TWI780625B - 液體供應系統及液量輔助判斷方法 - Google Patents

Abstract

一種液體供應系統，其包括秤重盤、儲液槽、出液管路、進氣管路、進液管路以及操控裝置。儲液槽置於秤重盤上且適於儲放液體。出液管路連通於儲液槽且包括液壓感測器。進氣管路連通於儲液槽且包括氣閥。進液管路連通於儲液槽，且液體適於經由進液管路流入儲液槽。操控裝置訊號連接於秤重盤、氣閥及液壓感測器。操控裝置適於藉由液壓感測器所對應的數值校正秤重盤。

Description

液體供應系統及液量輔助判斷方法

本發明是有關於一種流體供應模組及流體量輔助判斷方法，且特別是有關於一種液體供應系統及液量輔助判斷方法。

液體供應系統在工業或研究上都可以被廣泛的使用。舉例而言，在半導體製程中，常需要藉由液體供應系統供應製程所需的液體(如：濕蝕刻液、洗劑等，但不限)。

在一般的液體供應系統，會將液體儲存在儲液槽內。一般而言，基於設備的潔淨度、安裝、使用及/或拆卸難度的考量，用於儲存液體的儲液槽不會輕易地拆卸。因此，為了確認儲液槽內的液體量，可以將用於儲存液體的儲液槽置於秤重盤上，以藉由秤重盤秤重的方式確認儲液槽內的液體量。然而，在長時間的使用下，秤重盤可能會有失準問題。因此，如何判斷秤重盤是否失準，實已成目前亟欲解決的課題。

本發明提供一種液體供應系統及液量輔助判斷方法，其可以使液體供應系統在使用上更方便且/或更具有效率。

本發明的液體供應系統包括秤重盤、第一儲液槽、出液管路、進氣管路、進液管路以及操控裝置。第一儲液槽置於秤重盤上且適於儲放液體。出液管路連通於第一儲液槽且包括液壓感測器。進氣管路連通於第一儲液槽且包括氣閥。進液管路連通於第一儲液槽，且液體適於經由進液管路流入第一儲液槽。操控裝置訊號連接於秤重盤、氣閥及液壓感測器。操控裝置適於藉由液壓感測器所對應的數值校正秤重盤。

在本發明的一實施例中，操控裝置適於藉由儲存單元所存放的多組的液量資訊中的液壓感測器所對應的數值校正秤重盤。

在本發明的一實施例中，液體供應系統更包括第二儲液槽。第一儲液槽為固定式儲液槽。第二儲液槽為可動式儲液槽。進液管路更連通於第二儲液槽。液體適於自第二儲液槽經由進液管路流入第一儲液槽。

本發明的液體供應系統包括以下步驟：提供液體供應系統，其包括：秤重盤，置於秤重盤上且適於儲放液體的第一儲液槽，連通於第一儲液槽且包括液壓感測器的出液管路，連通於第一儲液槽且包括氣閥的進氣管路，連通於第一儲液槽且使液體適於經由進液管路流入第一儲液槽的進液管路，以及訊號連接於秤重盤、氣閥及液壓感測器的操控裝置；判斷液壓感測器所對應的數值是否於參考範圍內；以及藉由液壓感測器所對應的數值校正秤重盤。

在本發明的一實施例中，藉由液壓感測器所對應的數值校正秤重盤的方式包括以下步驟：蒐集多組的液量資訊，其中各組的液量資訊包括：液壓感測器所對應的數值；以及第一儲液槽內的液體的對應量或秤重盤所對應的數值。

在本發明的一實施例中，蒐集各組的液量資訊的方式包括以下步驟：於第一時間範圍內開啟氣閥，以使氣體經由進氣管路流入第一儲液槽；以及於第二時間範圍內紀錄液壓感測器所對應的數值，其中第二時間範圍於第一時間範圍內，且第二時間範圍短於第一時間範圍。

在本發明的一實施例中，第二時間範圍的起始值相同於第一時間範圍的起始值。

在本發明的一實施例中，藉由液壓感測器所對應的數值校正秤重盤的方式更包括以下步驟：藉由儲存單元所存放的多組的液量資訊中的液壓感測器所對應的數值校正秤重盤。

在本發明的一實施例中，藉由液壓感測器所對應的數值校正秤重盤的方式更包括以下步驟：藉由儲存單元所存放的多組的液量資訊中的液壓感測器所對應的數值的中位數校正秤重盤。

基於上述，在本發明的液體供應系統中，可以藉由第一儲液槽進行液體的供應。並且，第一儲液槽內的液體量除了可以藉由第一秤重盤進行量測之外，更可以藉由上述的液量輔助判斷方法進行判斷、確認或校正。如此一來，可以使液體供應系統在使用上更方便且/或更具有效率。

下文列舉一些實施例並配合所附圖式來進行詳細地說明，但所提供的實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。此外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。為了方便理解，下述說明中相同的元件將以相同之符號標示來說明。

圖1是依照本發明的一實施例的一種液體91供應系統的系統外觀示意圖。

請參照圖1，液體供應系統100包括第一秤重盤111、第一儲液槽121、出液管路130、進液管路140、進氣管路150以及操控裝置160。第一儲液槽121置於第一秤重盤111上。第一儲液槽121置適於儲放液體91。出液管路130連通於第一儲液槽121。出液管路130包括適於使液體91流通的管件133及可偵測前述管件133中的液體91液壓的液壓感測器134。進液管路140連通於第一儲液槽121。液體91適於經由進液管路140流入第一儲液槽121。進氣管路150連通於第一儲液槽121。進氣管路150包括適於使氣體流通的管件153及可控制前述管件153中的氣體流通的氣閥154。操控裝置160訊號連接於第一秤重盤111、氣閥154及液壓感測器134。操控裝置160適於藉由液壓感測器134所對應的數值校正第一秤重盤111。

在本實施例中，可以藉由氣閥154的控制，而使氣體可以經由管件153流入第一儲液槽121。如此一來，可以使第一儲液槽121內的液體91可以經由管件133流至對應的其他處（如：反應腔體，但不限）。也就是說，第一儲液槽121可以被視為封閉式槽體。並且，在開啟氣閥154而使氣體流入第一儲液槽121時，可以藉由液壓感測器134加以判斷或估算第一儲液槽121內的液體量（如：液體91的體積）。

在本實施例中，液體供應系統100可以更包括第二儲液槽122。進液管路140可以更連通於第二儲液槽122。如此一來，可以使液體91適於自第二儲液槽122經由進液管路140流入第一儲液槽121。

舉例而言，若（但，不限）當第一儲液槽121內的液體量較少或不足時，可以藉由進液管路140中的幫浦144以將第二儲液槽122內的液體91經由進液管路140管件143汲取至第一儲液槽121，但本發明不限於此。又舉例而言，可以藉由氣動閥（未繪示）以將第二儲液槽122內的液體91經由進液管路140管件143汲取至第一儲液槽121。

在一實施例中，第一儲液槽121及/或第二儲液槽122可以被放置於對應的架體181內，但本發明不限於此。

在本實施例中，液體供應系統100可以更包括第二秤重盤112。第二儲液槽122可以置於第二秤重盤112上。

在一實施例中，第一儲液槽121可以為固定式儲液槽，且第二儲液槽122可以為可動式儲液槽。

舉例而言，若（但，不限）當第二儲液槽122內的液體量較少或不足時，可以將第二儲液槽122拆卸、取出及/或進行填充，以使第二儲液槽122內的液體量較多或足夠。相較於具有較多管件（如：管件133或管件153）連通的第一儲液槽121，上述的方式較為簡單。

在本實施例中，操控裝置160可以藉由訊號線198而以有線訊號傳輸（wired signal transmission）的方式訊號連接於對應的元件或對應的單元（如：第一秤重盤111、第二秤重盤112、氣閥154、液壓感測器134及/或幫浦144，但不限），但本發明不限於此。在一實施例中，操控裝置160可以藉由無線訊號傳輸（wireless signal transmission）的方式訊號連接於對應的元件或對應的單元。換句話說，本發明中所提到的訊號連接可以泛指有線訊號傳輸或無線訊號傳輸的連接方式。另外，本發明並未限定所有的訊號連接方式需為相同或不同。

在本實施例中，操控裝置160可以包含對應的硬體或軟體。

在一實施例中，操控裝置160例如包括輸入單元165、輸出單元166、運算單元167及/或儲存單元168。輸入單元165例如包括鍵盤、滑鼠、觸控螢幕、訊號接收端（如：對應的資料埠（data port）或天線）及/或其他適於資料輸入的類似單元。輸出單元166例如包括螢幕、印表機、訊號輸出端（如：對應的資料埠（data port）或天線）及/或其他適於資料輸出的類似單元。運算單元167例如包括中央處理器（Central Processing Unit；CPU）、圖形處理器（Graphics Processing Unit）、物理處理器（Physics Processing Unit；PPU）或其他適於進行運算、邏輯判斷及/或資料處理的類似單元。儲存單元168例如包括記憶體、硬碟、磁碟陣列、資料庫及/或其他適於進行永久性或暫時性資料儲存的類似單元。

在一實施例中，操控裝置160也可以訊號連接於雲端系統170。雲端系統170可以藉由遠端控制（remote control）的方式，而經由操控裝置160進行輸入、輸出、運算、儲存、監控、資料蒐集、統計及/或其他適宜的操控。前述的雲端系統170例如包括失效偵測與分類系統（Fault Detection and Classification system；FDC system）、廠務監控系統（Facility Monitoring Control System；FMCS）或其他適宜的工業控制系統（Industrial control system；ICS），但本發明不限於此。

在一實施例中，操控裝置160例如包括適於進行邏輯判斷的軟體或適於進行先進製程控制（Advanced Process Control；APC）的平台（platform）及/或可程式化邏輯控制器（programmable logic controller；PLC）。

圖2是依照本發明的一實施例的一種液體供應系統內的液量輔助判斷方法的流程示意圖。

請參照圖2，在開始流程（如：步驟S510）之前，可以先提供液體供應系統。值得注意的是，在圖2所繪示的流程中，所使用的液體供應系統是以前述實施例的液體供應系統100為例。因此，在後續的說明中或對應符號中，是以液體供應系統100為例。但是，本發明也可以使用其他類似於液體供應系統100的液體供應系統。

請參照圖2，在步驟S520中，判斷液壓感測器134所對應的數值是否於參考範圍內。前述的參考範圍可以是一預設的數值區間。舉例而言，前述的參考範圍可以是標準壓力的±10%。

在本實施例中，擷取液壓感測器134所對應的數值的方式可以如下。

請參照圖3A，在T0至Ty的時間區間，可以藉由操控裝置160開啟氣閥154，以使氣體經由進氣管路150流入第一儲液槽121。

請參照圖3A至圖3C，在T0至Ty的時間區間內，可以藉由氣體流入第一儲液槽121，而使液體91對應地經由出液管路130流出第一儲液槽121。並且，在液體91流經出液管路130時，液壓感測器134所測得的液壓值基本上會對應地升高。

如圖3B所示，在一實施例中，若流入第一儲液槽121的氣體具有相對穩定地流量或流速，則液壓感測器134所測得的液壓值會在進氣初始時（如：T0至Tx的時間區間內，其中T0至Tx的時間區間較T0至Ty的時間區間短）會相對地較高；然後，可以因為氣體或液體91的趨於穩定，而時液壓感測器134所測得的液壓值略為地下降或趨於穩定。

一般而言，由於氣體的可壓縮性大於液體的可壓縮性。因此，在一實施例中，可以藉由進氣初始時（如：T0至Tx的時間區間內）液壓感測器134所測得的液壓值，來判斷或估算第一儲液槽121內的液體量。舉例而言，若第一儲液槽121內的液體量較多，則在進氣初始時液壓感測器134所測得的液壓值可以相對應地較高；若第一儲液槽121內的液體量較少，則在進氣初始時液壓感測器134所測得的液壓值可以相對應地較低。

在一實施例中，T0至Ty的時間區間可以為T0至Tx的時間區間的50倍至200倍。舉例而言，若將氣閥154開啟的一瞬間定義為第0秒（即，T0），則T0至Tx的時間區間可以為1秒，且T0至Ty的時間區間可以為100秒，但本發明不限於此。

在步驟S520中，若認為液壓感測器134所對應的數值於參考範圍內，則可以如步驟S560所示地確認其他裝置或系統是否正常（normal）。舉例而言，可以經由操控裝置160確認第一秤重盤111的讀取狀態或讀數是否正常，但本發明不限於此。

在步驟S520中，若認為液壓感測器134所對應的數值不在參考範圍內；且/或，在步驟S560中，若其他裝置為異常或系統為異常，則可以藉由藉由顯示單元或將異常資訊傳送至控制端（如：前述的雲端系統170），以顯示控制系統異常（如：步驟S521）。然後，如步驟S522所示，可以藉由液壓感測器134所測得的液壓值校正第一秤重盤111。

在本實施例中，藉由液壓感測器134所測得的液壓值校正第一秤重盤111的方式可以如下。

請參照圖3A至圖3C，可以藉由前述的方式，於進氣初始時（如：T0至Tx的時間區間內），紀錄液壓感測器134所測得的液壓值以及第一秤重盤111所對應測得的重量值。

如圖4所示，可以藉由操控裝置160的運算單元167，以將液壓感測器134所測得的液壓值推算或估算為第一儲液槽121內的液體對應量。在一實施例中，若液壓感測器134所測得的液壓值越高，則第一儲液槽121內所對應的液體對應量基本上也越多。在一實施例中，可以藉由對應的數學方程式（如：線性涵數，但不限）以藉由液壓感測器134所測得的液壓值推算出第一儲液槽121內的液體對應量。在一實施例中，可以藉由既有的資訊（如：既有的對應表），以藉由液壓感測器134所測得的液壓值估算出第一儲液槽121內的液體對應量（如：內插法估算，但不限）。

如圖4所示，液壓感測器134所對應的數值（如：液壓感測器134所測得的液壓及/或藉由前述的液壓所獲的第一儲液槽121內的液體對應量）以及第一秤重盤111所對應的數值（如：第一秤重盤111測得的重量值）可以被儲存為一組的液量資訊。前述的液量資訊可以被儲存於儲存單元168中。

在本實施例中，可以進行多次的上述步驟，以獲得且儲存為多組的液量資訊。在圖4中，為示例性地表示第1組至第2n-1組的液量資訊，其中f(1)至f(2n-1)為各組中液壓感測器134所對應的數值，g(1)至g(2n-1)為各組中第一儲液槽121內的液體對應量，且w(1)至w(2n-1)為各組中第一秤重盤111所對應的數值。但本發明對於組數並不加以限制。

請參照圖4及圖5，可以藉由多組的液量資訊以校正第一秤重盤111。

在本實施例中，可以將多組的液壓感測器134所對應的數值（如：圖4中所示的f(1)至f(2n-1)）及/或多組的第一儲液槽121內的液體對應量（如：圖4中所示的g(1)至g(2n-1)），藉由一般常用的統計方式或換算方式，以獲得其應對應的第一秤重盤111的參考數值（如：圖5中所示的R(m)）及/或校正前第一秤重盤111所對應的數值（如：圖5中所示的w(m)）。並且，可以藉由前述的第一秤重盤111的參考數值（如：圖5中所示的R(m)）與校正前第一秤重盤111所對應的數值（如：圖5中所示的w(m)）比較，以校正第一秤重盤111，而使其具有對應的校正後數值（如：圖5中所示的w’(m)）。校正的方式例如為偏移校正（offset correction），但本發明不限於此。

在本實施例中，前述的統計方式例如為取多組的液量資訊的中位數，但本發明不限於此。在一般常用的統計方式中，若數據的個數為奇數，則中間的數據可以是這群數據的中位數；若數據的個數為偶數，則中間二個數據的算術平均值可以是這群數據的中位數。

在本實施例中，在對第一秤重盤111進行校正之後，可以再藉由相同或相似於步驟S520或步驟S560中所敘及的方式，以判斷檢測是否正常。若前述的檢測仍為異常，則可進行對應的故障排除（troubleshooting）。舉例而言，故障排除可以包括第一秤重盤111、第二秤重盤112、液壓感測器134及/或其他元件或設備的檢修或更換。

在本實施例中，液量輔助判斷方法可以藉由全自動或半自動化的排程模式進行。如此一來，也可以藉此紀錄儲液槽（如：第一儲液槽121或第二儲液槽122）內的液體量，而可以進一步地追蹤、了解或確認液體91的使用量及/或充填時間。

綜上所述，在本發明的液體供應系統中，可以藉由第一儲液槽進行液體的供應。並且，第一儲液槽內的液體量除了可以藉由第一秤重盤進行量測之外，更可以藉由上述的液量輔助判斷方法進行判斷、確認或校正。如此一來，可以使液體供應系統在使用上更方便且/或更具有效率。

100:液體供應系統 111:第一秤重盤 121:第一儲液槽 112:第二秤重盤 122:第二儲液槽 130:出液管路 133:管件 134:液壓感測器 140:進液管路 143:管件 144:幫浦 150:進氣管路 153:管件 154:氣閥 160:操控裝置 165:輸入單元 166:輸出單元 167:運算單元 168:儲存單元 170:雲端系統 181:架體 198:訊號線 91:液體 S510、S520、S521、S522、S530、S531、S560、S591、S592:步驟 T0、Tx、Ty:時間點

圖1是依照本發明的一實施例的一種液體供應系統的系統外觀示意圖。 圖2是依照本發明的一實施例的一種液體供應系統內的液量輔助判斷方法的流程示意圖。 圖3A至圖3C是依照本發明的一實施例的一種液體供應系統內的部分元件或裝置的部分時序圖。 圖4是依照本發明的一實施例的一種數值表圖。 圖5是依照本發明的一實施例的一種校正方式示意圖。

100:液體供應系統 111:第一秤重盤 121:第一儲液槽 112:第二秤重盤 122:第二儲液槽 130:出液管路 133:管件 134:液壓感測器 140:進液管路 143:管件 144:幫浦 150:進氣管路 153:管件 154:氣閥 160:操控裝置 165:輸入單元 166:輸出單元 167:運算單元 168:儲存單元 170:雲端系統 181:架體 198:訊號線 91:液體

Claims (10)

1. 一種液體供應系統，包括：秤重盤；第一儲液槽，置於所述秤重盤上且適於儲放液體；出液管路，連通於所述第一儲液槽且包括液壓感測器；進氣管路，連通於所述第一儲液槽且包括氣閥；進液管路，連通於所述第一儲液槽，且所述液體適於經由所述進液管路流入所述第一儲液槽；以及操控裝置，訊號連接於所述秤重盤、所述氣閥及所述液壓感測器，且所述操控裝置適於藉由所述液壓感測器所對應的數值校正所述秤重盤。
2. 如請求項1所述的液體供應系統，其中所述操控裝置包括：儲存單元，用於存放多組的液量資訊，其中各組的所述液量資訊包括：所述液壓感測器所對應的數值；以及所述第一儲液槽內的所述液體的對應量或所述秤重盤所對應的數值。
3. 如請求項2所述的液體供應系統，其中所述操控裝置適於藉由所述儲存單元所存放的多組的所述液量資訊中的所述液壓感測器所對應的數值校正所述秤重盤。
4. 如請求項1所述的液體供應系統，更包括： 第二儲液槽，其中所述第一儲液槽為固定式儲液槽，所述第二儲液槽為可動式儲液槽，所述進液管路更連通於所述第二儲液槽，且所述液體適於自所述第二儲液槽經由所述進液管路流入所述第一儲液槽。
5. 一種液量輔助判斷方法，包括：提供液體供應系統，其包括：秤重盤；第一儲液槽，置於所述秤重盤上且適於儲放液體；出液管路，連通於所述第一儲液槽且包括液壓感測器；進氣管路，連通於所述第一儲液槽且包括氣閥；進液管路，連通於所述第一儲液槽，且所述液體適於經由所述進液管路流入所述第一儲液槽；以及操控裝置，訊號連接於所述秤重盤、所述氣閥及所述液壓感測器；使所述液體被儲放於所述第一儲液槽；判斷所述液壓感測器所對應的數值是否於參考範圍內；於所述液體被儲放於所述第一儲液槽之後，及對所述秤重盤進行校正前，藉由所述秤重盤獲得對應於儲放於所述第一儲液槽內的所述液體的參考數值；於所述液體被儲放於所述第一儲液槽之後，及對所述秤重盤進行校正前，使所述液體流經所述出液管路，以藉由所述液壓感測器獲得對應於儲放於所述第一儲液槽內的所述液體的液壓數 值；以及藉由所述液壓數值及所述參考數值校正所述秤重盤。
6. 如請求項5所述的液量輔助判斷方法，其中藉由所述液壓數值及所述參考數值校正所述秤重盤的方式包括：蒐集多組的液量資訊，其中各組的所述液量資訊包括於不同時間點所獲得的以下數值：所述液壓數值；以及所述參考數值，其包括所述第一儲液槽內的所述液體的對應量或所述秤重盤所對應的數值。
7. 如請求項6所述的液量輔助判斷方法，其中蒐集各組的所述液量資訊的方式包括：於第一時間範圍內開啟所述氣閥，以使氣體經由所述進氣管路流入所述第一儲液槽；以及於第二時間範圍內紀錄所述液壓感測器所對應的數值，其中所述第二時間範圍於所述第一時間範圍內，且所述第二時間範圍短於所述第一時間範圍。
8. 如請求項7所述的液量輔助判斷方法，其中所述第二時間範圍的起始值相同於所述第一時間範圍的起始值。
9. 如請求項6所述的液量輔助判斷方法，其中藉由所述液壓數值及所述參考數值校正所述秤重盤的方式更包括：藉由所述儲存單元所存放的多組的所述液量資訊中的所述液壓數值校正所述秤重盤。
10. 如請求項9所述的液量輔助判斷方法，其中藉由所述液壓數值及所述參考數值校正所述秤重盤的方式更包括：藉由所述儲存單元所存放的多組的所述液量資訊中的所述液壓數值的中位數校正所述秤重盤。

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