CN112919797A - 一种光纤预制棒芯棒vad沉积氩气加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其技术方案要点是：包括氩气管道以及用于所述氩气管道的管道加热带，所述管道加热带包覆在所述氩气管道的圆周表面上，所述管道加热带的表面上固定安装有加热带保温夹套，所述加热带保温夹套的两侧表面分别固定连接有第一管箍和第二管箍，所述第一管箍和所述第二管箍均套装在所述氩气管道的上表面上，所述第一管箍和所述第二管箍的结构相同，所述加热带保温夹套的表面上固定安装有测温传感器，控制氩气管道维持在一个稳定的温度中，通过测温传感器测温和控温加热实现温度的闭环控制，从而精确控制管道的加热温度，能够解决原本光纤预制棒成品棒光学性能不合格的问题。
Description
技术领域
本发明涉及光纤预制棒制备技术领域，具体涉及一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置。
背景技术
光纤预制棒是光纤拉丝工序最主要及最关键的原材料，其有芯棒和外包层组成。目前，光纤预制棒制造可以通过全合成工艺方法实现，即VAD+OVD联合生产工艺，其中VAD工艺主要是生产芯棒，通过OVD工艺在芯棒表面沉积外包层而高效率的生产光纤预制棒。主要通过以下工艺步骤来制造：(1)通过VAD(轴向汽相沉积法)沉积一定直径和长度要求的光纤预制棒。(2)对光纤预制棒进行脱水烧结。(3)测试合格后进行切割、接棒。(4)接好的预制棒进行全跳动测试，测试满足工艺要求的预制棒，装夹到拉伸设备上，然后根据OVD工艺需求，拉伸成不同直径的预制芯棒，(5)将拉伸好的预制芯棒再一次运到切割机床间，根据OVD工艺需求，切割成一定长度的芯棒，(6)将切割好的芯棒运到氢氧焰接棒机床或者等离子机床上，连同尾棒一起熔接成一根OVD沉积需要的完整的预制芯棒；(7)对完整的预制芯棒进行全跳动测试，将满足工艺要求预制芯棒，运到洁净度为5千级要求的酸洗间，进行酸洗工序，(8)芯棒酸洗工序完成后，运回OVD沉积车间，供给OVD沉积设备用。其中，VAD沉积芯层锗料蒸发方式采用鼓泡法，通过在锗蒸发罐中通入氩气将蒸发的锗料带入到芯灯中燃烧，故通入的氩气温度必须稳定，不然很难控制实际锗料的流量和压力。因此，光纤预制棒VAD沉积时对氩气管道进行实时加热控制，控制通入到锗料蒸发罐中氩气的温度，使其稳定从而精确控制锗料的流量和压力稳定，保光纤预制棒光学特性稳定，避免不必要的芯棒报废就显得非常重要。
现有技术中，氩气管道加热的时候，保温效果差，无法精准控制加热的温度，导致光纤预制棒成品棒光学性能不合格。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，包括氩气管道以及用于所述氩气管道的管道加热带，所述管道加热带包覆在所述氩气管道的圆周表面上，所述管道加热带的表面上固定安装有加热带保温夹套，所述加热带保温夹套的两侧表面分别固定连接有第一管箍和第二管箍，所述第一管箍和所述第二管箍均套装在所述氩气管道的上表面上，所述第一管箍和所述第二管箍的结构相同，所述加热带保温夹套的表面上固定安装有测温传感器，所述氩气管道的一侧设有接线盒，所述接线盒内安装有两个支撑板，所述接线盒内分别设有温控表、断路器、固态继电器和温度传感器，所述温控表、所述断路器、所述固态继电器和所述温度传感器均固定安装在两个所述支撑板上。
优选的，所述管道加热带为硅橡胶管道加热带，所述管道加热带内部镶嵌有多个等距分布的电阻加热丝。
优选的，所述断路器通过导线与所述温控表电性连接，所述温控表通过导线与所述固态继电器电性连接，所述固态继电器通过导线与所述管道加热带电性连接。
优选的，所述第一管箍包括弧形卡件、垂直连接部和固定螺钉，所述弧形卡件与所述垂直连接部一体成型，所述固定螺钉与所述垂直连接部固定连接。
优选的，所述弧形卡件的下表面上连接有橡胶垫，所述橡胶垫包覆在所述氩气管道的圆周表面上。
优选的，所述垂直连接部的一侧设置有环形弹簧垫片，所述环形弹簧垫片套装在所述固定螺钉上。
优选的，所述加热带保温夹套包括外表防护层、玻璃纤维保暖层和气凝胶毡层，所述外表防护层固定连接在所述玻璃纤维保暖层的上端，所述气凝胶毡层固定安装在所述玻璃纤维保暖层的下端。
优选的，所述接线盒的外侧表面上固定安装有T型块，所述接线盒设有安装座，所述安装座上设有T型槽，所述T型块滑动安装在所述T型槽内。
优选的，所述接线盒的一侧铰接有开关门，所述开关门上设有可视窗口。
优选的，所述接线盒的内壁上设有多个导向槽，所述支撑板滑动安装在所述导向槽内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置中，通过断路器送电开启温控表，对温控表进行参数设置，再开启固态继电器，通过调节温控表上的目标温度，信号输送至固态继电器，再由固态继电器控制管道加热带开闭，温度未到目标温度，加热开启；温度到达目标温度，加热关闭；由此控制氩气管道维持在一个稳定的温度中，通过测温传感器测温和控温加热实现温度的闭环控制，从而精确控制管道的加热温度，能够解决原本光纤预制棒成品棒光学性能不合格的问题，通过设有的加热带保温夹套，有效的提高管道加热带加热后保温的时间，提高保温效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图之一；
图2为本发明的结构示意图之二；
图3为本发明的结构示意图之三；
图4为本发明的结构剖视图；
图5为图1中A处的放大图；
图6为主电路控制图；
图7为温控表接线图。
图中：1、氩气管道；2、管道加热带；3、加热带保温夹套；31、外表防护层；32、玻璃纤维保暖层；33、气凝胶毡层；4、第一管箍；41、弧形卡件；42、垂直连接部；43、固定螺钉；5、第二管箍；6、测温传感器；7、接线盒；8、温控表；9、断路器；10、固态继电器；11、温度传感器；12、支撑板；13、电阻加热丝；14、橡胶垫；15、环形弹簧垫片；16、T型块；17、安装座；18、T型槽；19、开关门；20、可视窗口；21、导向槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图7，本发明提供一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其中技术方案如下：
包括氩气管道1以及用于氩气管道1的管道加热带2，管道加热带2包覆在氩气管道1的圆周表面上，管道加热带2的表面上固定安装有加热带保温夹套3，加热带保温夹套3的两侧表面分别固定连接有第一管箍4和第二管箍5，第一管箍4和第二管箍5均套装在氩气管道1的上表面上，第一管箍4和第二管箍5的结构相同，加热带保温夹套3的表面上固定安装有测温传感器6，氩气管道1的一侧设有接线盒7，接线盒7内安装有两个支撑板12，接线盒7内分别设有温控表8、断路器9、固态继电器10和温度传感器11，温控表8、断路器9、固态继电器10和温度传感器11均固定安装在两个支撑板12上，通过断路器9送电开启温控表8，对温控表8进行参数设置，再开启固态继电器10，通过调节温控表8上的目标温度，信号输送至固态继电器10，再由固态继电器10控制管道加热带开闭，温度未到目标温度，加热开启；温度到达目标温度，加热关闭；由此控制氩气管道1维持在一个稳定的温度中，通过测温传感器6测温和控温加热实现温度的闭环控制，从而精确控制管道的加热温度，能够解决原本光纤预制棒成品棒光学性能不合格的问题，通过设有的加热带保温夹套3，有效的提高管道加热带2加热后保温的时间，提高保温效果，通过第一管箍4和第二管箍5有效的将管道加热带2与加热带保温夹套3固定安装在氩气管道1上防止脱落，测温传感器6为现有技术，采用型号为PT100的测温传感器，温度传感器11为现有技术，采用型号为MH150温度传感器11，温控表8为现有技术，采用型号为FB900温控表8，断路器9为现有技术，采用型号为LW36126断路器，固态继电器10为现有技术，采用型号为JGJ12固态继电器。
本实施例中，优选的，管道加热带2为硅橡胶管道加热带，管道加热带2内部镶嵌有多个等距分布的电阻加热丝13，硅橡胶管道加热带的弹性较好，耐高温，硅橡胶的透气性好方便加热，通过内部镶嵌有多个等距分布的电阻加热丝13有利于提高加热的均匀性。
本实施例中，优选的，断路器9通过导线与温控表8电性连接，温控表8通过导线与固态继电器10电性连接，固态继电器10通过导线与管道加热带2电性连接，断路器9通过导线与温控表8电性连接方便控制温控表8的使用，温控表8通过导线与固态继电器10电性连接，通过调节温控表8上的目标温度，信号输送至固态继电器10，再由固态继电器10控制管道加热带开闭。
本实施例中，优选的，第一管箍4包括弧形卡件41、垂直连接部42和固定螺钉43，弧形卡件41与垂直连接部42一体成型，固定螺钉43与垂直连接部42固定连接，设有的弧形卡件41与垂直连接部42一体成型，有利于提高结构强度，设有的固定螺钉43方便垂直连接部42进行固定。
本实施例中，优选的，弧形卡件41的下表面上连接有橡胶垫14，橡胶垫14包覆在氩气管道1的圆周表面上，弧形卡件41的下表面上连接的橡胶垫14质地较软，能够较好的贴合在氩气管道1上，防止弧形卡件41对氩气管道1对表面进行防护，防止受到损伤。
本实施例中，优选的，垂直连接部42的一侧设置有环形弹簧垫片15，环形弹簧垫片15套装在固定螺钉43上，垂直连接部42的一侧设置有环形弹簧垫片15有利于提高固定螺钉43连接的牢固性，成本较低，安装方便。
本实施例中，优选的，加热带保温夹套3包括外表防护层31、玻璃纤维保暖层32和气凝胶毡层33，外表防护层31固定连接在玻璃纤维保暖层32的上端，气凝胶毡层33固定安装在玻璃纤维保暖层32的下端，设有的外表防护层31有利于提高加热带保温夹套3的防护性能，减小加热带保温夹套3受到损坏，设有的玻璃纤维保暖层32和气凝胶毡层33均具有较好的保温性能，有效的提高加热带保温夹套3的保温效果。
本实施例中，优选的，接线盒7的外侧表面上固定安装有T型块16，接线盒7设有安装座17，安装座17上设有T型槽18，T型块16滑动安装在T型槽18内，接线盒7的外侧表面上固定安装有T型块16与安装座17上设有T型槽18相互配合，便于将接线盒7安装在安装座17上。
本实施例中，优选的，接线盒7的一侧铰接有开关门19，开关门19上设有可视窗口20，铰接的开关门19，有利于保护内部设备不受到损坏，设有的可视窗口20内部设备的工作状态。
本实施例中，优选的，接线盒7的内壁上设有多个导向槽21，支撑板12滑动安装在导向槽21内，接线盒7的内壁上设有的多个导向槽21，方便支撑板12滑动安装，便于拆卸，有利于提高接线盒7的空间占有率。
本发明的工作原理及使用流程：
通过断路器9送电开启温控表8，对温控表8进行参数设置，再开启固态继电器10，通过调节温控表8上的目标温度，信号输送至固态继电器10，再由固态继电器10控制管道加热带开闭，温度未到目标温度，加热开启；温度到达目标温度，加热关闭；由此控制氩气管道1维持在一个稳定的温度中，通过测温传感器6测温和控温加热实现温度的闭环控制，从而精确控制管道的加热温度，能够解决原本光纤预制棒成品棒光学性能不合格的问题，通过设有的加热带保温夹套3，有效的提高管道加热带2加热后保温的时间，提高保温效果，通过第一管箍4和第二管箍5有效的将管道加热带2与加热带保温夹套3固定安装在氩气管道1上防止脱落。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，包括氩气管道(1)以及用于所述氩气管道(1)的管道加热带(2)，其特征在于：所述管道加热带(2)包覆在所述氩气管道(1)的圆周表面上，所述管道加热带(2)的表面上固定安装有加热带保温夹套(3)，所述加热带保温夹套(3)的两侧表面分别固定连接有第一管箍(4)和第二管箍(5)，所述第一管箍(4)和所述第二管箍(5)均套装在所述氩气管道(1)的上表面上，所述第一管箍(4)和所述第二管箍(5)的结构相同，所述加热带保温夹套(3)的表面上固定安装有测温传感器(6)，所述氩气管道(1)的一侧设有接线盒(7)，所述接线盒(7)内安装有两个支撑板(12)，所述接线盒(7)内分别设有温控表(8)、断路器(9)、固态继电器(10)和温度传感器(11)，所述温控表(8)、所述断路器(9)、所述固态继电器(10)和所述温度传感器(11)均固定安装在两个所述支撑板(12)上。
2.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其特征在于：所述管道加热带(2)为硅橡胶管道加热带，所述管道加热带(2)内部镶嵌有多个等距分布的电阻加热丝(13)。
3.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其特征在于：所述断路器(9)通过导线与所述温控表(8)电性连接，所述温控表(8)通过导线与所述固态继电器(10)电性连接，所述固态继电器(10)通过导线与所述管道加热带(2)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其特征在于：所述第一管箍(4)包括弧形卡件(41)、垂直连接部(42)和固定螺钉(43)，所述弧形卡件(41)与所述垂直连接部(42)一体成型，所述固定螺钉(43)与所述垂直连接部(42)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其特征在于：所述弧形卡件(41)的下表面上连接有橡胶垫(14)，所述橡胶垫(14)包覆在所述氩气管道(1)的圆周表面上。
6.根据权利要求4所述的一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其特征在于：所述垂直连接部(42)的一侧设置有环形弹簧垫片(15)，所述环形弹簧垫片(15)套装在所述固定螺钉(43)上。
7.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其特征在于：所述加热带保温夹套(3)包括外表防护层(31)、玻璃纤维保暖层(32)和气凝胶毡层(33)，所述外表防护层(31)固定连接在所述玻璃纤维保暖层(32)的上端，所述气凝胶毡层(33)固定安装在所述玻璃纤维保暖层(32)的下端。
8.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其特征在于：所述接线盒(7)的外侧表面上固定安装有T型块(16)，所述接线盒(7)设有安装座(17)，所述安装座(17)上设有T型槽(18)，所述T型块(16)滑动安装在所述T型槽(18)内。
9.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其特征在于：所述接线盒(7)的一侧铰接有开关门(19)，所述开关门(19)上设有可视窗口(20)。
10.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒芯棒VAD沉积氩气加热装置，其特征在于：所述接线盒(7)的内壁上设有多个导向槽(21)，所述支撑板(12)滑动安装在所述导向槽(21)内。
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