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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-205259(P2018-205259A)
(43)【公開日】2018年12月27日
(54)【発明の名称】静電容量型圧力センサ
(51)【国際特許分類】
   G01L 27/00 20060101AFI20181130BHJP
   G01L 21/00 20060101ALI20181130BHJP
   G01L 9/12 20060101ALI20181130BHJP
【FI】
   G01L27/00
   G01L21/00 Z
   G01L9/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2017-114036(P2017-114036)
(22)【出願日】2017年6月9日
(71)【出願人】
【識別番号】000006666
【氏名又は名称】アズビル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098394
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 茂樹
(74)【代理人】
【識別番号】100064621
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 政樹
(72)【発明者】
【氏名】関根 正志
(72)【発明者】
【氏名】石原 卓也
(72)【発明者】
【氏名】添田 将
(72)【発明者】
【氏名】栃木 偉伸
【テーマコード(参考)】
2F055
【Fターム(参考)】
2F055AA11
2F055BB08
2F055CC02
2F055DD20
2F055EE25
2F055FF31
2F055GG43
(57)【要約】
【課題】ヒータの異常を早期に発見する。
【解決手段】温度差算出部14と異常判定部15とを設ける。温度差算出部14は、制御用温度センサ9によって測定されるハウジング2の温度t1とヒータ監視用温度センサ10によって測定されるヒータ5の温度t2との温度差Δtを求める。異常判定部15は、温度差算出部14によって求められる温度差Δtを入力とし、この温度差Δtが異常判定用閾値記憶部16に記憶されている異常判定用の閾値Δtthを超えた場合に、ヒータ5に異常の兆候が現れたと判定する。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被測定媒体の圧力を受けて撓むダイアフラムと、このダイアフラムの変位を静電容量の変化に変換するように構成された電極とを有するセンサチップと、
前記センサチップを収容したハウジングと、
前記ハウジングに接続され前記センサチップのダイアフラムに前記被測定媒体の圧力を導く圧力導入管と、
前記ハウジングを覆うセンサケースと、
前記センサケースの外周面を取り囲むようにして設けられたヒータと、
前記センサケース内の温度を測定する第1の温度センサと、
前記ヒータの温度を測定する第2の温度センサと、
前記第1の温度センサによって測定される前記センサケース内の温度が予め定められた設定温度となるように前記ヒータへの供給電流を制御するように構成されたヒータ制御部と、
前記第1の温度センサによって測定される前記センサケース内の温度と前記第2の温度センサによって測定される前記ヒータの温度との温度差を求めるように構成された温度差算出部と、
前記温度差算出部によって求められた温度差に基づいて前記ヒータの異常の有無を判定するように構成された異常判定部と
を備えることを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項2】
請求項1に記載された静電容量型圧力センサにおいて、
前記静電容量型圧力センサの周囲の温度を測定する第3の温度センサと、
前記第3の温度センサによって測定される周囲の温度に基づいて前記温度差算出部によって求められた温度差を補正するように構成された温度差補正部とを備え、
前記異常判定部は、
前記温度差補正部によって補正された温度差に基づいて前記ヒータの異常の有無を判定するように構成されている
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項3】
請求項2に記載された静電容量型圧力センサにおいて、
前記第3の温度センサは、
前記静電容量型圧力センサが置かれている恒温槽内の温度を前記周囲の温度として測定する
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項4】
請求項2に記載された静電容量型圧力センサにおいて、
前記第3の温度センサは、
前記ヒータ制御部、前記温度差算出部および前記異常判定部が搭載されている回路基板の周辺の温度を前記周囲の温度として測定する
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項5】
請求項1〜4の何れか1項に記載された静電容量型圧力センサにおいて、
前記異常判定部は、
前記ヒータの異常の有無として、前記ヒータに異常の兆候が現れたか否かを判定する
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【請求項6】
請求項1〜4の何れか1項に記載された静電容量型圧力センサにおいて、
前記異常判定部は、
前記ヒータの異常の有無として、前記ヒータに交換を要する異常が生じたか否かを判定する
ことを特徴とする静電容量型圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被測定媒体の圧力に応じた静電容量を検出するダイアフラム構造のセンサチップを備えた静電容量型圧力センサに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、半導体製造設備等において使用される真空計を始めとする圧力センサにおいては、いわゆるMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて小型のダイアフラムを有するセンサ素子を採用することが多い。このセンサ素子は、ダイアフラムで圧力媒体を受圧し、これにより生じた変位を何らかの信号へ変換することをその主な検出原理としている。
【0003】
例えば、この種のセンサ素子を用いた圧力センサとして、被測定媒体の圧力を受けて撓むダイアフラム(隔膜)の変位を静電容量の変化として検出する静電容量型圧力センサが広く知られている。この静電容量型圧力センサは、ガス種依存性が少ないことから、半導体設備を始め工業用途でよく使用されている。例えば、半導体製造装置などにおける製造プロセス中の圧力を計測するために利用されており、この圧力を計測するための静電容量型圧力センサを隔膜真空計と呼んでいる。また、被測定媒体の圧力を受けて撓むダイアフラムは、感圧ダイアフラムと呼ばれたり、センサダイアフラムと呼ばれたりしている。
【0004】
この隔膜真空計は、被測定媒体の圧力を受けて撓むダイアフラムの変位を静電容量の変化として検出するセンサチップと、センサチップを収容したハウジングと、ハウジングに接続されセンサチップのダイアフラムに被測定媒体の圧力を導く圧力導入管と、ハウジングを覆うセンサケースとを備えている。
【0005】
この隔膜真空計は、基本的に、ダイアフラム(センサダイアフラム)にプロセス対象の薄膜と同じ物質やその副生成物等が堆積する。以下、この堆積する物質を汚染物質と呼ぶ。この汚染物質がダイアフラムに堆積すると、それらによる応力によりダイアフラムの撓みが生じて、センサの出力信号にシフト(零点ドリフト)を生じる。また、堆積した汚染物質により見かけ上ダイアフラムが厚くなるので、ダイアフラムが撓みにくくなり、圧力印加に伴う出力信号の変化幅(スパン)も本来の出力信号の変化幅よりも小さくなってしまう。
【0006】
そこで、隔膜真空計には、圧力導入管とハウジングとの間に、被測定媒体の通過方向にその板面を直交させて、被測定媒体に含まれる汚染物質のダイアフラムへの堆積を防止するバッフルが設けられている。また、センサケースの外周面を取り囲むようにしてヒータを設け、このヒータによってセンサケース内を加熱することにより、ダイアフラムの周辺の温度を汚染物質が析出することのない高温度に保つようにしている(例えば、特許文献1,2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平5−281073号公報
【特許文献2】特開2007−002986号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、このような隔膜真空計では、センサケースの外周面を取り囲むようにして設けられたヒータに剥離(センサケースの外周面からの剥がれ)のような異常が発生した場合、センサチップが持つ温度特性(温度変化による静電容量の変化)により、正確な圧力計測が行えなくなってしまう虞があった。また、ダイアフラムの周辺の温度を高温度に保てなくなり、ダイアフラムへの汚染物質の堆積によるゼロ点やスパン変化等を引き起こす虞があった。
【0009】
プロセス中に正確な圧力計測ができなくなってしまうことは、装置側での仕掛品の全損に繋がる可能性もあり、そのような事態を避けるために定期的な隔膜真空計の交換を実施すると、装置停止による生産性の低下に繋がってしまう。
【0010】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ヒータの異常を早期に発見することが可能な静電容量型圧力センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
このような目的を達成するために本発明は、被測定媒体の圧力を受けて撓むダイアフラム(1a1)と、このダイアフラムの変位を静電容量の変化に変換するように構成された電極(1d,1e)とを有するセンサチップ(1)と、センサチップを収容したハウジング(2)と、ハウジングに接続されセンサチップのダイアフラムに被測定媒体の圧力を導く圧力導入管(3)と、ハウジングを覆うセンサケース(4)と、センサケースの外周面を取り囲むようにして設けられたヒータ(5)と、センサケース内の温度を測定する第1の温度センサ(9)と、ヒータの温度を測定する第2の温度センサ(10)と、第1の温度センサによって測定されるセンサケース内の温度が予め定められた設定温度となるようにヒータへの供給電流を制御するように構成されたヒータ制御部(12)と、第1の温度センサによって測定されるセンサケース内の温度と第2の温度センサによって測定されるヒータの温度との温度差を求めるように構成された温度差算出部(14)と、温度差算出部によって求められた温度差に基づいてヒータの異常の有無を判定するように構成された異常判定部(15)とを備えることを特徴とする。
【0012】
本発明において、センサケースの外周面を取り囲むようにして設けられたヒータに剥離のような異常が発生すると、熱の伝わり方が、センサケースの内部ではなくセンサケースの外部に向かうことになる。一方、ヒータ制御部は、センサケース内の温度が設定温度となるようにヒータへの供給電流を制御する。このため、センサケース内の温度は設定温度に保たれるが、ヒータによる加熱量が増大し、ヒータの温度が高くなる。すなわち、ヒータの剥離が生じると、第1の温度センサによって測定されるセンサケース内の温度と第2の温度センサによって測定されるヒータの温度との温度差が大きくなる。
【0013】
本発明では、この第1の温度センサによって測定されるセンサケース内の温度と第2の温度センサによって測定されるヒータの温度との温度差に基づいて、ヒータの異常の有無を判定する。例えば、第1の温度センサが測定するセンサケース内の温度と第2の温度センサが測定するヒータの温度との温度差が大きくなり始めたような場合、ヒータに異常の兆候が現れたと判定する。
【0014】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。
【発明の効果】
【0015】
以上説明したことにより、本発明によれば、第1の温度センサによって測定されるセンサケース内の温度と第2の温度センサによって測定されるヒータの温度との温度差を求め、この温度差に基づいてヒータの異常の有無を判定するようにしたので、例えば、第1の温度センサが測定するセンサケース内の温度と第2の温度センサが測定するヒータの温度との温度差が大きくなり始めたような場合、ヒータに異常の兆候が現れたと判定するなどして、ヒータの異常を早期に発見することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1図1は、本発明の第1の実施の形態(実施の形態1)に係る隔膜真空計の要部を示す図である。
図2図2は、この隔膜真空計に用いられるセンサチップの要部の構成を示す図である。
図3図3は、この隔膜真空計を連続使用していて、ある時間でヒータが剥離し始めるような状態が発生し、時間とともにその剥離が進んで行く場合のセンサ温度(センサケース内温度,ヒータ温度)の変化を簡易的に示す図である。
図4図4は、本発明の第2の実施の形態(実施の形態2)に係る隔膜真空計の要部を示す図である。
図5図5は、恒温槽内温度の変化によるセンサケース内温度およびヒータ温度の変化を示す図である。
図6図6は、恒温槽内温度とヒータ温度との関係を示す図である。
図7図7は、本発明の第3の実施の形態(実施の形態3)に係る隔膜真空計の要部を示す図である。
図8図8は、恒温槽内温度の変化によるセンサケース内温度,ヒータ温度および回路温度の変化を示す図である。
図9図9は、恒温槽内温度と回路温度との関係を示す図である。
図10図10は、回路温度とヒータ温度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0018】
〔発明の原理〕
先ず、実施の形態の説明に入る前に、本発明の原理(技術思想)について説明する。
隔膜真空計のヒータ(自己加熱用ヒータ)は、隔膜真空計のダイアフラム周辺をなるべく均一に加熱するために、ダイアフラム周辺を回るように配置されている。
一方、温度制御するための制御用温度センサは、ダイアフラム周辺の特定の1点の温度を測定するように配置される。温度制御はフィードバック制御されているので、制御用温度センサによって測定される温度は変わらない。
したがって、制御用温度センサによって測定される温度を見ても、剥離のようなヒータの異常を検出することはできない。
【0019】
ここで、隔膜真空計は過熱防止などヒータの動作を監視することを目的として、温度制御用とは別の温度センサ(ヒータ監視用温度センサ)を備えている。ヒータがダイアフラム周辺を回る配置であり、剥離のような異常が発生すると、熱の伝わり方が、ダイアフラム側ではなく隔膜真空計の外部側に向かうことになるので、ヒータへの電流の供給量が増大し、ヒータ監視用温度センサが測定するヒータの温度が高くなる。
【0020】
発明者は、この点に着眼し、制御用温度センサで測定される温度とヒータ監視用温度センサで測定される温度との温度差を利用すれば、ダイアフラム周辺でのヒータの剥離のような異常の兆候を検出することができることに想到した。
【0021】
〔実施の形態1〕
図1は、本発明の第1の実施の形態(実施の形態1)に係る隔膜真空計100の要部を示す図である。図2は、この隔膜真空計100に用いられるセンサチップ1の要部の構成を示す図である。
【0022】
この隔膜真空計100において、センサチップ1は、被測定媒体の圧力に応じて変形可能に構成されたダイアフラム(センサダイアフラム)1a1と、このダイアフラム1a1よりも肉厚に形成されてダイアフラム1a1の周縁部を変位不能に支持するダイアフラム支持部1a2とを備えるダイアフラム構成部材1aと、ダイアフラム支持部1a2に接合され、ダイアフラム1a1と共に基準真空室(キャビティ)1bを形成する台座1cとを備えている。
【0023】
このセンサチップ1において、台座1cの基準真空室1b側の面には固定電極1dが形成され、ダイアフラム1a1の基準真空室1b側の面には固定電極1dと対向するように可動電極1eが形成されている。
【0024】
なお、この例において、固定電極1dは、中央部に位置する第1の固定電極(感圧固定電極)1d1と、この第1の固定電極1d1の周囲に位置する第2の固定電極(参照固定電極)1d2とから構成されている。また、ダイアフラム構成部材1a(ダイアフラム1a1+ダイアフラム支持部1a2)と台座1cは、例えばサファイアなどの絶縁体から構成されている。
【0025】
このセンサチップ1では、可動電極1eと感圧固定電極1d1とで静電容量(第1の静電容量)が形成される。ダイアフラム1a1が被測定媒体の圧力Pを受けて撓むと、可動電極1eと感圧固定電極1d1との間の間隔が変化し、可動電極1eと感圧固定電極1d1との間の静電容量が変化する。この可動電極1eと感圧固定電極1d1との間の静電容量の変化からダイアフラム1a1が受けた被測定媒体の圧力Pを検出することができる。
【0026】
また、このセンサチップ1では、可動電極1eと参照固定電極1d2との間にも静電容量(第2の静電容量)が形成される。ただし、可動電極1eの参照固定電極1d2と対向する部分は、ダイアフラム支持部1a2に近いところに位置している。このため、ダイアフラム1a1の撓みによる変位量は、可動電極1eの中央部分より小さい。従って、可動電極1eと参照固定電極1d2との間の静電容量の変化を基準として可動電極1eと感圧固定電極1d1との間の静電容量の変化を捉えることで、ダイアフラム1a1の変位量をばらつきを抑制して検出することができるようになる。
【0027】
図1に示した隔膜真空計100は、このように構成されたセンサチップ1と、センサチップ1を収容したハウジング2と、ハウジング2に接続されセンサチップ1のダイアフラム1a1に被測定媒体の圧力を導く圧力導入管3と、ハウジング2を覆うセンサケース4と、センサケース4の外周面を取り囲むようにして設けられたヒータ(自己加熱用ヒータ)5とを備えている。なお、ハウジング2およびセンサケース4は、例えば円筒状に形成されている。また、ヒータ5が設けられたセンサケース4は断熱材6によって覆われている。
【0028】
この隔膜真空計100において、ハウジング2の内部には隔壁7が設けられている。隔壁7は、台座板7aと支持板7bとから構成されており、ハウジング2の内部空間を第1の空間2aと第2の空間2bとに分離する。支持板7bは、その外周の縁面がハウジング2に固定されており、台座板7aをハウジング2の内部空間内に浮上させた状態で支持する。この台座板7aの第2の空間2b側にセンサチップ1が固定(接合)されている。また、台座板7aには、第1の空間2a内の圧力をセンサチップ1のダイアフラム1a1に導く圧力導入孔7cが形成されている。第2の空間2bは、センサチップ1の基準真空室1bと連通しており、真空状態とされている。
【0029】
圧力導入管3はハウジング2の第1の空間2a側に接続されている。この圧力導入管3を介してセンサチップ1のダイアフラム1a1に被測定媒体の圧力Pが導かれる。圧力導入管3とハウジング2との間には、被測定媒体の通過方向にその板面を直交させて、被測定媒体に含まれる汚染物質のダイアフラム1a1への堆積を防止するバッフル8が設けられている。圧力導入管3より導入される被測定媒体は、バッフル8の板面に当たり、バッフル8の周囲の隙間を通して、ハウジング2の第1の空間2a内に流入する。
【0030】
また、この隔膜真空計100において、ハウジング2の外壁面には制御用温度センサ(第1の温度センサ)9が設けられており、ヒータ5の外壁面にはヒータ監視用温度センサ(第2の温度センサ)10が設けられている。制御用温度センサ9は、センサケース4内の温度(センサケース内温度)t1を測定し、ヒータ監視用温度センサ10はヒータ5の温度(ヒータ温度)t2を測定する。
【0031】
また、この隔膜真空計100には、上述したセンサチップ1を収容した構成を本体部101とし、この本体部101に対して回路部102が設けられている。回路部102は、圧力値出力部11と、ヒータ制御部12と、ヒータ監視部13と、温度差算出部14と、異常判定部15と、異常判定用閾値記憶部16とを備えており、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現される。また、この隔膜真空計100は恒温槽200内に設置されており、回路部102における各部は回路基板17に搭載されている。
【0032】
回路部102において、圧力値出力部11は、センサチップ1におけるダイアフラム1a1の変位による静電容量の変化を示す信号を入力とし、この信号を圧力値に変換して出力する。
【0033】
ヒータ制御部12は、制御用温度センサ9によって測定されるセンサケース内温度t1を入力とし、このセンサケース内温度t1が予め定められた設定温度t1sp(例えば、t1sp=150℃)となるように、すなわちハウジング2に収容されているセンサチップ1のダイアフラム1a1の周辺の温度が汚染物質が析出することのない高温度に保たれるように、ヒータ5への供給電流Iを制御する。
【0034】
ヒータ監視部13は、ヒータ監視用温度センサ10によって測定されるヒータ温度t2を入力とし、このヒータ温度t2が予め定められている温度t2thを超えた場合、過昇温が発生した旨の警報を発する。
【0035】
温度差算出部14は、制御用温度センサ9によって測定されるセンサケース内温度t1とヒータ監視用温度センサ10によって測定されるヒータ温度t2との温度差Δt(Δt=t2−t1)を求める。
【0036】
異常判定部15は、温度差算出部14によって求められる温度差Δtを入力とし、この温度差Δtが異常判定用閾値記憶部16に記憶されている異常判定用の閾値Δtthを超えた場合に、ヒータ5に異常の兆候が現れたと判定し、その旨のアラームを出力する。
【0037】
図3に、隔膜真空計100を連続使用していて、ある時間でヒータ5が剥離し始めるような状態が発生し、時間とともにその剥離が進んで行く場合のセンサ温度(センサケース内温度t1,ヒータ温度t2)の変化を簡易的に示す。
【0038】
センサケース4の外周面を取り囲むようにして設けられたヒータ5に剥離のような異常が発生すると、熱の伝わり方が、センサケース4の内部ではなくセンサケース4の外部に向かうことになる。一方、ヒータ制御部12は、センサケース4内の温度が設定温度t1spとなるようにヒータ5への供給電流Iを制御する。
【0039】
このため、センサケース4内の温度は設定温度t1spに保たれるが、ヒータ5による加熱量が増大し、ヒータ5の温度が高くなる。すなわち、ヒータ5の剥離が生じると、制御用温度センサ9によって測定されるセンサケース内温度t1とヒータ監視用温度センサ10によって測定されるヒータ温度t2との温度差Δtが大きくなる。
【0040】
異常判定部15は、この温度差Δtと異常判定用閾値記憶部16に記憶されている異常判定用の閾値Δtthとを比較し、この比較結果に基づいてヒータ5に異常の兆候が現れたか否かを判定する。具体的には、温度差Δtが異常判定用の閾値Δtthを超えた場合に、温度差Δtが大きくなり始めたと判断し、ヒータ5に異常の兆候が現れたと判定する。
【0041】
ここで、異常判定用閾値記憶部16に記憶させる異常判定用の閾値Δtthは、例えば、出荷前調整時の温度差Δt(Δt=t2−t1)を求め、この求めた温度差Δtに所定値αを加算した値(Δtth=Δt+α)として定める。なお、出荷前調整時の温度差Δtからではなく、一定値として異常判定用の閾値Δtthを定めるようにしてもよい。
【0042】
〔実施の形態2〕
実施の形態1では、制御用温度センサ9によって測定されるセンサケース内温度t1とヒータ監視用温度センサ10によって測定されるヒータ温度t2との温度差Δtを異常判定用の閾値Δtthと比較するものとした。
【0043】
しかし、実際には、ヒータ監視用温度センサ10によって測定されるヒータ温度t2は周囲温度などによって変わる。このため、実施の形態1では、周囲温度などの変化による温度差Δtの増大を異常の兆候が現れたと誤判定してしまう虞がある。
【0044】
そこで、実施の形態2では、図4に示すように、恒温槽200内の温度(恒温槽内温度)t3を隔膜真空計100が置かれている周囲の温度として測定する温度センサ(恒温槽温度センサ(第3の温度センサ))18を設け、また温度差算出部14と異常判定部15との間に温度差補正部19を設け、温度差補正部19において、恒温槽温度センサ18によって測定される恒温槽内温度t3に基づいて、温度差算出部14によって求められた温度差Δtを補正するようにする。
【0045】
図5に、恒温槽内温度t3の変化によるセンサケース内温度t1およびヒータ温度t2の変化を示す。この図からも分かるように、センサケース内温度t1は一定であるのに対し、恒温槽内温度t3が上昇するとヒータ温度t2が低下し、恒温槽内温度t3が下降するとヒータ温度t2が上昇する(図6参照)。このようなことから、恒温槽内温度t3が下降すると、センサケース内温度t1とヒータ温度t2との温度差Δtが増大することが分かる。
【0046】
この実施の形態2において、温度差補正部19は、恒温槽内温度t3が上昇した場合、この恒温槽内温度t3の上昇量に応じて温度差Δtが大きくなるように温度差Δtを補正し、恒温槽内温度t3が下降した場合、この恒温槽内温度t3の下降量に応じて温度差Δtが小さくなるように温度差Δtを補正する。すなわち、恒温槽内温度t3の変化によって温度差Δtが変化しないように、温度差算出部14からの温度差Δtを補正する。
【0047】
異常判定部15は、この温度差補正部19によって補正された温度差Δt’を入力とし、この温度差Δt’が異常判定用閾値記憶部16に記憶されている異常判定用の閾値Δtthを超えた場合に、ヒータ5に異常の兆候が現れた判定する。
【0048】
これにより、異常判定部15において、隔膜真空計100が置かれている周囲の温度の変化による温度差Δtの増大を異常の兆候が現れたと誤判定してしまう虞がなくなる。
【0049】
〔実施の形態3〕
実施の形態3では、図7に示すように、回路基板17の周辺の温度(回路温度)t4を隔膜真空計100が置かれている周囲の温度として測定する温度センサ(回路温度センサ(第3の温度センサ))20を設け、また温度差算出部14と異常判定部15との間に温度差補正部19を設け、温度差補正部19において、回路温度センサ20によって測定される回路温度t4に基づいて、温度差算出部14によって求められた温度差Δtを補正するようにする。
【0050】
図8に、恒温槽内温度t3の変化によるセンサケース内温度t1,ヒータ温度t2および回路温度t4の変化を示す。この図からも分かるように、恒温槽内温度t3が上昇すると回路温度t4も上昇し、恒温槽内温度t3が下降すると回路温度t4も下降する(図9参照)。また、センサケース内温度t1は一定であるのに対し、回路温度t4が上昇するとヒータ温度t2が低下し、回路温度t4が下降するとヒータ温度t2が上昇する(図10参照)。このようなことから、回路温度t4が下降すると、センサケース内温度t1とヒータ温度t2との温度差Δtが増大することが分かる。
【0051】
この実施の形態3において、温度差補正部19は、回路温度t4が上昇した場合、この回路温度t4の上昇量に応じて温度差Δtが大きくなるように温度差Δtを補正し、回路温度t4が下降した場合、この回路温度t4の下降量に応じて温度差Δtが小さくなるように温度差Δtを補正する。すなわち、回路温度t4の変化によって温度差Δtが変化しないように、温度差算出部14からの温度差Δtを補正する。
【0052】
異常判定部15は、この温度差補正部19によって補正された温度差Δt’を入力とし、この温度差Δt’が異常判定用閾値記憶部16に記憶されている異常判定用の閾値Δtthを超えた場合に、ヒータ5に異常の兆候が現れた判定する。
【0053】
これにより、異常判定部15において、隔膜真空計100が置かれている周囲の温度の変化による温度差Δtの増大を異常の兆候が現れたと誤判定してしまう虞がなくなる。
【0054】
なお、上述した実施の形態では、異常判定部15でのヒータ5の異常の有無として、ヒータ5に異常の兆候が現れたか否かを判定するようにしたが、異常判定用閾値記憶部16に記憶させる異常判定用のΔtthをさらに大きくし、ヒータ5に交換を要する異常(寿命)が生じたか否かを判定するようにしてもよい。また、ヒータ5に異常の兆候が現れたか否かの判定と、ヒータ5に交換を要する異常(寿命)が生じたか否かの判定とを組み合わせるようにしてもよい。
【0055】
また、上述した実施の形態では、温度差Δtを補正する際のパラメータとして、恒温槽内温度t3を使用したり、回路温度t4を使用したりしたが、他のパラメータを使用するようにしてもよい。例えば、ヒータ温度t2は配管温度によっても変わるので、圧力導入管3の周辺の温度を測定し、この測定した圧力導入管3の周辺の温度をパラメータとして、温度差Δtを補正するようにしてもよい。
【0056】
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【0057】
1…センサチップ、1a1…ダイアフラム、1d…固定電極、1e…可動電極、2…ハウジング、3…圧力導入管、4…センサケース、5…ヒータ(自己加熱用ヒータ)、9…制御用温度センサ、10…ヒータ監視用温度センサ、11…圧力値出力部、12…ヒータ制御部、13…ヒータ監視部、14…温度差算出部、15…異常判定部、16…異常判定用閾値記憶部、17…回路基板、18…恒温槽温度センサ、19…温度差補正部、20…回路温度センサ、100…隔膜真空計、101…本体部、102…回路部、200…恒温槽。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10