設定時期或設定距離以允許正被過濾的流體的壓力達到預定設定 點，或者可以使用如上所述的壓力換能器被確定。
0083備選地壓力換能器可以用以測量流體的壓力並且當壓力 換能器指示流體的壓力到達設定點時過濾階段14可以在時刻2100開 始。在被引用於此作為參考的申請日為2005年12月2日，發明人為 George Gonnella和James Cedrone，發明名稱為"用於控制流體壓力 的系統和方法"的美國專利申請No.ll/292，559和發明人為George Gonnella和James Cedrone，發明名稱為"用於監視泵的操作的系統 和方法，，的美國專利申請No.11/364,286中更詳盡地描述了這些過程的 實施例。
0084在過濾階段之後， 一個或多個信號在時刻2110被發送以 停止填充電機175和分配電機200。時刻2100和時刻2110之間的長 度(例如過濾階段14)可以取決於所需過濾速度，填充電機175和分 配電機200的速度，流體的粘度等而變化。在一個實施例中，當分配 電機200到達原始位置時過濾階段可以在時刻2110結束。
0085在允許填充電機175和分配電機200完全停止的合適延 遲之後，所述延遲可能根本不需要時間(例如無延遲)，在時刻2120 信號被發送以打開排放閥145。移到圖8B,在允許排放閥145完全打 開的合適延遲(例如大約225亳秒)之後，信號可以在時刻2130被發 送到填充電機175以啟動步進電機175進行排放階段(例如階段17 )。 儘管在排放階段期間可以讓阻擋閥135打開以在排放階段期間允許通 過壓力換能器112監視多級泵100內的流體的壓力，阻擋閥135也可以在排放階段開始之前在時刻2130被關閉。
0086為了結束排放階段，信號在時刻2140被發送以停用填充電機175。如果需要的話，可以在時刻2140和2142之間進行延遲(例如大約100毫秒)以允許合適地消散流體的壓力，例如如果在排放階段期間流體的壓力高的話。在一個實施例中，時刻2142和2150之間的時期可以用於使壓力換能器112歸零並且可以大約為10毫秒。
0087然後在時刻2150,信號被發送以關閉阻擋閥125。在時刻2150之後，允許合適的延遲使得阻擋閥125可以完全關閉(例如大約250毫秒)。然後信號在時刻2160被發送以關閉隔離閥130，並且在允許隔離閥130完全關閉的合適延遲之後(例如大約250毫秒)，信號在時刻2170被發送以關閉排放閥145。允許合適的延遲使得排放閥140可以完全關閉(例如大約250毫秒)，此後在時刻2180信號,皮發送以打開入口閥125,並且在允許入口閥125完全打開的合適延遲之後(例如大約250毫秒)，信號在時刻2190被發送以打開淨化閥140。
0088在允許排放閥145完全打開的合適延遲之後(例如大約250毫秒)，信號可以在時刻2200被發送到分配電機200以啟動分配電機200進行淨化階段(例如階段25),並且在可以依賴製法的淨化階段的時期之後，信號可以在時刻2210被發送以停止分配電機200並且結束淨化階段。在時刻2210和2212之間允許足夠的時期(例如預定的或使用壓力換能器112確定的)使得分配室185中的壓力可以基本設置為Op.s.i.(例如大約10亳秒)。隨後，在時刻2220信號可以被發送以關閉淨化閥140,並且在允許淨化閥140完全關閉的足夠延遲之後(例如大約250亳秒)，信號可以在時刻2230被發送以關閉入口閥125。在啟動分配電機200以校正由多級泵100內的閥的關閉導致的任何壓力變化之後(如上所述)，多級泵100可以在時刻2010再次準備執行分配。
0089應當注意在準備階段和分配階段之間可以有一些延遲。由於當多級泵IOO進入準備階段時阻擋閥135和隔離閥130可以關閉，因此有可能將流體引入填充室155中而不影響多級泵的隨後分配，而
29不管該填充期間或該填充之後分配是否被啟動。
0090在多級泵100處於準備狀態時填充填充室155可以關於 圖9A和9B更清楚地被描繪，所述圖提供了用於多級泵100的各種操 作階段的閥和電機定時的另一實施例的示意圖，其用於改善多級泵 100的操作期間的壓力變化。
0091參考圖9A,在時刻3010準備階段信號可以指示多級泵 IOO準備執行分配，在這之後的某時，在時刻3012，信號可以被發送 以打開出口閥147。在允許出口閥147打開的合適延遲之後， 一個或 多個信號可以在時刻3020被發送以沿正向方向操作分配電機200以從 出口閥147分配流體，和反轉填充電機175以將流體抽取到填充室155 中(如下面更全面地所述，入口閥125可以仍然從先前的填充階段打 開)。在時刻3030信號可以被發送以停止分配電機200並且在時刻 3040信號被發送以關閉出口閥147。
0092在閱讀該公開內容之後將顯而易見閥信號和電機信號的 定時可以基於啟動泵的各種閥或電機所需的時間，與多級泵100結合 執行的製法或其他因素而變化。例如(如圖8A中所示)，在信號被發 送以沿正向方向操作分配電4幾200之前信號可以;敗發送以打開出口閥 147,原因是在該例子中，出口閥147可以比分配電機200更快地操作， 並且因此理想的是定時出口閥147的打開和分配電機200的啟動使得 它們基本同時獲得更好的分配。然而其他閥和電機可以具有不同的啟 動速度，等等，並且因此不同的定時可以用於這些不同的閥和電機。 例如，打開出口閥147的信號可以早於或與啟動分配電機200的信號 基本同時被發送，並且類似地，關閉出口閥200的信號可以早於，晚 於或與停用分配電機200的信號同時被發送，等等。
0093因此，在時期3020和3030之間流體可以從多級泵200 被分配。取決於由多級泵200執行的製法，分配電機200的操作速度 可以在時期3020和3030之間(例如在階段2-6的每一個中)變化使 得不同流體量可以在時期3020-3030之間的不同點被分配。例如，分 配電機可以根據多項式函數操作使得分配電機200在階段2期間比在階段6期間更快地操作並且相應地在階段2中與在階段6中相比更多 流體從多級泵200被分配。在分配階段發生之後，在時刻3030之前信 號被發送以關閉出口閥147,此後在時刻2030信號被發送以停止分配 電機200。
0094類似地，在時刻3020和3050之間(例如階段2-7)進 給室155可以通過填充電機175的反轉用流體填充。然後在時刻3050， 信號被發送以停止填充電機175，此後結束填充階段。為了允許填充 室155內的壓力基本返回到Op.s丄(例如標準度量)，可以在採取任何 其他行動之前在時刻3050和時刻3060之間(例如階段9，延遲0 )讓 入口閥打開。在一個實施例中，該延遲可以為大約IO毫秒。在另一實 施例中，時刻3050和時刻3060之間的時期是可變的，並且可以取決 於在填充室155中讀出的壓力。例如，壓力換能器可以用於測量填充 室155中的壓力。當壓力換能器指示填充室155中的壓力到達Op.s丄 時階段IO可以在時刻3060開始。
0095然後在時刻3060，信號被發送以打開隔離閥130，並且 信號在時刻3070被發送以打開阻擋閥135。然後信號在時刻3080被 發送以關閉入口閥125，此後信號可以在時刻309(M皮發送以啟動填充 電機175，並且在時刻3100信號可以被發送以啟動分配電機200使得 填充電機175在過濾前和過濾階段期間是活動的並且分配電機200在 過濾階段期間是活動的。
0096在過濾階段之後， 一個或多個信號在時刻3110被發送以 停用填充電機175和分配電機200。在時刻3120信號被發送以打開排 放閥145。移到圖9B，信號可以在時刻3130被發送到填充電機175 以啟動步進電機175進行排放階段。為了結束排放階段，信號在時刻 3140被發送以停用填充電機175。然後在時刻3150，信號被發送以關 閉阻擋閥125，而在時刻3160信號被發送以關閉隔離閥130並且在時 刻3170關閉排放閥145。
0097在時刻3180信號被發送以打開入口閥125，並且之後信 號在時刻3190被發送以打開淨化閥140。然後信號可以在時刻3200被發送到分配電機200以啟動分配電機200進行淨化階段，並且在淨 化階段之後，信號可以在時刻3210被發送以停止分配電機200。
0098隨後，在時刻3220信號可以被發送以關閉淨化閥140， 之後信號在時刻3230被發送以關閉入口閥125。在啟動分配電機200 以校正由多級泵IOO內的閥的關閉導致的任何壓力變化之後(如上所 述)，多級泵100可以在時刻3010再次準備執行分配。
0099
一旦多級泵100在時刻3010進入準備階段，信號可以被 發送以打開入口閥125並且另 一信號被發送以反轉填充電機175使得 當多級泵100處於準備狀態時液體被抽取到填充室175中。儘管在準 備階段期間填充室155用液體填充，然而該填充決不會影響多級泵100 在進入準備階段之後的任何點分配流體的能力，原因是阻擋閥135和 隔離閥130被關閉，基本上使填充室155從分配室185分離。此外， 如果在填充完成之前開始分配，填充可以基本與流體從多級泵100的 分配同時繼續進行。
0100當多級泵100初始進入準備階段時分配室185中的壓力 可以大約為用於分配階段的所需壓力。然而，由於在進入準備階段和 開始分配階段之間可以有一定的延遲，分配室185內的壓力可以在準 備階段期間基於各種因素例如分配室185中的分配級隔膜190的性質， 溫度變化或各種其他因素而變化。因此，當分配階段開始時分配室185 中的壓力可以從分配所需的基線壓力漂移相對顯著的程度。
0101參考圖10A和10B可以更清楚地證明該漂移。圖10A 描繪了在分配室185的示例性壓力分布圖，其示出了準備階段期間分 配室中的壓力漂移。大致在點4010可以校正由閥移動或其他原因導致 的任何壓力變化，如上面參考圖22和23所述。該壓力校正可以大致 在點4020將分配室185中的壓力校正到大約分配所需的基線壓力(由 線4030表示)，在所述點多級泵IOO可以進入準備階段。可以看出， 大致在點4020進入準備階段之後分配室185中的壓力可以由於例如上 述的各種因素而穩定上升。當隨後的分配階段發生時，然後，從基線 壓力4030的該壓力漂移可能導致不能令人滿意的分配。
0102另外，由於進入準備階段和隨後的分配階段之間的時間 延遲是可變的，並且分配室185中的壓力漂移可以與延遲時間關聯， 因此在每個連續分配階段中發生的分配可以由於在不同延遲期間發生 的不同漂移量而不同。因此，該壓力漂移也可以影響多級泵IOO精確 地重複分配的能力，這又可以在加工製法重複中阻礙多級泵100的使 用。所以，理想的是在多級泵100的準備階段期間基本保持基線壓力 以改善隨後分配階段期間的分配和分配階段之間的分配可重複性，同 時獲得可接受的流體動力學。
0103在一個實施例中，為了在準備階段期間基本保持基線壓 力，分配電機200可以被控制以補償或解決可以在分配室185中發生 的向上(或向下)壓力漂移。尤其是，可以使用"死區"閉環壓力控 制來控制分配電機200以基本保持分配室185中的基線壓力。暫時返 回圖2，壓力傳感器112可以規則間隔將壓力讀數報告給泵控制器20。 如果報告的壓力從所需基線壓力偏離一定的量或公差，泵控制器20 可以將信號發送到分配電機200以反轉(或向前移動)最小距離，該 最小距離為分配電機200有可能移動的可在泵控制器20檢測的最小距 離(電機增量)，因此退回(或向前移動)活塞192和分配級隔膜190， 產生分配室185內壓力的相應減小(或增加)。
00104由於壓力傳感器112採樣和報告分配室185中的壓力的 頻率與分配電機200的操作速度相比稍快，因此在圍繞將信號發送到 分配電機200的某個時間窗口期間，泵控制器20可以不處理壓力傳感 器112所報告的壓力測量，或者可以禁用壓力傳感器112，使得分配 電機200可以在另一壓力測量由泵控制器20接收或處理之前完成其移 動。備選地，在處理由壓力傳感器112報告的壓力測量之前泵控制器 20可以等待直到它檢測到分配電機200完成其移動。在許多實施例中， 壓力傳感器112採樣分配室185中的壓力並且報告該壓力測量的採樣 間隔可以為大約30khz，大約10khz或另一間隔。
0105然而，上述實施例並非沒有自身的問題。在一些情況下， 當如上所述進入準備階段和隨後的分配階段之間的時間延遲可變時，
33一個或多個這些實施例可以表現出明顯的分配變化。然而，在一定程 度上，在通過利用進入準備階段和隨後的分配之間的固定時間間隔減 少這些問題和增強可重複性，當執行特定過程時這並不總是可行的。
0106為了在多級泵100的準備階段期間基本保持基線壓力同 時增強分配的可重複性，在一些實施例中可以使用閉環壓力控制來控 制分配電機200以補償或解決可能在分配室185中出現的壓力漂移。 壓力傳感器112可以規則間隔將壓力讀數報告給泵控制器20 (如上所 述，在一些實施例中該間隔可以為大約30khz，大約10khz或另一間 隔)。如果報告的壓力高於(或低於)所需基線壓力，泵控制器20可 以將信號發送到分配電機200以反轉(或向前移動)分配電機200電 ^L增量，因此退回(或向前移動)活塞192和分配級隔膜190並且減 小(或增加)分配室185內的壓力。該壓力監視和校正可以基本連續 地發生直到分配階段開始。這樣可以保持分配室185中的大致所需的 基線壓力。
0107如上所述，壓力傳感器112採樣和報告分配室l85中的 壓力的頻率與分配電機200的操作速度相比稍快。為了解決該差異， 在圍繞將信號發送到分配電機200的某個時間窗口期間，泵控制器20 可以不處理壓力傳感器112所報告的壓力測量，或者可以禁用壓力傳 感器112，使得分配電機200可以在另一壓力測量由泵控制器20接收 或處理之前完成其移動。備選地，在處理由壓力傳感器112報告的壓 力測量之前泵控制器20可以等待直到它檢測到或接收到分配電機200 完成其移動的通知。
0108可以參考圖IOB容易地看出如上所述利用閉環控制系統 的實施例基本保持基線壓力的有益效果，所述圖描繪了在準備階段期 間在分配室185的示例性壓力分布圖，其中正好利用閉環控制系統的 這一實施例。大致在點4050校正由閥移動或其他原因導致的任何壓力 變化，如上面參考圖6和7所述。該壓力校正可以大致在點4060將分 配室185中的壓力校正到大約分配所需的基線壓力(由線4040表示)， 在所述點多級泵100可以進入準備階段。大致在點4060進入準備階段之後閉環控制系統的實施例可以解決準備階段期間的任何壓力漂移以
基本保持所需基線壓力。例如，在點4070閉環控制系統可以檢測壓力 上升和解決該壓力上升以基本保持基線壓力4040。類似地，在點4080， 4090， 4100， 4110閉環控制系統可以解決或校正分配室185中的壓力 漂移以基本保持所需基線壓力4040，無論準備階段的長度如何(注意 點4080， 4090， 4100和4110僅僅是代表性的並且閉環控制系統的其 他壓力校正在圖10B中被描繪，其未標有參考數字，因此未照這樣被 論述)。因此，由於在準備階段期間閉環控制系統基本保持分配室185 中的所需基線壓力4040,在隨後的分配階段中可以獲得更滿意的分 配。
0109然而在隨後的分配階段期間，為了獲得該更滿意的分配， 理想的是當促動分配電機200以從分配室185分配流體時解決基本保 持基線壓力的任何校正。更具體而言，恰好在壓力校正發生並且多級 泵IOO初始進入準備階段之後的時刻4060，分配級隔膜190可以處於 初始位置。為了從該初始位置獲得所需分配，分配級隔膜190應當移 動到分配位置。然而，在如上所述校正壓力漂移之後，分配級隔膜190 可以處於不同於初始位置的第二位置。在一些實施例中，在分配階段 應當通過將分配級隔膜190移動到分配位置以實現所需分配而解決該 差異。換句話說，為了實現所需分配，分配級隔膜l卯可以從準備階 段期間的壓力漂移的任何校正發生之後的它的笫二位置移動到當多級 泵100初始進入準備階段時的分配級隔膜l卯的初始位置，之後分配 級隔膜190可以移動從初始位置到分配位置的距離。
0110在一個實施例中，當多級泵IOO初始進入準備階段時泵 控制器20可以計算初始距離(分配距離)以移動分配電才幾200從而實 現所需分配。當多級泵100處於準備階段時泵控制器20可以記住分配 電機200移動以校正準備階段期間發生的任何壓力漂移的距離(校正 距離)。在分配階段期間，為了實現所需分配，泵控制器20可以向分 配電機200發信號以移動校正距離加上(或減去)分配距離。
0111然而在其他情況下，不希望的是在致動分配電機200時解決這些壓力校正以從分配室185分配流體。更具體而言，剛好在壓 力校正發生並且多級泵100初始進入準備階段之後的點4060，分配級 隔膜190可以處於初始位置。為了從該初始位置獲得所需分配，分配 級隔膜l卯應當移動分配距離。在如上所述校正壓力漂移之後，分配 級隔膜190可以處於不同於初始位置的第二位置。在一些實施例中， 僅僅通過移動分配級隔膜190分配距離(從第二位置開始)就可以實 現所需分配。
0112在一個實施例中，當多級泵IOO初始進入準備階段時泵 控制器2 0可以計算移動分配電機200以實現所需分配的初始距離。然 後在分配階段期間，為了實現所需分配，泵控制器20可以向分配電機 200發信號以移動該初始距離，而不管分配電機200移動以校正準備 階段期間的壓力漂移的距離。
0113很明顯在任何指定環境中使用或應用的上述實施例之一 的選擇將取決於許多因素，例如將與其中的選定實施例結合使用的系 統，設備或經驗條件。還很明顯的是儘管用於基本保持基線壓力的控
述，這些相同系統和方法的實施例可以同樣應用於解決多級泵100的 準備階段，或任何其他階段中的向上或向下壓力漂移。此外，儘管本 發明的實施例關於多級泵IOO進行了描述，將會理解這些發明的實施 例(例如控制方法學等)可以同樣好地應用於，和有效地用於單級或 實質上任何其他類型的泵送裝置。
0114在這裡有用的是描述這樣一種單級泵送裝置的例子，其 可以與本發明的各種實施例結合使用。圖11是泵4000的泵組件的一 個實施例的示意圖。泵4000可以類似於上述多級泵100的一級，比如 分配級，並且可以包括由步進、無刷DC或其他電機驅動的滾動隔膜 泵。泵4000可以包括分配塊體4005，所述分配塊體限定通過泵4000 的各種流體流動路徑並且至少部分限定泵室。根據一個實施例，分配 泵體4005可以是PTFE，改性PTFE或其他材料的單塊體。由於這些 材料不與或很少與許多過程流體相互作用，因此這些材料的使用允許
36流動通道和泵室直接加工到分配塊體4005中，使附加的硬體最少化。因此通過提供集成流體歧管，分配塊體4005減小了對管道系統的需要。
0115分配塊體4005可以包括各種外部入口和出口 ，例如包括通過其接收流體的入口 4010，用以淨化/排放流體的淨化/排放出口4015，和在分配階段期間通過其分配流體的分配出口 4020。在圖11的例子中，由於泵僅僅具有一個室，分配塊體4005包括外部淨化出口4010。完全被引用於此作為參考的申請日為2005年12月2日，發明人為Iraj Gashgaee，發明名稱為"O形圏低型面配件及其組件"的美
國臨時專利申請No.60/741，667和申請日為_[ENTG1760-1，發明
人為Iraj Gashgaee,發明名稱為"O形圏低型面配件及安裝組件"的美國專利申請描述了配件的一個實施例，其可以用於將分配塊體4005的外部入口和出口連接到流體管線。
0116分配塊體4005將流體從入口傳送到入口閥(例如至少部分由閥板4030限定)，從入口閥傳送到泵室，從泵室傳送到排放/淨化閥和從泵室傳送到出口 4020。泵蓋4225可以保護泵電機免於受損，而活塞罩4027可以為活塞提供保護，並且根據本發明的 一個實施例，其可以由聚乙烯或另 一聚合物形成。閥板4030提供用於閥系統(例如入口閥，和淨化/排放閥)的閥罩，其被配置成將流體流引導到泵4000的各種部件。閥板4030和相應的閥可以類似於結合上述閥板230所述的方式形成。根據一個實施例，入口閥和淨化/排放閥的每一個均至少部分集成到閥板4030中並且是取決於是否有壓力或真空施加到相應隔膜而打開或關閉的隔膜閥。在其他實施例中， 一些閥可以在分配塊體4005的外部或布置在附加閥板中。根據一個實施例，PTFE的片層夾在閥板4030和分配塊體4005之間以形成各種閥的隔膜。閥板4030包括用於每個閥的閥控制入口(未顯示)以將壓力或真空施加到相應隔膜。
0117與多級泵100相同，泵4000可以包括防止流體液滴進入多級泵IOO容納電子設備的區域的幾個特徵。"防液滴"特徵可以包括突出唇邊，傾斜特徵，部件之間的密封，在金屬/聚合物分界面的偏移和使電子設備隔絕液滴的上述其他特徵。電子設備和歧管可以類似於上述方式被配置以減小熱量對泵室中流體的影響。因此，多級泵中用於減小形狀因數和熱影響和防止流體進入電子設備殼體的類似特徵可以用在單級泵中。
0118另外，上述許多控制方法學也可以與泵4000結合使用以實現基本滿意的分配。例如，本發明的實施例可以用於控制泵4000的閥以保證根據閥序列操作泵送裝置的閥系統，所述閥序列被配置成基本最小化通過泵送裝置的流體流動路徑被關閉的時間(例如到泵送裝置的外部區域)。而且，在某些實施例中，當泵4000在操作中時在閥狀態變化之間將使用足夠的時間以保證在另 一變化開始之前特定的閥被完全打開或關閉。例如，泵4000的電機的移動可以被延遲足夠的時間以保證在填充階段之前泵4000的入口閥完全打開。
0119類似地，用於補償或解決可以在泵送裝置的室中發生的壓力漂移的系統和方法的實施例可以基本同樣有效地應用於泵4000。在分配之前分配電機可以被控制以基於在分配室中感測的壓力基本保持分配室中的基線壓力，如果分配室中的壓力不同於所需壓力(例如高於或低於)，可以使用控制迴路使得它被重複確定，並且如果這樣的話，泵送機構的移動被調節以基本保持分配室中的所需壓力。
0120儘管泵4000的室中的壓力調節實質上可以在任何時刻發生，在分配階段開始之前它尤其有用。尤其是，當泵4000初始進入準備階段時分配室185中的壓力可以處於基線壓力，該基線壓力大約為用於隨後分配階段的所需壓力(例如從校準或先前的分配確定的分配壓力)或其某個分數。該所需分配壓力可以用於實現具有所需一組特性，例如所需流速，量等。通過在出口閥打開之前的任何時刻使分配室185中的流體達到該所需基線壓力，可以在分配階段之前解決順應性和泵4000的部件的變化並且實現滿意的分配。
0121然而由於在進入準備階段和開始分配階段之間有一定的延遲，泵4000的室內的壓力可以在準備階段期間基於各種因素變化。
38為了防止該壓力漂移，可以使用本發明的實施例使得在泵4000的室中 基本保持所需基線壓力並且在隨後的分配階段中實現滿意的分配。
0122除了控制單級泵中的壓力漂移之外，本發明的實施例也 可以用於補償在泵4000或與泵4000結合使用的設備內部的各種機構 或部件的促動所導致的分配室中的壓力變動。
0123本發明的一個實施例可以在分配階段(或任何其他階段) 開始之前校正由淨化或排出閥的關閉導致的泵室中的壓力變化。該補
淨化或入口閥關閉時泵4000的室的體積基本增加這樣的閥的滯留體 積而實現。
0124因此，本發明的實施例提供了一種具有溫和流體操作特 性的泵送裝置。通過排列泵送裝置內的閥的打開和關閉和/或電機的啟 動的順序，可以避免或減輕潛在的破壞性壓力尖峰。本發明的實施例 也可以利用其他泵控制機構和閥襯(valve lining)以幫助減小壓力對 過程流體的有害影響。
0125在前面的說明書中，參考特定實施例描述了本發明。然 而，本領域的普通技術人員應當理解可以進行各種》務改和變化而不脫 離如下面的權利要求中所述的本發明的範圍。因此，說明書和附圖應 當被視為是示例意義而不是限制意義，並且所有這樣的修改應當包括 在本發明的範圍內。
0126在上面關於特定實施例描述了益處，其他優點，和問題 的解決方案。然而，益處，優點，問題的解決方案，和可以導致任何 益處，優點，或問題的解決方案發生或變得更顯著的任何部件(一個 或多個)應當被理解為任何或所有權利要求的主要、必需或基本的特 徵或部件。
39
權利要求
1.一種方法，其包括將流體引入泵送裝置的分配室中；和移動泵送裝置的泵送機構的隔膜以調節所述室的體積從而補償分配室中的壓力變化，其中利用電機直接移動所述隔膜。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中所述壓力變化是由於閥的打開產生的壓力減小。
3. 根據權利要求l所述的方法，其中所述壓力變化是由於閥的關閉產生的壓力增加。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中所述壓力增加大致與所述閥的縮進體積成比例。
5. 根據權利要求4所述的方法，其中所述隔膜被移動以使分配室的體積增加基本等於所述閥的縮進體積的量。
6. 根據權利要求5所述的方法，其進一步包括移動所述隔膜以從泵送裝置分配流體。
7. 根據權利要求5所述的方法，其中所述隔膜被移動以使分配室的體積增加大約超調體積，然後隔膜被移動以使分配室的體積減小大約超調體積。
8. 根據權利要求7所述的方法，其進一步包括移動所述隔膜以從泵送裝置分配流體。
9. 根據權利要求4所述的方法，其中所述隔膜被移動以增加分配室的體積直到在所述室中獲得所需壓力。
10. 根據權利要求9所述的方法，其進一步包括移動所述隔膜以從泵送裝置分配流體。
11. 根據權利要求9所述的方法，其中所述隔膜被移動以增加分配室的體積直到在分配室中獲得低於所需壓力的壓力，然後隔膜被移動以減小分配室的體積直到獲得大約所需壓力。
12. 根據權利要求11所述的方法，其進一步包括移動所述隔膜以從泵送裝置分配流體。
13. —種計算機可讀介質，其包括可編譯的指令，所述指令用於將流體引入泵送裝置的分配室中；和移動泵送裝置的泵送機構的隔膜以調節分配室的體積從而補償所述室中的壓力變化，其中利用電機直接移動所述隔膜。
14. 根據權利要求13所述的計算機可讀介質，其中所述壓力變化是由於閥的打開產生的壓力減小。
15. 根據權利要求13所述的計算機可讀介質，其中所述壓力變化是由於閥的關閉產生的壓力增加。
16. 根據權利要求15所述的計算機可讀介質，其中所述壓力增加大致與所述閥的縮進體積成比例。
17. 根據權利要求16所述的計算機可讀介質，其中所述隔膜被移動以使分配室的體積增加基本等於所述閥的縮進體積的量。
18. 根據權利要求17所述的計算機可讀介質，其進一步包括移動所述隔膜以從泵送裝置分配流體。
19. 根據權利要求17所述的計算機可讀介質，其中所述隔膜被移動以使分配室的體積增加大約超調體積，然後隔膜被移動以使分配室的體積減小大約超調體積。
20. 根據權利要求19所述的計算機可讀介質，其進一步包括移動所述隔膜以從泵送裝置分配流體。
21. 根據權利要求16所述的計算機可讀介質，其中所述隔膜被移動以增加分配室的體積直到在分配室中獲得所需壓力。
22. 根據權利要求21所述的計算機可讀介質，其進一步包括移動所述隔膜以從泵送裝置分配流體。
23. 根據權利要求21所述的計算機可讀介質，其中所述隔膜被移動以增加所述室的體積直到在分配室中獲得低於所需壓力的壓力，然後隔膜被移動以減小分配室的體積直到獲得大約所需壓力。
24. 根據權利要求23所述的計算機可讀介質，其進一步包括移動所述隔膜以從泵送裝置分配流體。
25. —種系統，其包括泵送裝置，其包括進給室，可操作以接收流體用於分配的分配室和分配室內的泵送機構，所述泵送機構包括聯接到電機的隔膜，所述電機可操作以直接移動所述隔膜；和控制器，其被配置成調節泵送裝置的泵送機構的移動以調節分配室的體積，從而補償分配室中的壓力變化。
26. 根據權利要求25所述的系統，其中所述壓力變化是由於閥的打開產生的壓力減小。
27. 根據權利要求26所述的系統，其中所述壓力變化是由於閥的關閉產生的壓力增加。
28. 根據權利要求27所述的系統，其中所述壓力增加大致與所述閥的縮進體積成比例。
29. 根據權利要求28所述的系統，其中調節分配室的體積包括移動所述隔膜以使分配室的體積增加基本等於所述閥的縮進體積的量。
30. 根據權利要求29所述的系統，其中所述控制系統可進一步操作以調節所述隔膜的移動從而從泵送裝置分配流體。
31. 根據權利要求29所述的系統，其中調節分配室的體積包括移動所述隔膜以使分配室的體積增加大約超調體積，然後其被移動以使分配室的體積減小大約超調體積。
32. 根據權利要求31所述的系統，其中所述控制系統可進一步操作以調節所述隔膜的移動從而從泵送裝置分配流體。
33. 根據權利要求28所述的系統，其中調節分配室的體積包括移動所述隔膜以增加分配室的體積直到在分配室中獲得所需壓力。
34. 根據權利要求33所述的系統，其中所述控制系統可進一步操作以調節所述隔膜的移動從而從泵送裝置分配流體。
35. 根據權利要求33所述的系統，其中調節分配室的體積包括移動所述隔膜以增加分配室的體積，直到在分配室中獲得低於所需壓力的壓力，然後其被移動以減小分配室的體積直到獲得大約所需壓力。
36. 根據權利要求35所述的系統，其中所述控制系統可進一步操作以調節所述隔膜的移動從而從泵送裝置分配流體。
全文摘要
公開了用於補償可以在泵送裝置的各種封閉空間中發生的壓力增加的系統和方法。本發明的實施例可以通過移動泵送裝置的泵送機構以調節室的體積來補償泵送裝置的室中的壓力增加，從而補償室中的壓力增加。更具體而言，在一個實施例中，為了解決分配室中流體的不希望的壓力增加，分配電機可以被反轉以退回活塞以補償分配室中的任何壓力增加。
文檔編號F04B49/06GK101495756SQ200680045074
公開日2009年7月29日 申請日期2006年11月20日 優先權日2005年12月2日
發明者G·貢內拉, J·切德羅內, R·A·扎格爾斯, R·F·麥克洛克林 申請人:恩特格裡公司