[發(fā)明專利]超聲波探測器及其應用于液面探測的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610119135.5
• 申請日: 2006-12-05
• 公開（公告）號: CN101196563A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 何刃;李瑞青
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: G01S7/521
• 分類號: G01S7/521;G01S15/08;G01F23/296;B08B3/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發(fā)明涉及超聲波探測領域，特別涉及一種應用于半導體制造工藝中的超聲波探測器及其應用于液面探測的方法。

背景技術

超聲波探測器由于其高靈敏度、高響應速率而被廣泛應用于各種實施監(jiān)控及探測領域。專利申請?zhí)枮?00420118179.2的中國實用新型專利公開了一種超聲波探測器，圖1為所述實用新型公開的超聲波探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述超聲波探測器包括一膠殼12，膠圈10，傳感器11，電路板13，底蓋15及定位柱14，所述傳感器11為一圓柱體，所述膠圈10為圓環(huán)狀，套在所述傳感器11的側(cè)壁，在所述膠圈10外面為膠殼12，所述電路板13固定于所述底蓋15上。工作時，向所述電路板13通電，通電后所述電路板13控制所述傳感器11發(fā)射超聲波信號，所述超聲波信號遇到障礙物后返回并被所述傳感器11接收，所述傳感器11接收反射信號后將其轉(zhuǎn)換為電信號并傳送至電路板13，通過電路板計算障礙物的距離。所述超聲波探測器可應用于半導體制造工廠中，對半導體制造工廠中的排水系統(tǒng)中水的液面高低進行監(jiān)控。圖2為超聲波探測器應用于對液面進行監(jiān)控的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，超聲波探測器21包含有電子部件22，連接部件23以及傳感器24。將所述超聲波探測器21固定于容器30上方，所述容器30上方有開口，在所示容器30側(cè)壁27具有入口28和出口29，廢水或廢液可以由所述入口28進入所述容器30并通過所述出口29排出。所述超聲波探測器21位于所述容器30開口的上方，通過所述傳感器24發(fā)出超聲波信號25，所述超聲波信號25被所述容器30中溶液的液面反射后形成反射波26，并被所述傳感器24接收，所述傳感器24將接收的反射波26轉(zhuǎn)換成電信號并傳送至所述電子部件22，所述電子部件22通過計算得知所述液面的高低。所述超聲波探測器21應用于液面監(jiān)測時存在如下缺陷：由于所述容器30中的溶液一般為工業(yè)廢水，當所述超聲波探測器21應用于監(jiān)測所述溶液液面時，所述工業(yè)廢水中的活性劑產(chǎn)生的泡沫常常使所述傳感器24表面被污染，被污染的傳感器24會發(fā)出錯誤的信號至所述電子部件22，所述電子部件22對所述錯誤信號進行計算處理并得到錯誤的液面高低的信號。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波探測器及其應用于液面探測的方法，以解決現(xiàn)有應用于液面探測的超聲波探測器易被污染而誤報的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明提供的一種超聲波探測器，包括電子部件和傳感器，其特征在于還包括一清洗管，所述清洗管至少具有一個開口指向所述傳感器表面。

所述清洗管沿所述傳感器表面外圍放置，在所述清洗管面向所述傳感器表面方向的側(cè)壁有復數(shù)個開口。

所述清洗管為圓環(huán)形、半圓環(huán)形或圓弧形中的一種。

所述清洗管與沿所述傳感器側(cè)壁放置的第一供給管路連接。

在所述第一供給管路上設置有第一控制閥，所述電子部件向所述第一控制閥發(fā)送控制信號控制所述第一供給管路向所述清洗管供給清洗液。

所述超聲波探測器還包括一干燥管，在所述干燥管上至少具有一開口指向所述傳感器表面。

所述干燥管為半圓環(huán)形或弧形中的一種，在所述干燥管的內(nèi)側(cè)設置有復數(shù)個開口，所述干燥管放置于所述清洗管沿所述傳感器表面法線對稱的位置。

所述干燥管與沿所述傳感器側(cè)壁放置的第二供給管路連接。

在所述第二供給管路上設置有第二控制閥，所述電子部件向所述第二控制閥發(fā)送控制信號控制所述第二供給管路向所述干燥管供給干燥氣體。

相應的，本發(fā)明還提供一種應用本發(fā)明的超聲波探測器探測液面的方法，包括：向液面發(fā)送超聲波信號，并接收所述液面的反射信號；根據(jù)所述發(fā)送信號和所述反射信號的時間差計算所述液面的位置；判斷第n+1次與第n次測得的位置之差是否大于設定的閾值，若所述位置之差不大于所述閾值，繼續(xù)向所述液面發(fā)送超聲波信號并計算所述液面位置；若所述位置之差大于設定的閾值，向所述超聲波探測器的傳感器表面噴灑清洗液，并干燥所述傳感器表面，再次向所述液面表面發(fā)送超聲波信號，計算所述液面的位置，并判斷該次測得的位置與第n次測得的位置之差是否大于所述閾值，若所述位置之差不大于所述閾值，繼續(xù)向所述液面發(fā)送超聲波信號并計算所述液面的位置；若所述位置之差大于所述閾值，發(fā)出液面位置高出設定范圍的報警信號；其中，所述n為自然數(shù)。

所述清洗液為去離子水或自來水中的一種。所述清洗液的流量為0.1至11pm。所述噴灑清洗液的時間為5至60s。所述干燥的方法為自然涼干或用干燥氣體吹干。所述干燥氣體為壓縮干空氣或氮氣中的一種。所述干燥氣體的流量為0.1至1sccm，干燥時間為1至60s。