CN114323997B - 一种大芯径光纤筛选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大芯径光纤筛选装置，包括框架、换向滑轮组件和张力产生组件，换向滑轮组件设置有两组；每组所述换向滑轮组件均包括支撑板和换向滑轮，支撑板安装在所述框架上，所述换向滑轮安装在所述支撑板上；第一换向滑轮组件、张力产生组件和第二换向滑轮组件沿着光纤的传送方向依次布置；所述张力产生组件包括支座和张力产生滑轮，所述支座安装在所述框架上，所述张力产生滑轮安装在所述支座上，以让光纤绕在张力产生滑轮上的一段产生张力。本筛选装置可以对待检测大芯径光纤进行全方位强度检测，规避了常规筛选模式对大芯经光纤无法筛选或有对外涂层的破坏风险，维护保养要求低，设备利用率高，操作流程简单。

Description

一种大芯径光纤筛选装置

技术领域

本发明属于光纤生产测试装置领域，更具体地，涉及一种大芯径光纤筛选装置。

背景技术

在光纤生产环节中，需要借助筛选设备对大芯径光纤的强度进行测试，筛选机光纤生产测试环节必不可少的关键设备。

目前有传统制动轮筛选试验机和固定重量筛选试验机来进行筛选强度检测，传统制动轮筛选试验机是依靠放线盘和收线盘之间的速度差来在光纤上产生张力，而固定重量筛选试验机是依靠固定重量的负载施加载荷在光纤上，从而让光纤产生张力，而对于玻璃部分的直径为200μm～1200μm的大芯径的光纤，这两种试验机对光纤施加的张力很大，而且采用皮带轮将大芯径的光纤压在轮子上，施加的张力过大，大于光纤涂层的附着力了，光纤涂层就易被从玻璃部分上剥离下来，从而使光纤受损。因此，传统制动轮筛选试验机和固定重量筛选试验机无法满足大芯径的光纤的生产检测需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种大芯径光纤筛选装置，通过光纤绕过张力产生滑轮时，张力产生滑轮让光纤因为弯曲而产生一个张力，通过加载恒定弯曲应变将抗张负荷力加到一根完整的连续长度的光纤上，适用于对玻璃部分的直径为200μm～1200μm的大芯径的光纤进行强度检测。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，包括框架、换向滑轮组件和张力产生组件，其中：

所述换向滑轮组件设置有两组，分别为第一换向滑轮组件和第二换向滑轮组件；

每组所述换向滑轮组件均包括支撑板和换向滑轮，并且所述支撑板安装在所述框架上，所述换向滑轮安装在所述支撑板上；

所述第一换向滑轮组件、张力产生组件和第二换向滑轮组件沿着光纤的传送方向依次布置，以让光纤依次绕过所述第一换向滑轮组件、张力产生组件和第二换向滑轮组件；

所述张力产生组件包括支座和张力产生滑轮，所述支座安装在所述框架上，所述张力产生滑轮安装在所述支座上，以让光纤绕在张力产生滑轮上的一段产生张力。

优选地，所述张力产生组件具有一个所述张力产生滑轮和两个导向轮，张力产生滑轮和两个导向轮的中心线均为水平且相互平行，它们的中心线呈等腰三角形布置，两个导向轮上下对称布置，分别为上导向轮和下导向轮，并且上导向轮的用于与光纤贴合的圆周面的最低点和张力产生滑轮的用于与光纤贴合的圆周面的最高点在同一水平面上，下导向轮的用于与光纤贴合的圆周面的最高点和张力产生滑轮的用于与光纤贴合的圆周面的最低点在同一水平面上，从而使被张力产生滑轮换向前和换向后的两段直线的光线相互平行。

优选地，所述张力产生组件设置有四个，分别为第一张力产生组件、第二张力产生组件、第三张力产生组件和第四张力产生组件，并且它们按从上至下的顺序依次布置在框架的同一侧；

以第一换向滑轮组件的第一换向滑轮的中心线为基准轴，所述第一张力产生组件的第一张力产生滑轮的中心线与基准轴垂直，所述第二张力产生组件的第二张力产生滑轮的中心线与基准轴的夹角为45°，所述第三张力产生组件的第三张力产生滑轮的中心线与基准轴的夹角为45°，并且第二张力产生组件的第二张力产生滑轮的中心线与第三张力产生组件的第三张力产生滑轮的中心线垂直，所述第四张力产生组件的第四张力产生滑轮的中心线与基准轴平行，从而使光纤在各个张力产生滑轮上的弯曲方向不同；

所述第一张力产生组件的第一上导向轮和第一换向滑轮组件的第一换向滑轮的相对位置使得与第一上导向轮和第一换向滑轮都相切的一段直的光纤保持竖直；

所述第二张力产生组件的第二上导向轮和第一张力产生组件的第一下导向轮的相对位置使得与第二上导向轮和第一下导向轮都相切的一段直的光纤保持竖直；

所述第三张力产生组件的第三上导向轮和第二张力产生组件的第二下导向轮的相对位置使得与第三上导向轮和第二下导向轮都相切的一段直的光纤保持竖直；

所述第四张力产生组件的第四上导向轮和所述第三张力产生组件的第三下导向轮的相对位置使得与第四上导向轮和第三下导向轮都相切的一段直的光纤保持竖直。

优选地，所述张力产生组件设置有多组并且它们的张力产生滑轮的中心线互不平行。

优选地，所述张力产生滑轮用于与光纤贴合的外圆周面的半径R＝E×r/σ-Cth-r,其中，E为光纤的杨氏模量，r为光纤的玻璃的半径，σ为筛选张力，Cth为光纤的玻璃上的涂层的厚度。

优选地，所述框架上设置有多个螺孔，螺栓穿过所述支撑板后将所述支撑板连接在所述框架上。

优选地，所述框架上设置有多个螺孔，螺丝穿过所述支座后将所述支座连接在所述框架上。

优选地，所述支座包括基座和背板，所述基座安装在所述框架上，所述背板上设置有长条孔，螺钉穿过所述长条孔后将所述背板固定在所述基座上。

优选地，所述支撑板上设置有条形孔，螺栓装置穿过条形孔后将支撑板固定在框架上。

优选地，所述支座上分布有螺孔，与张力产生滑轮同轴设置的螺栓穿过张力产生滑轮后将张力产生滑轮固定在支座上。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本筛选装置通过让光纤在绕过张力产生滑轮时弯曲而产生张力，不再依靠传统的依靠收线盘和放线盘的速度差以及固定重量负载施加载荷的筛选方式进行强度筛选，可以对待检测大芯径光纤进行全方位强度检测，规避了常规筛选模式对大芯经光纤无法筛选或有对外涂层的破坏风险，维护保养要求低，设备利用率高，操作流程简单。

2)本筛选装置可以集成到现有的筛选试验机上，通过合理更换和布置各构件的位置，可以实现光纤强度的筛选，对现有的筛选试验机的改装比较简单方便。

3)四组张力产生组件可以让待检测朝四个不同的方向弯曲，从而对大芯径光纤进行全方位强度检测。

附图说明

图1是本发明上穿有大芯径光纤的立体示意图；

图2是本发明穿有大芯径光纤的主视图；

图3是本发明的侧视图；

图4是本发明安装到现有的筛选试验机上的示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-框架；2-第一换向滑轮组件；3-第二换向滑轮组件；4-支撑板；5-换向滑轮；6-第一张力产生组件；7-第二张力产生组件；8-第三张力产生组件；9-第四张力产生组件；10-支座；11-张力产生滑轮；12-长条孔；13-基座；14-背板；15-光纤；16-上导向轮；17-下导向轮；101-筛选装置；102-试验机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图4，一种大芯径光纤筛选装置101，包括框架1、换向滑轮组件和张力产生组件，所述换向滑轮组件设置有两组，分别为第一换向滑轮组件2和第二换向滑轮组件3；

每组所述换向滑轮组件均包括支撑板4和换向滑轮5，并且所述支撑板4安装在所述框架1上，所述换向滑轮5安装在所述支撑板4上；

所述第一换向滑轮组件2、张力产生组件和第二换向滑轮组件3沿着光纤15的传送方向依次布置，以让光纤15依次绕过所述第一换向滑轮组件2、张力产生组件和第二换向滑轮组件3；光纤15从第一换向滑轮组件2进入，从第二换向滑轮组件3穿出。第一换向滑轮组件2和第二换向滑轮组件3的换向滑轮分别记为第一换向滑轮和第二换向滑轮。

所述张力产生组件包括支座10和张力产生滑轮11，所述支座10安装在所述框架1上，所述张力产生滑轮11安装在所述支座10上，以让光纤15绕在张力产生滑轮11上的一段产生张力。张力产生滑轮11的直径要足够小，保证光纤15绕在张力产生滑轮11上时弯曲半径足够小从而在光纤15上产生张力。如果只有一组张力产生组件以及一个张力产生滑轮11，则可以让光纤15在这个张力产生滑轮11上绕约一整圈。光纤在张力产生滑轮11上弯曲产生张力即可，而换向滑轮5的直径足够大，防止光纤在换向滑轮5上弯曲时也产生张力。

进一步，所述张力产生组件具有一个所述张力产生滑轮11和两个导向轮，张力产生滑轮11和两个导向轮的中心线均为水平且相互平行，它们的中心线呈等腰三角形布置，两个导向轮上下对称布置，分别为上导向轮16和下导向轮17，并且上导向轮16的用于与光纤15贴合的圆周面的最低点和张力产生滑轮11的用于与光纤15贴合的圆周面的最高点在同一水平面上，下导向轮17的用于与光纤15贴合的圆周面的最高点和张力产生滑轮11的用于与光纤15贴合的圆周面的最低点在同一水平面上，从而使被张力产生滑轮11换向前和换向后的两段直线的光线相互平行。

进一步，所述张力产生组件设置有多组并且它们的张力产生滑轮11的中心线互不平行，这样可以让光纤15朝不同方向弯曲，检测光纤15的多个面的强度。所述张力产生组件优选设置有四个，分别为第一张力产生组件6、第二张力产生组件7、第三张力产生组件8和第四张力产生组件9，并且它们按从上至下的顺序依次布置在框架1的同一侧。第一张力产生组件6、第二张力产生组件7、第三张力产生组件8和第四张力产生组件9上的上导轮分别记为第一上导轮、第二上导轮、第三上导轮和第四上导轮，下导轮分别记为第一下导轮、第二下导轮、第三下导轮和第四下导轮，张力产生滑轮分别记为第一张力产生滑轮、第二张力产生滑轮、第三张力产生滑轮和第四张力产生滑轮。

以第一换向滑轮组件2的第一换向滑轮的中心线为基准轴，所述第一张力产生组件6的第一张力产生滑轮的中心线与基准轴垂直，所述第二张力产生组件7的第二张力产生滑轮的中心线与基准轴的夹角为45°，所述第三张力产生组件8的第三张力产生滑轮的中心线与基准轴的夹角为45°，并且第二张力产生组件7的第二张力产生滑轮的中心线与第三张力产生组件8的第三张力产生滑轮的中心线垂直，所述第四张力产生组件9的第四张力产生滑轮的中心线与基准轴平行，从而使光纤15在各个张力产生滑轮11上的弯曲方向不同。

所述第一张力产生组件6的第一上导向轮和第一换向滑轮组件2的第一换向滑轮的相对位置使得与第一上导向轮和第一换向滑轮都相切的一段直的光纤15保持竖直；所述第二张力产生组件7的第二上导向轮和第一张力产生组件6的第一下导向轮的相对位置使得与第二上导向轮和第一下导向轮都相切的一段直的光纤15保持竖直；所述第三张力产生组件8的第三上导向轮和第二张力产生组件7的第二下导向轮的相对位置使得与第三上导向轮和第二下导向轮都相切的一段直的光纤15保持竖直；所述第四张力产生组件9的第四上导向轮和所述第三张力产生组件8的第三下导向轮的相对位置使得与第四上导向轮和第三下导向轮都相切的一段直的光纤15保持竖直。

即，上、下共四个张力产生滑轮11在180°平面内，让光纤15可以在四个张力产生滑轮11上从四个不同的方向弯曲产生张力，从而方便对光纤15进行360°全方位的强度检测。所述张力产生滑轮11的个数满足光纤15绕四个方向360°绕缠一圈。

进一步，所述框架1上设置有多个螺孔，螺栓穿过所述支撑板4后将所述支撑板4连接在所述框架1上，方便拆装支撑板4。所述框架1上设置有多个螺孔，螺丝穿过所述支座10后将所述支座10连接在所述框架1上，方便更换支座10。

进一步，所述支座10包括基座13和背板14，所述基座13安装在所述框架1上，所述背板14上设置有长条孔12，螺钉穿过所述长条孔12后将所述背板14固定在所述基座13上，方便调整背板14的位置，以让换向滑轮组件与张力产生组件之间的直的光纤15、相邻两张力产生组件之间的直的光纤15保持竖直。

进一步，所述张力产生滑轮11用于与光纤15贴合的外圆周面的半径R＝E×r/σ-Cth-r,其中，E为光纤15的杨氏模量，r为光纤15的玻璃的半径，σ为筛选张力，Cth为光纤15的玻璃上的涂层的厚度。

进一步，所述支撑板4上设置有条形孔，螺栓装置穿过条形孔后将支撑板4固定在框架1上，这样可以调整光纤15的方向，方便进线和出线。

进一步，所述支座10上分布有螺孔，所述导轮上同轴套装有轴承，螺栓穿过轴承后将所述导轮固定于支座10上，便于拆装张力产生滑轮11。

所述框架1上设有连接孔，螺丝穿过所述连接孔并通过螺母将所述框架1固定于常规筛选试验机102上，从而可以使大芯径光纤筛选装置101集成到常规筛选试验机102，实现不破坏原有设备筛选模式下增加一种大芯径筛选模式。通过本发明所述的大芯径光纤筛选装置101，由于依靠光纤15弯曲产生张力，筛选试验机102的皮带轮只用带动光纤15移动即可，不用像固定重量筛选试验机的皮带轮对光纤15施压以满足足够的摩擦力来拉动砝码，对光纤15涂层的影响比较小，可以达到不破坏光纤15涂层结构的情况下检验大芯径的光纤15的筛选强度。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，包括框架、换向滑轮组件和张力产生组件，其中：

所述换向滑轮组件设置有两组，分别为第一换向滑轮组件和第二换向滑轮组件；

每组所述换向滑轮组件均包括支撑板和换向滑轮，并且所述支撑板安装在所述框架上，所述换向滑轮安装在所述支撑板上；

所述第一换向滑轮组件、张力产生组件和第二换向滑轮组件沿着光纤的传送方向依次布置，以让光纤依次绕过所述第一换向滑轮组件、张力产生组件和第二换向滑轮组件；

所述张力产生组件包括支座和张力产生滑轮，所述支座安装在所述框架上，所述张力产生滑轮安装在所述支座上，以让光纤绕在张力产生滑轮上的一段产生张力，张力产生滑轮的直径要足够小，保证光纤绕在张力产生滑轮上时弯曲半径足够小，从而在光纤上产生张力以及使光纤在张力产生滑轮上弯曲产生张力即可，而换向滑轮的直径足够大，防止光纤在换向滑轮上弯曲时也产生张力。

2.根据权利要求1所述的一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，所述张力产生组件具有一个所述张力产生滑轮和两个导向轮，张力产生滑轮和两个导向轮的中心线均为水平且相互平行，它们的中心线呈等腰三角形布置，两个导向轮上下对称布置，分别为上导向轮和下导向轮，并且上导向轮的用于与光纤贴合的圆周面的最低点和张力产生滑轮的用于与光纤贴合的圆周面的最高点在同一水平面上，下导向轮的用于与光纤贴合的圆周面的最高点和张力产生滑轮的用于与光纤贴合的圆周面的最低点在同一水平面上，从而使被张力产生滑轮换向前和换向后的两段直线的光线相互平行。

3.根据权利要求2所述的一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，所述张力产生组件设置有四个，分别为第一张力产生组件、第二张力产生组件、第三张力产生组件和第四张力产生组件，并且它们按从上至下的顺序依次布置在框架的同一侧；

以第一换向滑轮组件的第一换向滑轮的中心线为基准轴，所述第一张力产生组件的第一张力产生滑轮的中心线与基准轴垂直，所述第二张力产生组件的第二张力产生滑轮的中心线与基准轴的夹角为45°，所述第三张力产生组件的第三张力产生滑轮的中心线与基准轴的夹角为45°，并且第二张力产生组件的第二张力产生滑轮的中心线与第三张力产生组件的第三张力产生滑轮的中心线垂直，所述第四张力产生组件的第四张力产生滑轮的中心线与基准轴平行，从而使光纤在各个张力产生滑轮上的弯曲方向不同；

所述第一张力产生组件的第一上导向轮和第一换向滑轮组件的第一换向滑轮的相对位置使得与第一上导向轮和第一换向滑轮都相切的一段直的光纤保持竖直；

所述第二张力产生组件的第二上导向轮和第一张力产生组件的第一下导向轮的相对位置使得与第二上导向轮和第一下导向轮都相切的一段直的光纤保持竖直；

所述第三张力产生组件的第三上导向轮和第二张力产生组件的第二下导向轮的相对位置使得与第三上导向轮和第二下导向轮都相切的一段直的光纤保持竖直；

所述第四张力产生组件的第四上导向轮和所述第三张力产生组件的第三下导向轮的相对位置使得与第四上导向轮和第三下导向轮都相切的一段直的光纤保持竖直。

4.根据权利要求1所述的一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，所述张力产生组件设置有多组并且它们的张力产生滑轮的中心线互不平行。

5.根据权利要求1所述的一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，所述张力产生滑轮用于与光纤贴合的外圆周面的半径R＝E×r/σ-Cth-r,其中，E为光纤的杨氏模量，r为光纤的玻璃的半径，σ为筛选张力，Cth为光纤的玻璃上的涂层的厚度。

6.根据权利要求1所述的一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，所述框架上设置有多个螺孔，螺栓穿过所述支撑板后将所述支撑板连接在所述框架上。

7.根据权利要求1所述的一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，所述框架上设置有多个螺孔，螺丝穿过所述支座后将所述支座连接在所述框架上。

8.根据权利要求1所述的一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，所述支座包括基座和背板，所述基座安装在所述框架上，所述背板上设置有长条孔，螺钉穿过所述长条孔后将所述背板固定在所述基座上。

9.根据权利要求1所述的一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，所述支撑板上设置有条形孔，螺栓装置穿过条形孔后将支撑板固定在框架上。

10.根据权利要求1所述的一种大芯径光纤筛选装置，其特征在于，所述支座上分布有螺孔，所述张力产生滑轮上同轴套装有轴承，螺栓穿过轴承后将张力产生滑轮固定在支座上。