一种夹阀.pdf

一种控制阀(100)，包括弹性流管(126)，具有第一和第二端的柱塞(124)，和连接到到柱塞(124)第一端的夹块(502)。夹块(502)位于流管附近。基准面(128)一般相对夹块(502)设置，使得弹性管(126)可在夹块(502)和基准面(126)之间压缩，控制流过流管的流体。第一引导弹簧(511)位于夹块(502)和柱塞(124)的第一端之间，第二引导弹簧(510)位于柱塞的第二端附近。阻尼件(552，554，556)可连接到柱塞。此外，压力保持件(130)位于流管至少一部分的周围。

1.  一种控制阀，包括：
弹性流管；
具有第一和第二端的柱塞；
夹块，连接到柱塞第一端，所述夹块位于所述流管附近；
基准面，一般相对所述夹块设置，使得所述弹性管可在所述夹块和基准面之间压缩，控制流过流管的流体；
第一引导弹簧，位于夹块和柱塞的第一端之间；和
第二引导弹簧，位于所述柱塞的第二端附近。

2.  根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述控制阀还包括容纳所述柱塞的促动件，以调节所述柱塞，选择性地相对基准表面定位所述夹块。

3.  根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述控制阀还包括柱塞延伸部，其具有第一和第二端部，所述柱塞延伸部可容纳于所述柱塞，所述柱塞延伸部的第一端从所述柱塞第一端延伸，并对接所述第一引导弹簧的第一侧。

4.  根据权利要求3所述的控制阀，其特征在于，所述夹块连接到所述柱塞延伸部的第一端，并位于第一引导弹簧的与第一侧相对的第二侧附近。

5.  根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述控制阀还包括具有第一端和第二端的柱塞延伸部，所述柱塞延伸部容纳于所述柱塞，所述柱塞延伸部的第二端从所述柱塞第二端延伸，并对接第二引导弹簧的第一侧。

6.  根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述阻尼件连接到所述柱塞的第二端。

7.  根据权利要求6所述的控制阀，其特征在于，所述阻尼件包括带有开口的第一件，和可滑动置于所述开口的第二件，第一和第二件之间存在间隙，形成空气通道。

8.  根据权利要求6所述的控制阀，其特征在于，所述阻尼件位于所述第二引导弹簧的第二侧的附近，第二侧相对于第一侧。

9.  根据权利要求5所述的控制阀，其特征在于，还包括：
带有开口的弹簧盖；
弹簧保持件，具有位于所述弹簧盖开口端部附近的第一侧和第二侧，并对接第二引导弹簧的相对第一侧的第二侧；和
预加载弹簧，容纳于所述弹簧盖开口，并位于所述弹簧保持件。

10.  根据权利要求9所述的控制阀，其特征在于，所述弹簧盖连接到所述柱塞延伸部的第二端。

11.  根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述第一引导弹簧包括带有螺旋槽的平圆盘。

12.  根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述第二引导弹簧包括带有螺旋槽的平圆盘。

13.  根据权利要求2所述的控制阀，其特征在于，所述促动器包括容纳柱塞的阀杆。

14.  根据权利要求13所述的控制阀，其特征在于，所述第一引导弹簧夹在促动器的第一端和阀杆的第一端之间。

15.  根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述阀还包括围绕至少一部分所述流管的压力保持件。

16.  根据权利要求15所述的控制阀，其特征在于，所述压力保持件包括编织套管。

17.  根据权利要求15所述的控制阀，其特征在于，所述压力保持件包括多个环。

18.  根据权利要求15所述的控制阀，其特征在于，所述压力保持件包括刚性件，可容纳至少一部分流管。

19.  根据权利要求18所述的控制阀，其特征在于，所述刚性件包括围绕所述流管进行夹持的第一和第二件。

20.  一种控制阀，包括：
弹性流管；
具有第一和第二端的柱塞；
夹块，连接到所述柱塞第一端，所述夹块位于所述流管附近；
基准面，一般相对所述夹块设置，使得所述弹性管可在所述夹块和基准面之间压缩，控制流过流管的流体；和
机构，位于所述柱塞的第一端和第二端之间，以引导所述柱塞。

21.  根据权利要求20所述的控制阀，其特征在于，还包括保持所述流管压力的机构。

22.  根据权利要求20所述的控制阀，其特征在于，还包括阻尼所述柱塞振动的机构。

23.  一种流量测量和控制装置，包括：
封闭体；
位于所述封闭体的流量测量机构；
弹性流管，与所述流量测量机构流体连通；
柱塞，具有第一端和第二端；
夹块，连接到所述柱塞的第一端，所述夹块位于所述流管附近；
基准面，一般相对所述夹块设置，使得所述流管可在所述夹块和所述基准面之间压缩，控制流过流管的流体；
第一引导弹簧，位于所述夹块和所述柱塞的第一端之间；
第二引导弹簧，位于所述柱塞的第二端的附近。

24.  根据权利要求23所述的流量测量和控制装置，其特征在于，所述流量测量机构是科里奥利质量流量测量机构。

25.  根据权利要求23所述的流量测量和控制装置，其特征在于，所述装置还包括：
容纳于所述柱塞的促动器，可调节柱塞，选择性地相对所述基准面定位所述夹块；和
控制器，接收所述流量测量机构的测量输出信号，对给定信号和测量输出信号作出响应，提供控制输出信号到夹阀促动器。

26.  根据权利要求23所述的流量测量和控制装置，其特征在于，所述弹性流管，柱塞，夹块，基准面，和第一及第二引导管位于所述封闭件内。

27.  根据权利要求23所述的流量测量和控制装置，其特征在于，所述装置还包括阻尼件，连接到所述柱塞的第二端。

28.  根据权利要求23所述的流量测量和控制装置，其特征在于，所述装置还包括围绕至少一部分所述流管的压力保持件。

一种夹阀
相关申请
本申请是2003年3月28日在美国提交的国际专利申请No.PCT/US03/09381的部分继续申请，该国际专利申请要求具有2002年4月1日提交的美国临时专利申请No.60/369,493的优先权。本申请参考引用这两个申请的内容。
技术领域
本发明大体上涉及流体流动和控制装置，具体涉及夹阀，其具有使摩擦减少的引导机构。
背景技术
流体流量控制系统一般包括三个部件：流体传感器、控制阀和控制器，如比例-积分-微分控制器(PID)。典型的流体流量控制系统通过改变控制阀的开口大小来操作，直到通过流体传感器探测到的流量与要求的流量或设定的流量相配合。通常，必须非常少量地调节控制阀，以实现要求的控制接近程度。
许多工业部门，如半导体、制药和生物技术等，会遇到流量控制问题，因为其一般涉及到低流量，使用磨损性化学流体，和使用腐蚀性化学流体；需要无污染、精确、小型和实时的流体控制和输送系统。
例如，化学-机械平面化(CMP)是半导体工业的关键工艺，其涉及通过施加超纯流体到晶片表面和抛光垫之间，流体含有悬浮的固体颗粒和活性剂，使半导体的晶片表面平面化。在许多应用场合，抛光垫以可控速度相对半导体转动，使得表面平整。晶片过抛光可导致更换或取下危险的晶片结构。相反地，晶片欠抛光可导致不合格的晶片。晶片的抛光速度主要取决于抛光操作期间流体的输送速度和输送的流体总量。
半导体工业使用的另一工艺是光刻工艺，其要求精确控制流体流量和环境无污染。如现有技术已知道的，光刻工艺施加称为抗蚀剂的光敏聚合物，或光致抗蚀剂，到晶片表面。光掩模设置在覆盖晶片的抗蚀剂和光源之间，掩模含有在晶片表面制作的结构图案。光线与抗蚀剂反应，削弱或增强抗蚀剂聚合物。当抗蚀剂暴露于光线下，晶片被施加的流体化合物显影，其清除削弱的抗蚀剂。精确和可重复的抗蚀剂输送对于适当的图案转移是关键的。抗蚀剂必须是无污染的，因为表面上的污物将造成最后图案的变形。
该工艺的改进方式是施加大量新液体到晶片表面并形成膜，膜将成为最终半导体的整体部分。这些膜的主要功能是作为电导线之间的绝缘体。对不同化学成分和物理性能的各种旋转施加(spin-on)材料进行了评估。光刻工艺和旋转沉积之间的主要差别在于薄膜的缺陷(如空穴，气泡或颗粒)现在永久嵌入半导体结构中，可能导致无用的器件，和半导体生产商的经济损失。
这两种工艺在称为“轨道”的工具上进行。轨道的作用是施加精确数量的流体到静止的或缓慢旋转的晶片表面上。另外的化学处理步骤可将液体转换成适当结构。施加液体后，晶片转速快速增加，晶片表面的液体可甩出边缘外。非常薄的厚度一致的液体保持在晶片中心到边缘之间。一些可影响液体厚度的变量包括抗蚀剂或介质的粘度，抗蚀剂或介质中的溶剂浓度，分配的抗蚀剂/电介质数量，分配速度等。
轨道还可提供液体施加后的另外的处理步骤，通过烘烤工艺使液体变成聚合物，消除了薄膜中的溶剂。轨道还可控制晶片周围的环境，防止湿度或温度和化学污染物的变化影响薄膜的性能。输送到晶片表面的液体的精度和重复性除了减少空穴、气泡和颗粒造成的薄膜缺陷到最少外，还可决定轨道系统的性能。
流体控制件因此成为该系统的关键器件，以保证加工流体的适当输送。夹阀可用作这种系统的流体控制阀，提供了一种高效、小型和高纯度流体控制器件。具体地，继电器促动的夹阀提供了一种具成本效率的机构，能提供精细的流体控制。这些阀一般设有引导机构，结合了相对滑动部件。滑动机构都有一定数量的摩擦，即使滑动部件用低摩擦材料制造，也存在一些摩擦。该摩擦可导致夹阀蠕动，对流量控制地精确度带来严重影响。
本发明申请要解决现有技术的缺点和不足。
发明内容
根据本发明的各方面，提出了一种控制阀，其包括：弹性流管；具有第一和第二端的柱塞；连接到柱塞第一端的夹块。夹块位于流管附近。基准面一般相对夹块设置，使得弹性管可在夹块和基准面之间压缩，控制流过流管的流体。第一引导弹簧位于夹块和柱塞的第一端之间；第二引导弹簧位于柱塞的第二端附近。引导弹簧可以是带有螺旋槽的平圆盘。
促动器容纳柱塞，使柱塞可进行调节，选择性地相对基准面定位夹块，允许进行精细的流量控制。柱塞延伸部容纳于柱塞，其一端从柱塞延伸并对接第一引导弹簧。柱塞延伸部的另一端从柱塞延伸，对接第二引导弹簧。
在某些示例性实施例中，阻尼件连接到柱塞。阻尼件具有第一件和第二件，第一件上形成开口，第二件可滑动容纳于开口，使得第一件和第二件之间存在间隙，形成空气通道。阻尼件的第二件可以是弹簧盖，其上设有开口，弹簧保持件位于弹簧盖开口的附近。预加载弹簧延伸通过弹簧盖开口，并位于弹簧保持件。此外，压力保持件位于至少一部分流管的周围。
在本发明公开的其他方面，流体测量和控制装置使用如上所述的控制阀。例如，流量测量和控制装置包括封闭件，流量测量机构位于封闭件内。弹性流管与流量测量装置流体连通。柱塞具有相连接的夹块，其位于流管的附近。基准面一般相对所述夹块设置，使得弹性管可在夹块和基准面之间压缩，控制流过流管的流体。第一引导弹簧位于夹块和柱塞的第一端之间；第二引导弹簧位于柱塞的第二端附近。
控制器接收来自流体测量装置的测量输出信号，对设定信号和测量输出信号作出反应，提供控制输出信号到夹阀，必要时调节夹块相对基准面的位置，控制流过流管的流体，以减少测得流量和设定流量之间的误差。在某些实施例中，流量测量装置是科里奥利质量流量测量装置。
附图说明
通过阅读下面的详细介绍并参考附图，可对本发明的其他目的和优点了解的更清楚，附图中：
图1是显示根据本发明的示例性实施例的夹阀的示意图；
图2是根据本发明的实施例的夹阀的示意图，其中夹阀包括编织的套管压力保持件；
图3示意性地显示图2所示夹阀的一部分，其带有取下的部分编织套管；
图4是根据本发明的另一实施例的夹阀的示意图，夹阀包括围绕夹管设置的用于压力保持的环件；
图5是根据本发明的另一实施例的包括蛤壳式压力保持件的夹阀的示意图；
图6是图5所示蛤壳式压力保持件的一部分的透视图；
图7显示了图5的带有取下的部分蛤壳式压力保持件的阀门；
图8是根据本发明的另一示例性实施例的夹阀的透视图；
图9是图8所示夹阀的分解图；
图10和11分别是图8和9所示夹阀的截面图，显示了处于关闭和打开位置的夹阀；
图12和图13分别是图10和11所示阀门的上部的截面图；
图14和图15是显示根据本发明的示例性实施例的使用夹阀的流量测量和控制装置的方框图。
虽然本发明可具有各种改进的和可选择的形式，其特定实施例通过附图中的示例方式进行了显示并在文中进行了详细介绍。应当指出，对特定实施例的介绍不能用来限制本发明于所公开的特定形式，相反地，应覆盖所有属于所附权利要求限定的发明范围和精神内的改进，等同体和可选择的变化。
具体实施方式
下面介绍本发明的示例性实施例。为了简化，本说明中未介绍具体实施的所有特征。还应当理解，在开发这些实际的实施例中，许多的实施具体决定必须作出，以实现开发人员的特定目标，比如服从与系统有关的和与商务有关的限制要求，这些目标可根据不同的应用变化。此外，应当理解，这些开发工作可能很复杂和耗时，但是对于受益于本公开的所属领域的技术人员，只是常规工作。
根据本发明的实施例的夹阀100在图1示意显示。促动器122位于弹性管126的附近。阀柱塞124，可具有活塞或冲头的形式，通过促动器122移动，选择性地将管126压缩或夹压到基准面128，从而改变了通过流体129的开口的尺寸。流管126用较软材料制造，允许其在柱塞124和基准面128之间压缩，以控制流量。在某些情况下，柔软的流管材料可因强度低而具有低压等级。压力保持件130位于至少一部分管126的周围，改进管126的压力等级。
许多应用，比如涉及半导体、制药和生物技术工业的应用，要求流体传输系统的流道(被处理流体润湿的所有表面)用高纯度的和化学惰性/抗蚀性的材料制造，以保护所用化学品的纯度。希望采用塑料，因为半导体晶片制造工艺所用的超纯化学品可因金属离子从金属流管析出或离开而污染，金属离子可因不同的机械和化学过程析出。塑料材料对于很大范围的加工材料是耐腐蚀的。高纯度等级的塑料因此应用于这些工业部门，因为其可防止出现不希望的离子转移到加工材料。此外，制造塑料流管得到的光滑表面可减少细菌附着在管上的能力，可减少流体被有机材料污染。
在这样高纯度的应用场合，管126最好用高纯度弹性材料或塑料材料制造。适合的高纯度弹性材料是硅树脂(交联聚硅氧烷)，由于其具有化学抵抗力并具有适当的化学性质。其他适合的管材是聚氯乙烯(聚乙烯)，聚丙烯和碳氟橡胶(氟橡胶)。不同的氟聚合物，如PVDF和PTFE也是适合的材料。例如，PFA，包括PFA材料的混合物，和硅树脂是应用于高纯度场合的管126的适合材料。此外，在阀100的示例性实施例中，没有收集滞留流体的地方，没有可在流体中形成颗粒的滑动或摩擦部件，使得该公开的设计特别适合高纯度的场合。
管具有的柔性使得管壁可变形，适应管壁中夹带的任何颗粒或缺陷，以提供严密的密封。流道是直线的，减少了压力降和压力波动。流体只接触流管126，防止了其他阀门部件的磨损或腐蚀，防止了高纯度下的加工流体的污染，如半导体抛光操作时的污染。
图2显示了根据本发明实施例的夹阀200，其中压力保持件包括围绕流管126的编织套管230。在某些实施例中，编织套管围绕整个流管126。图3示意性地显示了一部分夹阀201，其中编织套管230的一部分232被取下。在图3所示的实施例中，套管230的取下部分232位于阀柱塞124附近，使得阀柱塞124可直接接触流管126，而不是接触压力保持套管230。
一般地，编织套管230不会干涉阀门201的操作。但是，如果阀柱塞126直接推压套管的时间足够长使得材料永久变形的话，某些编织套管230的材料可永久定形。套管出现这样的变形结构可带来控制问题。这样的变形可发生在具有普通封闭结构的阀，其中柱塞126长时间压迫流管126和套管230。在显示位置取下套管部分232使得柱塞可直接接触流管126，同时保持编织套管230的压力保持功能。套管材料可进行机械切割(剪刀，切割器等)，热切割(防止出现材料纠缠)，以得到希望的开口几何形状。因此，套管230成为了管126的支承件。套管230还成为流管126的压力保持件，可使得夹阀主体内的流管126部分具有增加的压力等级。
图4显示了根据本发明的另一示例性实施例的的夹阀300。在夹阀300，压力保持件包括多个环件330，围绕流管126设置。在一具体实施例中，1毫米宽的聚氯乙烯环件间隔设置在促动器122两侧的流管126上。
在另一实施例中，压力保持件包括一个或多个刚性件，围绕流管126设置。例如，流管126可插入刚性结构形成的孔中，以提供压力保持。在这样的实施例中，压力保持件围绕流管。但是，没有必要使得整个管容纳于压力保持件。如果超过一半的管被包围，就可实现一定的压力保持。
图5显示了根据本发明的示例性实施例的夹阀400，其使用了两件式的刚性件。夹阀400包括蛤壳式压力保持件430，其包括上和下构件431，432。图6显示了下构件432，上构件431是类似的。图7显示了阀400，只带有位于适当位置的压力保持件430的上构件431。上和下构件431，432分别形成有槽440，一般对应于流管126的形状，当上和下构件431，432围绕流管126包夹时，槽440可容纳流管126，提供了压力保持作用。
在所显示的实施例中，上和下构件431，432还形成开口442，以容纳促动器122的下部。上和下构件431，432通过适当的机构保持在一起，形成压力保持件430。在对一个实施例进行的测试中，使用了用作流管126的0.25英寸硅树脂管，设有蛤壳式压力保持件430，流管126在200psig的压力下不会开裂。如上所指出的，两件式的蛤壳设置只是示例。刚性压力保持件可包括单个构件，或多个构件。
已知夹阀的促动通常有两个稳定状态，开和关。一些已知夹阀具有手动促动器，带有具多个弯曲的手柄，但这种类型的阀门不能用于闭环流量控制。其他类型的夹阀可用于批量处理的分配场合，其中分配的材料数量受到阀门开启时间的控制。这样的阀门不能以连续方式动态地控制流量。
只有两个状态的阀门可通过施加变化的电流或电压到阀门促动器来进行控制。在一个实施例中，使用了脉宽调制(PWM)来控制阀门。PWM通过产生频率超过阀门机械反应频率的方形波信号来实现。信号的工作周期进行变化，以确定装置设定的适当电压或电流。例如，如果PWM信号的电压在0到12伏之间，0％工作周期为0伏，50％工作周期为6伏，100％工作周期为12伏。因为信号的频率超过阀门的机械反应频率，出现了平均化。阀门的位置基于提供的平均电流。电源电压正比于信号的脉冲宽度。
如果信号频率过低，阀门将有时间对开和关信号充分反应，形成脉动的流量输出信号，一般不希望有这样的信号。典型的夹阀促动器是螺线管，其设有带有预加载调节的弹簧件，其确定了关闭螺线管所需的电流。调节阀门弹簧的预加载可改进阀门的控制范围。在另一实施中，螺线管柱塞件被弹簧支承的柱塞代替。弹簧支承的柱塞可减少阀门由于摩擦导致的非线性反应，这样就减少了螺线管促动的夹阀常见的滞后作用和死区。
对PWM控制螺线管另外可选择的是使用步进电机促动器，其通过涡轮装置可将受控的和确定性的角度转动转换为线性凸轮驱动。步进控制器设计可产生特定数量的正比于模拟信号输入的步进，因此通过可减少后冲的任何数量的适当涡轮设计可减少后冲及阀门的滞后作用。步进电机通常可避免温度和压力波动，否则可造成夹持管的变化。步进电机是一种控制位置的装置，所以步进器避免了夹持管的变化。对于夹阀，夹持管是系统的整体部分，电流施加到阀促动器，其施加力到夹持管，使管受到夹压。如果管的性能由于温度或压力而变化，管封闭的数量以及通过螺线管的流量也变化。此外，步进促动器可保持在最后的位置，以提供快速反应，在流体输送循环开始时实现给定值。
图8显示根据本发明的另一示例性实施例的控制阀500的透视图。该示例性的阀500是螺线管促动的夹阀。如同所显示的其他公开的阀门，阀500包括柱塞124(图8未显示)，容纳于促动器122，以选择性地驱动夹块502(图8未显示)，夹块位于弹性流管126的附近。基准面128相对夹块设置，使得弹性管126可在夹块和基准面128之间压缩，控制流过流管126的流体。流管126容纳于压力保持件430，其包括上和下构件431，432，类似于图5到7所显示的构件。在阀500，上构件431与阀主体540整体形成。基准面128容纳于下构件432。图8显示的示例性阀500使用蛤壳式压力保持件432。也可以使用其他压力保持件，如图2到4所显示和介绍的。
图9是控制阀500的分解图。图11和12是显示处于闭合和打开位置的阀500的截面图。促动器122包括螺线管磁轭和线圈组件504，形成有轴向孔506。阀500包括上和下引导弹簧510，511，位于柱塞124的两端。
在所显示的实施例中，夹块502通过柱塞延伸部512连接到柱基124的一端。这使得引导弹簧510，511具有适当的直径，无须变形适应夹阀所进行的移动。引导弹簧510，511是平扁盘，其上形成有多个螺旋槽，使得弹簧具有沿径向的高度刚性和沿轴向的低刚性。下引导弹簧511安装到阀体540上的对应孔，其与螺线管轴线同心。下引导弹簧511的外部夹在阀体540和间隔环542之间，间隔环受到容纳于线圈和磁轭组件506的阀杆544固定。安装时对准销546保持夹块502正交于流管126。引导弹簧保持柱塞124位于阀杆544的中心，因此减少了柱塞124和阀杆544之间的滑动摩擦。
在图示的实施例中，夹块502位于下引导弹簧511的一侧，并连接到柱塞延伸部512，其位于下引导弹簧511的另一侧。柱塞延伸部512容纳于柱塞124，使得柱塞124和柱塞延伸部512成为刚性组合件。柱塞124和柱塞延伸部512容纳于阀杆544，使得柱塞延伸部512穿过阀杆544的中心。阀杆544通过磁轭保持件548和间隔环550保持于线圈和磁轭组件孔506之中。磁轭保持件548还提供了平面，以便将上引导弹簧510夹在磁轭保持件548和顶保持件552之间。
弹簧保持件554和弹簧盖556位于上引导弹簧510的一侧。柱塞延伸部512的上端位于上引导弹簧510的另一侧，并连接到弹簧保持件554，将上引导弹簧510固定到柱塞延伸部512。抗摩擦垫圈558插入顶保持件552和上引导弹簧510之间，防止安装时出现扭曲。预加载弹簧560插入顶保持件552的孔，靠到弹簧盖556。闭合力的数量通过预加载弹簧560施加，通过调节螺丝562进行调节。
设置分别位于延伸的柱塞124，512两端的两个引导弹簧510，511的作用是限制柱塞沿阀杆544的轴线移动，这样可避免运动件之间的滑动接触。
细长的预加载弹簧一般结合传统的夹阀设计。弹簧在普通的载荷下通常是纵向弯折。为了避免弹簧出现弯折，一般要使其局限于孔中。但是弹簧将与孔相擦，造成摩擦。对于阀的操作这是不希望的。预加载弹簧560在所显示的阀500中是较短的弹簧，其不会弯折，不必支承于孔中。这样可减少该部件出现不希望的摩擦。
由于现有技术的阀门存在的许多摩擦源已经在所公开的阀500中消除，阀很容易由流动流体产生自生振动。螺线管运动件产生的摩擦通常会阻挡这种振动。示例性的阀500包括阻尼件，无需对系统设置摩擦来停止这种振动。
图12，13分别显示了处于关和开位置的阀500的上部。弹簧盖556容纳于顶保持件552，使得其间有很小的间隙(弹簧盖556的直径小于容纳弹簧盖56的顶保持件552的孔的直径)。顶保持件552，弹簧盖556和弹簧保持件554可用作阻尼件，减少或防止振动。如图12所示，空气封闭于弹簧盖556上的空间570。当阀杆544移动时，弹簧盖556在顶保持件552中滑动。当弹簧盖556从图12所示的位置向上滑动到图13所示位置时，空间570的区域减少，使得封闭的空气必须通过这个小间隙，形成了压力差，抵抗阀杆544的移动。抵抗力只有当阀杆544移动时产生，因此不会影响阀500的精细的控制特性，因为只需缓慢地移动(大约1赫兹)。抵抗力随移动速度增加明显上升，因此在高速时(大于10赫兹)形成有效的阻尼。
图14和15示意地显示了测量和控制装置110，其使用了夹阀，如本文中介绍和显示的夹阀500。测量和控制装置110包括封闭件101，具有流体入口和出口102，103。流量测量机构112位于封闭件101中。在示例性实施例中，流量测量机构112是科里奥利质量流量计。
在高纯度应用场合，流量计112最好具有用高纯度塑料材料制造的流管，以防止加工流体受到不希望的(如金属)离子转移到加工材料而污染。适当的高纯度塑料材料包括PFA，PVDF和PTFE。如上所述，夹阀500包括用高纯度塑料材料制成的部件，防止了离子转移到加工材料。在图14的方框图中，阀门500显示出完全位于封闭件101内。在一些实施例中，阀门的一部分或整个阀门连接到封闭件101的外侧，如图2，4，5所示的实施例。
控制器114接收设定信号和来自流量计112的输出信号。控制器114处理来自流量计的信号，根据设定信号和测量流量的比较，输出控制信号到夹阀500，变化处理材料的流量。输入到控制器114的给定值一般是电信号，如0到5V，4到20mA的信号或数字信号。也可以使用气动设定界面。适合的设定发生器是型号为P48的工艺控制器，可从位于Pennsylvania的Red Lion Controls of York公司购买。
控制器114还具有通常称为阀门超控的特征，有另外的信号送到控制器114。超控信号造成控制器114忽略给定值，完全打开或关闭阀门500。这个特征通常用于关闭系统溢流或清洗。在图14，控制器114显示出位于封闭件101的内部。提供了完全一体的流量控制系统。在另外的实施例中，控制器114位于封闭件101的外部。
夹阀500通过机构110调节流量。还设置了缓冲器来克服管路压力的改变。阀500可位于质量流量计112的上游，如图14所示，或位于下游，如图15的实施例所示。一般地，阀500最好设置在使用时有最大压力变化的一侧。这样可帮助流量计112不承受压力变化和波动。
上面介绍的特定实施例只是说明性的，因本发明可以不同的但等效的方式进行改进和实施，这对于所属领域的受益于本说明的技术人员是很明显的。此外，本发明不局限于所显示的结构或设计的细节，本发明只受到所附权利要求的限定。因此，可对上面介绍的特定实施例进行改变或改进，所有的这些变化都属于本发明的范围。因此，保护范围只由所附的权利要求来限定。