(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体からなる流体の供給ラインに配される流量測定装置であって、
前記供給ラインを流通する液体からなる流体にオリフィス部を介して所定の差圧を生じさせ、前記オリフィス部を介して配置された２つのダイヤフラムが受ける前記流体の圧力変動による差圧を検出して流量を測定する差圧式流量センサーと、
前記差圧式流量センサーの二次側に配置され、弁室内に弁座に対して進退する弁体と、前記弁室の一次側に配置されて前記弁体と一体に形成された第１ダイヤフラムと、該第１ダイヤフラムを弁室方向に常時加圧する第一加圧手段とを有し、前記差圧式流量センサーの二次側流体の圧力変動に対応して前記弁体が前記弁座に対して進退して一次側流体を所定の圧力に維持することにより前記差圧式流量センサーの二次側流体の圧力を一定に保持する圧力制御弁部
とを備えたことを特徴とする流量測定装置。
【請求項２】
前記圧力制御弁部の弁体が前記弁室の二次側に配置される第２ダイヤフラムと一体に形成され、前記第２ダイヤフラムが第二加圧手段によって前記弁室方向に常時加圧されている請求項１に記載の流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給ラインを流通する流体の流量を測定する流量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程では、ウェハーに各種の加工を適宜行うために、フッ酸や硫酸、アンモニア等の化学薬液や、超純水を使用してウェハーの洗浄を行う。このような洗浄工程を正常に実施するためには、洗浄液の流量を正確に把握することが極めて重要である。そのため、ウェハーの洗浄工程を実施する際には、洗浄装置内の薬液供給ラインに流量測定装置が配置されて、前記供給ラインを流通する流体の流量が適宜測定される。
【０００３】
従来、流体の流量を測定する流量センサーとしては、回転式流量センサー、浮子式流量センサー、超音波流量センサー、カルマン渦流量センサー等の種々の流量センサーが用いられる。しかしながら、回転式流量センサーや浮子式流量センサーでは羽根車や浮子が流路内で可動することによりパーティクル（微細なゴミ）が発生してしまう等の問題があり、超音波流量センサーやカルマン渦流量センサーは流体の気泡に弱く流体の乱れによって精度にばらつきが生じる等の問題があったため、半導体製造等のようにクリーンな環境や発泡性流体が用いられる現場で使用するには難しい面があった。
【０００４】
そこで、上記の問題点を解決した流量センサーとして、差圧式流量センサーが知られている。この差圧式流量センサーは、例えば、流体流路内にオリフィスを挟んで２つの圧力センサーを配置し、オリフィスの前後に差圧を発生させて２つの圧力センサーによってそれぞれ検知された流体圧力の圧力差に基づいて流量を測定するように構成される（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、オリフィスを挟んで２つの圧力センサーを配置した差圧式流量センサーでは、２つの圧力センサーを使用するため、それぞれの圧力センサーの個体差によるドリフト特性が異なり、演算後の補正やゼロ調整等を頻繁に行う必要があった。
【０００５】
これに対し、２つの受圧部に対して１つのセンサーで検知するように構成された差圧式流量センサーが知られている（例えば、特許文献２参照。）。この差圧式流量センサーは、２つのダイヤフラムを対向配置してチャンバを区画し、一次側のチャンバからオリフィス部を有する流路を介して二次側のチャンバに所定の差圧を生じさせた流体を流通させて、２つのダイヤフラムの間に各ダイヤフラムが受ける圧力を伝達する受圧部を介して荷重差センサーを配置し、前記荷重差センサーによって各ダイヤフラムが受ける圧力差を荷重差として検知して流量を測定するように構成される。そのため、２つの圧力センサーを配置した差圧式流量センサーに必要であった個体差による補正を行う必要がなく、メンテナンスを少なくすることができ、流体内にパーティクルを発生させる恐れもない流量センサーを提供することができる。
【０００６】
このような差圧式流量センサーでは、検知した差圧（荷重差）に基づいて流量を測定するものであることから、下記の理論式が成り立つ。なお、Ｑは流量、Ｃｖは任意の流量ポイントごとに設定されるＣｖ値、ΔＰは差圧を表す。
Ｑ＝Ｃｖ×√（ΔＰ）
【０００７】
この理論式において、上記差圧式流量センサーの如く、２つのダイヤフラムが受ける圧力差（ΔＰ）を１つのセンサーが荷重差（Ｆ）として検知する場合、センサーにかかる荷重（Ｆ）は下記の式で表される。なお、Ｐ１は一次側（流入側）の流体圧力、Ｐ２は二次側（流出側）の流体圧力、Ｓ１は一次側のダイヤフラムの受圧面積、Ｓ２は二次側のダイヤフラムの受圧面積である。
Ｆ＝Ｐ１×Ｓ１−Ｐ２×Ｓ２
【０００８】
この差圧式流量センサーでは、流体圧力を荷重として伝達するための条件を一致させるために、各ダイヤフラムを同一の構成とすることが要求される。ここで、上記の差圧式流量センサーにおいては、耐薬品性等の面からダイヤフラムにＰＴＦＥ等のフッ素樹脂が適用される。しかしながら、フッ素樹脂は金属に比べ加工精度が出にくいため、各ダイヤフラムには極わずかな差異が生じることがある。そして、この差異によって流量センサーのレンジアビリティが小さくなるという問題があった。
【０００９】
例えば、一例として、直径４０．１ｍｍの一次側ダイヤフラムと、直径３９．９ｍｍの二次側ダイヤフラムとがそれぞれ受圧部として構成された上記差圧式流量センサーを用いて、流量の測定値（Ｑ）を前述の理論式に従って計算する。なお、以下の計算では、一次側ダイヤフラムの受圧面積１２６２ｍｍ2をＳ１＝１、二次側ダイヤフラムの受圧面積１２４９ｍｍ2をＳ２＝０．９９とした。また、ここでは、任意の流量ポイントをＱｐ＝１００（ｍｌ／ｍ）とＱｐ＝２０（ｍｌ／ｍ）として、二次側の流体圧力Ｐ２の条件がＰ２＝５０（ｋＰａ）とＰ２＝０（ｋＰａ）に変動した場合について、各流量ポイントＱｐ＝１００及びＱｐ＝２０での流量の測定値（Ｑ）を計算する。その際、Ｃｖは定数であり、Ｑ１＝１００のときＣ100＝１２．４、Ｑ２＝２０のときＣ20＝１０．６とし、設定時の二次側の流体圧力（精度が±０となるときの二次側の流体圧力）はＰ２＝１００であり、この差圧式流量センサーの最大流量（Ｆ．Ｓ）は１００とする。
【００１０】
流量ポイントＱｐ＝１００の場合（ΔＰ＝６４）
（ａ）Ｐ２＝５０
Ｑ＝Ｃ100×√（Ｐ１×Ｓ１−Ｐ２×Ｓ２）
＝１２．４×√（１１４×１−５０×０．９９）
＝９９．６
（ｂ）Ｐ２＝０
Ｑ＝Ｃ100×√（Ｐ１×Ｓ１−Ｐ２×Ｓ２）
＝１２．４×√（６４×１−０×０．９９）
＝９９．２
【００１１】
流量ポイントＱｐ＝２０の場合（ΔＰ＝２．５６）
（ｃ）Ｐ２＝５０
Ｑ＝Ｃ20×√（Ｐ１×Ｓ１−Ｐ２×Ｓ２）
＝１０．６×√（５２．５６×１−５０×０．９９）
＝１８．５
（ｄ）Ｐ２＝０
Ｑ＝Ｃ20×√（Ｐ１×Ｓ１−Ｐ２×Ｓ２）
＝１０．６×√（２．５６×１−０×０．９９）
＝１７．０
【００１２】
上記（ａ）〜（ｄ）における測定値と差圧式流量センサーの誤差は下記の通りである。なお、誤差（％）は（Ｑｐ−Ｑ）÷（Ｆ．Ｓ）×１００で求めるものとする。
（ａ）（１００−９９．６）÷１００×１００＝０．４（％）
（ｂ）（１００−９９．２）÷１００×１００＝０．８（％）
（ｃ）（２０−１８．５）÷１００×１００＝１．５（％）
（ｄ）（２０−１７．０）÷１００×１００＝３．０（％）
【００１３】
このように、センサーが１つの差圧式流量センサーでは、流体圧力が変動した際に流量の測定値にわずかな誤差が生じる。また、特に、流量が小さくなった場合や、測定時の二次側圧力が設定時の二次側圧力から遠ざかった場合に測定値の誤差が大きくなる傾向がある。そして、誤差が大きくなりすぎると（例えば、上記の例では誤差が３．０％となった場合）、十分な測定精度が得られない。そのため、従来では、誤差が測定精度に影響しない（例えば、誤差が±２％Ｆ．Ｓ以下）流量の測定流量域があらかじめ設定される。
【００１４】
上記差圧式流量センサーを用いて流量測定を行う場合には、想定される流量測定範囲に対応した差圧式流量センサーが流通ラインに配置される。そして、測定部分の配管を変化させたり、流量センサーの流量測定範囲外に測定流量を変化させたりする際には、想定外の圧力変動が発生するため、その変動圧力に対応した他の流量測定範囲を設定した差圧式流量センサーに取り替えられていた。しかし、そのような作業は手間であり、ランニングコストもかさむことから、想定外の圧力変動にも対応して最適な測定精度を維持することができるようなレンジアビリティの大きい差圧式流量センサーが求められている。
【００１５】
また、従来の差圧式流量センサーでは、ダイヤフラムを介して流体圧力を検知する構成により、二次側の流体圧力が負圧となった場合に前記ダイヤフラムがセンサーとは逆の方向にたわむことがあり、良好な測定精度を得ることが困難となる。そのため、二次側の流体圧力が負圧となった場合でも、測定精度を低下させずにより正確な流量測定を実施できるようにすることが要求されていた。
【特許文献１】特開２００６−２５０９５５号公報
【特許文献２】特許第３８４５６１５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、より大きいレンジアビリティで高い測定精度を維持するとともに、二次側の流体圧力が負圧となった場合でも正確に流量を測定することができる流量測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
すなわち、請求項１の発明は、液体からなる流体の供給ラインに配される流量測定装置であって、前記供給ラインを流通する液体からなる流体にオリフィス部を介して所定の差圧を生じさせ、前記オリフィス部を介して配置された２つのダイヤフラムが受ける前記流体の圧力変動による差圧を検出して流量を測定する差圧式流量センサーと、前記差圧式流量センサーの二次側に配置され、弁室内に弁座に対して進退する弁体と、前記弁室の一次側に配置されて前記弁体と一体に形成された第１ダイヤフラムと、該第１ダイヤフラムを弁室方向に常時加圧する第一加圧手段とを有し、前記差圧式流量センサーの二次側流体の圧力変動に対応して前記弁体が前記弁座に対して進退して一次側流体を所定の圧力に維持することにより前記差圧式流量センサーの二次側流体の圧力を一定に保持する圧力制御弁部とを備えたことを特徴とする流量測定装置に係る。
【００１８】
請求項２の発明は、前記圧力制御弁部の弁体が前記弁室の二次側に配置される第２ダイヤフラムと一体に形成され、前記第２ダイヤフラムが第二加圧手段によって前記弁室方向に常時加圧されている請求項１に記載の流量測定装置に係る。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１の発明に係る流量測定装置は、液体からなる流体の供給ラインに配される流量測定装置であって、前記供給ラインを流通する液体からなる流体にオリフィス部を介して所定の差圧を生じさせ、前記オリフィス部を介して配置された２つのダイヤフラムが受ける前記流体の圧力変動による差圧を検出して流量を測定する差圧式流量センサーと、前記差圧式流量センサーの二次側に配置され、弁室内に弁座に対して進退する弁体と、前記弁室の一次側に配置されて前記弁体と一体に形成された第１ダイヤフラムと、該第１ダイヤフラムを弁室方向に常時加圧する第一加圧手段とを有し、前記差圧式流量センサーの二次側流体の圧力変動に対応して前記弁体が前記弁座に対して進退して一次側流体を所定の圧力に維持することにより前記差圧式流量センサーの二次側流体の圧力を一定に保持する圧力制御弁部とを備えたため、差圧式流量センサーの二次側流体の圧力を所望する値に安定して維持することができて該二次側流体の圧力が負圧になることがなく、測定精度を向上させることができ、しかも、大きいレンジアビリティで高い測定精度を維持した流量測定を実施することができる。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記圧力制御弁部の弁体が前記弁室の二次側に配置される第２ダイヤフラムと一体に形成され、前記第２ダイヤフラムが第二加圧手段によって前記弁室方向に常時加圧されているため、前記弁体の進退動作時の反復精度を向上させることができ、一次側流体（差圧式流量センサーの二次側流体）の圧力制御をより精度よく行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例に係る流量測定装置を用いた流体の供給ラインの概略図、図２は差圧式流量センサーの断面図、図３は第一実施例に係る圧力制御弁部の断面図、図４は第二実施例に係る圧力制御弁部の断面図、図５は他の実施例に係る差圧式流量センサーの断面図である。
【００２２】
図１に示す本発明の一実施例に係る流量測定装置１０は、流体の供給ラインＬに配されるものであって、差圧式流量センサー２０と、圧力制御弁部５０とを備える。図において、符号１１は供給ラインＬを流通する流体の供給部、１２は供給された流体の使用部、１３は供給部１１から流体を供給ラインＬに流通させるためのポンプを表す。
【００２３】
差圧式流量センサー２０は、供給ラインＬを流通する流体の流量を測定するものである。この差圧式流量センサー２０としては、例えば、特許第３８４５６１５号に記載の差圧式流量センサー２０Ａが好適に使用される。実施例の差圧式流量センサー２０Ａでは、図２に示すように、対向配置された２つのダイヤフラム３０，３５によってチャンバ２２が一次側チャンバ２３と二次側チャンバ２４に区画されるとともに、各ダイヤフラム３０，３５の間に荷重差センサー４０が配置され、一次側チャンバ２３から二次側チャンバ２４にオリフィス部２６を有するバイパス流路２５を介して所定の差圧を生じさせた流体を流通させることにより、各ダイヤフラム３０，３５が受ける流体の圧力変動による荷重差を荷重差センサー４０が変位量として検出して流体の流量を検知するように構成されている。なお、差圧式流量センサー２０Ａに対して一次側は流体の供給部１１側、二次側は後述の圧力制御弁部５０側を表す。
【００２４】
図２において、符号２１は差圧式流量センサー２０Ａのボディ本体、２７は一次側チャンバ２３に形成された被測定流体の流入部、２８は二次側チャンバ２４に形成された被測定流体の流出部、３１はダイヤフラム３０を固定する内周押さえリング、３２はダイヤフラム３０を固定する外周押さえリング、３６はダイヤフラム３５を固定する内周押さえリング、３７はダイヤフラム３５を固定する外周押さえリング、４１はダイヤフラム３０の圧力を受けてその荷重を伝達する受圧部、４２はダイヤフラム３０の変位が所定以上の大きさにならないように受圧部４１の内側に設けられた変位制限部材、４３はチャンバ２２内に固定配置された外周枠部、４６はダイヤフラム３５の圧力を受けてその荷重を伝達する受圧部、４７はダイヤフラム３５の変位が所定以上の大きさにならないように受圧部４６の内側に設けられた変位制限部材、４８は各受圧部４１，４６が取付けられる中心部材、４９は外周枠部４３と中心部材４８との間に延設された起歪部４９ａに生じる変位量を電気信号として取り出す計測部である。
【００２５】
圧力制御弁部５０は、差圧式流量センサー２０Ａの二次側に配置されるものであって、図３に示すように、弁室５２内に弁座５５に対して進退する弁体６０を有し、二次側（使用部１２側）流体の圧力変動に対応して弁体６０が弁座５５に対して進退して一次側（差圧式流量センサー２０Ａ側）流体を所定の圧力に維持することにより差圧式流量センサー２０Ａの二次側流体の圧力を一定に保持するように構成される。
【００２６】
実施例の圧力制御弁部５０は、図３に図示したように、弁体６０を弁室５２の一次側５２Ａに配置される第１ダイヤフラム６１と一体に形成し、第１ダイヤフラム６１が第一加圧手段５６によって弁室５２方向に常時加圧されるように構成されている。この実施例において、第一加圧手段５６は、公知の電空レギュレータによって制御される調圧気体であり、該調圧気体の供給（加圧）に応じて弁体６０を弁室５２の弁座５５に対して進退させるものである。
【００２７】
図３において、符号５１は圧力制御弁部５０のボディ本体、５２Ｂは二次側の弁室、５３は一次側流体（差圧式流量センサー２０Ａの二次側流体）が流通する流入口、５４は二次側流体が流通する流出口、５７は一次側加圧室、５７Ａは調圧気体のための給気ポート、５７Ｂはその排気ポートである。
【００２８】
この圧力制御弁部５０では、二次側（使用部１２側）流体の圧力に対応して第一加圧手段５６による加圧力を調圧することにより、弁体６０を進退させて弁座５５の開度を調整し、一次側（差圧式流量センサー２０Ａ側）流体の圧力を一定に制御するように構成される。これにより、一次側（差圧式流量センサー２０Ａ側）流体の圧力変動を抑制することができ、一次側（差圧式流量センサー２０Ａ側）流体の圧力を所望する値に安定して維持することができる。
【００２９】
次に、当該流量測定装置１０による流量測定について説明する。この流量測定装置１０では、差圧式流量センサー２０Ａの二次側に圧力制御弁部５０を配置したことにより、前記圧力制御弁部５０が一次側流体（差圧式流量センサー２０Ａの二次側流体）の圧力を一定に制御するように作用する。ここで、実施例の圧力制御弁部５０は、差圧式流量センサー２０Ａの二次側圧力をＰ２＝１２０±１０％の範囲で一定に制御できるものである。その際、差圧式流量センサー２０Ａの二次側流体に想定外の圧力変動が発生する環境であっても、前記圧力制御弁部５０によって前記二次側圧力は常にＰ２＝１２０±１０％の範囲で制御される。
【００３０】
そこで、差圧式流量センサー２０Ａの二次側流体に想定外の圧力変動が発生した場合において、表１を用いて当該流量測定装置１０による流量の測定値の誤差と、従来の差圧式流量センサーによる流量の測定値の誤差とを比較する。なお、以下の説明において、流量の測定値は、前述の理論式に基づいて計算したものである。また、実施例の差圧式流量センサー２０Ａでは、ダイヤフラム３０の直径が４０．１ｍｍ、ダイヤフラム３５の直径が３９．９ｍｍであり、ダイヤフラム３０の受圧面積１２６２ｍｍ2をＳ１＝１、二次側ダイヤフラム３５の受圧面積１２４９ｍｍ2をＳ２＝０．９９として計算した。さらに、任意の流量ポイントをＱｐ＝１００（ｍｌ／ｍ）とＱｐ＝２０（ｍｌ／ｍ）、定数であるＣｖをＱ１＝１００のときＣ100＝１２．４、Ｑ２＝２０のときＣ20＝１０．３とし、設定時の二次側の流体圧力（精度が±０となるときの二次側の流体圧力）はＰ２＝１２０（ｋＰａ）であり、この差圧式流量センサーの最大流量（Ｆ．Ｓ）は１００とする。
【００３１】
【表１】
0005203880.tif 000002
【００３２】
流量ポイントＱｐ＝１００において、流量測定装置１０の圧力制御弁部５０が差圧式流量センサー２０Ａの二次側圧力（Ｐ２）を１３２（ｋＰａ）に制御する場合、使用部１２側で圧力変動が発生したとしても、差圧式流量センサー２０Ａのダイヤフラム３５には常に１３２（ｋＰａ）の二次側圧力が作用する。そのため、流量の測定値は、使用部１２側で発生した圧力変動に関わらず、１００．２（ｍｌ／ｍ）となる。したがって、誤差は０．２（％）である。
【００３３】
また、流量ポイントＱｐ＝１００において、流量測定装置１０の圧力制御弁部５０が差圧式流量センサー２０Ａの二次側圧力（Ｐ２）を１０８（ｋＰａ）に制御する場合、使用部１２側で圧力変動が発生したとしても、差圧式流量センサー２０Ａのダイヤフラム３５には常に１０８（ｋＰａ）の二次側圧力が作用する。そのため、流量の測定値は、使用部１２側で発生した圧力変動に関わらず、１００．０（ｍｌ／ｍ）となる。したがって、誤差は０．０（％）である。
【００３４】
同様に、流量ポイントＱｐ＝２０において、流量測定装置１０の圧力制御弁部５０が差圧式流量センサー２０Ａの二次側圧力（Ｐ２）を１３２（ｋＰａ）に制御する場合、流量の測定値は、使用部１２側で発生した圧力変動に関わらず、２０．３（ｍｌ／ｍ）となる。したがって、誤差は０．３（％）である。
【００３５】
また、流量ポイントＱｐ＝２０において、流量測定装置１０の圧力制御弁部５０が差圧式流量センサー２０Ａの二次側圧力（Ｐ２）を１０８（ｋＰａ）に制御する場合、流量の測定値は、使用部１２側で発生した圧力変動に関わらず、１９．７（ｍｌ／ｍ）となる。したがって、誤差は０．３（％）である。
【００３６】
表１から理解されるように、当該流量測定装置１０による流量測定では、どのような流量を測定する場合であっても、従来に比して誤差が小さくなる。また、特に、測定流量が小さくなった場合において、従来の誤差よりも極めて小さい値となり、誤差の影響が大幅に改善された。
【００３７】
このように、本発明の流量測定装置１０では、想定外の圧力変動が発生した場合でも、圧力制御弁部５０が差圧式流量センサー２０Ａの二次側圧力を一定に制御することによって、差圧式流量センサー２０Ａの各ダイヤフラム３０，３５に作用する流体圧力が常に一定に保持される。そのため、想定外の圧力変動の影響が抑制されて従来に比して誤差を極めて小さくすることができ、どのような流量を測定する場合であっても十分な測定精度を得ることが可能となる。したがって、大きいレンジアビリティで高い測定精度を維持した流量測定を実施することができる。
【００３８】
また、この流量測定装置１０では、差圧式流量センサー２０Ａの二次側に圧力制御弁部５０を配置したことにより、前記圧力制御弁部５０が一次側流体（差圧式流量センサー２０Ａの二次側流体）の圧力を常に所望する値に維持するように作用する。これにより、差圧式流量センサー２０Ａの二次側に常に所定の圧力が確保されて負圧になることがなくなるため、差圧式流量センサー２０Ａの各ダイヤフラム３０，３５に対しては常に所定の加圧力が作用して、各ダイヤフラム３０，３５が各受圧部４１，４６方向にたわんで密着する。このように、差圧式流量センサー２０Ａの二次側に常に所定の圧力を確保することによってダイヤフラム３０，３５と受圧部４１，４６とを密着させて両者の間の隙間をなくし、各ダイヤフラム３０，３５が受けた圧力（荷重）をより正確に各受圧部４１，４６に伝えることが可能となるので、流体圧力の検知精度が向上する。
【００３９】
次に、図４に図示した第二実施例に係る圧力制御弁部５０Ａについて説明する。この圧力制御弁部５０Ａは、例えば、特許第３４６７４３８号に記載の背圧制御弁が好適に使用されるものであって、弁体６０Ａを弁室５２の一次側５２Ａに配置される第１ダイヤフラム６１及び弁室５２の二次側５２Ｂに配置される第２ダイヤフラム６２と一体に形成し、第１ダイヤフラム６１が第一加圧手段５６によって弁室５２方向に常時加圧されるとともに、第２ダイヤフラム６２が第二加圧手段５８によって弁室５２方向に常時加圧されるように構成される。図４において、前述の実施例と同一符号は同一の構成を表すものとして、その説明を省略する。
【００４０】
この実施例において、第二加圧手段５８は、一定のスプリング荷重によってダイヤフラム６２を常時弁室５２方向に付勢保持するスプリングである。また、図４において、符号５９は二次側加圧室、５９Ａは二次側加圧室５９の呼吸路、６３はスプリングによる加圧手段５８のスプリングホルダーである。
【００４１】
この圧力制御弁部５０Ａでは、一次側流体の圧力に対応して第一加圧手段５６による加圧力を調圧することにより、弁体６０Ａを進退させて弁座５５の開度を調整して一次側流体の圧力を一定に制御すると同時に、第二加圧手段５８によって常時弁室５２方向に付勢保持されたダイヤフラム６２が二次側流体の圧力変動に起因する影響を抑制することによって、前記弁体６０Ａの進退動作時の反復精度を向上させるように構成される。これにより、一次側流体の圧力制御をより精度よく行うことが可能となる。したがって、差圧式流量センサー２０Ａの二次側に当該圧力制御弁部５０Ａを配置することによって、より正確な流量測定を実施することができる。
【００４２】
なお、本発明の流量測定装置は、前述の実施例のみに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の一部を適宜に変更して実施することができる。例えば、実施例では流量測定装置を単一の供給ラインに配置するように構成したが、流量測定装置の二次側に他の供給ラインを接続して流体を混合する場合等にも適用することができる。
【００４３】
また、図４に示す圧力制御弁部５０Ａでは、第二加圧手段５８をスプリングとして構成したが、調圧気体であっても構わない。さらに、図４の例ではスプリングによる第二加圧手段５８を流出側に設けられた第二加圧室５９内に配置したが、これに限定されることなく、第１ダイヤフラムの後方側にスプリングによる第二加圧手段を配置してもよい。その場合、第１ダイヤフラムの後方側には、第二加圧手段を介して弁体と一体に形成される付勢部が設けられる。そして、スプリングによる第二加圧手段が前記付勢部を後方側（弁室と反対側）に加圧することによって、第２ダイヤフラムを常時弁室方向に付勢保持するように構成される。
【００４４】
開示の実施例では、差圧式流量センサーとして、２つの受圧部に対して１つのセンサーで検知するように構成されたものを使用した。これらに限らず、例えば、図５に示す差圧式流量センサー２０Ｂを用いることができる。差圧式流量センサー２０Ｂは、一のボディ本体２０Ｂの中に流体流路内にオリフィス２６Ｂを挟んで２つの圧力センサー４０Ｂ，４０Ｃを配置し、オリフィス２６Ｂの前後に差圧を発生させるように構成されている。そして、各ダイヤフラム３０Ｂ，３５Ｂが受ける流体の圧力変動による圧力差を２つの圧力センサー４０Ｂ，４０Ｃによってそれぞれ検知し、その差圧に基づいて流量測定が行われる。図５において、符号２５Ｂは流体を流通させる流路、２７Ｂは被測定流体の流入部、２８Ｂは被測定流体の流出部、Ｓ１は圧力センサー４０Ｂからの検知信号を送信する信号線、Ｓ２は圧力センサー４０Ｃからの検知信号を送信する信号線である。
【００４５】
このような差圧式流量センサー２０Ｂを使用した流量測定装置であっても、想定外の圧力変動が起こった場合に、圧力制御弁部５０が差圧式流量センサー２０Ｂの二次側圧力を一定に保つことができるため、負圧になることがなくなり、差圧式流量センサー２０Ｂの各ダイヤフラム３０Ｂ，３５Ｂに作用する流体圧力が常に一定に保持される。そのため、想定外の圧力変動の影響が抑制されて従来に比して誤差を極めて小さくすることができ、大きいレンジアビリティで高い測定精度を維持した流量測定を実施することが可能である。また、差圧式流量センサー２０Ｂの二次側に常に所定の圧力を確保することによってダイヤフラム３０Ｂ，３５Ｂと圧力センサー４０Ｂ，４０Ｃとを密着させて、ダイヤフラム３０Ｂ，３５Ｂが受けた圧力をより正確に圧力センサー４０Ｂ，４０Ｃに伝えることができ、流体圧力の検知精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例に係る流量測定装置を用いた流体の供給ラインの概略図である。
【図２】差圧式流量センサーの断面図である。
【図３】第一実施例に係る圧力制御弁部の断面図である。
【図４】第二実施例に係る圧力制御弁部の断面図である。
【図５】他の実施例に係る差圧式流量センサーの断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  流量測定装置
１１  供給部
１２  使用部
１３  ポンプ
２０  差圧式流量センサー
５０  圧力制御弁部
５２  弁室
５５  弁座
６０  弁体
Ｌ    供給ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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