CN109020186A - 一种ovd制造光纤预制棒的装置及方法 - Google Patents

一种ovd制造光纤预制棒的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109020186A
CN109020186A CN201810992598.5A CN201810992598A CN109020186A CN 109020186 A CN109020186 A CN 109020186A CN 201810992598 A CN201810992598 A CN 201810992598A CN 109020186 A CN109020186 A CN 109020186A
Authority
CN
China
Prior art keywords
deposition
powder stick
ovd
rotary chuck
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810992598.5A
Other languages
English (en)
Inventor
冯正鹏
王瑞春
刘善沛
黄利伟
王志勇
唐乾银
王俊
王小飞
叶奔
陈齐勋
雷汉林
秦爱民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd
Original Assignee
Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd filed Critical Yangtze Optical Fibre and Cable Co Ltd
Priority to CN201810992598.5A priority Critical patent/CN109020186A/zh
Publication of CN109020186A publication Critical patent/CN109020186A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
    • C03B2207/64—Angle
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
    • C03B2207/66—Relative motion

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种OVD制造光纤预制棒的装置及方法，包括有沉积腔体，沉积腔体的顶部和下部对应安设上、下同步旋转卡盘，用于夹持待外喷的芯棒，沉积腔体一侧对应上、下同步旋转卡盘竖直设置等距间隔的喷灯组，喷灯组与上下移动滑座相连，在沉积腔体的另一侧对应喷灯组设有抽风口，其特征在于腔体外侧安装有激光测径仪，激光测径仪的输出端与PLC相连，PLC的控制端与卡盘旋转控制系统相连，构成粉棒外径与旋转卡盘转速的实时反馈调控，使得整个沉积过程中粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处线速度保持恒定。本发明能提高粉棒的整体均匀性与收集率，提高了OVD粉棒制造效率和质量；反馈装置简单可靠，易于实现，稳定性强，适合规模化生产。

Description

一种OVD制造光纤预制棒的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种OVD制造光纤预制棒的装置及方法，属于光纤制造技术领域。
背景技术
在当前主流光纤预制棒技术中，采用VAD技术制作芯棒，OVD技术制作芯棒的外包层的组合有利于降低光纤母材预制棒的成本，因此一直为各大光纤厂商技术努力的方向。在芯棒的OVD外喷技术中使用的原材料一般为四氯化硅，其在氢氧火焰的作用下发生水解反应，生成主要产物二氧化硅，二氧化硅在具有一定温度梯度的范围内会发生热涌效应，故其会在棒身表面聚集。
在沉积持续进行时粉棒外径会逐渐变粗，如果转速始终保持不变，火焰与粉棒表面的交接点处的线速度会随着外径变粗而逐步提高，即较粗外径下的火焰与粉棒表面的交接点处的线速度会比较细外径下的火焰与粉棒表面的交接点处的线速度快很多，随着粉棒外径变大，差异也越大；线速度变快意味着粉棒表面在火焰包裹处滞留的时间变短，造成了层与层之间沉积温度不恒定，密度也有很大差异，易造成沉积开裂等生产不稳定现象发生，收集率也会越来越低，粉棒整体均匀性欠佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种OVD制造光纤预制棒的装置及方法，它使得沉积过程中粉棒沉积表面温度基本恒定，外喷包层的内外层之间密度均匀，从而提高粉棒的整体均匀性与收集率，提高粉棒制造效率。
本发明为解决上述所提出的问题所采用的装置技术方案为：
包括有沉积腔体，沉积腔体的顶部和下部对应安设上、下同步旋转卡盘，用于夹持待外喷的芯棒，沉积腔体一侧对应上、下同步旋转卡盘竖直设置等距间隔的喷灯组，喷灯组与上下移动滑座相连，在沉积腔体的另一侧对应喷灯组设有抽风口，其特征在于腔体外侧安装有激光测径仪，激光测径仪的输出端与PLC相连，PLC的控制端与卡盘旋转控制系统相连，构成粉棒外径与旋转卡盘转速的实时反馈调控，使得整个沉积过程中粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处线速度保持恒定。
按上述方案，所述的粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处得线速度为0.6~3.0m/s。
按上述方案，所述的上、下同步旋转卡盘得转速n随粉棒外径的增大而降低，其与沉积表面线速度V和粉棒半径的关系为：n= 30V/πR转/分钟。
按上述方案，所述的激光测径仪的激光探测点位于粉棒的中间位置处，用于检测粉棒中间较均匀位置处的粉棒直径。
按上述方案，所述的PLC与计算机的输入输出口相连接。
按上述方案，所述的激光测径仪检测中心线与喷灯组喷射中心线在水平面上成一定夹角，为30~160°。
本发明装置的使用方法的技术方案为：
打开沉积腔体，将芯棒装夹在上、下同步旋转卡盘间，输入线速度设定值，旋转卡盘以预先设置的转速带动芯棒开始旋转；
开启激光探测仪，校准激光探测值；
开启沉积原料供应系统，点燃沉积腔体内的喷灯组，原料供应系统按照各自流量设定值开始向喷灯组的各个喷灯供应原料，经过水解反应后生成的二氧化硅开始沉积在芯棒表面；
随着沉积进行，喷灯组沿预设的速度上下往复向待沉积芯棒表面喷射，待沉积芯棒表面产物堆积越来越多外径逐渐变粗，整个过程中激光测径仪连续获取数据并传输至PLC，PLC通过获取的数据对电机转速进行实时调控，构成粉棒外径与旋转卡盘转速的实时反馈调控，使得整个沉积过程中芯棒沉积表面与火焰中心落点的交点处线速度保持恒定,直到沉积结束。
按上述方案，所述的粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处得线速度为0.6~3.0m/s。
本发明的有益效果在于：1、通过实时反馈调控，能够保证整个沉积过程中粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处线速度保持恒定，使得整个沉积过程中粉棒表面温度基本恒定，外喷包层的层与层之间密度均匀，从而提高粉棒的整体均匀性与收集率，提高了OVD粉棒制造效率和质量；2、本发明的反馈装置简单可靠，易于实现，稳定性强，适合规模化生产。
附图说明
图1为本发明一个实施例的总体结构示意图。
图2为本发明一个实施例的反馈控制结构图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
本发明装置的一个实施例如图1、2所示，包括有沉积腔体1，沉积腔体的顶部和下部对应安设上、下同步旋转卡盘2，用于夹持待外喷的芯棒3，沉积腔体一侧对应上、下同步旋转卡盘竖直设置等距间隔的喷灯组4，喷灯组与上下移动滑座5相连，在沉积腔体的另一侧对应喷灯组设有抽风口6，沉积腔体外侧安装有激光测径仪7，所述的激光测径仪的激光探测点位于粉棒的中间位置处，用于检测粉棒中间较均匀位置处的粉棒直径，所述的激光测径仪检测中心线与喷灯组喷射中心线在水平面上成一定夹角，为70°。激光测径仪的输出端与PLC相连，PLC的控制端与卡盘旋转控制系统相连，构成粉棒外径与旋转卡盘转速的实时反馈调控，使得整个沉积过程中粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处线速度保持恒定，所述的粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处得线速度为0.6~3.0 m/s。PLC可与计算机相连，以便进行数据的交换和传输。
本发明沉积粉棒的过程如下：打开沉积腔体，将芯棒装夹在上、下同步旋转卡盘间，输入线速度设定值，旋转卡盘以预先设置的转速带动芯棒开始旋转；开启激光探测仪，校准激光探测值；开启沉积原料供应系统，点燃沉积腔体内的喷灯组，原料供应系统按照各自流量设定值开始向喷灯组的各个喷灯供应原料，经过水解反应后生成的二氧化硅开始沉积在芯棒表面；随着沉积进行，喷灯组沿预设的速度上下往复向待沉积芯棒表面喷射，待沉积芯棒表面产物堆积越来越多外径逐渐变粗，整个过程中激光测径仪连续获取数据并传输至PLC，PLC通过获取的数据对电机转速进行实时调控，构成粉棒外径与旋转卡盘转速的实时反馈调控，使得整个沉积过程中芯棒沉积表面与火焰中心落点的交点处线速度保持恒定,直到沉积结束。所述的粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处得线速度为0.6~3.0 m/s。所述的上、下同步旋转卡盘得转速n随粉棒外径的增大而降低，其与沉积表面线速度V和粉棒半径的关系为：n= 30V/πR转/分钟。

Claims (8)

1.一种OVD制造光纤预制棒的装置，包括有沉积腔体，沉积腔体的顶部
和下部对应安设上、下同步旋转卡盘，用于夹持待外喷的芯棒，沉积腔体一侧对应上、下同步旋转卡盘竖直设置等距间隔的喷灯组，喷灯组与上下移动滑座相连，在沉积腔体的另一侧对应喷灯组设有抽风口，其特征在于腔体外侧安装有激光测径仪，激光测径仪的输出端与PLC相连，PLC的控制端与卡盘旋转控制系统相连，构成粉棒外径与旋转卡盘转速的实时反馈调控，使得整个沉积过程中粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处线速度保持恒定。
2.按权利要求1所述的OVD制造光纤预制棒的装置，其特征在于所述的粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处得线速度为0.6~3.0 m/s。
3.按权利要求1或2所述的OVD制造光纤预制棒的装置，其特征在于所述的上、下同步旋转卡盘得转速n随粉棒外径的增大而降低，其与沉积表面线速度V和粉棒半径的关系为：n=30V/πR转/分钟。
4.按权利要求1或2所述的OVD制造光纤预制棒的装置，其特征在于所述的激光测径仪的激光探测点位于粉棒的中间位置处，用于检测粉棒中间较均匀位置处的粉棒直径。
5.按权利要求1或2所述的OVD制造光纤预制棒的装置，其特征在于所述的PLC与计算机的输入输出口相连接。
6.按权利要求1所述的OVD制造光纤预制棒的装置，其特征在于所述的激光测径仪检测中心线与喷灯组喷射中心线在水平面上成一定夹角，为30~160°。
7.一种OVD制造光纤预制棒的方法，其特征在于采用权利要求1-6中的任一装置，
打开沉积腔体，将芯棒装夹在上、下同步旋转卡盘间，输入线速度设定值，旋转卡盘以预先设置的转速带动芯棒开始旋转；
开启激光探测仪，校准激光探测值；
开启沉积原料供应系统，点燃沉积腔体内的喷灯组，原料供应系统按照各自流量设定值开始向喷灯组的各个喷灯供应原料，经过水解反应后生成的二氧化硅开始沉积在芯棒表面；
随着沉积进行，喷灯组沿预设的速度上下往复向待沉积芯棒表面喷射，待沉积芯棒表面产物堆积越来越多外径逐渐变粗，整个过程中激光测径仪连续获取数据并传输至PLC，PLC通过获取的数据对电机转速进行实时调控，构成粉棒外径与旋转卡盘转速的实时反馈调控，使得整个沉积过程中芯棒沉积表面与火焰中心落点的交点处线速度保持恒定,直到沉积结束。
8.按权利要求7所述的OVD制造光纤预制棒的方法，其特征在于所述的粉棒沉积表面与火焰中心落点的交点处得线速度为0.6~3.0 m/s。
CN201810992598.5A 2018-08-29 2018-08-29 一种ovd制造光纤预制棒的装置及方法 Pending CN109020186A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810992598.5A CN109020186A (zh) 2018-08-29 2018-08-29 一种ovd制造光纤预制棒的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810992598.5A CN109020186A (zh) 2018-08-29 2018-08-29 一种ovd制造光纤预制棒的装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109020186A true CN109020186A (zh) 2018-12-18

Family

ID=64625143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810992598.5A Pending CN109020186A (zh) 2018-08-29 2018-08-29 一种ovd制造光纤预制棒的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109020186A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110395900A (zh) * 2019-08-02 2019-11-01 长飞光纤光缆股份有限公司 一种管外法制备低衰耗光纤预制棒的沉积装置及方法
CN113072290A (zh) * 2021-04-01 2021-07-06 长飞光纤光缆股份有限公司 一种纯石英玻璃中空圆柱体的制造方法
CN113698089A (zh) * 2021-08-02 2021-11-26 浙江富通光纤技术有限公司 一种芯棒的加工方法
CN113716860A (zh) * 2021-09-15 2021-11-30 杭州金星通光纤科技有限公司 一种纵向ovd工艺沉积光纤预制棒的装置及方法
CN114507006A (zh) * 2022-03-02 2022-05-17 武汉烽火锐拓科技有限公司 一种ovd沉积工艺的生产系统及ovd沉积工艺
CN115010352A (zh) * 2022-07-01 2022-09-06 长飞光纤光缆股份有限公司 一种高均匀性石英棒材的沉积装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002090276A1 (en) * 2001-04-27 2002-11-14 Pirelli & C. S.P.A. Method for producing an optical fiber preform
CN1606534A (zh) * 2002-10-17 2005-04-13 Lg电线有限公司 在外部气相沉积法中制备光纤预制棒的方法和设备
CN107188404A (zh) * 2017-07-17 2017-09-22 江苏亨通光导新材料有限公司 一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002090276A1 (en) * 2001-04-27 2002-11-14 Pirelli & C. S.P.A. Method for producing an optical fiber preform
CN1606534A (zh) * 2002-10-17 2005-04-13 Lg电线有限公司 在外部气相沉积法中制备光纤预制棒的方法和设备
CN107188404A (zh) * 2017-07-17 2017-09-22 江苏亨通光导新材料有限公司 一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110395900A (zh) * 2019-08-02 2019-11-01 长飞光纤光缆股份有限公司 一种管外法制备低衰耗光纤预制棒的沉积装置及方法
CN113072290A (zh) * 2021-04-01 2021-07-06 长飞光纤光缆股份有限公司 一种纯石英玻璃中空圆柱体的制造方法
CN113072290B (zh) * 2021-04-01 2022-05-06 长飞光纤光缆股份有限公司 一种纯石英玻璃中空圆柱体的制造方法
CN113698089A (zh) * 2021-08-02 2021-11-26 浙江富通光纤技术有限公司 一种芯棒的加工方法
CN113698089B (zh) * 2021-08-02 2022-12-27 浙江富通光纤技术有限公司 一种芯棒的加工方法
CN113716860A (zh) * 2021-09-15 2021-11-30 杭州金星通光纤科技有限公司 一种纵向ovd工艺沉积光纤预制棒的装置及方法
CN114507006A (zh) * 2022-03-02 2022-05-17 武汉烽火锐拓科技有限公司 一种ovd沉积工艺的生产系统及ovd沉积工艺
CN115010352A (zh) * 2022-07-01 2022-09-06 长飞光纤光缆股份有限公司 一种高均匀性石英棒材的沉积装置及方法
CN115010352B (zh) * 2022-07-01 2024-01-23 长飞石英技术(武汉)有限公司 一种高均匀性石英棒材的沉积装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109020186A (zh) 一种ovd制造光纤预制棒的装置及方法
CN106219961B (zh) 一种vad制备光纤预制棒的装置及方法
CN106892555B (zh) 大尺寸光纤预制棒的制造工艺
CN105036541A (zh) 一种拉丝塔光纤预制棒自动对中装置及方法
CN105217951A (zh) 一种光纤预制棒的垂直拉伸方法及设备
CN103626392A (zh) 一种大尺寸芯棒松散体的制造装置及方法
CN204675996U (zh) 光纤预制棒制造装置
CN112624599A (zh) 一种多沉积喷灯密度均匀的控制装置及控制方法
CN107601839A (zh) 一种vad制备光纤预制棒母材的装置及方法
CN106082632A (zh) 一种自动消除管内化学汽相沉积法制备光纤预制棒过程中玻璃管弓曲度方法
CN108147653A (zh) 光纤预制棒的制造设备、制造方法及其制造系统
CN108929031A (zh) 一种vad制备光纤预制棒母材的装置及方法
CN208762412U (zh) 光纤预制棒包层沉积设备自动控制系统
CN102206040B (zh) 一种光纤预制棒的水平延伸装置及其方法
JP4239806B2 (ja) マルチモード光ファイバ母材の製造方法、マルチモード光ファイバの製造方法
CN207031267U (zh) 光纤预制棒挂棒位置调整装置
JP2012091965A (ja) ガラス母材の製造方法
CN101481207A (zh) 一种用于制造光纤预制件的装置
CN108147655A (zh) 光纤预制棒的制造设备及其制造方法
CN203782031U (zh) 一种大尺寸芯棒松散体的制造装置
CN100503495C (zh) 多孔玻璃预制品的生产方法
CN106064883B (zh) 多孔质玻璃母材的烧结方法和烧结装置
CN107056042A (zh) 光纤预制棒的喷灯
CN112299702A (zh) 自动调整沉积速度匹配目标重量的ovd沉积设备及方法
CN209442875U (zh) Vad制备光纤预制棒的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181218