CN113788613B - 一种光纤制备***及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤制备***及其方法,包括用于将预制玻璃棒拉丝形成裸光纤,并在裸光纤上进行均匀涂覆以得到光纤的拉丝单元;用于降低、消除光纤内部缺陷,并降低单模光纤氢损的氘处理单元;基于光纤速度差和光纤受力,进行光纤选择的筛选单元;用于光纤性能检测和确认的测试单元。本发明采用感应电流对石墨进行加热,进而将预制玻璃棒加热至熔融状,其相比于传统的激光加热,可控性更高;在更换预制玻璃棒时,将第二钢管向下移动,使其与第一钢管脱离,并将第一钢管盖住密封,防止热气泄露降低加热腔中的温度,以实现保温更换原料;相比于传统的先降温、更换预制玻璃棒、再升温,本发明极大的提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于光纤制备的技术领域,具体涉及一种光纤制备***及其方法。
背景技术
光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具,目前的光纤制备方法主要有激光加热基座法、熔融套管法等方法。激光加热基座法可以制备纤芯纯度较高的光纤,但其制备工艺条件要求苛刻,激光加热基座法制备的光纤长度短。
而熔融套管法为利用高温热源将石英管和内部的芯层材料融为一体的方法,即传统的插棒法或管粉法。首先,光纤的芯层材料制备成芯棒***一端封闭的石英套管内,然后在石墨拉丝塔上进行拉丝制成光纤,这即是传统的插棒法。而管粉法即为将光纤的芯层材料制备成粉末灌入一端封闭的石英套管内,然后在拉丝塔上进行拉丝制成光纤的过程。为了保证拉丝过程中芯层材料不被氧化,可以对石英管进行抽真空处理。在石英管一端封闭后,单纯的抽真空仍然无法保证高温作用下残留氧气对芯层材料的氧化。此外,拉丝塔的高温熔融同时完成了石英包层和芯层的融为一体,在高温作用下作为包层的石英基质材料和芯层基质材料极易相互扩散,从而改变了芯层材料的原有特性和光纤的光学性能。
现有的光纤制备***制作光纤效率低,且能源消耗大,且在一个预制玻璃棒拉丝完全后,在更换下一个预制玻璃棒时,需要先进行降温,预制玻璃棒装载完成后,再升温,其中,光是降温过程就需要4h,将极大地影响生产效率。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足,提供一种光纤制备***及其方法,以解决现有光纤制备效率低的问题。
为达到上述目的,本发明采取的技术方案是:
一方面,一种光纤制备***及其方法,其包括:
用于将预制玻璃棒拉丝形成裸光纤,并在裸光纤上进行均匀涂覆以得到光纤的拉丝单元;
用于降低、消除光纤内部缺陷,并降低单模光纤氢损的氘处理单元;
基于光纤速度差和光纤受力,进行光纤选择的筛选单元;
用于光纤性能检测和确认的测试单元;
拉丝单元包括加热炉;加热炉中部设置有底部呈锥形状的用于加热预制玻璃棒的加热腔;加热腔的材质为石磨,且在材质为石磨的加热腔的腔壁上缠绕若干圈感应线圈;加热腔的顶部与用于注入氩气的第一进气管连通;加热炉的腔壁上设置有用于隔热降温的隔热层,隔热层内注入用于热交换的流动水;
加热炉下方出口与换料控制腔连通,换料控制腔中部设置与加热腔尖端连通的第一钢管,第一钢管下方与第二钢管连通,第一钢管和第二钢管之间通过连接件活动相连,且在换料控制腔的出口端的第二钢管上焊接限位环;
换料控制腔的下半腔体容置于净化腔内,位于净化腔内的第二钢管上安装第一测径仪;所述净化腔的一侧底部设置过滤器,过滤器与外部送风机连通;净化腔对立侧的顶端通过管道与抽风机连通;
净化腔的下方设置冷却室,冷却室上部腔体容置于净化腔内;净化腔包括开设于中部的传导腔,第二钢管贯穿于传导腔;传导腔的两侧对称开设冷却腔,两个冷却腔内均注入用于与传导腔热交换的流动水;传导腔的顶部与用于导入氦气的第二进气管连通;
冷却室下方的第二钢管上设置涂覆腔;涂覆腔通过管道与加热室连通;加热室内包括用于集中供料的加热桶,加热室的顶壁上安装加热器,加热室的顶部安装引风机,引风机用于将外部空气导入加热器加热,并用于加热加热桶;
涂覆腔的下方设置固化腔,固化腔内间隔分布第一紫外光、第二紫外光、第三紫外光和第四紫外光;第一紫外光和第二紫外光之间的间距为750mm,第二紫外光和第三紫外光之间的间距为500mm,第三紫外光和第四紫外光之间的间距为300mm;
固化腔下方的第二钢管上安装第二测径仪,第二钢管出口端的光纤通过牵引轮导出,并基于收线轮收集;
筛选单元包括位于同一水平线上的第一主动轮和第二主动轮;第一主动轮和第二主动轮之间的下方安装滑轮;光纤依次缠绕于第一主动轮、滑轮和第二主动轮上,且在滑轮上安装有用于测试光纤张力的力传感器;第一主动轮的转速小于第二主动轮的转速;第一主动轮的转轴与伺服发电机转动相连,伺服发电机将机械能转换为电能并与电网端相连。
进一步地,加热炉腔壁的材质为钢;隔热腔的一侧底部开设注水口,其对立侧的顶部开设排水口。
加热腔中的温度高达2000℃,超过钢材的熔点,故在加热炉腔壁的内侧设置隔热腔,在腔体内注入流动水,流动水将部分热量带走,降低钢材温度,进而实现对钢材的保护。
进一步地,换料控制腔的一侧开设控制门。
在更换预制玻璃棒时,便于控制第一钢管和第二钢管,且换料更换腔用于密封第一钢管和部分第二钢管,避免灰尘和杂质附着于第一钢管和第二钢管的管壁上。
进一步地,第二钢管的长度为2-2.5m,第二钢管的直径为50mm。
钢管的长度大于2m,可稳定钢管内气流,且可减少光纤直径的波动。
进一步地,加热桶通过水泵将涂覆料导入涂覆腔内。
加热桶中导入若干原料,现有技术一桶只有10kg,本发明将若干小桶的原料全部集中于加热桶中进行集中加热,可持续不间断的进行加热和供料,提高生产效率。
进一步地,送风机的送风机的送风压强为200Kpa,引风机的抽风压强为150Kpa。
通过送风和引风的配合,将净化腔中第二钢管管壁上的尘埃和杂质排除,避免影响钢管强度,进而增加钢管的使用寿命。
一方面,一种光纤制备***的制备方法,其特征在于,包括:
S1、开启牵引轮,设置牵引轮牵引转速,将预制玻璃装载于加热腔中,并通过感应线圈中的石墨进行加热,同时向加热腔中注入氩气;
向隔热腔内注入流动水,与加热腔和加热炉之间的空气进行热交换,降低加热炉炉壁温度;
S2、净化腔内的第一测径仪测试拉丝的裸光纤的直径,若测试的直径未在预设值范围内,则调整牵引轮的转速,直至测试的直径值位于预设范围内;
送风机将外部空气通过过滤器吹向第二钢管的管壁,用于冷却换料控制腔的下部、第二钢管和冷却室的上部,同时除去换料控制腔下部、第二钢管和冷却室上部附着的尘埃杂质,并在引风机的作用下,将带有余热和杂质的空气排出;
S3、将流动水注入冷却腔内,冷却腔内的水与传导腔内的空气进行热交换,同时,向传导腔内导入氦气,与热空气进行热交换,进而对光纤进行降温;
S4、裸光纤冷却后,进入涂覆腔内进行涂覆;
S5、涂覆后的光纤依次经过间距不等的第一紫外光、第二紫外光、第三紫外光和第四紫外光进行紫外固化涂料,且在第一紫外光固化的同时,送风冷却;
S6、第二测径仪测试紫外固化后的光纤直径,若测试的直径未在预设范围值内,则调整牵引轮的转速和涂覆参数,直至测试的直径值位于预设范围内;
S7、将满足直径要求的光纤缠绕于收线轮上;
S8、采用氘处理单元对光纤进行氘处理,用于降低、消除光纤内部缺陷,并降低单模光纤氢损;
S9、将氘处理后的光纤缠绕于第一主动轮、滑轮和第二主动轮上,并开启第一主动换和第二主动轮,且第一主动轮的转速大于第二主动轮的转速;力传感器实时采集光纤的张力,若光纤未断裂,则光纤符合质量要求,若光纤断裂,则剔除断裂部分光纤;
第二转动轮带动第一传动轮转动,根据第一传动轮的转速差,带动伺服发电机发电,并将产生的电能传送至电网。
进一步地,预制玻璃棒的更换,包括:
T1、开启控制门,旋转打开连接件,第二钢管向下位移并在限位环的作用下停止位移;
T2、采用保护盖将第一钢管下方出口封堵,用于与加热腔隔绝,保持加热腔内温度,避免加热腔气体外漏;
T3、更换预制玻璃棒,将预制玻璃棒装载于加热腔内,牵引轮同步牵引拉丝。
本发明提供的光纤制备***及其方法,具有以下有益效果:
本发明采用感应电流对石墨进行加热,进而将预制玻璃棒加热至熔融状,其相比于传统的激光加热,可控性更高。
在加热炉腔壁的内侧设置隔热腔,在腔体内注入流动水,流动水将部分热量带走,降低钢材温度,进而实现对钢材的保护。
在更换预制玻璃棒时,将第二钢管向下移动,使其与第一钢管脱离,并将第一钢管盖住密封,防止热气泄露降低加热腔中的温度,以实现保温更换原料;相比于传统的先降温、更换预制玻璃棒、再升温,本发明极大的提高生产效率。
换料控制腔底部嵌设于净化腔内,冷却室顶部嵌设于净化腔内,可增加换料控制腔、净化腔和冷却室之间的密封性,也可同时实现冷却换料控制腔的下部、第二钢管和冷却室的上部,同时除去换料控制腔下部、第二钢管和冷却室上部附着的尘埃杂质,并在引风机的作用下,将带有余热和杂质的空气排出。即增加了换料控制腔的密封性,也增加提前对第二钢管进行冷却,提高了冷却室的冷却效率。
在冷却室中通入氦气,氦气的分子量较小,导热性能好,热交换效果好,进而用于降低第二钢管及其内的光纤的温度。同时,配合冷却腔内的流动水和净化腔中的送风和引风,极大的增强了冷却室的冷却效果。
涂覆腔采用集中供料,将若干原料全部集中于加热桶中集中加热,然后通过水泵进行集中供料,如此,可节约每次配料的时间,加快生产效率。
紫外固化,涂覆后的光纤依次经过间距不等的第一紫外光、第二紫外光、第三紫外光和第四紫外光进行紫外固化涂料,本发明只需采用四个紫外光即可实现涂料的固化,且在固化的同时,同步进行送风和抽风,加快固化的速率,相比于传统的8个紫外光固化,本发明效率更高。
光纤筛选,基于第一主动轮和第二主动轮的转速差,进行光纤的筛选,若光纤断裂,则光纤不符合质量要求,光纤未断裂,则满足;同时,基于速度差,进行伺服发电,并将产生的电能送至电网端,节约能源。
附图说明
图1为光纤制备***的结构图。
图2为光纤制备***的光纤筛选结构图。
其中,1、预制玻璃棒;2、加热炉;3、隔热腔;4、注水口;5、排水口;6、第一进气管;7、加热腔;8、石墨;9、感应线圈;10、第一钢管;11、控制门;12、连接件;13、第二钢管;14、换料控制腔;15、限位环;16、净化腔;17、第一测径仪;18、送风机;19、过滤器;20、第二进气管;21、冷却室;22、冷却腔;23、传导腔;24、涂覆腔;25、加热室;26、引风机;27、加热器;28、传送泵;29、加热桶;30、固化腔;31、第一紫外光;32、第二紫外光;33、第三紫外光;34、第四紫外光;35、第二测径仪;36、牵引轮;37、收线轮;38、抽风机;39、滑轮;40、第二主动轮;41、伺服发电机;42、逆变器;43、电网端;44、第一主动轮;45、力传感器。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
根据本申请的实施例一,参考图1-图2,本方案的光纤制备***,包括拉丝单元、氘处理单元、筛选单元和测试单元。
拉丝单元,用于将预制玻璃棒1拉丝形成裸光纤,并在裸光纤上进行均匀涂覆以得到光纤。
氘处理单元,用于降低、消除光纤内部缺陷,并降低单模光纤氢损,本单元为现有技术,故在本申请文件中不再赘述。
筛选单元,用于基于光纤速度差和光纤受力,进行光纤选择。
测试单元,用于对光纤性能进行检测和确认,本单元为现有技术,故在本申请文件中不再赘述。
具体的;
拉丝单元包括加热炉2,加热炉2中部设置有底部呈锥形状的用于加热预制玻璃棒1的加热腔7,加热腔7的温度可达2000℃。
加热腔7的材质为石墨8,且在材质为石磨的加热腔7的腔壁上缠绕若干圈感应线圈9,采用感应线圈9与石墨8配合对预制玻璃棒1进行加热。
加热腔7的顶部与用于注入氩气的第一进气管6连通,氩气既可以保护石墨8不被燃烧也可以隔绝空气。
加热炉2的腔壁上设置有用于隔热降温的隔热层,隔热层内注入用于热交换的流动水,加热炉2腔壁的材质为钢;隔热层为隔热腔3,隔热腔3的一侧底部开设注水口4,其对立侧的顶部开设排水口5。
加热腔7中的温度高达2000℃,超过钢材的熔点,故在加热炉2腔壁的内侧设置隔热腔3,在腔体内注入流动水,流动水将部分热量带走,降低钢材温度,进而实现对钢材的保护。
加热腔7在石墨8的加热作用下,预制玻璃棒1加热至熔融状,并在牵引轮36的牵引作用下,向下拉丝。
加热炉2下方出口与换料控制腔14连通,换料控制腔14中部设置与加热腔7尖端连通的第一钢管10,第一钢管10下方与第二钢管13连通,第一钢管10和第二钢管13之间通过连接件12活动相连,且在换料控制腔14的出口端的第二钢管13上焊接限位环15。
换料控制腔14的一侧开设控制门11,在更换预制玻璃棒1时,便于控制第一钢管10和第二钢管13,且换料更换腔用于密封第一钢管10和部分第二钢管13,避免灰尘和杂质附着于第一钢管10和第二钢管13的管壁上。
换料控制腔14用于辅助换料,在更换预制玻璃棒1时,控制旋转连接件12,将第二钢管13向下移动,使其与第一钢管10脱离,并在限位环15的配合下,第二钢管13仅仅下移一定距离,并将第一钢管10盖住密封,防止热气泄露降低加热腔7中的温度,以实现保温更换原料;相比于传统的先降温、更换预制玻璃棒1、再升温,本发明极大的提高生产效率。
第二钢管13的长度为2-2.5m,第二钢管13的直径为50mm,第二钢管13的长度大于2m,可稳定钢管内气流,且可减少光纤直径的波动。
换料控制腔14的下半腔体容置于净化腔16内,位于净化腔16内的第二钢管13上安装第一测径仪17,第一测径仪17测试拉丝的裸光纤的直径,若测试的直径未在预设值范围内,则调整牵引轮36的转速,直至测试的直径值位于预设范围内。
净化腔16的一侧底部设置过滤器19,过滤器19与外部送风机18连通;净化腔16对立侧的顶端通过管道与抽风机38连通,送风机18将外部空气通过过滤器19吹向第二钢管13的管壁,用于冷却换料控制腔14的下部、第二钢管13和冷却室21的上部,同时除去换料控制腔14下部、第二钢管13和冷却室21上部附着的尘埃杂质,并在引风机26的作用下,将带有余热和杂质的空气排出。
净化腔16的下方设置冷却室21,冷却室21上部腔体容置于净化腔16内;净化腔16包括开设于中部的传导腔23,第二钢管13贯穿于传导腔23;传导腔23的两侧对称开设冷却腔22,两个冷却腔22内均注入用于与传导腔23热交换的流动水;传导腔23的顶部与用于导入氦气的第二进气管20连通。
换料控制腔14底部嵌设于净化腔16内,冷却室21顶部嵌设于净化腔16内,可增加换料控制腔14、净化腔16和冷却室21之间的密封性,也可同时实现冷却换料控制腔14的下部、第二钢管13和冷却室21的上部,同时除去换料控制腔14下部、第二钢管13和冷却室21上部附着的尘埃杂质,并在引风机26的作用下,将带有余热和杂质的空气排出。即增加了换料控制腔14的密封性,也增加提前对第二钢管13进行冷却,提高了冷却室21的冷却效率。
在冷却室21中通入氦气,氦气的分子量较小,导热性能好,热交换效果好,进而用于降低第二钢管13及其内的光纤的温度。同时,配合冷却腔22内的流动水和净化腔16中的送风和引风,极大的增强了冷却室21的冷却效果。
冷却室21下方的第二钢管13上设置涂覆腔24;涂覆腔24通过管道与加热室25连通;加热室25内包括用于集中供料的加热桶29,加热室25的顶壁上安装加热器27,加热室25的顶部安装引风机26,引风机26用于将外部空气导入加热器27加热,并用于加热加热桶29,加热桶29通过传送泵28件加热后的原料导入涂覆腔中。
加热桶29通过水泵将涂覆料导入涂覆腔24内,加热桶29中导入若干原料,现有技术一桶只有10kg,本发明将若干小桶的原料全部集中于加热桶29中进行集中加热,可持续不间断的进行加热和供料,提高生产效率。
涂覆腔24的下方设置固化腔30,固化腔30内间隔分布第一紫外光31、第二紫外光32、第三紫外光33和第四紫外光34;第一紫外光31和第二紫外光32之间的间距为750mm,第二紫外光32和第三紫外光33之间的间距为500mm,第三紫外光33和第四紫外光34之间的间距为300mm。
且在第一紫外光31固化的同时,进行送风和排风,加速冷却,采用不同间距的四个紫外光配合风冷,明显优于传统技术中的8个紫外光的固化效果。
固化腔30下方的第二钢管13上安装第二测径仪35,第二钢管13出口端的光纤通过牵引轮36导出,并基于收线轮37收集。
筛选单元包括位于同一水平线上的第一主动轮44和第二主动轮40;第一主动轮44和第二主动轮40之间的下方安装滑轮39;光纤依次缠绕于第一主动轮44、滑轮39和第二主动轮40上,且在滑轮39上安装有用于测试光纤张力的力传感器45;第一主动轮44的转速小于第二主动轮40的转速;第一主动轮44的转轴与伺服发电机41转动相连,伺服发电机41将机械能转换为电能并与电网端43相连。
具体为,基于第一主动轮44和第二主动轮40的转速差,进行光纤的筛选,若光纤断裂,则光纤不符合质量要求,光纤未断裂,则满足;同时,基于速度差,进行伺服发电通过逆变器42等电气元件,并将产生的电能送至电网端43,节约能源。
根据本申请的实施例二,一种光纤制备***的制备方法,包括:
S1、开启牵引轮36,设置牵引轮36牵引转速,将预制玻璃装载于加热腔7中,并通过感应线圈9中的石墨8进行加热,同时向加热腔7中注入氩气;
向隔热腔3内注入流动水,与加热腔7和加热炉2之间的空气进行热交换,降低加热炉2炉壁温度;
S2、净化腔16内的第一测径仪17测试拉丝的裸光纤的直径,若测试的直径未在预设值范围内,则调整牵引轮36的转速,直至测试的直径值位于预设范围内;
送风机18将外部空气通过过滤器19吹向第二钢管13的管壁,用于冷却换料控制腔14的下部、第二钢管13和冷却室21的上部,同时除去换料控制腔14下部、第二钢管13和冷却室21上部附着的尘埃杂质,并在引风机26的作用下,将带有余热和杂质的空气排出;
S3、将流动水注入冷却腔22内,冷却腔22内的水与传导腔23内的空气进行热交换,同时,向传导腔23内导入氦气,与热空气进行热交换,进而对光纤进行降温;
S4、裸光纤冷却后,进入涂覆腔24内进行涂覆;
S5、涂覆后的光纤依次经过间距不等的第一紫外光31、第二紫外光32、第三紫外光33和第四紫外光34进行紫外固化涂料,且在第一紫外光31固化的同时,送风冷却;
S6、第二测径仪35测试紫外固化后的光纤直径,若测试的直径未在预设范围值内,则调整牵引轮36的转速和涂覆参数,直至测试的直径值位于预设范围内;
S7、将满足直径要求的光纤缠绕于收线轮37上;
S8、采用氘处理单元对光纤进行氘处理,用于降低、消除光纤内部缺陷,并降低单模光纤氢损;
S9、将氘处理后的光纤缠绕于第一主动轮44、滑轮39和第二主动轮40上,并开启第一主动换和第二主动轮40,且第一主动轮44的转速大于第二主动轮40的转速;力传感器45实时采集光纤的张力,若光纤未断裂,则光纤符合质量要求,若光纤断裂,则剔除断裂部分光纤;
第二转动轮带动第一传动轮转动,根据第一传动轮的转速差,带动伺服发电机41发电,并将产生的电能传送至电网。
预制玻璃棒1的更换,包括:
T1、开启控制门11,旋转打开连接件12,第二钢管13向下位移并在限位环15的作用下停止位移;
T2、采用保护盖将第一钢管10下方出口封堵,用于与加热腔7隔绝,保持加热腔7内温度,避免加热腔7气体外漏;
T3、更换预制玻璃棒1,将预制玻璃棒1装载于加热腔7内,牵引轮36同步牵引拉丝。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在本申请所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (7)
1.一种光纤制备***,其特征在于,包括:
用于将预制玻璃棒拉丝形成裸光纤,并在裸光纤上进行均匀涂覆以得到光纤的拉丝单元;
用于降低、消除光纤内部缺陷,并降低单模光纤氢损的氘处理单元;
基于光纤速度差和光纤受力,进行光纤选择的筛选单元;
用于光纤性能检测和确认的测试单元;
所述拉丝单元包括加热炉;所述加热炉中部设置有底部呈锥形状的用于加热预制玻璃棒的加热腔;所述加热腔的材质为石墨,且在材质为石墨的加热腔的腔壁上缠绕若干圈感应线圈;所述加热腔的顶部与用于注入氩气的第一进气管连通;所述加热炉的腔壁上设置有用于隔热降温的隔热层,隔热层内注入用于热交换的流动水;
所述加热炉下方出口与换料控制腔连通,换料控制腔中部设置与加热腔尖端连通的第一钢管,第一钢管下方与第二钢管连通,第一钢管和第二钢管之间通过连接件活动相连,且在换料控制腔的出口端的第二钢管上焊接限位环;所述换料控制腔的一侧开设控制门,在预制玻璃棒更换时,采用保护盖将第一钢管下方出口封堵,用于与加热腔隔绝,保持加热腔内温度,避免加热腔气体外漏;
所述换料控制腔的下半腔体容置于净化腔内,位于净化腔内的第二钢管上安装第一测径仪;所述净化腔的一侧底部设置过滤器,过滤器与外部送风机连通;所述净化腔对立侧的顶端通过管道与抽风机连通;
所述净化腔的下方设置冷却室,冷却室上部腔体容置于净化腔内;所述净化腔包括开设于中部的传导腔,第二钢管贯穿于传导腔;所述传导腔的两侧对称开设冷却腔,两个所述冷却腔内均注入用于与传导腔热交换的流动水;所述传导腔的顶部与用于导入氦气的第二进气管连通;
所述冷却室下方的第二钢管上设置涂覆腔;所述涂覆腔通过管道与加热室连通;所述加热室内包括用于集中供料的加热桶,加热室的顶壁上安装加热器,加热室的顶部安装引风机,引风机用于将外部空气导入加热器加热,并用于加热加热桶;
所述涂覆腔的下方设置固化腔,所述固化腔内间隔分布第一紫外光、第二紫外光、第三紫外光和第四紫外光;所述第一紫外光和第二紫外光之间的间距为750mm,第二紫外光和第三紫外光之间的间距为500mm,第三紫外光和第四紫外光之间的间距为300mm;
所述固化腔下方的第二钢管上安装第二测径仪,所述第二钢管出口端的光纤通过牵引轮导出,并基于收线轮收集;
所述筛选单元包括位于同一水平线上的第一主动轮和第二主动轮;第一主动轮和第二主动轮之间的下方安装滑轮;所述光纤依次缠绕于第一主动轮、滑轮和第二主动轮上,且在滑轮上安装有用于测试光纤张力的力传感器;所述第一主动轮的转速小于第二主动轮的转速;所述第一主动轮的转轴与伺服发电机转动相连,伺服发电机将机械能转换为电能并与电网端相连。
2.根据权利要求1所述的光纤制备***,其特征在于:所述加热炉腔壁的材质为钢;加热炉腔壁的内侧设置隔热腔,隔热腔的一侧底部开设注水口,其对立侧的顶部开设排水口。
3.根据权利要求1所述的光纤制备***,其特征在于:所述第二钢管的长度为2-2.5m,第二钢管的直径为50mm。
4.根据权利要求1所述的光纤制备***,其特征在于:所述加热桶通过水泵将涂覆料导入涂覆腔内。
5.根据权利要求1所述的光纤制备***,其特征在于:所述送风机的送风机的送风压强为200kPa,引风机的抽风压强为150kPa。
6.一种根据权利要求1-5任一所述的光纤制备***的制备方法,其特征在于,包括:
S1、开启牵引轮,设置牵引轮牵引转速,将预制玻璃装载于加热腔中,并通过感应线圈中的石墨进行加热,同时向加热腔中注入氩气;
向隔热腔内注入流动水,与加热腔和加热炉之间的空气进行热交换,降低加热炉炉壁温度;
S2、净化腔内的第一测径仪测试拉丝的裸光纤的直径,若测试的直径未在预设值范围内,则调整牵引轮的转速,直至测试的直径值位于预设范围内;
送风机将外部空气通过过滤器吹向第二钢管的管壁,用于冷却换料控制腔的下部、第二钢管和冷却室的上部,同时除去换料控制腔下部、第二钢管和冷却室上部附着的尘埃杂质,并在引风机的作用下,将带有余热和杂质的空气排出;
S3、将流动水注入冷却腔内,冷却腔内的水与传导腔内的空气进行热交换,同时,向传导腔内导入氦气,与热空气进行热交换,进而对光纤进行降温;
S4、裸光纤冷却后,进入涂覆腔内进行涂覆;
S5、涂覆后的光纤依次经过间距不等的第一紫外光、第二紫外光、第三紫外光和第四紫外光进行紫外固化涂料,且在第一紫外光固化的同时,送风冷却;
S6、第二测径仪测试紫外固化后的光纤直径,若测试的直径未在预设范围值内,则调整牵引轮的转速和涂覆参数,直至测试的直径值位于预设范围内;
S7、将满足直径要求的光纤缠绕于收线轮上;
S8、采用氘处理单元对光纤进行氘处理,用于降低、消除光纤内部缺陷,并降低单模光纤氢损;
S9、将氘处理后的光纤缠绕于第一主动轮、滑轮和第二主动轮上,并开启第一主动换和第二主动轮,且第一主动轮的转速大于第二主动轮的转速;力传感器实时采集光纤的张力,若光纤未断裂,则光纤符合质量要求,若光纤断裂,则剔除断裂部分光纤;
第二转动轮带动第一传动轮转动,根据第一传动轮的转速差,带动伺服发电机发电,并将产生的电能传送至电网。
7.根据权利要求6所述的光纤制备***的制备方法,其特征在于,预制玻璃棒的更换,包括:
T1、开启控制门,旋转打开连接件,第二钢管向下位移并在限位环的作用下停止位移;
T2、采用保护盖将第一钢管下方出口封堵,用于与加热腔隔绝,保持加热腔内温度,避免加热腔气体外漏;
T3、更换预制玻璃棒,将预制玻璃棒装载于加热腔内,牵引轮同步牵引拉丝。
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