CN103011581A - 一种降低单模光纤损耗的拉丝设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光纤拉丝设备及其控制方法，具体涉及一种降低单模光纤损耗的拉丝设备，同时涉及这种降低单模光纤损耗的拉丝设备的控制方法。包括退火炉、加热炉、保温炉、在线温度检测反馈器、加热炉温控器、中央控制电脑和张力检测仪；退火炉安装在拉丝炉下部，在退火炉下方安装有加热炉，在退火炉与加热炉之间安装有在线温度检测反馈器，在加热炉下部安装有保温炉，在保温炉下方安装有张力检测仪；所述的在线温度检测反馈器通过信号传输线与中央控制电脑相连；所述的加热炉温控器通过电源控制线与加热炉电阻加热丝相连；所述的中央控制电脑通过控制线与加热炉温控器相连；所述的中央控制电脑通过控制线与张力检测仪相连。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤拉丝设备及其控制方法，具体涉及一种降低单模光纤损耗的拉丝设备，同时涉及这种降低单模光纤损耗的拉丝设备的控制方法。
背景技术
随着光纤技术的发展，光纤的长距离传输的需求越来越大，现有的光纤由于其衰减损耗较高，在长距离通信传输的过程中需要增加中继站进行信号的增强， 但是由于中继站的价格昂贵，运营商更加希望能够有一种损耗较小的光纤使用在远距离传输过程中，降低建设费用同时不影响正常的传输。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种降低单模光纤传输损耗的拉丝设备及其控制方法，对光纤拉丝设备及其控制方法进行优化，对于光纤的传输损耗有明显的降低作用。
一种降低单模光纤损耗的拉丝设备及其控制方法是采取以下技术方案实现：
一种降低单模光纤传输损耗的拉丝设备包括退火炉、加热炉、保温炉、在线温度检测反馈器、加热炉温控器、中央控制电脑（计算机）和张力检测仪。退火炉安装在拉丝炉下部，在退火炉下方安装有加热炉，在退火炉与加热炉之间安装有在线温度检测反馈器，在加热炉下部安装有保温炉，在保温炉下方安装有张力检测仪。
所述的在线温度检测反馈器通过信号传输线与中央控制电脑（计算机）相连。在线温度检测反馈器设置有在线温度检测反馈仪显示屏。
所述的加热炉温控器通过电源控制线与加热炉电阻加热丝相连。
所述的中央控制电脑（计算机）通过控制线与加热炉温控器相连；所述的中央控制电脑（计算机）通过控制线与张力检测仪相连。
在保温炉下部20~50cm处，设置有保温管。
所述的退火炉具有退火炉管，在退火炉管内壁中设置有保温内层和水冷夹层，保温内层采用退火炉石墨衬层，水冷夹层为螺旋式水冷却管。
在拉丝炉退火管下方15cm处，安装1~3m长的加热炉。所述的加热炉具有加热炉管，在加热炉管上绕制有加热炉电阻加热丝。
所述的保温炉具有保温管，在保温管内设置有保温层，保温层采用石墨硬毡。
所述的在线温度检测反馈器采用市售红外型线温度检测反馈器。
所述的加热炉温控器采用市售温控表热电偶控制系统。
所述的中央控制电脑（计算机）采用市售工业控制计算机。
所述的张力检测仪采用市售非接触式张力仪NCTM。
一种降低光纤损耗的拉丝设备的控制方法如下：
从拉丝炉中拉出的光纤在退火炉管内进行第一次退火，在线温度检测反馈器5进行检测，将反馈信号通过信号线传输到中央控制电脑中；采用加热炉进行第二次退火，在退火炉管下方15cm处，安装1~3m长的加热炉中进行保温退火，退火温度设置在1000~1200℃，此数值可根据在线温度监测反馈器监测光纤温度反馈信号通过信号线传输到中央控制电脑中，中央控制电脑（计算机）将信号反馈到加热炉温控器中，进行自动调整，由温度监测反馈器反馈实际测试信号，如果偏离设置值±10℃，加热炉温控器开始工作，将加热炉温度调控到设置温度；第三次退火在保温炉下部20~50cm处，设置保温管，内装保温层，不另外设置加温器件，使光纤通过保温管温度缓慢下降；通过以上三次退火方式，实现温度阶梯式变化，减小光纤内部残存应力，达到降低损耗的目的；
在保温管下方，安装有张力检测仪，将检测到的张力反馈到中央控制电脑中，中央控制电脑根据设定的张力值，张力值为120~200g，调整拉丝炉温度，每根棒开始拉丝前，设定该棒的拉丝张力范围和调整度，开始拉丝时，如果拉丝张力超出设定的拉丝张力范围，中央控制电脑中采集到张力检测器反馈的张力值，与设定的张力值120~200g范围如果有差距，开始控制拉丝炉温度进行上下调整一定温度，每次调整幅度低于5℃，将张力值控制在设定的120~200g范围内。通过此方法，可以有效改善光纤的热场稳定性和张力稳定性，降低光纤损耗。
一种降低单模光纤损耗的拉丝设备设置了三步阶梯式退火处理。在拉丝炉下部退火炉管内壁中，设置保温内层和水冷夹层，保温内层采用退火炉石墨衬层，水冷夹层为螺旋式冷却结构。可使光纤在拉丝炉内得到缓慢降温。在拉丝退火炉下口，安装有根据光纤温度在线温度监测反馈器。第二次退火是在拉丝炉退火管下方15cm处，安装1~3m长加热炉中进行保温退火，设置退火温度在1000~1200度。此数值可根据在线温度监测反馈器监测光纤温度反馈信号通过信号线传输到中央控制电脑中，中央控制电脑（计算机）将信号反馈到加热炉温控器中，进行自动调整。第三次退火在保温炉下部20~50cm处，设置保温管，内装保温层，不另外设置加温器件，使光纤通过保温管温度缓慢下降。
降低单模光纤传输损耗的拉丝设备采用了光纤拉丝恒张力自动控制系统，在线监测光纤张力，将张力波动信号传输到控制系统中，通过对拉丝温度的自动调控，将张力值稳定在120~200g。该方式可以减少光纤表面微裂纹产生，保持光纤直径的稳定性。每根棒开始拉丝前，设定该棒的拉丝张力范围和调整度，开始拉丝时，如果拉丝张力超出设定的拉丝张力范围，中央控制电脑采集到张力检测器反馈的张力值，与设定的范围如果有差距，开始控制拉丝炉温度进行上下调整一定温度，每次调整幅度低于5℃，将张力值控制在设定的范围内。通过此方法，可以有效改善光纤的热场稳定性和张力稳定性，降低光纤损耗。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1是一种降低单模光纤损耗的拉丝设备及其控制方式示意图。
图中：1、光纤，2、水冷夹层，3、保温内层，4、退火炉管，5、在线温度检测反馈器，6、加热炉管，7、加热炉电阻加热丝，8、保温管，9、张力检测仪，10、在线温度检测反馈器显示屏，11、信号传输线，12、加热炉温控器，13、中央控制电脑。
具体实施方式
参照附图1，一种降低单模光纤传输损耗的拉丝设备包括退火炉、加热炉、保温炉、在线温度检测反馈器5、加热炉温控器12、中央控制电脑（计算机）13和张力检测仪9。退火炉安装在拉丝炉下部，在退火炉下方安装有加热炉，在退火炉与加热炉之间安装有在线温度检测反馈器，在加热炉下部安装有保温炉，在保温炉下方安装有张力检测仪。
所述的在线温度检测反馈器5通过信号传输线11与中央控制电脑（计算机）相连。在线温度检测反馈器5设置有在线温度检测反馈仪显示屏10。
所述的加热炉温控器通过电源控制线与加热炉电阻加热丝7相连。
所述的中央控制电脑（计算机）13通过控制线与加热炉温控器相连；所述的中央控制电脑（计算机）通过控制线与张力检测仪9相连。
所述的退火炉具有退火炉管4，在退火炉管4内壁中设置有保温内层3和水冷夹层2，保温内层采用退火炉石墨衬层，水冷夹层2为螺旋式水冷却管。
在拉丝炉退火管下方15cm处，安装1~3m长的加热炉。所述的加热炉具有加热炉管6，在加热炉管6上绕制有加热炉电阻加热丝7。
在保温炉下部20~50cm处，设置有保温管8。
所述的保温炉具有保温管8，在保温管8内设置有保温层，保温层采用石墨硬毡。
所述的在线温度检测反馈器5采用市售红外型线温度检测反馈器。
所述的加热炉温控器12采用市售温控表热电偶控制系统。
所述的中央控制电脑（计算机）13采用市售工业控制计算机。
所述的张力检测仪9采用市售非接触式张力仪NCTM。
一种降低光纤损耗的拉丝设备的控制方法如下：
从拉丝炉中拉出的光纤1在退火炉管4内进行第一次退火，在线温度检测反馈器5进行检测，将反馈信号通过信号线11传输到中央控制电脑13中；采用加热炉6进行第二次退火，在退火炉管下方15cm处，安装1~3m长的加热炉中进行保温退火，退火温度设置在1000~1200℃，此数值可根据在线温度监测反馈器监测光纤温度反馈信号通过信号线11传输到中央控制电脑13中，中央控制电脑（计算机）将信号反馈到加热炉温控器12中，进行自动调整，由温度监测反馈器5反馈实际测试信号，如果偏离设置值±10℃，加热炉温控器12开始工作，将加热炉温度调控到设置温度；第三次退火在保温炉下部20~50cm处，设置保温管8，内装保温层，不另外设置加温器件，使光纤通过保温管8温度缓慢下降。通过以上三次退火方式，实现温度阶梯式变化，减小光纤1内部残存应力，达到降低损耗的目的。在保温管8下方，安装有张力检测仪9，将检测到的张力反馈到中央控制电脑13中，中央控制电脑13根据设定的张力值，张力值为200~300g，调整拉丝炉温度稳定在2000~2200℃。每根棒开始拉丝前，设定该棒的拉丝张力范围和调整度，开始拉丝时，如果拉丝张力超出设定的拉丝张力范围，中央控制电脑13采集到张力检测器反馈的张力值，与设定的张力值120~200g范围，如果有差距，开始控制拉丝炉温度进行上下调整一定温度，每次调整幅度低于5℃，将张力值控制在设定的范围内。通过此方法，可以有效改善光纤的热场稳定性和张力稳定性，降低光纤损耗。
Claims (8)
1.一种降低单模光纤传输损耗的拉丝设备，其特征在于：包括退火炉、加热炉、保温炉、在线温度检测反馈器、加热炉温控器、中央控制电脑和张力检测仪；退火炉安装在拉丝炉下部，在退火炉下方安装有加热炉，在退火炉与加热炉之间安装有在线温度检测反馈器，在加热炉下部安装有保温炉，在保温炉下方安装有张力检测仪；
所述的在线温度检测反馈器通过信号传输线与中央控制电脑相连；所述的加热炉温控器通过电源控制线与加热炉电阻加热丝相连；所述的中央控制电脑通过控制线与加热炉温控器相连；所述的中央控制电脑通过控制线与张力检测仪相连。
2.根据权利要求1所述的一种降低单模光纤传输损耗的拉丝设备，其特征在于：所述的退火炉具有退火炉管，在退火炉管内壁中设置有保温内层和水冷夹层，保温内层采用退火炉石墨衬层，水冷夹层为螺旋式水冷却管。
3.根据权利要求1所述的一种降低单模光纤传输损耗的拉丝设备，其特征在于：在退火炉管下方15cm处，安装1~3m长的加热炉。
4.根据权利要求1所述的一种降低单模光纤传输损耗的拉丝设备，其特征在于：所述的加热炉具有加热炉管，在加热炉管上绕制有加热炉电阻加热丝。
5.根据权利要求1所述的一种降低单模光纤传输损耗的拉丝设备，其特征在于：在保温炉下部20~50cm处，设置有保温管。
6.根据权利要求1所述的一种降低单模光纤传输损耗的拉丝设备，其特征在于：所述的保温炉具有保温管，在保温管内设置有保温层，保温层采用石墨硬毡。
7.根据权利要求1所述的一种降低单模光纤传输损耗的拉丝设备，其特征在于：在线温度检测反馈器设置有在线温度检测反馈仪显示屏。
8.权利要求1所述的一种降低光纤损耗的拉丝设备的控制方法，其特征在于：
从拉丝炉中拉出的光纤1在退火炉管4内进行第一次退火，在线温度检测反馈器进行检测，将反馈信号通过信号线传输到中央控制电脑中；采用加热炉进行第二次退火，在退火炉管下方15cm处，安装1~3m长的加热炉中进行保温退火，退火温度设置在1000~1200℃，此数值可根据在线温度监测反馈器检测光纤温度反馈信号通过信号线传输到中央控制电脑中，中央控制电脑将信号反馈到加热炉温控器中，进行自动调整，由温度监测反馈器反馈实际测试信号，如果偏离设置值±10℃，加热炉温控器开始工作，将加热炉温度调控到设置温度；第三次退火在保温炉下部20~50cm处，设置保温管，内装保温层，不另外设置加温器件，使光纤通过保温管温度缓慢下降；通过以上三次退火方式，实现温度阶梯式变化，减小光纤内部残存应力，达到降低损耗的目的；
在保温管下方，安装有张力检测仪，将检测到的张力反馈到中央控制电脑中，中央控制电脑根据设定的张力值，张力值为120~200g，调整拉丝炉温度，每根棒开始拉丝前，设定该棒的拉丝张力范围和调整度，开始拉丝时，如果拉丝张力超出设定的拉丝张力范围，中央控制电脑中采集到张力检测器反馈的张力值，与设定的张力值120~200g范围，如果有差距，开始控制拉丝炉温度进行上下调整一定温度，每次调整幅度低于5℃，将张力值控制在设定的120~200g范围内，通过此方法，可以有效改善光纤的热场稳定性和张力稳定性，降低光纤损耗。
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