CN107311474B - 光纤氘处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光纤氘处理系统，包括：若干个密封容器；密封容器上设有第一压力传感器；气体控制单元，包括真空泵和氘氮混合气体管路；所述真空泵和氘氮混合气体管路连通密封容器；水循环加热单元，出水管、回水管、水箱和水泵；水箱内设有加热器；出水管分接若干个换热水管；换热水管连通密封容器的空腔；回水管上设有温度传感器；换热水管上设有流量调节器；控制单元，电性连接第一压力传感器、温度传感器、压力调节阀和加热器。本发明采用控制单元、密封容器、气体控制单元、水循环加热单元等装置组合使用，实现了自动控制氘处理工序的压力和温度，提高了数据的准确性及稳定性，节约了人力、物力及时间。

Description

光纤氘处理系统

技术领域

本发明涉及一种光纤氘处理系统，属于光纤生产设备领域。

背景技术

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。将光纤放入一个密闭的容器内，充入一定浓度的氘氮混合气体，加温加压保持一定的时间，让光纤充分接触氘气，提高光纤对OH-过敏的抗性，这个处理过程就叫氘处理。

目前，氘处理工序过程中，工人劳动强度大、工作不可靠，容易产生漏气，电加热温度不均匀、过程无监控、出现问题后不容易发现等问题。

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光纤氘处理系统。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种光纤氘处理系统，包括：

若干个密封容器，通入氘氮混合气体用于处理光纤；所述密封容器上设有用于测量内部气体压力的第一压力传感器，所述密封容器侧壁上设有空腔；

气体控制单元，包括真空泵和氘氮混合气体管路；所述真空泵和氘氮混合气体管路连通密封容器，所述氘氮混合气体管路上具有装有压力调节阀；

水循环加热单元，包括出水管、回水管、水箱和水泵；所述水箱内设有加热器；所述出水管分接若干个换热水管；所述换热水管连通空腔，用于给密封容器内部的氘氮混合气体加热；所述换热水管的出水端连接回水管，所述回水管上设有温度传感器；所述换热水管上设有流量调节器；所述水泵用于驱动水流在水箱、出水管、密封容器、回水管和换热水管之间循环流动；

控制单元，电性连接第一压力传感器、温度传感器、压力调节阀和加热器，所述控制单元用于接收第一压力传感器、温度传感器反馈的信号，并控制流量调节器的流量和压力调节阀的压力。

其中，所述密封容器包括密封容器口部结构设有密封条，所述密封条与密封容器口部的外壁形成密封的增压空腔；所述增压空腔内部连接有用于检测增压空腔内部气体压力的第二压力传感器，所述第二压力传感器电性连接控制单元，所述控制单元用于检测增压空腔内部气体压力。

其中，所述气体控制单元还包括压缩空气管路，所述压缩空气管路连通增压空腔，所述压缩空气管路上设有压力调节阀。

其中，所述密封门上设有气缸和门转壁，所述气缸电性连接控制单元；所述气缸一端固定在门转壁上，另一端固定连接气缸连接头；所述气缸连接头与安装在密封门上的销轴相连，所述气缸用于驱动密封门转动；所述密封门的中心设有转轴，所述转轴末端装有轴承装置，所述轴承装置固定在门转壁中部，用于实现门的自转。

所述密封门一侧装有减速电机，所述减速电机下方连有门轴，所述门轴与门转壁相连接，所述减速电机用于驱动门轴转动，并带动门转壁转动，进而带动密封门由内向外转动；所述减速电机电性连接控制单元；所述控制单元用于控制气缸和减速电机工作。

其中，所述密封容器本体的门口处具有凹形卡齿，所述密封条位于凹形卡齿内侧壁的底部，所述密封门上具有楔形卡齿，所述楔形卡齿剖面局部为楔形；所述凹形卡齿与楔形卡齿相啮合，用于产生轴向压力并分割成两个独立的空间，从而实现密封。

其中，所述密封容器底部设有位置传感器，所述位置传感器电性连接控制单元，所述位置传感器用于感应是否放入光纤，并反馈信息给控制单元。

其中，所述水箱上设有电子液位计，所述电子液位计电性连接控制单元，用于将水箱的液位信息反馈给控制单元。

其中，所述控制单元为可编程逻辑控制器。

(三)有益效果

本发明提供的一种光纤氘处理系统，其具有以下优点：

1、本发明采用控制单元、密封容器、气体控制单元、水循环加热单元等装置组合使用，实现了自动控制氘处理工序的压力、时间和温度，提高了数据的准确性及稳定性，节约了人力、物力及时间；控制更加优化，每个步骤都有记录，可追溯性强；工作可靠，当产生不正常情况时，会自动处理；结构更加紧凑，节约生产成本。

附图说明

图1是本发明气体控制单元的结构示意图；

图2是本发明水循环加热单元的水箱正面结构示意图；

图3是本发明水循环加热单元的水箱侧面结构示意图；

图4是本发明水循环加热单元的管路流程示意图；

图5是本发明密封容器结构示意图；

图6是本发明密封门正面结构示意图；

图7是本发明密封门楔齿的结构示意图；

图8是本发明的控制单元流程图。

1、密封容器；2、第一压力传感器；3、第二压力传感器；4、气体控制单元；5、水循环加热单元；6、真空泵；7、氘氮混合气体管路；8、换热水管；9、压力调节阀；10、出水管；11、回水管；12、水箱；13、控制单元；14、水泵；15、温度传感器；16、流量调节器；17、加热器；18、密封门；19、增压空腔；20、压缩空气管路；21、气缸；22、门转壁；23、转轴；24、轴承装置；25、减速电机；26、门轴；27、位置传感器；28、电子液位计；29、空腔；30、凹形卡齿；31、楔形卡齿；32、密封条；33、销轴。

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。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本发明提供的一种光纤氘处理系统，包括：

若干个密封容器1，通入氘氮混合气体用于处理光纤；所述密封容器1上设有用于测量内部气体压力的第一压力传感器2，所述密封容器1侧壁上设有空腔29；

气体控制单元4，包括真空泵6和氘氮混合气体管路7；所述真空泵6和氘氮混合气体管路7连通密封容器1，所述氘氮混合气体管路7上具有装有压力调节阀9；

水循环加热单元5，包括出水管10、回水管11、水箱12和水泵14；所述水箱12内设有加热器17；所述出水管10分接若干个换热水管8；所述换热水管8连通空腔29，用于给密封容器1内部的氘氮混合气体加热；所述换热水管8的出水端连接回水管11，所述回水管11上设有温度传感器15；所述换热水管8上设有流量调节器16；所述水泵14用于驱动水流在水箱12、出水管10、密封容器1、回水管11和换热水管8之间循环流动；

控制单元13，电性连接第一压力传感器2、温度传感器15、压力调节阀9和加热器17，所述控制单元13用于接收第一压力传感器2、温度传感器15反馈的信号，并控制流量调节器16的流量和压力调节阀9的压力。

其中，所述密封容器1包括密封容器口部结构设有密封条32，所述密封条32与密封容器1口部的外壁形成密封的增压空腔19；所述增压空腔19内部连接有用于检测增压空腔19内部气体压力的第二压力传感器3，所述第二压力传感器3电性连接控制单元13，所述控制单元13用于检测增压空腔19内部气体压力。

其中，所述气体控制单元4还包括压缩空气管路20，所述压缩空气管路20连通增压空腔19，所述压缩空气管路20上设有压力调节阀9。

其中，所述密封门18上设有气缸21和门转壁22，所述气缸21电性连接控制单元13；所述气缸21一端固定在门转壁22上，另一端固定连接气缸21连接头；所述气缸21连接头与安装在密封门18上的销轴相连，所述气缸21用于驱动密封门18转动，进而驱动密封门18上的楔形卡齿31与密封容器1本体的凹形卡齿30啮合；所述密封门18的中心设有转轴23，所述转轴23末端装有轴承装置24，所述轴承装置24固定在门转壁22中部，用于实现门的自转。

所述密封门18一侧装有减速电机25，所述减速电机25下方连有门轴26，所述门轴26与门转壁22相连接，所述减速电机25用于驱动门轴26转动，并带动门转壁22转动，进而带动密封门18由内向外转动；所述减速电机25电性连接控制单元13；所述控制单元13用于控制气缸21和减速电机25工作。

其中，所述密封容器1本体的门口处具有凹形卡齿30，所述密封条29位于凹形卡齿30内侧壁的底部，所述密封门18上具有楔形卡齿31，所述楔形卡齿31剖面局部为楔形；所述凹形卡齿30与楔形卡齿31相啮合，用于产生轴向压力并分割成两个独立的空间，从而实现密封。

其中，所述密封容器1底部设有位置传感器27，所述位置传感器27电性连接控制单元13，所述位置传感器27用于感应是否放入光纤，并反馈信息给控制单元13。

其中，所述水箱12上设有电子液位计28，所述电子液位计28电性连接控制单元13，用于将水箱12的液位信息反馈给控制单元13。

其中，所述控制单元13为可编程逻辑控制器。

需要说明的是，本发明中的温度传感器15、第一压力传感器2、第二压力传感器3、电子液位计28、流量调节器16和压力调节阀9均可采用市面上可以直接购买得到的电子元件。

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，整套系统全部由PLC(可编程逻辑控制器)控制，操作可自动、手动控制，在电控柜上有切换按钮。本实施例有九个密封容器1，九个密封容器1由九套子系统控制，每个容器的工作状态都可以不一样。

本发明在工作时，当位置传感器27探测到大盘光纤已到位后，(为防止误操作，应延时数秒)信号传送到PLC(可编程逻辑控制器)，PLC(可编程逻辑控制器)发出指令，带减速箱伺服电机开始动作，带动门轴26、门转壁22、密封门18旋转。在容器本体的门口部，PLC(可编程逻辑控制器)指挥气缸21动作，推动密封门18转动，实现密封门18上的凹形卡齿30与楔形卡齿31相啮合，且楔形卡齿31滑入容器本体1门口部的凹齿中，实现啮合，在密封门18的斜面作用下，产生压紧力，延时后气缸21保压。在PLC的指令下，压缩空气管路20的压缩空气冲入增压空腔19中，将容器密封。在压力传感器的传递信号后，PLC指挥真空泵6开始工作，实现抽真空——充氘氮混合气——保压——计时等一系列工作。在此过程中，压力传感器一直处于工作状态，当密封腔和容器腔压力低于下限时，会自动补气，并作好记录，便于维修人员查找问题。

当保压到时后，PLC启动开门程序。具体步骤：抽真空——回充空气——密封门18旋转放松——密封门18打开——等待取光纤。下面通过实施例进行具体说明

实施例1

一种光纤氘处理系统，包括：

若干个密封容器1，通入氘氮混合气体用于处理光纤；所述密封容器1上设有用于测量内部气体压力的第一压力传感器2，所述密封容器1侧壁上设有空腔29；

气体控制单元4，包括真空泵6和氘氮混合气体管路7；所述真空泵6和氘氮混合气体管路7连通密封容器1，所述氘氮混合气体管路7上具有装有压力调节阀9；

水循环加热单元5，包括出水管10、回水管11、水箱12和水泵14；所述水箱12内设有加热器17；所述出水管10分接若干个换热水管8；所述换热水管8连通空腔29，用于给密封容器1内部的氘氮混合气体加热；所述换热水管8的出水端连接回水管11，所述回水管11上设有温度传感器15；所述换热水管8上设有流量调节器16；所述水泵14用于驱动水流在水箱12、出水管10、密封容器1、回水管11和换热水管8之间循环流动；

控制单元13，电性连接第一压力传感器2、温度传感器15、压力调节阀9和加热器17，所述控制单元13用于接收第一压力传感器2、温度传感器15反馈的信号，并控制流量调节器16的流量和压力调节阀9的压力。

其中，所述密封容器1包括密封容器口部结构设有密封条32，所述密封条32与密封容器1口部的外壁形成密封的增压空腔19；所述增压空腔19内部连接有用于检测增压空腔19内部气体压力的第二压力传感器3，所述第二压力传感器3电性连接控制单元13，所述控制单元13用于检测增压空腔19内部气体压力。

其中，所述气体控制单元4还包括压缩空气管路20，所述压缩空气管路20连通增压空腔29，所述压缩空气管路20上设有压力调节阀9。

其中，所述密封门18上设有气缸21和门转壁22，所述气缸21电性连接控制单元13；所述气缸21一端固定在门转壁22上，另一端固定连接气缸21连接头；所述气缸21连接头与安装在密封门18上的销轴33相连，所述气缸21用于驱动密封门18转动，进而驱动密封门18上的楔形卡齿31与密封容器1本体的凹形卡齿30啮合；所述密封门18的中心设有转轴23，所述转轴23末端装有轴承装置24，所述轴承装置24固定在门转壁22中部，用于实现门的自转。

所述密封门18一侧装有减速电机25，所述减速电机25下方连有门轴26，所述门轴26与门转壁22相连接，所述减速电机25用于驱动门轴26转动，并带动门转壁22转动，进而带动密封门18由内向外转动；所述减速电机25电性连接控制单元13；所述控制单元13用于控制气缸21和减速电机25工作。

其中，所述密封容器1本体的门口处具有凹形卡齿30，所述密封条29位于凹形卡齿30内侧壁的底部，所述密封门18上具有楔形卡齿31，所述楔形卡齿31剖面局部为楔形；所述凹形卡齿30与楔形卡齿31相啮合，用于产生轴向压力并分割成两个独立的空间，从而实现密封。

其中，所述密封容器1底部设有位置传感器27，所述位置传感器27电性连接控制单元13，所述位置传感器27用于感应是否放入光纤，并反馈信息给控制单元13。

其中，所述水箱12上设有电子液位计28，所述电子液位计28电性连接控制单元13，用于将水箱12的液位信息反馈给控制单元13。

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 (6)

1.一种光纤氘处理系统，其特征在于，包括：

若干个密封容器，通入氘氮混合气体用于处理光纤；所述密封容器上设有用于测量内部气体压力的第一压力传感器，所述密封容器侧壁上设有空腔；

气体控制单元，包括真空泵和氘氮混合气体管路；所述真空泵和氘氮混合气体管路连通密封容器，所述氘氮混合气体管路上具有装有压力调节阀；

水循环加热单元，包括出水管、回水管、水箱和水泵；所述水箱内设有加热器；所述出水管分接若干个换热水管；所述换热水管连通空腔，用于给密封容器内部的氘氮混合气体加热；所述换热水管的出水端连接回水管，所述回水管上设有温度传感器；所述换热水管上设有流量调节器；所述水泵用于驱动水流在水箱、出水管、密封容器、回水管和换热水管之间循环流动；

控制单元，电性连接第一压力传感器、温度传感器、压力调节阀和加热器，所述控制单元用于接收第一压力传感器、温度传感器反馈的信号，并控制流量调节器的流量和压力调节阀的压力；

所述密封容器包括密封容器口部结构设有密封条，所述密封条与密封容器口部的外壁形成密封的增压空腔；所述增压空腔内部连接有用于检测增压空腔内部气体压力的第二压力传感器，所述第二压力传感器电性连接控制单元，所述控制单元用于检测增压空腔内部气体压力；

所述控制单元为可编程逻辑控制器。

2.如权利要求1所述的光纤氘处理系统，其特征在于，所述气体控制单元还包括压缩空气管路，所述压缩空气管路连通增压空腔，所述压缩空气管路上设有压力调节阀。

3.如权利要求2所述的光纤氘处理系统，其特征在于，所述密封门上设有气缸和门转壁，所述气缸电性连接控制单元；所述气缸一端固定在门转壁上，另一端固定连接气缸连接头；所述气缸连接头与安装在密封门上的销轴相连，所述气缸用于驱动密封门转动；所述密封门的中心设有转轴，所述转轴末端装有轴承装置，所述轴承装置固定在门转壁中部，用于实现门的自转；

所述密封门一侧装有减速电机，所述减速电机下方连有门轴，所述门轴与门转壁相连接，所述减速电机用于驱动门轴转动，并带动门转壁转动，进而带动密封门由内向外转动；所述减速电机电性连接控制单元；所述控制单元用于控制气缸和减速电机工作。

4.如权利要求3所述的光纤氘处理系统，其特征在于，所述密封容器本体的门口处具有凹形卡齿，所述密封条位于凹形卡齿内侧壁的底部，所述密封门上具有楔形卡齿，所述楔形卡齿剖面局部为楔形；所述凹形卡齿与楔形卡齿相啮合，用于产生轴向压力并分割成两个独立的空间，从而实现密封。

5.如权利要求1所述的光纤氘处理系统，其特征在于，所述密封容器底部设有位置传感器，所述位置传感器电性连接控制单元，所述位置传感器用于感应是否放入光纤，并反馈信息给控制单元。

6.如权利要求1所述的光纤氘处理系统，其特征在于，所述水箱上设有电子液位计，所述电子液位计电性连接控制单元，用于将水箱的液位信息反馈给控制单元。