(57)【要約】本発明の実施形態は流通装置（３０）の高速較正のためのシステム（２００）と方法を提供する。流通装置には製造者または第三者より較正流れ曲線（例えば、ｎ次多項式で表される）が与えられる。較正曲線は、プロセス流体や１つまたは複数の補正因子を使用して流通装置が実際にインストールされているシステムに対して調整できる。補正因子は簡単な実験的テストまたはプロセス流体の流体特性に基づく流れ曲線に対して決定され得る。補正された流れ曲線はその次に、将来の流れ制御に使えるよう流通装置に保存される。
2008510147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流通装置を較正する方法であって、
該流通装置を介する流体の流量を示す変数が試験値を有するように、該流体の流れを生成することと、
試験期間の間において該流体の実験的流量を決定することと、
較正曲線と該実験的流量とに基づいて、該流量を示す変数に対する計算値を決定することと、
該試験値と該計算値とに基づいて補正因子を決定することと、
該補正因子に基づいて該較正流れ曲線を補正することと
を包含する、方法。
【請求項２】
複数の試験期間の間にわたって決定された複数の試験値に基づいて、前記補正因子を決定することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも一つのさらなる試験値を使用して、少なくとも一つのさらなる補正因子を決定することをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記流体の流れは、前記較正曲線を展開するために使用される較正流体とは異なるプロセス流体を使用して、前記流通装置を介して生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記流量を示す変数は圧力差（ΔＰ）である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記試験値（ΔＰｔｅｓｔ）は、前記流量制御装置に対する最大圧力差（ΔＰｍａｘ）の約半分である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記補正因子（Ｆ）は、Ｆ＝ΔＰｔｅｓｔ／ΔＰｃａｌｃであるように、前記計算値（ΔＰｃａｌｃ）によって除算された前記試験値である、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記較正流れ曲線を補正することが、該較正流れ曲線に対応するｎ次多項式に前記補正因子を乗算することをさらに包含する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記流通装置において前記ｎ次多項式に対する補正された係数を記憶することをさらに包含する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記流通装置が所定時間よりも長い応答時間を有する場合、新しい感度因子を示唆することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記流通装置が所定時間よりも短い応答時間を有する場合、新しい感度因子を示唆することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記流量を示す変数は圧力である、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記流量を示す変数は時間差である、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
コンピュータ可読媒体に記憶されているコンピュータ命令のセットを含むコンピュータプログラム製品であって、該コンピュータ命令のセットは、プロセッサによって実行可能である、
流量を示す変数の一つ以上の試験値を決定する命令と、
一つ以上の実験的流量と較正曲線に対応するｎ次多項式とに基づいて、該流量を示す変数に対する一つ以上の計算値を決定する命令と、
該流量を示す変数に対する該一つ以上の計算値と該一つ以上の試験値とに基づいて、一つ以上の補正因子を決定する命令と
を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
前記コンピュータ命令のセットは、流量制御装置における記憶域に前記一つ以上の補正因子を記憶するように実行可能な命令をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１６】
前記コンピュータ命令のセットは、
前記ｎ次多項式に対する係数のセットを読み込むように実行可能な命令と、
該係数のそれぞれに、前記一つ以上の補正因子のうちの少なくとも一つを乗算することによって、補正された係数を生成するように実行可能な命令と、
流量制御装置における記憶域に該補正された係数を記憶するように実行可能な命令と
をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１７】
前記流量を示す変数は圧力差（ΔＰ）である、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
前記一つ以上の試験値のうちの一つの試験値（ΔＰｔｅｓｔ）は、流量制御装置に対する最大圧力差（ΔＰｍａｘ）の約半分である、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記一つ以上の補正因子の各補正因子（Ｆ）は、Ｆ＝ΔＰｔｅｓｔ／ΔＰｃａｌｃであるように、前記一つ以上の計算値のうちの一つの計算値（ΔＰｃａｌｃ）によって除算された、前記一つ以上の試験値のうちの一つの試験値である、請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
前記流量を示す変数は圧力である、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
前記流量を示す変数は時間差である、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２２】
前記コンピュータ命令のセットは、センサー測定値に基づいて前記試験値を決定するように実行可能な命令をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２３】
前記コンピュータ命令のセットは、流通装置が所定時間よりも長い応答時間を有する場合、新しい感度因子を決定する命令をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２４】
前記コンピュータ命令のセットは、流通装置が所定時間よりも短い応答時間を有する場合、新しい感度因子を決定する命令をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２５】
前記コンピュータ命令のセットは、流通装置に対する最大流量を保存するようにさらに実行可能な命令をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２６】
流通装置であって、
流路と、
該流路内の流量制限の上流にある上流圧力センサーと、
該流路内の該流量制限の下流にある下流圧力センサーと、
該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとから圧力測定値を受信するように該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとに連結された制御器であって、
一つ以上の試験期間の間弁を開かせて、該流通装置を介する流体の流れを生成して、該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとの間に一つ以上の試験圧力差を生成するように構成されており、
各試験期間に対して実験的流量と、較正流れ曲線に対応するｎ次多項式とに基づいて、一つ以上の計算圧力差を決定するように構成されており、
該一つ以上の計算圧力差と該一つ以上の試験圧力差とを使用して、一つ以上の補正因子を生成するように構成されている制御器と
を備える、流通装置。
【請求項２７】
前記制御器はさらに、
前記弁を最大限に開かせるように動作可能であり、
前記流通装置に対する最大圧力差を決定するように動作可能であり、
前記一つ以上の試験圧力差のうちの少なくとも一つは該最大圧力差の約半分である、請求項２６に記載の流通装置。
【請求項２８】
前記制御器は、前記一つ以上の補正因子のうちの少なくとも一つに、前記ｎ次多項式に対する係数のセットを乗算して、補正された係数のセットを生成し、該補正された係数を記憶域に記憶するよう動作可能である、請求項２６に記載の流通装置。
【請求項２９】
前記制御器は、前記補正された係数を使用して、前記流通装置を介する流体の流れを調節するようにさらに動作可能である、請求項２８に記載の流通装置。
【請求項３０】
前記制御器は、入力体積と、対応する試験期間とを使用して、前記一つ以上の実験的流量のそれぞれを決定するようにさらに動作可能である、請求項２６に記載の流通装置。
【請求項３１】
前記制御器はさらに、
前記流通装置に対する応答時間を決定するように動作可能であり、
該応答時間が所定時間よりも長い場合、新しい感度因子を生成するように動作可能である、請求項２６に記載の流通装置。
【請求項３２】
前記制御器はさらに、
前記流通装置に対する応答時間を決定するように動作可能であり、
該応答時間が所定時間よりも短い場合、新しい感度因子を生成するように動作可能である、請求項２６に記載の流通装置。
【請求項３３】
流通装置を較正する方法であって、
較正流体に対する較正曲線に対応するｎ次多項式に対する係数のセットを読み込むことと、
プロセス流体の粘度に基づいて該係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式に対する補正された係数のセットを生成することと、
記憶域に該補正された係数を記憶することと
を包含する、方法。
【請求項３４】
前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正することは、対応する補正された係数を生成するために、一つ以上の粘度相関変数を各係数に適用することをさらに包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式を生成することは、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（ν＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成することであって、ａは二次の係数であり、νは該プロセス流体の動粘度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、ことと、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（ν）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成することであって、ｂは一次の係数であり、νは該プロセス流体の動粘度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、ことと
をさらに包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
Ｄ１とＤ０とは、ａ対前記プロセス流体の動粘度によって除算された二次の係数のセットの曲線フィットから導き出される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
Ｅ１とＥ０とは、ｂ対前記プロセス流体の動粘度の平方根によって除算された一次の係数のセットの曲線フィットから導き出される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式を生成することは、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ／ρ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成することであって、ａは二次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、ことと、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ／ρ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成することであって、ｂは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、ことと
をさらに包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式を生成することは、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成することであって、ａは二次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、ことと、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成することであって、ｂは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、ことと
をさらに包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４０】
コンピュータ可読媒体に記憶されているコンピュータ命令のセットを含む流通装置を較正するコンピュータプログラム製品であって、該コンピュータ命令のセットは、プロセッサによって、
較正曲線に対応するｎ次多項式に対する係数のセットを読み込むように実行可能であり、
粘度相関変数のセットを読み込むように実行可能であり、
プロセス流体の粘度を示す入力を受信するように実行可能であり、
該粘度相関変数のセットに基づいて該係数のセットを補正するように実行可能であり、
該補正された係数のセットを記憶するように実行可能である、コンピュータプログラム製品。
【請求項４１】
前記入力は、前記プロセス流体の動的粘度（μ）と前記プロセス流体の密度（ρ）とを含む、請求項４０に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４２】
前記コンピュータ命令のセットは、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ／ρ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように実行可能な命令であって、ａは二次の係数であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、命令と、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ／ρ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように実行可能な命令であって、ｂは一次の係数であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、命令と
をさらに含む、請求項４１に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４３】
前記入力は前記プロセス流体の動粘度（ν）を含む、請求項４０に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４４】
前記コンピュータ命令のセットは、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（ν）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように実行可能な命令であって、ａは二次の係数であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、命令と、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（ν）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように実行可能な命令であって、ｂは一次の係数であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、命令と
をさらに含む、請求項４３に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４５】
前記入力は前記プロセス流体の動的粘度（μ）を含む、請求項４０に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４６】
前記コンピュータ命令のセットは、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように実行可能な命令であって、ａは二次の係数であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、命令と、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように実行可能な命令であって、ｂは一次の係数であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、命令と
をさらに含む、請求項４３に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４７】
制御器を有する流通装置であって、該流通装置は、
較正プログラムを記憶しているコンピュータ可読媒体と、
該較正プログラムにアクセスし、該較正プログラムを実行するためのプロセッサと
を備え、該制御器は、
較正流体に対する較正曲線に対応するｎ次多項式に対する係数のセットを読み込むように動作可能であり、
プロセス流体の粘度に基づいて該係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式に対する補正された係数のセットを生成するように動作可能であり、
記憶域に該補正された係数を記憶するように動作可能である、流通装置。
【請求項４８】
前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正することは、対応する補正された係数を生成するために各係数に一つ以上の粘度相関変数を適用することをさらに含む、請求項４７に記載の流通装置。
【請求項４９】
前記制御器は、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（ν＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように動作可能であり（ａは二次の係数であり、νは前記プロセス流体の動粘度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である）、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（ν）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように動作可能である（ｂは一次の係数であり、νは該プロセス流体の動粘度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である）、請求項４７に記載の流通装置。
【請求項５０】
前記制御器は、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ／ρ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように動作可能であり（ａは二次の係数であり、μは前記プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である）、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ／ρ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように動作可能である（ｂは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である）、請求項４７に記載の流量制御器。
【請求項５１】
前記制御器は
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように動作可能であり（ａは二次の係数であり、μは前記プロセス流体の動的粘度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である）、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように動作可能である（ｂは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である）、請求項４７に記載の流量制御器。
【請求項５２】
流量制御装置を較正する方法であって、
該流通装置を介する流体の流量を示す変数が試験値のセットを有するように、該流体の流れを生成することと、
該試験値のセットの各試験値に対する実験的流量を決定することと、
該試験値のセットと実験的流量を使用して、ｎ次多項式に対する係数のセットを決定することと
を包含する、方法。
【請求項５３】
前記ｎ次多項式は二次多項式である、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記流通装置を介する流量を示す前記変数が試験値のセットを有するように、該流体の流れを生成することは、少なくとも二つの試験値を生成するために流体の流れを生成することをさらに含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記係数のセットを、前記流通装置を介する流体の流れを調節するのに使用することをさらに含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５６】
コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ命令のセットを含むコンピュータプログラム製品であって、該コンピュータ命令のセットは、
流通装置が、該流通装置を介する流体の流量を示す変数が試験値のセットを有するように、該流体の流れを生成するように実行可能な命令と、
該試験値のセットの各試験値に対する実験的流量を決定するように実行可能な命令と、
該試験値のセットと実験的流量とを使用して、ｎ次多項式に対する係数のセットを決定するように実行可能な命令と
を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項５７】
前記ｎ次多項式は二次多項式である、請求項５６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項５８】
前記流通装置が、該流通装置を介する流量を示す前記変数が少なくとも二つの試験値を有するように、流体の流れを生成するように実行可能な命令を含む、請求項５６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項５９】
前記係数のセットを、前記流通装置を介する流体の流れを調節するのに使用することをさらに含む、請求項５６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項６０】
流通装置であって、該流通装置は、
流路と、
該流路内の流量制限の上流にある上流圧力センサーと、
該流路内の該流量制限の下流にある下流圧力センサーと、
該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとから圧力測定値を受信するように該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとに連結された制御器と
を備えており、該制御器は、
試験期間の間のセットの間弁を開かせて、該流通装置を介する流体の流れを生成して、該上流圧力センサーと下流圧力センサーとの間に試験圧力差のセットを生成するように動作可能であり、
各試験圧力差に対する実験的流量を決定するように動作可能であり、
該試験圧力差のセットと実験的流量とを使用して、ｎ次多項式に対する係数のセットを決定するように動作可能である、流通装置。
【請求項６１】
前記制御器は、少なくとも二つの試験圧力を生成するために少なくとも三つの試験期間の間前記弁を開かせるようにさらに動作可能である、請求項６０に記載の流通装置。
【請求項６２】
前記制御器は、前記流通装置を介する流体の流れを調節するのに前記係数のセットを使用するようにさらに動作可能である、請求項６０に記載の流通装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、タイトルが「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  Ｆｌｏｗ  Ｄｅｖｉｃｅ」のＬａｖａｒｄｉｅｒｅらによる米国仮特許出願第６０／６０１，４２４号（２００４年８月１３日出願）の利益および優先権を、米国特許法１１９（ｅ）の下、主張する。
【０００２】
本発明は流通装置の較正、そして特に、質量流量計と質量流量制御器の高速較正に関する。
【背景技術】
【０００３】
流量制御器は流体や気体の流量を制御するために様々な産業で使われている。流量制御器に依存度が高い産業の一つは半導体製造業である。これは、半導体の製造には流通室に供給される気体や流体の正確な制御を必要とするからである。現在多くの流量制御器は、差圧を基準として流量を制御している。これら流量制御器は半導体製造ツールまたはその他のシステムより設定点を受け、流体流路内で制限を加えるもの全てで差圧を測定し、設定点と差圧の差に基づいて弁を開閉する制御アルゴリズムを実行する。
【０００４】
通常、流量制御器は質量、または体積流量に関して設定点を受ける。質量または体積流量は次に、較正曲線に基づいて圧力差に変換される。したがって流量制御器は、プロセス流体や流量制御器が作動する動作条件に対して記憶された較正曲線を有さなくてはならない。様々な流体や様々な動作条件の下での使用に適した流量制御器のために、流量制御器製造業者は通常、流量制御器に数多くの較正曲線を提供するか、またはプロセス流体や流量制御器が作動する条件に対して個別に流量制御器を較正しなくてはならない。これは多大な時間を必要とし、非能率的な作業となり得る。したがって、流量制御器のより迅速なシステムと方法に対するニーズが存在する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、流通装置を較正するための従来技術のシステムと方法の欠点を解消するか、または少なくとも実質的に改善する、流通装置の高速較正のためのシステムと方法を提供する。
【０００６】
流通装置には製造者、または第三者より較正流れ曲線（例えば、ｎ次多項式で表される）が与えられ得る。較正曲線は、プロセス流体や１つまたはそれ以上の補正因子を使用して流通装置が実際にインストールされているシステムに対して調整できる。補正因子は簡単な実験的テスト、またはプロセス流体の流体特性に基づく流れ曲線に対して決定され得る。補正済みの流れ曲線はその次に、将来の流量制御に使えるよう流通装置に保存される。
【０００７】
本発明の一実施形態は、流体の流量を示す変数が試験値を有するように、流通装置を介して流体の流れを作り出すことを含む流通装置を較正する方法を含む。これは例えば、圧力差、時間差、特定のセンサーにおける圧力、または流体の流量を示す他の因子が、単一の試験値、または複数の試験値、または一セットの試験値を有することができるように、流れを作り出すことを含み得る。例えば、試験値は期待極大値の半分であり得る。この方法は更に、試験期間の間の流体の実験的流量を決定することと、流量変数に対する計算値を決定するために較正曲線を実験的流量に適用することとを含む。補正因子はその試験値と計算値とに基づいて決定され得る。
【０００８】
他の実施形態は、コンピュータ可読媒体に記憶された一セットのコンピュータ命令を含むコンピュータプログラム製品を含み得る。この一セットの命令は、流量を示す一つ以上の変数の一つの試験値または一セットの試験値を決定することと、一つまたは複数の実験的流量や較正曲線に対応しているｎ次多項式に基づく流量を示す変数に対する一つまたは複数の計算値を決定することと、計算値や流量を示す変数に対する試験値に基づく一つまたは複数の補正因子を決定することとを実行可能な命令を含み得る。コンピュータ命令は流通装置の制御器および／または、流通装置と通信している較正コンピュータあるいはその他のコンピュータデバイスにより実行され得ることに留意されたい。
【０００９】
本発明の更に他の実施形態は、流路と、流路内の流量制限上流の上流圧力センサーと、流路内の流量制限下流の下流圧力センサーと、上流および下流センサーから圧測定を受けるために上流圧力センサーおよび下流圧力センサーに連結されている制御器とを備えている流通装置を含む。その制御は、上流圧力センサーと下流圧力センサーとの間の一つまたは複数の試験圧力差を生み出すように流通装置を通して流体の流れを作り出すために一つまたは複数の試験期間中に弁を開き、実験的流量や較正流れ曲線に対応したｎ次多項式に基づいた１つまたは複数の計算された圧力差を決定し、計算された圧力差と試験圧力差に基づいた一つまたは複数の補正因子を生み出すように構成されている。制御器はまた、特定の補正因子の精度を向上させるか、または幾つかの補正因子を生み出すために、同じ設定点、または複数の設定点で一セットの試験圧力差を生み出すために幾つかの試験期間に制御器を開くよう構成され得る。
【００１０】
本発明の他の実施形態は、較正流体に対する較正曲線に対応しているｎ次多項式に対する一セットの係数を読み込むことと、プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式を生み出すためにプロセス流体の粘性に基づいて一セットの係数の係数を補正することと、記憶域に補正された係数を記憶することとを含む、流通装置の較正方法を含む。
【００１１】
本発明の他の実施形態は、コンピュータ可読媒体に記憶されている一セットのコンピュータ命令を含む、流通装置を較正するためのコンピュータプログラム製品を含む。その一セットの命令は、較正曲線に対応しているｎ次多項式に対する一セットの係数を読み込み、一セットの粘性相関変数を読み込み、プロセス流体の粘性を示す入力を受信し、一セットの粘性相関変数に基づいて一セットの係数を補正し、補正された一セットの係数を記憶するようにプロセッサによって実行可能な命令を含む。
【００１２】
本発明の更に他の実施形態は、較正プログラムを記憶するコンピュータ可読媒体と較正プログラムにアクセスし較正プログラムを実行するプロセッサとを含む制御器を有する流通装置を含む。制御器は、較正流体に対する較正曲線に対応するｎ次多項式に対する一セットの係数を読み込み、プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式に対する一セットの補正された係数を生み出すためにプロセス流体の粘性に基づいて一セットの係数の係数を補正し、記憶域に補正された係数を記憶するように動作可能である。
【００１３】
本発明の他の実施形態は、流体の流量を示す変数が一セットの試験値を有するように流通装置を通して流体の流れを作り出すことと、一セットの試験値のそれぞれの試験値に対する実験的流量を決定することと、一セットの試験値と実験的流量を使いｎ次多項式のための一セットの係数を決定することとを含む、流通装置を較正する方法を含む。
【００１４】
本発明の他の実施形態は、コンピュータ可読媒体に記憶された一セットのコンピュータ命令を含むコンピュータプログラム製品を含むことができ、その一セットのコンピュータ命令は、流体の流量を示す変数が一セットの試験値を有するように流通装置がその流通装置を通して流体の流れを作り出すことと、一セットの試験値のそれぞれの試験値に対して実験的流量を決定することと、その一セットの試験値と実験的流量を使用してｎ次多項式に対して一セットの係数を決定することとを実行可能な命令を含む。
【００１５】
本発明の更に他の実施形態は、流路と、流路内の流量制限上流の上流圧力センサーと、流路内の流量制限下流の下流圧力センサーと、上流および下流センサーから圧測定を受けるために上流圧力センサーおよび下流圧力センサーに連結されている制御器とを備えている流通装置を含む。その制御器は、上流圧力センサーと下流圧力センサーとの間の一セットの試験圧力差を生み出すように流通装置を通して流体の流れを作り出すために一セットの試験期間中に弁を開き、それぞれの試験圧力差に対する実験的流量を決定し、一セットの試験圧力差と実験的流量を使ったｎ次多項式に対する一セットの係数を決定するように動作可能である。
【００１６】
本発明の更なる完全理解とその有利性は、同様の参照番号は同様の特徴を示す添付図面と併せて、以下の説明を参照することにより得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施形態が図に示してあり、同様の数字が多様な図の、同様且つ対応する部品を参照するために使われている。
【００１８】
流量計や流量制御器等の流通装置は通常、装置を流れる流体の流量を決定するために一つまたは複数のセンサーからの示度を処理するマイクロプロセッサベースの制御器を含む。制御器は流量を決定するために、通常ｎ次多項式の形で流れ（例えば、圧力差、圧力、温度差、その他）を示す幾つかの変数に流れ曲線を適用する。測定された流量が正確であることを裏付けるため、流れ曲線は使用されたプロセス流体と流通装置が設置されているシステムを説明しなくてはならない。
【００１９】
本発明に先立って、流通装置製造業者は流通装置が設置されるようなシステムに似た試験装置を使用して対象とするプロセス流体に対する流れ曲線を作成するか、顧客は流通装置を設置して曲線を作成するために試験を行わなくてはならなかった。いずれにせよ、特定の流体に対する流れ曲線の展開やシステムセットアップには複数セットのデータの取得や、ｎ次多項式を作り出すために曲線フィットアルゴリズムのデータへの適用が伴っていた。これは流量制御装置のそれぞれの設置のために新しい流れ曲線が作成されないとならないので非能率的である。
【００２０】
本発明は流通装置を高速較正するシステムを提供する。本発明の一実施形態によると、流量制御器に対して、較正曲線は、例えば流量制御器の製造業者が実際の設置条件とは異なり得る試験条件を使用することによって確立され得る。較正流れ曲線は、以下に記述される通り、一つまたは複数の補正因子に基づいてプロセス流体およびシステムに対して制御され得る。
【００２１】
一実施形態によると、流量制御器はそれが作動するシステムに設置でき、較正曲線に対する補正因子は少数の試験からの実験的データに基づいて計算できる。較正曲線を生成するために用いられる試験流体および較正システムと、流量制御器が実際に作動するプロセス流体およびプロセスシステムとの間の違いを説明するために、補正因子は較正曲線を調整する。
【００２２】
他の実施形態によると、動粘度（または、動的粘度と密度、または動的粘度のみ）に基づいた一セットの補正因子はｎ次多項式の係数に適用され得る。これは、プロセス流体特性の入力に基づいた特定のプロセス流体に対する流通装置の高速較正を可能にする。
【００２３】
本発明の他の実施形態によると、二次の多項式は、製造流れ曲線と関係なく流れ曲線を特徴づけるのに使用され得る。この実施形態では、その流れ曲線は少数の実験的テストに由来し得る。流通装置は、様々な流量の流体の流れを作り出すよう構成され得る。実験的流量は、所定時間にそれぞれの流量で与えられた流体を測定することによって決定され得る。実験的流量を使用し、図１４と併せて記述されている通り、流れ曲線を特徴付けている二次の多項式の係数が決定され得る。
【００２４】
本発明の実施形態は、２００３年７月１８日出願の「Ｌｉｑｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  ａｎｄ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｅｎｓｅ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ」（「Ｌｉｑｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ出願」）と題するＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ０３／２２５７９に記述された装置を含む様々な流量制御装置の較正に利用され得るが、この出願は２００２年７月１９日出願の「Ｌｉｑｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  ａｎｄ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｅｎｓｅ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する仮出願第６０／３９７，０５３号の優先権を主張し、２０００年１月２０日出願の「Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ」と題する米国特許第６，３４８，０９８号、および２００２年７月１９日出願の「Ｆｌｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆｌｕｉｄ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｄｅｖｉｃｅ」と題する仮出願第６０／３９７，１６２号に関し、それぞれ、参照することにより本明細書に完全に組み込まれる。他の例示的な流量制御装置が２００４年２月１２日出願、Ｂｒｏｄｅｕｒの「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｆｌｏｗ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ」と題する米国特許出願第１０／７７７，３００号、および２００４年２月１３日出願、Ｌａｖｅｒｄｉｅｒｅの「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ｆｌｕｉｄ  Ｆｌｏｗ」と題する米国特許出願第１０／７７９，００９号に見られ、それぞれ、参照することにより本明細書に完全に組み込まれる。本発明の実施形態をインプリメントできる例示的な流量制御器は、Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ、ＭａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓのＭｙｋｒｏｌｉｓ，Ｉｎｃ．によって製造されたＳＩＮＧＬＥＳＥＮＳＥ、ＯＰＴＩＣＨＥＭ  Ｐ、およびＯＰＴＩＣＨＥＭ  Ｃ流量制御器を含む。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態による、流量制御装置３０である。流量制御装置３０は、流れを受けるための注入口３２と、流れを流通システムの他の構成要素に導く流出口３４と、狭窄部分３６（例えば、オリフィス板、小口径チューブ、または当技術分野で公知の他の狭窄箇所）と、上流圧力を測定するように構成されている狭窄部分３６の上流にある圧力センサー３８（「上流圧力センサー」と呼ぶ）と、下流圧力を測定するために設定されている狭窄部分３６の下流にある圧力センサー４０（「下流圧力センサー」と呼ぶ）と、プロセッサとメモリと流体流量の決定および／または弁制御信号の生成に対するソフトウェア命令を含み得る制御器４２と、流体流量を制限する弁制御信号に応答する弁４４（例えば、絞り制水弁、ポペット弁、蝶形弁、空気圧で作動する弁、または当技術分野で公知の他の弁）とを含み得る。
【００２６】
上流圧力センサー３８、および下流圧力センサー４０は静電容量型、ピエゾ抵抗型、変換器型、または当技術分野で公知の他の圧力センサーであり得る。流量制御装置３０を流れる流体にさらされている上流圧力センサー３８および下流圧力センサー４０の一部は、その流体に関して化学的に不活性であり得る。制御器４２は、上流圧力センサー３８、下流圧力センサー４０、および弁４４とに、例えば電気的接続を介して連結され得る。弁４０は更に、弁制御信号を処理し弁制御信号に応答して弁４４を開閉するために、マイクロコントローラのような構成部品を含み得る。
【００２７】
流体（気体、または液体）は注入口３２において、流量制御装置３０に入り、弁４４および狭窄部分３６を通過し、流出口３４において流量制御装置３０から抜け出得る。上流圧力センサー３８および下流圧力センサー４０は、上流圧力信号４６および下流圧力信号４８を生成し得、それぞれ上流圧力センサー３８および下流圧力センサー４０での圧測定を表すデジタル信号またはアナログ信号であり得る。
【００２８】
制御器４２は、例えばコンピュータ可読媒体に記憶されているソフトウェア命令を使用して、上流圧力センサー３８および／または下流圧力センサー４０によって測定された圧力に基づいた望ましい流量を達成するために、弁制御信号５０を生成して弁４４を開閉することができる。本発明の一実施形態によると、制御器４２は上流圧測定と下流圧測定との差異を決定できる。差異は、上流圧力センサー３８と下流圧力センサー４０とでの圧測定の差のどのような表示でもよい。例えばその差異は、圧力値（例えば１００Ｐａ）または特定の電圧値（例えば１００ｍＶ）を有する信号、または圧測定間の差を表す他のどのような形式でも表すことができる。制御器４２は、どのような制御方式（例えば、比例積分（ＰＩ）制御方式、比例積分微分（ＰＩＤ）制御方式、または当技術分野で公知または開発された他のどのような方式）にも応じて弁制御信号５０を生成するために差異と設定点とを比較することができる。本発明の一実施形態によると、設定点は、入力質量または体積流量に基づいた較正曲線多項式から決定され得る。制御信号５０に基づいて、弁４４は流量を制限するために開閉できる。図１の流量制御器は一例として提供されていることに留意されたい。
【００２９】
図２は流量制御装置３０の一実施形態の図表示である。流量制御装置３０は、流れを受ける注入口３２と、流れを流通システムの他の構成要素に導く流出口３４と、注入口３２から流出口３４へと流体を導く流路３５と、狭窄部分３６と、上流圧力センサー３８と、下流圧力センサー４０と、弁制御信号を生成する制御器４２と、弁制御信号に応答して流体流量を制限する弁４４とを含み得る。
【００３０】
制御器４２は、上流圧力センサー３８および下流圧力センサー４０から、それぞれのセンサーにおける測定圧力を表す信号を受けることができる。その信号は、ビットが測定された圧力を表すようにまたは当技術分野で公知の他の方式で、電圧レベルによって、測定された圧力を表すことができるアナログまたはデジタル信号であり得る。制御器４２は測定された圧力間の差異を、例えば差異信号の生成および／または圧力差の計算によって決定できる。制御器４２は、差異に基づいた、または上流および／または下流圧力センサーから受けた圧力信号に基づいた弁制御信号を生成できる。弁４４は受けた弁制御信号に応答して開閉できる。
【００３１】
図３は制御器４２の一実施形態の図表示である。制御器４２は上流圧力センサーおよび下流圧力センサーからの信号を受けるための、および受けた信号をデジタル形式に変換するためのアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器５２を含み得る。プロセッサ５４（例えば、Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ、ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＩｎｔｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによる８０５１プロセッサのようなＣＰＵ、ＡＳＩＣ、Ｃｈａｎｄｌｅｒ、ＡｒｉｚｏｎａのＭｉｃｒｏｃｈｉｐ  ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓによるＰＩＣ  １８ｃ４５２プロセッサのようなＲＩＳＣプロセッサ、または他のプロセッサ）は、Ａ／Ｄ変換器５２から、測定した圧力を表すデジタル値を受け、差異を計算できる。差異、または上流か下流のいずれかのセンサーから測定された圧力に基づいて、プロセッサ５４は流体流量を制限するためにどれだけ弁を開閉すべきかを表すデジタル制御信号を生成できる。Ａ／Ｄ変換器５２はデジタル値をアナログ弁制御信号に変換でき、アナログ弁制御信号を弁に送れる。
【００３２】
プロセッサ５４は、コンピュータ可読メモリ５８（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、磁気記憶装置、光学式記憶装置、または当技術分野で公知の他のコンピュータ可読メモリ）上の制御プログラム５６を含み得る制御プログラムを実行することによってデジタル制御信号を生成でき、そのメモリはプロセッサ５４によってアクセス可能である。動作の一態様にて、制御アルゴリズムは、流量設定点入力およびコンピュータ可読媒体５８に記憶されている較正データ６０に基づいて差圧設定点を計算できる。制御プログラムは、測定された圧力間の差異に基づいてデジタル制御信号を計算するために特定の設定点と較正データを使い得る。他の動作の様態にて、制御アルゴリズムは、米国特許出願第１０／７７７，３００号に記載の通り、デジタル制御信号を計算するために上流または下流圧力センサーで測定された圧力を使い得る。
【００３３】
制御アルゴリズムは、ＰＩＤ、オフセット付きで変更されたＰＩＤ、または当技術分野で公知の他の制御アルゴリズムを含むがこれらに制限されるものでない当技術分野で公知のいずれかの制御方式を使って、特定の動作の態様に対してデジタル制御信号を計算できる。その基本動作は誤り信号を生じる。その誤り信号は次に、特定の弁に対して補正される。補正された誤り信号はＡ／Ｄ変換器５２によってデジタル形式からアナログ信号に変換され、結果として生じるアナログ信号は、制御弁を新しい位置に動かす電圧電流変換器へと送られる。
【００３４】
較正データ６０は、例えば較正曲線を表す一つまたは複数の多項式に対する係数、および多項式を特定の条件に適用するための一つまたは複数の補正因子を含み得る。その多項式は、差異流れ制御に対する較正曲線、および／または単一圧力センサー制御に対する較正曲線を表し得る。本発明の一実施形態によると、制御器４２は、図６と併せて以下に記載の通り、較正データを更新するために較正プログラム６２を含み得る。
【００３５】
制御器４２は更なる入出力機能を含み得る。例えば、制御器４２は、更新制御プログラム５６、較正データ６０または較正プログラム６２等の管理機能をサポートするインターフェースを有し得る。加えて、制御器４２は、他の流量制御装置、管理コンピュータ、またはネットワークを介して通信可能な他の装置と通信するためのネットワークインターフェース（例えば、インターフェース６４）を含み得る。制御プログラム５６および較正プログラム６０は、単一セットのコンピュータ命令を含み得るか、別個のプログラムである得るか、同一プログラムのモジュールであり得るか、または当業者に理解され得る任意の適切なプログラムアーキテクチャーによってもインプリメントされ得ることに留意されたい。更に、図３の制御器は、例として提供されており、他の制御器が使用され得ることに留意されたい。
【００３６】
図４は、例えば、制御器のプロセッサによって実行できる一セットのコンピュータ可読命令としてインプリメントできる制御ルーチンの一実施形態を示す。ステップ１０２において、制御器は達成すべき目標質量流量または体積流量を受け得る。制御器は、設定点を導き出すために較正データを受けた流量に適用し得る（ステップ１０４）。
【００３７】
本発明の一実施形態によると、制御器はｎ次多項式を流量に適用することによって設定点を決定できる。ｎ次多項式の適用は、流量制御装置が機能する状態に対する式を補正するために較正曲線および補正因子に基づいて多項式を適用することを含み得る。補正因子決定の一実施形態は図６と併せて記載されている。
【００３８】
ステップ１０６において、制御器は、例えばアナログデジタル変換器から、上流および下流圧力信号を読み取ることができる。この時点で、その上流および下流圧力信号は、圧力センサーによって作り出されたアナログ電圧を表す電圧サンプリング（例えば、デジタルサンプリング）であり得る。制御器は受けたサンプリングを圧力値に変換できる。ステップ１０８において、制御器は上流および下流の圧力示度から差圧を計算できる。
【００３９】
ステップ１１０において、制御器は差圧と設定点を比較できる。差圧が設定点と等しくない場合、制御器はステップ１１２において、差圧と設定点の違いに基づいて誤り信号を生成し、特定のセンサーからの圧力（例えば、下流センサーから測定された圧力）に基づいて誤り増幅率を計算できる。逆に、流量が設定点と等しい場合、制御器は測定された圧力間の違いに基づいて誤り増幅率を計算できる（ステップ１１４）。誤り増幅率は、低圧での低信号値を補うために誤り信号に加えられ得る。
【００４０】
ステップ１２２において、制御器は弁増幅率を決定できる。弁増幅率は、現在位置に比例して弁に適用される信号の増幅率を調整する。増幅率は例えば、メモリに記憶されている増幅率曲線から決定され得る。増幅率曲線は、システムが弁間の変動を補正することを可能にする。特定の弁の変動に対して補正することに加えて、弁増幅率曲線はまた、行過ぎ量、不足量、および応答時間を補うことができる。本発明の一実施形態によると、感度因子は、弁の応答を遅らせたり早めたりするために弁増幅率曲線に適用され得る。
【００４１】
制御器はステップ１２４において、誤り信号、弁増幅率、および当業者に理解され得る他の因子に基づいて制御信号を出力し得る。制御信号は、差圧を設定点に近づけるために弁を開閉するよう命令し得る。請求項４の制御アルゴリズムはほんの一例として提供されているに過ぎず、当技術分野で公知の任意の制御アルゴリズムが利用されることに留意されたい。更には、圧力差に基づいた流れ制御も例として提供され、本発明の他の実施形態は、単一センサーまたは他のスキームに従った他のセンサーの圧力に基づいて流れを制御する。ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ０３／２２５７９、米国特許出願第１０／７７７，３００号、および米国特許出願第１０／７７９，００９号は、本発明の実施形態によって採用され得る他の制御アルゴリズムを記載している。
【００４２】
図５は流通装置３０を較正するためのシステム２００の一実施形態の図表示である。システム２００において、流通装置３０はそれが作動するシステム、またはそれが作動するシステムをシミュレートするテストシステムにインストールされ得る。流通装置３０は、例えばポンプ、フィルターまたは他の流れ構成要素、および流れ構成要素をも含み得る下流流路に接続され得る。システム２００は更に、データ転送媒体（例えば、バス、コネクタ、ネットワーク、または当技術で公知の他のデータ転送媒体）を介して流量制御器３０に接続されている較正コンピュータ２０２（例えば、ラップトップ、デスクトップ、ＰＤＡ、または当技術分野で公知の他のコンピュータデバイス）を含み得る。流量制御装置３０の制御器（例えば制御器４２）はデータ転送媒体を介して較正コンピュータ２０２にデータを通信し、およびその較正コンピュータ２０２からデータを受信し得る。
【００４３】
流通装置３０は、例えば較正データ６０の一部として記憶され得る、補正因子を計算する較正プログラム（例えば、図３の較正プログラム６２）を含み得る。較正コンピュータ２０２は、較正プログラムに対するグラフィカルユーザーインターフェース（「ＧＵＩ」）２０６、または他のインターフェースを表示するインターフェースプログラムを含み得る。較正コンピュータ２０２は、較正プログラムへとユーザーから受けた入力を通信でき、ユーザーに出力を表示できる。本発明のこの実施形態では、較正コンピュータ２０２は単に、流通装置３０に記憶された較正プログラムに対してインターフェースを提供する。本発明の他の実施形態によると、較正コンピュータ２０２は較正プログラムを含み、単に較正データを流量制御器３０へとアップロードし得る。補正因子、感度因子、または他の較正データが計算される所は、必要に応じてまたは特定のインプリメンテーションに対しての要望に応じて変わり得る。
【００４４】
本発明の一実施形態によると、流量制御器３０がシステム２００にインストールされる前に、較正曲線は流量制御器３０に対して確立され得る。これは例えば、イソプロピルアルコール（「ＩＰＡ」）または他の試験液等の試験液、およびテストシステムを使ってなされ得る。その較正曲線は当技術分野で公知の任意の方法によって確立され得る。一実施形態によると、様々な差圧に対する流量が決定され得る。例えば、流量制御器３０に対して表１のデータを作り出すために様々な差圧で１５のサンプルが取られると仮定する。
【００４５】
【表１】
2008510147.tif 000003
表１の例で、較正曲線はｎ次多項式で表され得る。２次多項式曲線フィットに対して、表１の較正曲線は通常以下のように表される。
ΔＰ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ  ［式１］
更に具体的には、以下のとおりである。
ΔＰ＝１．６４２３７６６０ｘ２＋７．９５０４６９５４４ｘ−．０１１７３７８８３  ［式２］。
【００４６】
多項式の係数（すなわちａ、ｂ、およびｃ）は製造業者または第三者によって流量制御装置３０に記憶され得るか、あるいは別の形で提供され得る。較正曲線は任意の曲線フィッティングスキームを含み、当技術分野で公知の任意の形から導き出され、他のｎ次多項式によって表され得ることに留意されたい。加えて、多項式はゼロｙ切片に押しやられ得る。この場合、ｃ項（例えば、−．００１１１７３７８８３））は省かれ、ａおよびｂ項は曲線フィットに対して調整され得る。多項式をゼロｙ切片に押しやることは、より高い粘性プロセス流体またはより大きな圧力低下装置に対する曲線の曲がり具合を最小限にするのに役立つ。
【００４７】
実際には、流量制御装置３０がインストールされているプロセス流体およびシステムは、試験液およびテストシステムとは異なる。これを補うために、較正プログラムは流量制御装置に対する補正因子を決定し得る。図６は、様々なプロセスパラメータおよびプロセス流体を説明するための較正データのアップデート方法の一実施形態を示すフローチャートである。図６の目的のために、流量制御器は作動するシステム、または実質的に同様のシステム（例えば、それが作動するシステムをシミュレートする試験装置）にインストールされていると仮定する。図６のプロセスは、流量制御器上、または流量制御器と通信し得るコンピュータ（例えば、較正コンピュータ２０２）上の較正プログラムによってインプリメントされ得る。
【００４８】
ステップ３０２において、最大差圧テストは、流量制御器が作動すると予測される最大差圧を決定するために行われ得る。ステップ３０２のために、較正プログラムは、流体の流れの差圧が供給時間に相対的な全質量または体積示度に影響し得る開始および供給終了効果の安定化および最小限化を可能にするのに十分なように、第一期間の間（ｔ１）（例えば、１０秒または他の任意に選択した時間）、流量制御器の弁を最大開放位置まで開く。弁が最大限開いている場合の上流圧力センサーと下流圧力センサーの圧力の差異は最大差圧（ΔＰｍａｘ）である。ΔＰｍａｘは作動中に流量制御器が受けると予測される最大差圧を表す。
【００４９】
流量制御器の圧力センサーが、設計された最大圧力を有する場合（「最大作動圧力」）、コンフィギュレーションプログラムは最大差圧をセンサーの最大作動圧力が上回るのを防ぐレベルに定めることによって、最大差圧テスト中のこれを補償し得る。例として、上流圧力センサーが３０ｐｓｉの最大作動圧力を有するが流量制御器弁を完全に開くことは上流圧力センサーの圧力が３０ｐｓｉを上回らせてしまう場合、コンフィギュレーションプログラムは上流圧力センサーの圧力を３０ｐｓｉ以下、例えば２８ｐｓｉにする弁設定を選択し得る。この場合、コンフィギュレーションプログラムは上流圧力をモニタリングし、上流圧力が２８ｐｓｉまたは他の既定圧力制限になるまで弁を開く。上流圧力が２８ｐｓｉまたは他の圧力制限の場合における圧力差は、最大圧力差ΔＰｍａｘとして選択できる。流通装置は更に、ΔＰｍａｘのいくらかの比率である流量においての流通装置に対する最大流量を定め得る。例えば、コンフィギュレーションプログラムは、最大流量を．９５ΔＰｍａｘにおいて起こる流量に定め得る。
【００５０】
故に、コンフィギュレーションプログラムは、弁が最大限開いているときに受ける差圧、または既定圧力制限以下で上流または下流センサーにおける圧力を維持する差圧として最大差圧を選択できる。設定点が最大圧力差を上回ってしまう流量が後に選択された場合、流量制御器はエラーを返すか、または単に最大差異流量を設定点として使い得る。
【００５１】
ステップ３０４において、実験的流量は流量制御器に対して決定され得る。較正プログラムは、本発明の一実施形態によると、最大差圧未満の非最大差圧（ΔＰｔｅｓｔ）を有する流れを作り出すために第二期間（ｔ２）の間、弁を開くように命令し得る。本発明の一実施形態によると、ΔＰｔｅｓｔはΔＰｍａｘの約半分となり得る。弁はこの例で、流れが釣り合うのに十分なように、１０秒または他の期間の間、ΔＰｔｅｓｔがΔＰｍａｘの半分となるように開かれ得る。ｔ２の終わりにおいて、流量制御器によって供給された流体（ｚ）の量が決定され得る。実験的流量（ｘｅｍｐ）は以下によって決定され得る。
ｘｅｍｐ＝ｚ／ｔ２  ［式３］。
【００５２】
較正プログラムはステップ３０６において、ｘｅｍｐをｎ次多項式に対する流量として使って、計算された差圧（ΔＰｃａｌｃ）を決定し得る。
ΔＰｃａｌｃ＝ａｘｅｍｐ２＋ｂｘｅｍｐ＋ｃ  ［式４］
式２からの係数例を使って、上記式は以下となる。
ΔＰｃａｌｃ＝１．６４２３７６６０ｘｅｍｐ２＋７．９５０４６９５４４ｘｅｍｐ−．０１１７３７８８３  ［式５］
例えば、ステップ３０４がΔＰｃａｌｃ＝１３に対してｘｅｍｐ＝２．７２ｇ／秒という結果になる場合、ΔＰｃａｌｃは３３．８１と等しい。
【００５３】
較正曲線に対する補正因子は、ステップ３０８において以下によって決定され得る。
Ｆ＝ΔＰｔｅｓｔ／ΔＰｃａｌｃ［式６］
前回の例から引き続き、補正因子は約．３８であり得る。補正因子は、試験流体を使って生成したｎ次多項式曲線を調整するために使われ得る。補正因子は、試験流体とプロセス流体との間の違い、および流量制御器がインストールされているシステムと制御器が較正されていたシステムとの違いを補い得る。補正因子は、例えば所定の流量に対して設定点等の圧力差を決定するときに適用され得る。流量制御器は補正された圧力差（ΔＰｃｏｒｒ）を以下のように決定し得る。
ΔＰｃｏｒｒ＝Ｆ（ａｘ2＋ｂｘ＋ｃ）  ［式７］。
【００５４】
ステップ３１０において、較正プログラムは較正データを記憶できる。本発明の一実施形態において、ｎ次多項式の係数は既に保存されることから、これは単に補正因子を保存することによって可能となる。本発明の他の実施形態によると、較正曲線に対する新しい係数が記憶され得る（例えば、Ｆａ、Ｆｂ、およびＦｃ）。補正された較正曲線はまた、当業者に理解され得る任意の他の形で記憶され得る。また、複数の補正因子および／または多項式は単一の流量制御器に記憶され得、その流量制御器が様々な条件下で使われることを可能にしていることに留意されたい。加えて、較正プログラムはその装置に対する最大流量（例えば、．９５ΔＰｍａｘまたは他の最大流量において起こる流量）を保存できる。上記の例では、一つの実験的テストのみがＦを計算するために論じられているが、複数のテストが使われ得る。例えば、流通装置は、ΔＰｔｅｓｔ１、ΔＰｔｅｓｔ２、ΔＰｔｅｓｔ３においての流れに、それぞれＦ１、Ｆ２、そしてＦ３を計算させるよう構成され得る。Ｆ１、Ｆ２、そしてＦ３はその次にＦを作り出すために平均化され得る（または他の形で使われ得る）。他の実施形態によると、Ｆ１、Ｆ２、そしてＦ３は、流通装置が流れを制御または監視しているときはΔＰの違った範囲において適用され得る。故に、複数のテストが補正因子または複数の補正因子を計算するために行われ得る。加えて、複数の実験的テストは、それぞれの係数に対する補正因子が見られ得るように行われ得る。
ΔＰｃｏｒｒ＝Ｆ１ａｘ２＋Ｆ２ｂｘ＋Ｆ３ｃ  ［式８］。
【００５５】
更には、図１４と併せて論じられるように、複数のテストが補正因子無しの曲線を作り出すために行われ得る。
【００５６】
一部の例では、入力流量を設定点に変換するための式７の使用は、入力した流量と到達した実際の流量との間にほんのわずかなオフセットを生む結果になるかもしれない。例えば、目標流量は１００ｍＬ／秒、しかし流量制御器は補正因子の適用後も１０３ｍＬ／秒を供給する、と仮定する。この場合、このオフセットを説明するために割合補正が決定され得る。
【００５７】
本発明の一実施形態によると、割合補正は、目標流量を流量制御器に提供することによって決定され得る。流量制御器は、式７に基づいて設定点圧力差を決定でき、弁を開いて設定点圧力差に到達するために制御アルゴリズムを設定点圧力差に適用し得る。弁は第三期間（ｔ３）の間、例えば１０秒間開かれ得、流量制御器によって供給される流体の量が測定され得る。このことから、実際の流量が決定され得る。較正プログラムは、流れ補正を決定するためにこの流量を目標流量と比較し得る。上記の例において、流れ補正は−３ｍＬ／秒になる。その流れ補正はその次に、流量制御器に提供されたそれぞれの目標流量に適用され得る。
【００５８】
較正プログラムの一実施形態はまた、感度因子を示唆し得る。感度因子は、流量制御器の応答時間が増減するように制御ループによって使われる弁増幅率曲線に適用され得る。応答時間とは、信号が流通装置に送られるときから流量制御器が設定点に至るときまでの時間である。感度因子とは、応答時間が依存している弁に対する増幅率値である。感度因子が高ければ高いほど応答時間が早くなる。制御器は基準感度因子（ＳＣｂａｓｅ）を有するよう構成され得る。流量制御器の応答時間（ｔｒｅｓｐ）が第一応答時間（例えば、．４秒、または他の任意に定義された応答時間）よりも短い場合、または第二応答時間（例えば、．８秒、または他の任意に定義された応答時間）よりも長い場合、較正プログラムは、流量制御器の応答時間を第一および第二応答時間の範囲内に持ってくる新感度因子（ＳＣｓｕｇ）を示唆し得る。感度因子は、感度を増減するための制御アルゴリズムの単一パラメータまたは様々なパラメータを調整するために使われ得るということに留意されたい。
【００５９】
第一および第二応答時間は、例えば流量制御器の特徴に基づいて流量制御器製造者によって決定され得る。第一応答時間は十分に長くあり得、ｔｒｅｓｐがそれよりも大きい、または等しい場合でも流量制御器は流れの中の顕著な振動を受けない。第二応答時間は、十分に短くあり得、ｔｒｅｓｐがそれよりも小さい、または等しい場合でも、流れは設定点圧力差に素早く至り、応答時間は流量制御器によって出力される流体の容積に顕著には影響しない。
【００６０】
ＳＣｓｕｇの決定のために使われるアルゴリズムは、例えば流量制御器製造者による実験的に決定されたデータに基づいて確立され得る。ＳＣｓｕｇの決定に対する例示的な式は例えば、以下を含み得る。
ＳＣｓｕｇ＝ＳＣｂａｓｅ−（ＳＣｂａｓｅ＊３＊（．５−ｔｒｅｓｐ））  ［式９］
（ｔｒｅｓｐが．４秒未満の場合）、そして、
ＳＣｓｕｇ＝ＳＣｂａｓｅ＊（１＋ｔｒｅｓｐ−．６）  ［式１０］
（ｔｒｅｓｐが．８秒より大きい場合）。
【００６１】
本発明の較正プログラムは故に、素早く、簡単に特定のプロセスシステムに対して流量制御器を較正し得る。本発明の実施形態はｉ）測定された流量ｘｅｍｐおよび較正曲線多項式を使って計算された差圧（例えば、ΔＰｃａｌｃ）と、ｉｉ）ｘｅｍｐをもたらした差圧（ΔＰｔｅｓｔ）とに基づいた補正因子の決定を含み得る。加えて、較正プログラムは流れ補正を決定し、感度因子を示唆し得る。
【００６２】
ユーザーはＧＵＩまたはマンマシンインターフェース（「ＭＭＩ」）を使って較正プログラムとインタラクトし得る。本発明の一実施形態によると、図５と併せて記載されているように、較正プログラムが流量制御装置の制御器内で実行される一方で、ＧＵＩは流量制御装置と連結しているラップトップコンピュータまたはデスクトップコンピュータ等の別のコンピュータにおいて提示され得る。図７Ａは較正プロセスの始動するためのスクリーン７００の例示的な実施形態を提供する。スクリーン７００はユーザーに、流量制御装置は流体を１０秒間（例えば、ｔ１）供給し、ユーザーが「ＧＯ」ボタンを「クリック」することによって進められるようにする。図７Ｂは、期間ｔ２の間供給を行い、期間ｔ２の後に供給された液体の量（ｚ）を入力するためのスクリーン７０２の例示的な実施形態を提供する。ｚから、較正装置はｘｅｍｐを決定し、ΔＰｃａｌｃを計算し、Ｆを決定し得る。加えて、スクリーン７０２においてユーザーは感度因子の調整をすることができる。
【００６３】
図７Ｃおよび７Ｄはそれぞれスクリーン７０４および７０６を示す。スクリーン７０４および７０６は、ユーザーが供給プロセスを始動し、ｚを入力できるようにするスクリーン７０２の他の実施形態を表す。スクリーン７０４および７０６はまた、示唆された感度因子（ＳＣｓｕｇｇ）を表示し、ユーザーに、示唆された感度因子を承認または拒否することを許可する。スクリーン７０４は、応答時間が長すぎる場合に、示唆された感度因子を示し、スクリーン７０６は、応答時間が短すぎる場合に、示唆された感度因子を示す。図７Ａ−７Ｄのスクリーンはほんの一例として提供されるに過ぎず、どの様な適切なインターフェースでも提供され得ることに留意されたい。ＭＭＩもまた、較正プログラムおよび他の較正情報によって決定された最大流量を含む他の情報をユーザーに報告し得るということに留意されたい。
【００６４】
本発明の実施形態が、主に差圧制御の観点から論じられてきた。しかしながら、本発明の実施形態はまた、単一圧力センサー制御に対しても利用され得るということに留意されたい。これは図６のプロセス中に特定のセンサーにおいての圧力をそれらの差圧に置き換えることによって可能となる。この場合、較正曲線は試験条件下で試験流体に対する特定の圧力センサー（例えば、上流および下流圧力センサー）によって読まれた圧力（Ｐ）に基づいて確立される。差圧較正曲線と同様に、単一圧力較正曲線はｎ次多項式によって表され得る。その場で、較正プログラムがＰｍａｘを決定し得る。較正プログラムはまた、供給プロセスをｔ２の間、Ｐｍａｘ未満のＰｔｅｓｔにおいて行い、供給された容積の量（ｚ）を決定し得る。ｚおよびｔ２はｘｅｍｐを決定するのに使われ得る。ｎ次多項式がＰｃａｌｃを決定するためにｘｅｍｐに適用され得る。補正因子ＦはＰｔｅｓｔのＰｃａｌｃに対する比率に基づいて決定され得る。
【００６５】
加えて、本発明の実施形態は、制御方法が上流および下流送信器間の送信時間の違いに基づいた超音波流量制御器に適用され得るということに留意されたい。較正プログラムは、送信時間（Δｔｍａｘ）内の流量制御器に対する最大差を決定するために、ある期間（ｔ１）流量制御弁を最大セッティングまで開き得る。較正プログラムはまた、設定送信時間差（Δｔｔｅｓｔ）において設定時間（ｔ２）の間供給を実行し得、供給される流体の量（ｚ）を決定し得る。ｚおよびｔ２よりｘｅｍｐが決定され得る。流量制御器に対する較正曲線を表すｎ次多項式は、その流量に対する計算された時間差（Δｔｃａｌｃ）を決定するためにｘｅｍｐに適用され得る。補正因子はΔｔｔｅｓｔとΔｔｃａｌｃとの比率に基づき得る。
【００６６】
故に一実施形態によると、流通装置は、ΔＰ、Ｐ、Δｔまたは他の流量を示す変数が試験値（例えば、ΔＰｔｅｓｔ、Ｐｔｅｓｔ、Δｔｔｅｓｔ）を有するように、流量を作り出すために弁を開くように命令され得る。実験的流量はある時間枠の間、その流れに対して決定され得る。較正曲線がその変数（例えば、ΔＰｃａｌｃ、Ｐｃａｌｃ、Δｔｃａｌｃ）に対する計算値を決定するために、実験的流れに適用される。較正曲線に対する補正因子はその次に、試験値と変数の計算値とに基づいて決定され得る。
【００６７】
上記の例において、補正因子は依然として変わらないままである。本発明の一実施形態によると、補正因子は流量と共に変化し得る。この場合、較正プログラムは複数の実験的流量において差圧（ΔＰｔｅｓｔ）を決定し得る。例えば、そのΔＰｔｅｓｔは、制御器がΔＰｔｅｓｔ１およびΔＰｔｅｓｔ２を与えるために流量範囲のハイエンドおよびローエンド付近の流量に対して決定され得る。Ｆ１およびＦ２は、対応する実験的流量に対するΔＰｃａｌｃ１およびΔＰｃａｌｃ２を使用し、式７より決定され得る。直線フィットまたは曲線フィットは、流量にわたるＦの変化に対する式を展開するために行われ得る。この式、またはこの式に対する係数は、所定の流量に対して補正因子が決定され得るように流量制御器に記憶され得る。
【００６８】
本発明の他の実施形態によると、流量制御装置は、流体の動的粘度（μ）および密度（ρ）または流体の動粘度（ν＝μ／ρ）に基づいて素早く較正され得る。流量制御装置はまた、プロセス流体の動的粘度にのみ基づいて較正され得る。ｎ次多項式として表現された較正流れ曲線を仮定すると以下となる。
ΔＰ＝ａｘ2＋ｂｘ  ［式１１］。
【００６９】
較正流れ曲線の係数は、補正された流れ曲線を生成するために、動的粘度、動的粘度および密度または動粘度に従って、調整され得る。
ΔＰ＝ａｃｏｒｘ2＋ｂｃｏｒｘ  ［式１２］。
【００７０】
式１１の係数は粘度ベースの補正因子を使って補正される。最初に動粘度または動的粘度および密度を使って較正を検討すると、較正流れ曲線の係数は以下のように調整される。
ａｃｏｒ＝ａ＊（（ν＊Ｄ１）＋Ｄ０）  ［式１３］
ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（ν．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）  ［式１４］
または
ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ／ρ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）  ［式１５］
ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ／ρ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）  ［式１６］。
【００７１】
ここで、Ｄ０、Ｄ１、Ｅ０、およびＥ１は粘性相関変数である。粘性相関因子は本質的には、特定のプロセス流体に対する較正流れ曲線を調整するために較正流れ曲線の係数に適用する一セットの補正因子である。粘性相関変数展開の一実施形態は図８−１０と併せて以下に論じられている。
【００７２】
図８は圧力差対流量の脱イオン水（「ＤＩＷ」）、Ｎ１（較正オイル）、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、Ｓ３（較正オイル）、そしてＳ６（較正オイル）に関する実例データの表８００である。それぞれの流体に対して、表８００は動的粘度μ（ＤＩＷに対して８０２を参照）、密度ρ（ＤＩＷに対して８０４を参照）、実例圧力差値の列（列８０６）、および対応する実例流量の列（列８０８）を提供する。表２は曲線フィットに基づいたそれぞれの流体に対する、ゼロに押しやられた、ｎ次多項式に対する係数（ａおよびｂ）を表示する。
【００７３】
【表２】
2008510147.tif 000004
表３の実例係数を使って、ＤＩＷに対する流れ曲線は故に以下のように表現され得る。
ΔＰ＝．００４３４４２４ｘ２＋．０５９７４３８５ｘ  ［式１７］
上記の係数は、図８のデータに基づいた２次多項式に対するＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｅｘｃｅｌ  の「ＬＩＮＥＳＴ」機能を使って導き出されたということに留意されたい。しかし、当技術分野で公知の任意の曲線フィッティングスキームを使ってよい。
【００７４】
例示の目的で、ここで、ＤＩＷに対する流れ曲線は較正流れ曲線だと仮定する。互いの化学物質の流れ曲線の一次および二次係数の各々は、それぞれの較正流れ曲線の一次または二次係数によって除算され得る。言い換えれば、ａｏｔｈｅｒはａＤＩＷによって除算され得、ｂｏｔｈｅｒはｂＤＩＷによって除算され得、以下の実例結果を生み出し得る。
ａＮ１／ａＤＩＷ＝．７５７６７
ｂＮ１／ｂＤＩＷ＝．８３０３
ａＩＰＡ／ａＤＩＷ＝．８６０１
ｂＮ１／ｂＤＩＷ＝２．２１４０
ａＳ３／ａＤＩＷ＝１．２４０
ｂＳ３／ｂＤＩＷ＝２．７６０４
ａＳ６／ａＤＩＷ＝２．１４２５
ｂＳ６／ｂＤＩＷ＝４．８５６８。
【００７５】
図９は、ａｏｔｈｅｒ／ａＤＩＷ対動粘度（νまたはμ／ρ）のプロットとラインフィットを示す。図９に示されるとおり、上記で論じられた実例データに対して、
ａｏｔｈｅｒ／ａＤＩＷ＝．１４９７ν＋．５１５９  ［式１８］。
【００７６】
上記の式１３および１５に戻って、粘度相関変数Ｄ０およびＤ１は、この例では、それぞれ．５１５９および．１４９７と等しい。
【００７７】
図１０はｂｏｔｈｅｒ／ｂＤＩＷ対動粘度の平方根（ν．５または（μ／ρ）．５）のプロット示す。図６に示されるとおり、提供された実例データに対して、
ｂｏｔｈｅｒ／ｂＤＩＷ＝１．８１３８ν．５−１．０８４８  ［式１９］。
【００７８】
故に上記式１４および１６において、粘度相関変数Ｅ０およびＥ１は、この例では、それぞれ−１．０８４８および１．８１３８と等しい。
【００７９】
上記式１８および１９は、任意の適切なラインフィッティング方法（例えば、最小二乗または他のラインフィッティングスキーム）を使って導き出され得るということに留意されたい。
【００８０】
較正流れ曲線の係数および粘度相関変数は、製造業者、第三者によって流量制御装置（例えば、流量制御装置３０）に記憶され得るか、他の方法で提供され得る。上記図５の例のとおり、較正コンピュータ２００は、ユーザーがＧＵＩを使って流量制御装置３０を構成できるように、流量制御装置３０と接続され得る。本発明の一実施形態によると、ユーザーは動粘度または動的粘度および密度を入力し得る。較正コンピュータ２００または流量制御装置３０は、流れ曲線に対する補正された係数を決定するために粘性相関変数を適用する。新しい流れ曲線は、プロセス流体の動粘度に基づいて調整されるが、（例えば、ｎ次多項式の補正された係数を記憶することによって）流量制御装置３０に記憶され得る。流量制御装置３０はその次に、補正された流れ曲線を使ってプロセス流体の流量を決定し得る。
【００８１】
同様に、製造業の流れ曲線は動的粘度に基づいて補正され得る。この場合、粘性相関変数は動粘度よりもむしろ動的粘度の曲線フィットに基づいて展開される。故に、補正された係数は以下のように表現され得る。
ａｃｏｒ＝ａ＊（（μ＊Ｄ１）＋Ｄ０）  ［式２０］
ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（μ．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）  ［式２１］。
【００８２】
図１１はａｃｏｒ／ａＤＩＷ対動的粘度に対するプロットとラインフィットを示す。図１１に示されるとおり、実例プロットに対して、
ａｏｔｈｅｒ／ａＤＩＷ＝．３１５２μ＋．６８５５  ［式２２］。
【００８３】
上記の式２０に戻って、粘度相関変数Ｄ０およびＤ１は、この例では、それぞれ．６８５５および．３１５２と等しい。図１１において、一部の流体（例えば、Ｓ６）は曲線からはずれて位置し得るということに留意されたい。これらテストポイントは曲線フィットの要素に入れられ得るか、または拒否され得る。
【００８４】
図１２はｂｃｏｒ／ｂＤＩＷ対動的粘度の平方根のプロットおよびラインフィットを示す。図１２に示されるとおり、実例プロットに対して、
ｂｏｔｈｅｒ／ｂＤＩＷ＝２．３４３８μ．５＋１．４０７５  ［式２３］。
【００８５】
上記の式２１に戻って、粘度相関変数Ｅ０およびＥ１は、この例では、それぞれ１．４０７５および２．３４３８と等しい。この場合もやはり、インプリメンテーション次第で曲線からはずれて位置するテストポイントは曲線フィットの要素に入れられ得るか、または拒否され得る。図１１および１２に対するデータは２０インチ×．０６３インチ（．５０８メートル×．００１６０メートル）の内径圧力低下コイルを有する流量制御器を使って生成されたということに留意されたい。
【００８６】
図１３は特定のプロセス流体に対する流通装置を較正する方法の一実施形態を示すフローチャートである。本発明の実施形態は、流量制御装置および／または較正コンピュータにおいて起動している一つまたは複数のプロセッサによって実行され得るコンピュータ可読媒体（例えば、磁気ディスク、光ディスク、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、または他のコンピュータ可読媒体）に記憶されたソフトウェアプログラミングとしてインプレメントされ得る。
【００８７】
較正流れ曲線は、例えば対応するｎ次多項式の係数および粘度相関変数を読み込むことによって読み込まれる（ステップ１１０２）。ユーザーは、例えば動粘度、動的粘度、動的粘度および密度を含む流体パラメータを入力する（ステップ１１０４）。較正流れ曲線は、その次にプロセス流体の粘度に基づいて調整される（ステップ１１０６）。これは、例えば補正された流れ曲線を生成するために粘度相関変数を較正流れ曲線の係数に適用することによって可能となり得る。補正された流れ曲線は、流量制御装置が流体流量を決定するために補正された流れ曲線を使えるように、流量制御装置において記憶されている（ステップ１１０８）。加えて、補正された流れ曲線は、既に較正された流量制御器が交換されたとしても、補正された流れ曲線が新しい流量制御器にアップロードされ得るように較正コンピュータに記憶され得る。図１３のステップは必要または要望に応じて繰り返され得る。
【００８８】
本発明の実施形態は、流量計および質量流量制御器等の流通装置を素早く較正するシステムおよび方法を提供する。本発明の実施形態は、特定のプロセス流体およびシステムに対して、流量制御器が素早く較正されるのを可能にする。主に供給プロセスを制御する流量制御器の観点から論じられてきたが、本発明の実施形態は任意の流量制御器に適用され得る。流量制御器を素早く較正できるので、特定のシステムの中で最小限の遅れで流量制御器がスワップ可能となる。
【００８９】
加えて、一旦補正因子、流れ補正、および／または感度因子がシステム内の流量制御器に対して決定されると、それは例えば、較正コンピュータに記憶され得る。流量制御器がプロセスシステム内で同様の構成をした新しい流量制御器と交換された場合、補正因子、流れ補正および／または感度因子は較正プログラムを行うことなく新しい流量制御器にアップロードされ得る。これにより、流量制御器の素早い交換が可能になり得る。
【００９０】
以前に記載された実施形態において、製造流れ曲線はプロセス流体に対する実験的テストまたは粘度相関変数に基づいて調整される。本発明の他の実施形態によると、実験的テストは製造流れ曲線から独立している流れ曲線に対する二次多項式（または他のｎ次多項式）を生成するために行われ得る。
【００９１】
図１４は流通装置に対する流れ曲線を決定する方法の一実施形態を示すフローチャートである。図１４の目的で、流量制御器はそれが作動するシステム、または実質的に同様のシステム（例えば、それが作動するシステムをシミュレートする試験装置）にインストールされていると仮定する。図１４のプロセスは、流量制御器上、または流量制御器と通信し得るコンピュータ（例えば、較正コンピュータ２０２）上の較正プログラム（例えば、較正プログラム６２）によってインプリメントされ得る。
【００９２】
ステップ１４０２において、最大差圧テストは、流量制御器が作動すると予測される最大差圧を決定するために行われ得る。ステップ１４０２に対して、較正プログラムは、流体の流れの差圧が供給時間に相対的な全質量または体積示度に影響し得る開始および供給終了効果の安定化および最小限化を可能にするのに十分な第一期間（ｔ１）（例えば、１０秒または他の任意に選択した時間）の間、流量制御器の弁を最大開放位置まで開く。弁が最大限開いているときの上流圧力センサーと下流圧力センサーの圧力の差異は最大差圧（ΔＰｍａｘ）である。ΔＰｍａｘは作動中に流量制御器が受けると予測される最大差圧を表す。
【００９３】
流量制御器の圧力センサーが、設計された最大圧力を有する場合（「最大作動圧力」）、コンフィギュレーションプログラムは最大差圧をセンサーの最大作動圧力が上回るのを防ぐレベルに定めることによって、最大差圧テスト中のこれを補償し得る。例として、上流圧力センサーが３０ｐｓｉの最大作動圧力を有するが、流量制御器弁を完全に開くことは上流圧力センサーの圧力が３０ｐｓｉを上回らせてしまう場合、コンフィギュレーションプログラムは、上流圧力センサーの圧力を３０ｐｓｉ以下、例えば２８ｐｓｉにする弁設定を選択し得る。この場合、コンフィギュレーションプログラムは上流圧力を監視し、上流圧力が２８ｐｓｉまたは他の既定圧力制限になるまで弁を開く。上流圧力が２８ｐｓｉまたは他の圧力制限のときの圧力差は、最大圧力差ΔＰｍａｘとして選択され得る。流通装置は更に、ΔＰｍａｘのいくらかの比率である流量においての流通装置に対して最大流量を定め得る。例えば、コンフィギュレーションプログラムは、最大流量を．９５ΔＰｍａｘにおいて起こる流量に定め得る。
【００９４】
ステップ１４０４において、複数の実験的テストが異なるテストΔＰにおいて行われ得る。一実施形態によると、それぞれのテストΔＰは、流通装置の作動範囲の様々な領域（例えば、完全閉鎖位置の近く、．５ΔＰｍａｘの近く、およびΔＰｍａｘの近く）に位置し得るが、任意のΔＰが使える。例示の目的で、三つのテストΔＰが使われ得る（ΔＰｔｅｓｔ１、ΔＰｔｅｓｔ２、ΔＰｔｅｓｔ３）。流通装置は特定の試験期間（ｔ１、ｔ２、ｔ３）に対する各ΔＰｔｅｓｔにおいて流れを作り出すように構成され得るが、それは各テストに対して同一または異なり得る。図６と併せて記載されたとおり、実験的テストに対する流量は供給された流体の量（ｚ）および試験期間に基づいて測定され得る。故に、
ｘｅｍｐ１＝ｚ１／ｔ１［式２４］
ｘｅｍｐ２＝ｚ２／ｔ２［式２５］
ｘｅｍｐ３＝ｚ３／ｔ３［式２６］。
【００９５】
ステップ１４０６において、較正プログラムは、実験的テストのデータを使って流れ曲線の係数の値を求め得る。流れ曲線を表すために二次多項式の例を使うと、以下のとおりである。
ΔＰｔｅｓｔ１＝Ａｘｅｍｐ１２＋Ｂｘｅｍｐ１＋ｃ  ［式２７］
ΔＰｔｅｓｔ２＝Ａｘｅｍｐ２２＋Ｂｘｅｍｐ２＋ｃ  ［式２８］
ΔＰｔｅｓｔ３＝Ａｘｅｍｐ３２＋Ｂｘｅｍｐ３＋ｃ  ［式２９］。
【００９６】
式２９を使ってＣの値を求めると、
Ｃ＝ΔＰｔｅｓｔ３−Ａｘｅｍｐ３２−Ｂｘｅｍｐ３  ［式３０］。
【００９７】
式３０のＣを式２８に入れてＢの値を求めると、
Ｂ＝（（ΔＰｔｅｓｔ２−ΔＰｔｅｓｔ３）／（ｘｅｍｐ２−ｘｅｍｐ３））−Ａ（ｘｅｍｐ２＋ｘｅｍｐ３）  ［式３１］。
【００９８】
式２９のＣおよび式３０のＢを使って式２６のＡの値を求めると、
【００９９】
【数１】
2008510147.tif 000005
ステップ１４０８において、較正プログラムは装置に対する新しい流れ曲線および、例えば最大流量を保存し得る。流通装置はその次に、流れを制御するための流れ曲線を使い得る。製造流れ曲線が提供される場合、上記の式３０‐３２で決定された係数は製造流れ曲線のそれぞれの係数を掛けた補正因子Ｆ１、Ｆ２、およびＦ３として表され得ることに留意されたい（例えば、式８に示すように）。
【０１００】
係数の値を求める特定の順序が上に記載されているが、その係数は係数の値を求めることに対する任意の手順を使って決定され得ることに留意されたい。付加的な実験的テストが高次多項式の値を求めるため、または精度を増すために行われ得るということに更に留意されたい。なおその上に、曲線がゼロ切片を横切る場合、Ｃ＝０なので二つの実験的テストのみを行うだけでよい。
【０１０１】
流通装置は複数の較正方法を可能にする較正プログラムを含み得る。故に、例えば較正プログラムは補正因子を導き出すための単一実験的テスト、図１４と併せて記載されている二次多項式を導き出すための複数の実験的テスト、または流体の粘度に基づいて装置を較正する粘度相関因子を使って、流通装置を較正するように構成され得る。これは流量制御装置がユーザーによるユーザーの推奨方法を使って較正されるのを可能にする。例えば、時間または複数の実験的テストを実施する意向のないユーザーは、補正因子を展開するために単一実験的テストを採用でき、一方で別のユーザーは製造流れ曲線から独立している流れ曲線を展開するために複数の実験的テストを採用し得る。
【０１０２】
本発明の実施形態は、上流および下流プロセス構成要素が変わる場合、流量制御器が再構成される場合、配管が変えられる場合、あるいはプロセスシステムまたは流量制御器への他の変更がなされた場合、流量制御器が素早く再較正されることを可能にする。これはプロセスシステムが様々な流動範囲に適応するように簡単に再構成されることを可能にする。他の実施形態によると、流通装置は、単に動粘度または動的粘度および流体の密度を使って素早く較正され得る。
【０１０３】
特定の実施形態を参照して本発明を記載したが、これらの実施形態は例証であり、本発明の範囲はこれらの実施形態に限定されるものではないということを理解されたい。上記の実施形態への多様なバリエーション、修正、追加、および改良が可能である。これらバリエーション、修正、追加、および改良は本発明の範囲に含まれると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】図１は流量制御装置の一実施形態の図表示である。
【図２】図２は流量制御装置の他の実施形態の図表示である。
【図３】図３は制御器の図表示である。
【図４】図４は流れを制御する一実施形態を示すフローチャートである。
【図５】図５は流量制御装置を較正するシステムの一実施形態の図表示である。
【図６】図６は流量制御装置を較正する一実施形態を示すフローチャートである。
【図７】図７Ａ−Ｄは較正プログラムとインターフェースする画面の実施形態である。
【図８】図８は圧力差対流量の脱イオン水（「ＤＩＷ」）、Ｎ１、ＩＰＡ、Ｓ３、そしてＳ６に関する実例データの表である。
【図９】図９は特定の流量制御器に対する第一係数対動粘度のプロットとラインフィットを示す。
【図１０】図１０は特定の流量制御器に対する第二係数対動粘度の平方根のプロットを示す。
【図１１】図１１は第一係数対動的粘度のプロットとラインフィットを示す。
【図１２】図１２は第二係数対動的粘度の平方根のプロットを示す。
【図１３】図１３は特定のプロセス流体に対する流通装置を較正する方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は流通装置の高速較正に対する他の方法を示すフローチャートである。
【図１】
2008510147.tif 000006
【図２】
2008510147.tif 000007
【図３】
2008510147.tif 000008
【図４】
2008510147.tif 000009
【図５】
2008510147.tif 000010
【図６】
2008510147.tif 000011
【図７Ａ】
2008510147.tif 000012
【図７Ｂ】
2008510147.tif 000013
【図７Ｃ】
2008510147.tif 000014
【図７Ｄ】
2008510147.tif 000015
【図８】
2008510147.tif 000016
【図９】
2008510147.tif 000017
【図１０】
2008510147.tif 000018
【図１１】
2008510147.tif 000019
【図１２】
2008510147.tif 000020
【図１３】
2008510147.tif 000021
【図１４】
2008510147.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月10日(2007.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流通装置を較正する方法であって、
該流通装置を介するプロセス流体の流量を示す変数に対する試験値を有する流れを生成することと、
試験期間の間において該流通装置によって供給された該プロセス流体の量に基づいて、該プロセス流体の実験的流量を決定することと、
試験流体を用いて生成された較正曲線と該プロセス流体の実験的流量とに基づいて、該プロセス流体の該流量を示す変数に対する計算値を決定することと、
該試験値と該計算値とに基づいて補正因子を決定することと、
該補正因子に基づいて該プロセス流体に対する流れ曲線を調節することと
を包含する、方法。
【請求項２】
複数の試験期間の間にわたる複数の試験値に基づいて、前記補正因子を決定することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも一つのさらなる試験値を使用して、少なくとも一つのさらなる補正因子を決定することをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記プロセス流体は、前記試験流体であって、前記較正曲線が該試験流体に基づいて生成される、試験流体とは異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記流量を示す変数は、圧力差か、時間差か、センサーにおける圧力かである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記流量を示す変数は圧力差（ΔＰ）であり、前記試験値（ΔＰｔｅｓｔ）は、動作中に前記流量制御装置が受けると期待される最大圧力差（ΔＰｍａｘ）の約半分である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記補正因子（Ｆ）は、Ｆ＝ΔＰｔｅｓｔ／ΔＰｃａｌｃであるように、前記計算値（ΔＰｃａｌｃ）によって除算された前記試験値（ΔＰｔｅｓｔ）である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記プロセス流体に対する補正された流れ曲線を生成することが、前記較正曲線に対応するｎ次多項式に前記補正因子を乗算することをさらに包含する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記流通装置において前記ｎ次多項式に対する補正された係数を記憶することをさらに包含する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記流通装置が所定時間と異なる応答時間を有する場合、新しい感度因子を示唆することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
コンピュータプログラム命令を備えているコンピュータ可読媒体であって、該コンピュータプログラム命令は、
流通装置を介するプロセス流体の流量を示す変数に対する一つ以上の試験値を決定するようにプロセッサによって実行可能であり、
該一つ以上の試験値に対応して、該流通装置を介する該プロセス流体の一つ以上の実験的流量を決定するように該プロセッサによって実行可能であり、
該一つ以上の実験的流量と、試験流体を使用して生成された較正曲線に対応するｎ次多項式とに基づいて、該プロセス流体の該流量を示す変数に対する一つ以上の計算値を決定するように該プロセッサによって実行可能であり、
該プロセス流体の該流量を示す変数に対する該一つ以上の計算値と該一つ以上の試験値とに基づいて、一つ以上の補正因子を決定するように該プロセッサによって実行可能である、コンピュータ可読媒体。
【請求項１２】
前記流量制御装置によってアクセス可能な記憶域に前記一つ以上の補正因子を記憶するように前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令をさらに含む、請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
前記ｎ次多項式に対する係数のセットを読み込むように前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令と、
該係数のそれぞれに、前記一つ以上の補正因子のうちの少なくとも一つを乗算することによって、補正された係数を生成するように該プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令と、
前記流量制御装置によってアクセス可能な記憶域に該補正された係数を記憶するように該プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令と
をさらに含む、請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１４】
前記流量を示す変数は、圧力差か、時間差か、センサーにおける圧力かである、請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
前記流量を示す変数は圧力差であり、前記一つ以上の試験値のうちのそれぞれは、動作中に前記流通装置が受けると期待される最大圧力差未満である、請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１６】
前記一つ以上の補正因子の各補正因子（Ｆ）は、Ｆ＝ΔＰｔｅｓｔ／ΔＰｃａｌｃであるように、前記一つ以上の計算値のうちの一つの計算値（ΔＰｃａｌｃ）によって除算された、前記一つ以上の試験値のうちの一つの試験値（ΔＰｔｅｓｔ）である、請求項１５に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
センサー測定値に基づいて前記一つ以上の試験値うちの少なくとも１つを決定するように前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令をさらに含む、請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記流通装置が所定時間と異なる応答時間を有する場合、新しい感度因子を決定するように前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令をさらに含む、請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記流通装置に対する最大流量を保存するように前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令をさらに含む、請求項１１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
流通装置であって、
流路と、
該流路内の流量制限の上流にある上流圧力センサーと、
該流路内の該流量制限の下流にある下流圧力センサーと、
該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとから圧力測定値を受信するように該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとに連結された制御器であって、
一つ以上の試験期間の間弁を開かせて、該流通装置を介する流体の流れを生成して、該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとの間に一つ以上の試験圧力差を生成するように動作可能であり、
各試験期間に対する少なくとも１つの実験的流量と、較正流れ曲線に対応するｎ次多項式とに基づいて、一つ以上の計算圧力差を決定するように動作可能であり、
該一つ以上の計算圧力差と該一つ以上の試験圧力差とを使用して、一つ以上の補正因子を生成するように動作可能である制御器と
を備える、流通装置。
【請求項２１】
前記制御器はさらに、
前記弁を最大限に開かせるように動作可能であり、
前記流通装置に対する最大圧力差を決定するように動作可能であり、
前記一つ以上の試験圧力差のうちの少なくとも一つは該最大圧力差の約半分である、請求項２０に記載の流通装置。
【請求項２２】
前記制御器は、前記一つ以上の補正因子のうちの少なくとも一つに、前記ｎ次多項式に対する係数のセットを乗算して、補正された係数のセットを生成し、該補正された係数を記憶域に記憶するようにさらに動作可能である、請求項２０に記載の流通装置。
【請求項２３】
前記制御器は、前記補正された係数を使用して、前記流通装置を介する流体の流れを調節するようにさらに動作可能である、請求項２２に記載の流通装置。
【請求項２４】
前記制御器は、各試験期間に対応する入力体積に基づいて、前記少なくとも１つの実験的流量を決定するようにさらに動作可能である、請求項２０に記載の流通装置。
【請求項２５】
前記制御器はさらに、
前記流通装置に対する応答時間を決定するように動作可能であり、
該応答時間が所定時間と異なる場合、新しい感度因子を生成するように動作可能である、請求項２０に記載の流通装置。
【請求項２６】
流通装置を較正する方法であって、
較正流体に対する較正曲線に対応するｎ次多項式に対する係数のセットを読み込むことと、
プロセス流体の粘度に基づいて該係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式に対する補正された係数のセットを生成することと、
記憶域に該補正された係数を記憶することと
を包含する、方法。
【請求項２７】
前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正することは、対応する補正された係数を生成するために、一つ以上の粘度相関変数を各係数に適用することをさらに包含する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式を生成することは、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（ν＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成することであって、ａは二次の係数であり、νは該プロセス流体の動粘度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、ことと、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（ν）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成することであって、ｂは一次の係数であり、νは該プロセス流体の動粘度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、ことと
をさらに包含する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
Ｄ１とＤ０とは、ａによって除算された二次の係数のセット対前記プロセス流体の動粘度の曲線フィットから導き出される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
Ｅ１とＥ０とは、ｂによって除算された一次の係数のセット対前記プロセス流体の動粘度の平方根の曲線フィットから導き出される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式を生成することは、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ／ρ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成することであって、ａは二次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、ことと、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ／ρ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成することであって、ｂは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、ことと
をさらに包含する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式を生成することは、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成することであって、ａは二次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、ことと、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成することであって、ｂは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、ことと
をさらに包含する、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
流通装置を較正する方法をインプリメントするコンピュータプログラム命令を備えているコンピュータ可読媒体であって、該コンピュータプログラム命令は、
較正曲線に対応するｎ次多項式に対する係数のセットを読み込むようにプロセッサによって実行可能であり、
粘度相関変数のセットを読み込むように該プロセッサによって実行可能であり、
プロセス流体の粘度を示す入力を受信するように該プロセッサによって実行可能であり、
該粘度相関変数のセットに基づいて該係数のセットを補正するように該プロセッサによって実行可能であり、
該補正された係数のセットを記憶するように該プロセッサによって実行可能である、コンピュータ可読媒体。
【請求項３４】
前記入力は、前記プロセス流体の動的粘度（μ）と該プロセス流体の密度（ρ）とを含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３５】
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ／ρ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令であって、ａは二次の係数であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、コンピュータプログラム命令と、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ／ρ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように該プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令であって、ｂは一次の係数であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、コンピュータプログラム命令と
をさらに含む、請求項３４に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３６】
前記入力は前記プロセス流体の動粘度（ν）を含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３７】
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（ν）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令であって、ａは二次の係数であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、コンピュータプログラム命令と、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（ν）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように該プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令であって、ｂは一次の係数であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、コンピュータプログラム命令と
をさらに含む、請求項３６に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３８】
前記入力は前記プロセス流体の動的粘度（μ）を含む、請求項３３に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項３９】
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令であって、ａは二次の係数であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である、コンピュータプログラム命令と、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように該プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令であって、ｂは一次の係数であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である、コンピュータプログラム命令と
をさらに含む、請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４０】
制御器を有する流通装置であって、該流通装置は、
較正プログラムを記憶しているコンピュータ可読媒体と、
該較正プログラムにアクセスし、該較正プログラムを実行するためのプロセッサと
を備え、該制御器は、
較正流体に対する較正曲線に対応するｎ次多項式に対する係数のセットを読み込むように動作可能であり、
プロセス流体の粘度に基づいて該係数のセットのうちの係数を補正して、該プロセス流体に対する補正されたｎ次多項式に対する補正された係数のセットを生成するように動作可能であり、
記憶域に該補正された係数を記憶するように動作可能である、流通装置。
【請求項４１】
前記プロセス流体の粘度に基づいて前記係数のセットのうちの係数を補正することは、対応する補正された係数を生成するために各係数に一つ以上の粘度相関変数を適用することをさらに含む、請求項４０に記載の流通装置。
【請求項４２】
前記制御器はさらに、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（ν＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように動作可能であり（ａは二次の係数であり、νは前記プロセス流体の動粘度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である）、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（ν）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように動作可能である（ｂは一次の係数であり、νは該プロセス流体の動粘度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である）、請求項４０に記載の流通装置。
【請求項４３】
前記制御器はさらに、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ／ρ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように動作可能であり（ａは二次の係数であり、μは前記プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である）、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ／ρ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように動作可能である（ｂは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、ρは該プロセス流体の密度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である）、請求項４０に記載の流量制御器。
【請求項４４】
前記制御器はさらに、
第一係数ａに対して、ａｃｏｒ＝ａ＊（（（μ）＊Ｄ１）＋Ｄ０）に従って第一の補正された係数ａｃｏｒを生成するように動作可能であり（ａは二次の係数であり、μは前記プロセス流体の動的粘度であり、Ｄ１は第一粘度相関変数であり、Ｄ０は第二粘度相関変数である）、
第二係数ｂに対して、ｂｃｏｒ＝ｂ＊（ｂ＊（（μ）．５＊Ｅ１）＋Ｅ０）に従って第二の補正された係数を生成するように動作可能である（ｂは一次の係数であり、μは該プロセス流体の動的粘度であり、Ｅ１は第三粘度相関変数であり、Ｅ０は第四粘度相関変数である）、請求項４０に記載の流量制御器。
【請求項４５】
流量制御装置を較正する方法であって、
動作中に該流通装置が受けると期待される圧力差か、時間差か、圧力かを示す変数に対する最大値を決定することと、
複数の試験値において複数の実験的試験を実行することであって、該複数の試験値のそれぞれは、圧力差か、時間差か、圧力かを示す該変数に対する該最大値未満である、ことと、
該試験値と実験的流量を使用して、ｎ次多項式に対する係数のセットを決定することと
該係数のセットを記憶することと
を包含する、方法。
【請求項４６】
前記ｎ次多項式は二次多項式である、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
製造流れ曲線が前記流通装置によってアクセス可能であり、前記係数のセットを補正因子として該製造流れ曲線に適用することをさらに含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記試験値のセットのそれぞれが、前記流通装置の作動範囲の異なる領域に位置する、請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
流通装置を較正する方法をインプリメントするコンピュータプログラム命令を備えているコンピュータ可読媒体であって、該コンピュータプログラム命令は、
動作中に該流通装置が受けると期待される圧力差か、時間差か、圧力かを示す変数に対する最大値を決定するようにプロセッサによって実行可能であり、
複数の試験値であって、該複数の試験値のそれぞれは、圧力差か、時間差か、圧力かを示す該変数に対する該最大値未満である、複数の試験値において複数の実験的試験を実行するように該プロセッサによって実行可能であり、
該試験値と実験的流量とを使用して、ｎ次多項式に対する係数のセットを決定するように該プロセッサによって実行可能であり、
該係数のセットを記憶するように該プロセッサによって実行可能である、コンピュータ可読媒体。
【請求項５０】
前記ｎ次多項式は二次多項式である、請求項４９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５１】
前記流通装置に対する製造流れ曲線を取得するように前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令と、前記係数のセットを補正因子として該製造流れ曲線に適用するように該プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令とをさらに備える、請求項４９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５２】
前記係数のセットを、前記流通装置を介する流体の流れを調節するのに適用するように前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラム命令をさらに含む、請求項４９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項５３】
流通装置であって、該流通装置は、
流路と、
該流路内の流量制限の上流にある上流圧力センサーと、
該流路内の該流量制限の下流にある下流圧力センサーと、
該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとから圧力測定値を受信するように該上流圧力センサーと該下流圧力センサーとに連結された制御器と
を備えており、該制御器は、
試験期間の間のセットの間弁を開かせて、該流通装置を介する流体の流れを生成して、該上流圧力センサーと下流圧力センサーとの間に試験圧力差のセットを生成するように動作可能であり、
各試験圧力差に対する実験的流量を決定するように動作可能であり、
該試験圧力差のセットと実験的流量とを使用して、ｎ次多項式に対する係数のセットを決定するように動作可能である、流通装置。
【請求項５４】
前記制御器は、少なくとも二つの試験圧力差を生成するために少なくとも三つの試験期間の間前記弁を開かせるようにさらに動作可能である、請求項５３に記載の流通装置。
【請求項５５】
前記制御器は、前記流通装置を介する流体の流れを調節するのに前記係数のセットを適用するようにさらに動作可能である、請求項５３に記載の流通装置。
【国際調査報告】
2008510147.tif 000023
2008510147.tif 000024