CN1177744A - 以可控方式把填充物注入光纤保护管中的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种以可控方式把填充物注入保护光纤的保护管中的方法,该方法在于随着封合管前进调整被注射的填充物的供料速率。该方法的特征在于供料速率是通过检测保护管中所含的填充物的前沿相对于封合的保护管沿着前进的线上的至少一个检测点的位置来调整。

Description

以受控方式把填充物注入光纤保护管中的方法和设备

本发明涉及加工一种光缆，或一种这样的光缆组件(module)，尤其涉及在光缆或组件的加工过程中以受控方式把填充物注入到保护光纤的保护管中的方法及实现该方法的注射设备。

从所周知，当光纤被放入保护管中时，通常每一根光纤会在管中有一个剩余长度，并且光纤经常是被嵌入充满管中的填充物中。管子是由金属或塑料制成的，这取决于实际应用情况，并且光缆的总体结构可以是海底光缆，埋地光缆，架空光缆或其他形式。填充物是一种粘性物质，例如，凝胶或油脂或者其他用于支承光纤和/或防止水进入管中的适当的阻尼物质。

文件US-A-4 508 423描述了一种光纤组件的加工，其中光纤被放入一个金属保护管中，并且被嵌入一种填充物中。保护管是由金属条变形成一个管构成的，它是随着前进由激光焊接使之封合。光纤是利用在保护管封合前装入保护管中的一个引导管插入保护管中，并且在保护管中前于激光焊点而伸展。填充物是在压力作用下通过也是前于焊点延伸的注入导管注进去。

文件GB-A2193450描述了一种类似的光纤组件的加工，其中保护管是由塑料制成的，并且是围绕着光纤挤出的，填充物是通过耦联到挤出模的注射头同时注进去，并且注射头带有开在挤出区中的注射通道。注射头中的一个压力传感器控制由一个泵提供的填充物的量，以便在探测到压力下降时增加所述的量，在探测到压力增加时减少所述的量。

在那些已知的组件中，保护光纤的保护管决不会完全被填充物填满。如此非完全填充的原因首先是在于保护管的内尺寸的变化和/或每个管中接受的光纤所占据的体积的变化，其二是在于为了避免已注入的填充物回流到金属管正在被激光焊接的区域的需要，或者同样避免回流到由塑料制成的保护管的挤出区的上游区域，以便不会干扰在进行的操作。

因此，通常目标填充量不会大于91％。这个最大目标量导致所达到的实际填充量在85％-97％的范围内变化，并且因此对于填充物完全执行其功能不总是令人满意。

文件WO-A-9101506也提出调整供料速率，填充物被以此速率注入保护光纤的焊接金属保护管中。供料速率通过利用与填充物注射管并列并且开口在其上游的一个馈送管测量馈送到保护管中的惰性气体的压力来作调整。馈送管中气体压力的任何突然增加表明它的端部被注入的填充物阻塞，并且引起注入填充物的供料速率将降低。那种调整方式有几种缺点。特别是，尽管所述管中只有很少的可用空间也需要一个安置在焊接的金属管中的气体馈送管，或者气体通过引导光纤的毛细管送进去。从而，使气体能够从上游泄漏，并且可能干扰光纤的受控行进。此外，要求气体的馈送压力适当选择，并且这似乎难以做到。如果馈送压力不是足够高，填充物能永久地阻塞气体馈送管的端部。相反地，如果馈送压力太高，填充物根本不能阻塞气体馈送管的端部，它可能导致行向焊接点的涡流，并且它也能够俘获气体气泡。在任一情况下，都有系统为成“盲态”的危险，以致于它不能像所期望的那样调整注入填充物的供料速率并且导致其他干扰或缺陷。

本发明的一个目的是确保保护光纤的保护管被完全或几乎完全填充，同时在注入填充物时避免上述的危险。

本发明提供一种在位于沿使所述管前进并且把光纤放进所述管的线上的封合点上无泄漏封合保护管的过程中，以受控方式把填充物注入保护光纤的保护管中的方法，该方法在于在位于封合点下游的注射点处调整被注入所述保护管的填充物的供料速率，这是基于通过检测在所述管中所含的填充物的前沿相对于位于封合点下游的第一检测点的位置产生的检测信号，所述方法其特征在于，它是在第一检测点处测量一个特殊的物理特性，该特性随着填充物的前沿位置而变化，并由所述管和所述管中所含的所述填充物定义的两元素之一来表示，以便检测填充物的前沿相对于所述第一检测点的位置。

本发明还提供了一种实现该方法的设备，并且包括所述线，它提供有把光纤放进所述保护管的装置，具有可调供料速率的用于把填充物注进所述保护管的注射装置，及用于调整所述供料速率的供料速率调整装置，所述设备其特征在于所述供料速率调整装置包括一个响应所述特性的传感器，安装在每个一检测点，并且与所述注射装置相连。

尤其是：

每个传感器安装在外侧面对着保护管，或者在保护管内侧；及

每个传感器对保护管在所述检测点的温度敏感，或者对填充物自身的效应(effect)敏感。

本发明的特征和优点通过下面参照附图给出的描述表示出来，在这唯一的图中用图解和举例方式示出了本发明的用于把光纤放入保护管中，并且以受控方式把填充物注入所述保护管中的设备。

在这个例子中，保护管1是由金属制成的。它是用已知的方法由一个渐进变形成一个管子的金属条2制成，这个管子本身沿由条和所产生的封闭的管子定义的线由激光焊接密闭封合。箭头3表示条和封合管的前进方向，箭头4指示管子的密闭或防泄漏封合，并且参考标号5指示封合点，在此点处沿所述线前进的保护管被封合。

在被封合前，保护管接受引导光纤7的引导管6，及注射填充物的注射管8。引导管6和注射管8在保护管中前于封合点而延伸，在封合点处保护管被封合。一个注射泵9被耦连到注射管8，并且它提供被注射到保护管中的填充物。该泵有一个受控的可变供料速率。注射管在保护管中的那一端构成填充物被注射的注射点10。

金属保护管1，它是封合的并且含有光纤7和注入的填充物11，能够随着它行进通过一个在12处示出的横截面缩小站有其缩小了的横截面，这个横截面缩小站在设备中是可选项。

根据本发明，注射泵9的供料速率是通过检测含在并且充满保护管的填充物11的前沿13来控制。检测随着填充物的注射和保护管的行进而进行，检测至少是在沿着线的一个检测点15上进行，这样如果填充物的前沿没有到达所述检测点因此在其下游就使注射泵的供料速率增加，如果填充物的前沿到达了检测点15并且走向超过它的上游就使所述供料速率降低。

示出的所述检测点15位于与注射点10相同的水平位置，但它可以很好等同地定位于注射点的上游和下游，同时保持离注射点有一个适当的距离以避免使设备加长，有利于填充物前沿的检测，并且避免保护管的非完全填充或干扰激光焊接操作的危险。无论如何，检测点在横截面缩小站12的上游和封合点5的下游，同时至少是位于距封合点处一个最小的安全距离处以便确保填充物不能到达封合点并且允许检测和响应时间足够长以使泵的供料速率能被降低。

检测填充物的前沿相对于检测点15的位置可以便利地通过在第一检测点15的上游的第二检测点16处检测它而加进去(Supplemented)。在检测点16处检测前沿构成“安全”检测，它是在下游完成的，并且是在距离封合点5不小于约10cm处，并且这对应最大填充已被达到但指示出多余填充物被注入的危险，并且使供料速率降低。这样的安全检测与在检测点15的检测相关联，如果前沿位于两个检测点之间，能保持供料速率为常数值。

以类似的方式，检测前沿可以通过在点15的下游的第三检测点17处检测它而加进去。这样的附加检测也构成安全检测，它指示出由于被注射填充物的供料速率太低使保护管没有被完全填充的危险，并且使注射泵8的供料速率增加。

管1中所含的填充物的前沿位置在每一检测点处由安装在所述检测点上的传感器检测。每个传感器响应于其位置处填充物的存在，或者响应于填充物的一种特性，并且它被连接到注射泵上以便控制其供料速率。

每一传感器15，16，17，最好安装在保护管的外侧，对着所述的管并且是在离它一个短距离处。另一种形式，它可以安装在保护管内侧，并且是由注射管8，引导管6，或一个适当的辅助的支承体所携带。

每一个传感器最好是温度传感器，它检测保护管的温度，以便指示填充保护管到共位置的填充物的存在或不存在。它能便利地安装成面对着封合发生线，沿此线金属保护线被封合。尽管由激光焊接封合后加以冷却，保护管封合后还保持有一定的温度，尤其在封合发生线上和其附近。

封合的保护管的温度由于存在的填充物与封合发生线的内侧接触而降低，所以在检测点处保护管温度的变化指示出保护管已被填充到所述点的位置处。相反地，当保护管不再填充到所述位置温度又上升。

另一形式，每一传感器可由电容性检测器或由响应于保护管中填充物特性或性质，或由响应于保护管中填充物的边侧效应和像管的温度的某些其他适合类型的检测器构成。所用传感器的类型及其内侧或外侧安装方式是根据制造和/或封合保护管的方式的作用而选择，在上述例子中保护管是金属的，它通过激光焊接封合，但保护管也可同样很好地由塑料制成，它被挤塑，所以它在线上自挤塑开始点起就直接封合，沿这条线它被制造并且行进。

Claims (9)

1.一种在位于沿使所述管前进并且把光纤放进所述管的一条线上的封合点上无泄漏封合保护管的过程中，以受控方式把填充物注入保护光纤的保护管中的方法，该方法在于在位于封合点下游的注射点处调整被注入所述保护管的填充物的供料速率，这是基于通过检测在所述管中所含的填充物的前沿(13)相对于位于封合点下游的第一检测点的位置所产生的检测信号，所述方法其特征在于，它是在第一检测点(15)处测量一个特殊的物理特性，该特性随着填充物的前沿位置而变化并由所述管和所述管中所含的所述填充物定义的两元素之一来表示，以便检测填充物的前沿相对于所述第一检测点的位置。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述第一检测点(15)基本上与所述注射点(10)水平。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于它还通过在所述第二检测点测量所述特性在位于所述第一检测点(15)的上游和在所述线上所述封合点(5)的下游的第二检测点(16)处检测保护管中填充物的前沿(13)，以便如果在第二检测点处填充物的前沿被检测到就降低供料速率。

4.根据权利要求1至3任何一个的方法，其特征在于它通过在所述第三检测点处测量所述特性在位于所述第一检测点下游并且在所述线上距所述第一检测点有一确定的有限距离处的第三检测点处检测所述管中填充物的前沿(13)，以便如果在所述第三点处检测到填充物的前沿就增加供料速率。

5.实现根据权利要求1至4任一个的方法的设备，并且包括所述线，它提供有用于把光纤放入所述保护管中的装置，用于把填充物注射到所述管中具有一个可调供料速率的注射装置，及用于调整所述供料速率的供料速率调整装置，所述设备其特征在于，所述供料速率调整装置包括传感器(15、16、17)，响应于所述特性，安装在每一个检测点处，并且连接到所述注射装置(8)上。

6.根据权利要求5的设备，其特征在于每个传感器(15，16，17)安装在所述保护管(1)的外侧并且面对着所述管。

7.根据权利要求5的设备，其特征在于每个传感器(15，16，17)安装在所述保护管(1)的内侧。

8.根据权利要求6或7的设备，其特征在于每个传感器是在所述检测点处响应于所述保护管的温度的一个传感器，以便检测保护管中有填充物和所述保护管中在那个位置上没有填充物之间的温度变化。

9.根据权利要求6或7的设备，其特征在于每一传感器是响应于填充物自身的效应的一种传感器，该效应从所述检测点处检测并且构成所述特性。

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