CN101630025B - 光纤一次涂覆直径自动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光纤一次涂覆直径自动控制方法。该方法包括如下步骤：1)系统读取一次涂覆后的光纤直径Ds1；2)系统将读取的实时值Ds与规定值Dg进行比较，根据比较的结果对氦、氮冷却混合气体的混和比进行相应调节。本发明根据氦气所占的比例越多光纤表面温度越低以及表面温度越低，越容易涂覆，直径越大的原理通过对氦、氮混合气体的混和比例进行实时控制有效解决光纤生产中由于各种原因引起光纤直径波动较大的问题，方法简便而十分行之有效，涂覆直径波动幅度平均减小了5μm。

Description

光纤一次涂覆直径自动控制方法
技术领域
本发明涉及提高光纤品质的方法，尤其涉及光纤一次涂覆直径自动控制方法。
背景技术
光纤需经过二次涂覆，一次涂覆直径的大小变化以及二次涂覆直径大小变化均对光纤直径有影响，而且一次涂覆的直径偏差直接迭加到二次涂覆直径偏差上。因此，一次涂覆直径的波动决定了最终光纤的直径。
现有光纤生产中，光纤涂层的几何尺寸仅仅通过模具的大小和涂料压力来控制，涂覆直径不可避免受光棒直径波动、拉丝速度波动等外部干扰，光纤直径变化大。而光棒直径的波动、拉丝速度的波动又是光纤生产不可回避的。所以在现有光纤生产中，光纤直径的波动较大，常常会偏离规定值在8～9μm，从而会影响光纤生产质量，这是困扰光纤生产企业的一个问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种光纤一次涂覆直径自动控制方法，该方法通过光纤一层涂覆直径的闭环控制，简单却十分有效地改善和解决光纤生产中直径波动大的问题，其具体技术方案如下，
该方法包括如下步骤：
1)生产控制系统读取直径测量仪采集的光纤一次涂覆后的一层直径实时值Ds1；
2)所述系统将读取的一层直径实时值Ds与预设目标值Dg进行比较，
a.若-2≤(Ds1-Dg)≤2(μm)，系统认定该实时值符合要求，氦、氮冷却混合气中，氦气占88-90％，其余为氮气；
b.若(Ds1-Dg)＞2(μm)，系统认定该实时值大于预设目标值，氦、氮冷却混合气中，氦气占82～85％，其余为氮气；
c.若(Ds1-Dg)＜-2(μm)，系统认定该实时值小于预设目标值，氦、氮冷却混合气中，氦气占92-96％，其余为氮气。
本申请的发明人注意到：从加热炉出来的光纤在涂覆前必须经过冷却。用于光纤冷却的气体，分子量越小和光纤表面的热交换越快，冷却效果越好；氦气分子量小，冷却效果好，但价格贵。出于对成本的考量一般用氦、氮混和气体来进行冷却；而混和气体中氦气所占的比例决定了涂覆前光纤的表面温度；氦气所占的比例越多光纤表面温度越低，反之则越高。而涂覆前光纤的表面温度越低，涂覆材料越容易附着，直径越大，反之则越小。即：涂覆前光纤的表面温度与一层直径成反比。由此，本申请的发明人经多次试验设计出上述的技术方案。该方案利用现有光纤生产设备及生产控制系统来实现对光纤直径的控制，方案简便却十分有效，实际使用效果很好，涂覆直径波动幅度平均减小了5μm。
附图说明
图1是光纤生产流程示意图。
图2是本发明控制方法的流程框图。
图中，1光棒，2加热炉，3冷却筒，4混合气进口，5一层涂覆模具，6一层UV灯箱，7一层涂覆直径测量仪的传感器，8二次层覆模具，9二层固化灯箱，10二层涂覆直径测量传感器，11收线盘。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
本发明方法是在现有如图1所示的光纤生产流程中实施。其生产流程上是：光棒1在加热炉2经过2000℃的高温加热拉丝后进入冷却筒3冷却，冷却筒3内的冷却气体为氦、氮混合气体，从进气口4进入冷却筒3，经冷却的光纤由一层涂覆模具5进行一次涂覆，涂覆后进入一层UV灯箱6进行固化，固化后的光纤经过一层直径测量仪的传感器7，其直径尺寸被测量(测量的实时值Ds将读取到光纤生产控制系统中，控制系统将与系统中的预设目标值Dg进行比较，根据比较结果对氦、氮混合气体的混合比进行控制)，接着光纤进入二层涂覆模具8进行二次涂覆，二层涂覆后进入二层UV灯箱9进行二次固化，二次固化后的光纤为最终产品，经过二层直径测量仪的传感器10处进行最终直径测量(测量的数据Ds2将送系统予以记录，作为产品的最终质量指标之一)，最后合格光纤产品被卷绕在收线盘11上。
本发明方法是对上述流程中一次涂覆直径的闭环控制，系统预设一层直径目标值Dg＝195μm，系统将根据图2所示流程对一次涂覆直径进行控制，具体实施案例如下：
实施例1
生产控制系统中的计算机中央处理模块读取直径测量仪的传感器7所采集的一次涂覆的一层直径实时值Ds1＝196.8μm，与系统预设一层直径目标值Dg比较，(Ds1-Dg)＝1.8(μm)，系统认定该实时值符合要求，氦、氮混合气混和气体比例不作调整中，即氦气为88～90％，其余为氮气。二次涂覆的二层直径Ds2的记录：Ds2＝245.0μm，符合光纤相关质量指标。
实施例2
生产控制系统中的计算机中央处理模块读取直径测量仪的传感器7所采集的一次涂覆的一层直径实时值Ds1＝197.3μm，与系统预设一层直径目标值Dg比较，(Ds1-Dg)＝2.3(μm)，系统认定该实时值大于规定值，系统通过控制氦气流量来调节氦、氮混和气体的比例，使氦气为82～85％，其余为氮气。二次涂覆的二层直径Ds2的记录：Ds2＝245.4μm符合光纤相关质量指标。
实施例3
生产控制系统中的计算机中央处理模块读取直径测量仪的传感器7所采集的一次涂覆的一层直径实时值Ds1＝192.2μm，与系统预设一层直径目标值Dg比较，(Ds1-Dg)＝-2.8(μm)，系统认定该实时值小于规定值，系统通过控制氦气流量来调节氦、氮混和气体的比例，氦气占92～96％，其余为氮气。二次涂覆直径记录Ds2＝241.9μm符合光纤相关质量指标。

Claims (1)

1.光纤一次涂覆直径自动控制方法，其特征在于包括如下步骤：
1)生产控制系统读取直径测量仪采集的光纤一次涂覆后的一层直径实时值Ds1；
2)所述系统将读取的一层直径实时值Ds1与预设目标值Dg进行比较，
a.若-2≤(Ds1-Dg)≤2μm，系统认定该实时值符合要求，氦、氮冷却混合气中，氦气占88-90％，其余为氮气；
b.若(Ds1-Dg)＞2μm，系统认定该实时值大于预设目标值，氦、氮冷却混合气中，氦气占82～85％，其余为氮气；
c.若(Ds1-Dg)＜-2μm，系统认定该实时值小于预设目标值，氦、氮冷却混合气中，氦气占92-96％，其余为氮气。
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