CN107144418A - 用于光纤氢损测试处理系统的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于光纤氢损测试处理系统的设备，包括：氢损试验桶装有压力传感器和温度传感器；水循环加热系统包括水罐、循环泵、加热器和换热水管；气液控制系统，包括氢氮混合气体阀、氮气阀、流量计和放气阀；氢氮混合气体阀、氮气阀和放气阀连接氢损试验桶；控制单元，电性连接氢氮混合气体阀、氮气阀、放气阀、压力传感器、温度传感器和加热器；控制单元用于接受压力传感器、温度传感器反馈的信息，控制氢氮混合气体阀、氮气阀、放气阀和加热器的开启或关闭。本发明采用控制单元、氢损试验桶和气液控制系统等装置组合，实现了自动控制氢损测试压力和温度，提高了数据的准确性及稳定性，减少了重复测试的概率，节约了人力、物力及时间。

Description

用于光纤氢损测试处理系统的设备

技术领域

本发明涉及一种用于光纤氢损测试处理系统的设备，属于光纤检测设备领域。

背景技术

光纤氢损是由于氢气的原因在光纤中引起附加损耗的一种现象。是氢气扩散进入光纤玻璃中和玻璃中的缺陷发生反应，在1240nm、1383nm、1530nm波长上造成光纤衰减增加的过程。氢损试验是对常态氢损过程的一种加速模拟过程，是为了验证氘处理过程是否有效降低或消除光纤内缺陷，检测1240nm、1383nm波长在氢损过程中的衰减程度。试验评判：波长附加衰减1240nm≥0.03dB/km,1383nm≤0.01dB/km，试验后1383nm波长衰减小于试验前1310nm波长衰减。

在光纤生产过程中，光纤预制棒经过拉丝、筛选、检测、氘处理、性能试验(含氢损试验)、入库。通过高温拉丝得到光纤存在着缺陷，这些缺陷的存在会导致光纤在氢损后附加损耗明显增加，使得氢损后在1383±3nm的衰减系数大于了1310nm规定的衰减系数，不符合低水峰光纤的标准。含有缺陷的光纤通过氘处理的方法可以防止因氢损而导致1383±3nm的衰减系数增大。氘处理是否有效，无法直接通过检测衰减系数来判断，只能通过“氢损试验”来验证光纤氘处理过程是否降低和消除光纤内的缺陷，不会因光纤氢损再导致衰减增大。

目前的氢损试验工作常用人工控制气压，加温及试验时间等参数。人工控制存在测试精度较差，容易出现人为误差的系统缺陷，且由于密闭性容器高温工作状态下会使密封条老化出现漏气等异常情况，经常需要重复试验，浪费时间、人力及物力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种自动化控制的用于光纤氢损测试处理系统的设备。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种用于光纤氢损测试处理系统的设备，包括：

氢损试验桶，安装有压力传感器和温度传感器；

水循环加热系统，包括水罐、循环泵、加热器和换热水管，所述加热器安装在水罐上，用于给水罐内水加热；所述水罐连通换热水管，所述循环泵安装在换热水管上，用于驱动水流在水罐及换热水管内循环流动；所述换热水管至少局部深入氢损试验桶内；

气液控制系统，包括氢氮混合气体阀、氮气阀、流量计和放气阀；所述氢氮混合气体阀、氮气阀和放气阀连接氢损试验桶；所述流量计位于氢氮混合气体阀后端的管路上，所述氢氮混合气体阀用于控制氢气或氢气混合气输入到氢损试验桶中；所述氮气阀用于将控制氮气输入到氢损试验桶中；所述流量计用于控制通入氢损试验桶的氢氮混合气体的流量；

控制单元，电性连接氢氮混合气体阀、氮气阀、放气阀、压力传感器、流量计、温度传感器和加热器；所述控制单元用于接受压力传感器、温度传感器反馈的信息，并控制氢氮混合气体阀、氮气阀、放气阀和加热器的开启或关闭，以及控制通入氢损试验桶的氢氮混合气体的流量。

其中，还包括补水阀，所述补水阀通过水管连接水罐，所述补水阀用于补充水水罐内液位；所述补水阀电性连接控制单元。

其中，所述水罐上还包括高低液位计，所述高低液位计安装在水罐一侧；所述高低液位计电性连接控制单元，所述控制单元还用于接收高低液位计反馈的信息，并调节补水阀的开启或关闭。

其中，所述水循环加热系统还设有警报消除按钮和报警灯，所述警报消除按钮、报警灯电性连接控制单元。

其中，所述氢损试验桶上还设有泄气安全阀，所述泄气安全阀用于防止氢损试验桶超出预定安全压力。

其中，所述氢损试验桶上还连接压力表，所述压力表用于检测氢损试验桶内气体压力。

其中，所述控制单元为可编程逻辑控制器。

(三)有益效果

本发明提供的一种用于光纤氢损测试处理系统的设备，其具有以下优点：

1、本发明采用控制单元、氢损试验桶和气液控制系统等装置组合使用，实现了自动控制氢损测试压力和温度，提高了数据的准确性及稳定性，减少了重复测试的概率，节约了人力、物力及时间。

2、本发明采用与控制单元相连的补水阀和高低液位计，实现自动地对水循环加热系统进行补水，保证水罐内的液体的液位水平，避免了水烧干后出现空烧的风险。

3、本发明在氢损试验桶上连接压力表，实现了操作人员巡检时，可以直接观察氢损试验桶上的气体压力并与控制单元显示的气体压力进行对比，采用双重保障的压力控制，将氢气泄漏风险降到最低，并降低了重复测试的可能性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是氢损试验桶结构图；

图3是本发明的控制单元流程图。

1、氢损试验桶；2、压力传感器；3、温度传感器；4、水循环加热系统；5、水罐；6、循环泵；7、加热器；8、换热水管；9、气液控制系统；10、氢氮混合气体阀；11、氮气阀；12、放气阀；13、控制单元；14、补水阀；15、高低液位计；16、警报消除按钮；17、报警灯；18、泄气安全阀；19、压力表；20、流量计。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明中一种用于光纤氢损测试处理系统的方法，该方法包括以下步骤：

将待氢损试验样品光纤放入氢损试验桶1内；

将4L/min氮气通入到氢损试验桶1中吹扫30分钟，置换出氢损试验桶1内空气；

将氢气浓度1％的氢氮混合气放入氢损试验桶1内至压力到达0.03Mpa；

将氢损试验桶1内温度加热至(60～70)℃，试验时间(14～16)小时；

将4L/min氮气通入到氢损试验桶1中吹扫30分钟，置换出桶内氢气；

将氢损试验桶1内气体放空。

如图1、图2、图3所示，本发明提供的一种用于光纤氢损测试处理系统的设备，包括：

氢损试验桶1，安装有压力传感器2和温度传感器3；

水循环加热系统4，包括水罐5、循环泵6、加热器7和换热水管8，所述加热器7安装在水罐5上，用于给水罐5内水加热；所述水罐5连通换热水管8，所述循环泵6安装在换热水管8上，用于驱动水流在水罐5及换热水管8内循环流动；所述换热水管8至少局部深入氢损试验桶1内；

气液控制系统9，包括氢氮混合气体阀10、氮气阀11、流量计20和放气阀12；所述氢氮混合气体阀10、氮气阀11和放气阀12连接氢损试验桶1；所述流量计20位于氢氮混合气体阀10后端的管路上，所述氢氮混合气体阀10用于控制氢气或氢气混合气输入到氢损试验桶1中；所述氮气阀11用于将控制氮气输入到氢损试验桶中；所述流量计20用于控制通入氢损试验桶1的氢氮混合气体的流量；

控制单元13，电性连接氢氮混合气体阀10、氮气阀11、放气阀12、压力传感器2、流量计20、温度传感器3和加热器7；所述控制单元13用于接受压力传感器2、温度传感器3反馈的信息，并控制氢氮混合气体阀10、氮气阀11、放气阀12和加热器7的开启或关闭，以及控制通入氢损试验桶1的氢氮混合气体的流量。

需要说明的是，本发明控制单元13内置有计时模块，控制单元13接受压力传感器2、温度传感器3反馈的信息，并控制氢氮混合气体阀10、氮气阀11、流量计20、放气阀12和加热器7的即时或按照预定的时间开启或关闭。

其中，还包括补水阀14，所述补水阀14通过水管连接水罐5，所述补水阀14用于补充水罐5内液位；所述补水阀14电性连接控制单元13。

其中，所述水罐5上还包括高低液位计15，所述高低液位计15安装在水罐5一侧；所述高低液位计15电性连接控制单元13，所述控制单元13还用于接收高低液位计15反馈的信息，并调节补水阀14的开启或关闭。

其中，所述水循环加热系统4还设有警报消除按钮16和报警灯17，所述电性连接控制单元13。

需要说明的是，本发明中的氢氮混合气体阀10、氮气阀11、放气阀12、压力传感器2、流量计20、温度传感器3、补水阀14、警报消除按钮16、报警灯17和加热器7均可采用市面上可以直接购买得到的电子元件。

其中，所述氢损试验桶1上还设有泄气安全阀18，所述泄气安全阀18用于防止氢损试验桶1超出预定安全压力。

其中，所述氢损试验桶1上还连接压力表19，所述压力表19用于检测氢损试验桶1内气体压力。

其中，所述控制单元13为可编程逻辑控制器。

需要说明的是，控制单元13也可以连接计算机系统，实现联网控制。

上述实施例中，为氢损试验桶1上包括桶身和桶盖，桶身与桶盖通过活动铰链相连，并采用活结螺栓和蝴蝶螺帽实现密封相连，在桶身与桶盖的连接处还设有O型圈。

本发明在工作时，将待测光纤放入氢损试验桶1内，由PLC(可编程逻辑控制器)控制打开氮气阀11、流量计20及放气阀12并控制流量为4L/min的氮气对放入氢损试验桶1内光纤进行吹扫30分钟，并置换出桶内空气；将氢气浓度1％的氢氮混合气放入氢损试验桶1内至压力到达0.03Mpa，打开水循环加热系统4，使用加热器7对水罐5内液体进行加热，并打开循环泵6，使得水在换热水管8和水罐5中进行循环，并由PLC(可编程逻辑控制器)控制加热管加热至设定温度65℃±5℃(运行时温度低于60℃或高于70℃报警灯17进行蜂鸣及闪烁同时由PLC对报警进行记录并停止设备运行)，同时高低液位计15检测液位，如液位低至高低液位计15预设的最低液位时，反馈信号给PLC，PLC控制补水阀14进行补水至水罐5中，防止加热管干烧。当水罐5内液位高于预设的最高液位时，报警灯17进行蜂鸣及闪烁同时由PLC对报警进行记录并停止设备运行。

吹扫过程由PLC进行计时30分钟，计时结束后由PLC控制关闭氮气阀11及放气阀12并打开氢气氮气阀11放入氢氮混合气当压力表19压力达到设定值0.03Mpa时反馈信号给PLC关闭氢气氮气阀11，当桶内温度到达设定温度65℃±5℃时由PLC计时试验16小时，试验时全过程由PLC监控压力，当容器内压力低于0.02Mpa时进行补气至设定压力0.03Mpa并进行记录。计时结束后关闭氢气氮气阀11，关闭水循环加热系统4，由PLC控制打开氮气阀11及放气阀12并控制流量计的流量为4L/min对放入氢损试验桶1内光纤进行吹扫，吹扫过程由PLC进行计时30分钟，计时结束后先关闭氮气阀11再关闭放气阀12，至此试验结束。

下面通过两个实施例进行具体说明

实施例1

用于光纤氢损测试处理系统的设备，氢损试验桶1，安装有压力传感器2和温度传感器3；

水循环加热系统4，包括水罐5、循环泵6、加热器7和换热水管8，所述加热器7安装在水罐5上，用于给水罐5内水加热；所述水罐5连通换热水管8，所述循环泵6安装在换热水管8上，用于驱动水流在水罐5及换热水管8内循环流动；所述换热水管8至少局部深入氢损试验桶1内；

气液控制系统9，包括氢氮混合气体阀10、氮气阀11、流量计20和放气阀12；所述氢氮混合气体阀10、氮气阀11和放气阀12连接氢损试验桶1；所述流量计20位于氢氮混合气体阀10后端的管路上，所述氢氮混合气体阀10用于控制氢气或氢气混合气输入到氢损试验桶1中；所述氮气阀11用于将控制氮气输入到氢损试验桶中；所述流量计20用于控制通入氢损试验桶1的氢氮混合气体的流量；

控制单元13，电性连接氢氮混合气体阀10、氮气阀11、放气阀12、压力传感器2、流量计20、温度传感器3和加热器7；所述控制单元13用于接受压力传感器2、温度传感器3反馈的信息，并控制氢氮混合气体阀10、氮气阀11、放气阀12和加热器7的开启或关闭，以及通入氢损试验桶1的氢氮混合气体的流量。

其中，还包括补水阀14，所述补水阀14通过水管连接水罐5；所述补水阀14电性连接控制单元13。

其中，所述水罐5上还包括高低液位计15，所述高低液位计15安装在水罐5一侧；所述高低液位计15电性连接控制单元13，所述控制单元13还用于接收高低液位计15反馈的信息，并调节补水阀14的开启或关闭。

其中，所述水循环加热系统4还设有警报消除按钮16和报警灯17，所述电性连接控制单元13。

其中，所述氢损试验桶1上还设有有泄气安全阀18。

其中，所述氢损试验桶1上还连接压力表19。

其中，所述控制单元13为可编程逻辑控制器。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (7)

1.一种用于光纤氢损测试处理系统的设备，其特征在于，包括：

氢损试验桶，安装有压力传感器和温度传感器；

水循环加热系统，包括水罐、循环泵、加热器和换热水管，所述加热器安装在水罐上，用于给水罐内水加热；所述水罐连通换热水管，所述循环泵安装在换热水管上，用于驱动水流在水罐及换热水管内循环流动；所述换热水管至少局部深入氢损试验桶内；

气液控制系统，包括氢氮混合气体阀、氮气阀、流量计和放气阀；所述氢氮混合气体阀、氮气阀和放气阀连接氢损试验桶；所述流量计位于氢氮混合气体阀后端的管路上，所述氢氮混合气体阀用于控制氢气或氢气混合气输入到氢损试验桶中；所述氮气阀用于将控制氮气输入到氢损试验桶中；所述流量计用于控制通入氢损试验桶的氢氮混合气体的流量；

控制单元，电性连接氢氮混合气体阀、氮气阀、放气阀、压力传感器、流量计、温度传感器和加热器；所述控制单元用于接受压力传感器、温度传感器反馈的信息，并控制氢氮混合气体阀、氮气阀、放气阀和加热器的开启或关闭，以及控制通入氢损试验桶的氢氮混合气体的流量。

2.如权利要求1所述的用于光纤氢损测试处理系统的设备，其特征在于，还包括补水阀，所述补水阀通过水管连接水罐，所述补水阀用于补充水水罐内液位；所述补水阀电性连接控制单元。

3.如权利要求2所述的用于光纤氢损测试处理系统的设备，其特征在于，所述水罐上还包括高低液位计，所述高低液位计安装在水罐一侧；所述高低液位计电性连接控制单元，所述控制单元还用于接收高低液位计反馈的信息，并调节补水阀的开启或关闭。

4.如权利要求3所述的用于光纤氢损测试处理系统的设备，其特征在于，所述水循环加热系统还设有警报消除按钮和报警灯，所述警报消除按钮、报警灯电性连接控制单元。

5.如权利要求1所述的用于光纤氢损测试处理系统的设备，其特征在于，所述氢损试验桶上还设有泄气安全阀，所述泄气安全阀用于防止氢损试验桶超出预定安全压力。

6.如权利要求5所述的用于光纤氢损测试处理系统的设备，其特征在于，所述氢损试验桶上还连接压力表，所述压力表用于检测氢损试验桶内气体压力。

7.如权利要求1至6任意一项权利要求所述的用于光纤氢损测试处理系统的设备，其特征在于，所述控制单元为可编程逻辑控制器。