一种自动控制光纤涂覆直径的方法、系统及光纤拉丝装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动控制光纤涂覆直径的方法、系统及光纤拉丝装置，涉及光纤拉丝中的湿加湿涂覆领域。该方法包括以下步骤：光纤预制棒在冷却的过程中，调节光纤的冷却气体流量；光纤预制棒在冷却后涂覆内涂层的过程中，调节光纤预制棒内涂层的涂覆温度和涂覆压力；光纤预制棒在冷却后涂覆外涂层的过程中，调节光纤预制棒外涂层的涂覆温度和涂覆压力。本发明专利技术在提高涂层直径的稳定性的同时，能够简化拉丝工艺，降低拉丝所需的材料成本，对于提高光纤的生产效率，获得高品质光纤，降低成本具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】
一种自动控制光纤涂覆直径的方法、系统及光纤拉丝装置
本专利技术涉及光纤拉丝中的湿加湿涂覆领域，具体涉及一种自动控制光纤涂覆直径的方法、系统及光纤拉丝装置。
技术介绍
随着光纤到户和4G(第四代移动通信技术)网络的实施建设，市场对光纤需求量大幅增加，进而使得光纤厂家不断新建和扩产。光纤厂家在生产过程中，不断改进光纤的生产工艺，以降低生产成本，提高生产效率，进而增加市场占有率和存活的资本。现有的降低光纤生产成本，提高光纤生产效率的方法一般为：通过大尺寸光纤预制棒拉丝以提高拉丝速度。但是，提高拉丝速度会对光纤带来负面影响(例如引纤过长、冷却不足、丝径波动大等)。因此，如何在高速拉丝出高质量光纤的同时，还能够降低光纤材料成本，已经成为光纤制造时需要解决的重要问题。高质量光纤的条件为：比较稳定的外径、较高的机械强度和较少的缺陷，上述条件均与光纤的涂覆工艺有着直接关联。与此同时，光纤的涂覆工艺还对光纤其他性能(例如微弯、剥离力、着色工序等)有至重要的影响。因此，高质量光纤在拉丝过程中，需要对涂覆工艺的涂覆直径进行严格控制。光纤在拉丝中有多个工艺参数对涂覆直径产生影响(例如拉丝速度、冷却气流量、涂覆压力、涂覆温度等)。目前人们一般手动调整涂覆直径，调整方式比较单一，不仅会产生许多工艺问题(例如丝径波动)，而且随着拉丝速度的提升，手动调整涂覆直径的材料成本(例如引纤数量)也会相应增加。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种自动控制光纤涂覆直径的方法、系统及光纤拉丝装置，本专利技术在提高涂层直径的稳定性的同时，能够简化拉丝工艺，降低拉丝所需的材料成本，对于提高光纤的生产效率，获得高品质光纤，降低成本具有重大意义。为达到以上目的，本专利技术提供的自动控制光纤涂覆直径的方法，包括以下步骤：S1：光纤预制棒在冷却的过程中，当光纤的拉制速度以步长为0～100m/min发生变化时，调节光纤的冷却气体流量，光纤冷却气体流量的流量斜率为0.002～0.01(L/min)/(m/min)，转到步骤S2；S2：光纤预制棒在冷却后涂覆内涂层的过程中，当光纤的拉制速度以步长为0～100m/min发生变化时，分别调节内涂层的涂覆温度和涂覆压力，以自动控制内涂层的直径保持恒定；涂覆温度的调温斜率为0.01～0.05℃/(m/min)，涂覆压力的调压斜率为0.001～0.005bar/(m/min)，转到步骤S3；S3：光纤预制棒在冷却后涂覆外涂层的过程中，当光纤的拉制速度以步长为0～100m/min发生变化时，分别调节外涂层的涂覆温度和涂覆压力，以自动控制内涂层的直径保持恒定；涂覆温度的调温斜率为0.01～0.04℃/(m/min)，涂覆压力的调压斜率为0.001～0.005bar/(m/min)。在上述技术方案的基础上，步骤S1中所述流量斜率为0.008(L/min)/(m/min)。在上述技术方案的基础上，步骤S2中所述调温斜率为0.02℃/(m/min)或0.025℃/(m/min)。在上述技术方案的基础上，步骤S2中所述调压斜率为0.003bar/(m/min)或0.004bar/(m/min)。在上述技术方案的基础上，步骤S3中所述调温斜率为0.02℃/(m/min)或0.03℃/(m/min)。在上述技术方案的基础上，步骤S3中所述调压斜率为0.002bar/(m/min)或0.003bar/(m/min)。本专利技术提供的实现上所述方法的自动控制光纤涂覆直径的系统，所述系统包括可编程逻辑控制器PLC、气体流量控制模块、涂覆温度控制模块和涂覆压力控制模块，PLC分别与气体流量控制模块、涂覆温度控制模块、涂覆压力控制模块相连；所述PLC用于：设定光纤的拉制速度的变化量为步长0～100m/min；设定光纤冷却气体流量的流量斜率为0.002～0.01(L/min)/(m/min)；设定光纤内涂层的涂覆温度的调温斜率为0.01～0.05℃/(m/min)，涂覆压力的调压斜率为0.001～0.005bar/(m/min)；设定光纤外涂层的涂覆压力的调压斜率为0.01～0.04℃/(m/min)，调压斜率为0.001～0.005bar/(m/min)；当光纤的拉制速度发生变化时，PLC发送相应的光纤冷却气体流量的流量斜率至气体流量控制模块，发送相应的光纤内涂层和外涂层的调温斜率至涂覆温度控制模块，发送相应的光纤内涂层和外涂层的调压斜率至涂覆压力控制模块；所述气体流量控制模块用于：根据PLC发送的流量斜率，控制光纤的冷却气体流量；所述涂覆温度控制模块用于：根据PLC发送的调温斜率，分别控制光纤内涂层和外涂层的涂覆温度；所述涂覆压力控制模块用于：根据PLC发送的调压斜率，分别控制光纤内涂层和外涂层的涂覆压力。本专利技术提供的基于上述系统的光纤拉丝装置，包括从上之下依次设置的拉丝炉、冷却管、内涂覆杯、外涂覆杯、紫外线UV灯，UV灯的下方设置有张力轮、牵引轮和收丝筒；所述光纤拉丝装置还包括自动控制光纤涂覆直径的系统，所述牵引轮(9)与系统中PLC的信号输入端电连接，PLC信号输出端分别与气体流量控制模块、涂覆温度控制模块、涂覆压力控制模块电连接；气体流量控制模块与冷却管电连接，涂覆温度控制模块分别与内涂覆杯、外涂覆杯电连接，涂覆压力控制模块分别与内涂覆杯、外涂覆杯电连接；光纤在拉丝过程中，当PLC监测到牵引轮的拉制速度发生变化时：PLC发送相应的流量斜率至气体流量控制模块，气体流量控制模块根据流量斜率，控制冷却管中冷却气体的流量；PLC发送相应的光纤内涂层和外涂层的调温斜率至涂覆温度控制模块，涂覆温度控制模块根据调温斜率，分别控制内涂覆杯和外涂覆杯的涂覆温度；PLC发送相应的光纤内涂层和外涂层的调压斜率至涂覆压力控制模块，涂覆压力控制模块调压斜率，分别控制光纤内涂覆杯和外涂覆杯的涂覆压力。在上述技术方案的基础上，所述拉丝炉出口处设置裸光纤测径仪，所述UV灯与张力轮之间设置有涂层直径测径仪。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术根据光纤预制棒拉制速度的变化，预先设定光纤冷却气体流量、光纤预制棒涂覆时的涂覆温度和涂覆压力。进而能够实现实时对涂层直径进行调节控制(即使得内外层涂覆直径在较小的范围内波动)。与现有技术中手动调节光纤预制棒的涂层直径相比，本专利技术在提高涂层直径的稳定性的同时，避免了因拉丝速度的提升带来的工艺问题及材料成本的增加。因此，本专利技术能够简化拉丝工艺，降低拉丝所需的材料成本；对于提高光纤的生产效率，获得高品质光纤，降低成本具有重大意义。附图说明图1为本专利技术实施例中自动控制光纤涂覆直径的方法的流程图；图2为本专利技术实施例中的光纤拉丝装置的结构示意图。图中：1-光纤预制棒，2-拉丝炉，3-冷却管，4-内涂覆杯，5-外涂覆杯，6-UV灯，7-涂层直径测径仪，8-张力轮，9-牵引轮，10-收丝筒。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。首先阐述本专利技术的原理：本专利技术需要自动控制涂覆涂层的直径，包括内涂层直径控制和外涂层直径控制。内涂层直径一般由光纤的拉丝速度、涂层的涂覆温度、涂覆压力和光纤的冷却气体流量四个因素决定；外涂层直径一般由光纤的拉丝速度、涂层的涂覆温度、涂覆压力三个因素决定。由于光纤的拉丝速度变大，涂层直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动控制光纤涂覆直径的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：光纤预制棒在冷却的过程中，当光纤的拉制速度以步长为0～100m/min发生变化时，调节光纤的冷却气体流量，光纤冷却气体流量的流量斜率为0.002～0.01(L/min)/(m/min)，转到步骤S2；S2：光纤预制棒在冷却后涂覆内涂层的过程中，当光纤的拉制速度以步长为0～100m/min发生变化时，分别调节内涂层的涂覆温度和涂覆压力，以自动控制内涂层的直径保持恒定；涂覆温度的调温斜率为0.01～0.05℃/(m/min)，涂覆压力的调压斜率为0.001～0.005bar/(m/min)，转到步骤S3；S3：光纤预制棒在冷却后涂覆外涂层的过程中，当光纤的拉制速度以步长为0～100m/min发生变化时，分别调节外涂层的涂覆温度和涂覆压力，以自动控制内涂层的直径保持恒定；涂覆温度的调温斜率为0.01～0.04℃/(m/min)，涂覆压力的调压斜率为0.001～0.005bar/(m/min)。

【技术特征摘要】
1.一种自动控制光纤涂覆直径的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：光纤预制棒在冷却的过程中，当光纤的拉制速度以步长为0～100m/min发生变化时，调节光纤的冷却气体流量，光纤冷却气体流量的流量斜率为0.002～0.01(L/min)/(m/min)，转到步骤S2；S2：光纤预制棒在冷却后涂覆内涂层的过程中，当光纤的拉制速度以步长为0～100m/min发生变化时，分别调节内涂层的涂覆温度和涂覆压力，以自动控制内涂层的直径保持恒定；涂覆温度的调温斜率为0.01～0.05℃/(m/min)，涂覆压力的调压斜率为0.001～0.005bar/(m/min)，转到步骤S3；S3：光纤预制棒在冷却后涂覆外涂层的过程中，当光纤的拉制速度以步长为0～100m/min发生变化时，分别调节外涂层的涂覆温度和涂覆压力，以自动控制内涂层的直径保持恒定；涂覆温度的调温斜率为0.01～0.04℃/(m/min)，涂覆压力的调压斜率为0.001～0.005bar/(m/min)。2.如权利要求1所述的自动控制光纤涂覆直径的方法，其特征在于：步骤S1中所述流量斜率为0.008(L/min)/(m/min)。3.如权利要求1所述的自动控制光纤涂覆直径的方法，其特征在于：步骤S2中所述调温斜率为0.02℃/(m/min)或0.025℃/(m/min)。4.如权利要求1所述的自动控制光纤涂覆直径的方法，其特征在于：步骤S2中所述调压斜率为0.003bar/(m/min)或0.004bar/(m/min)。5.如权利要求1所述的自动控制光纤涂覆直径的方法，其特征在于：步骤S3中所述调温斜率为0.02℃/(m/min)或0.03℃/(m/min)。6.如权利要求1所述的自动控制光纤涂覆直径的方法，其特征在于：步骤S3中所述调压斜率为0.002bar/(m/min)或0.003bar/(m/min)。7.一种实现权利要求1至6任一项所述方法的自动控制光纤涂覆直径的系统，其特征在于：所述系统包括可编程逻辑控制器PLC、气体流量控制模块、涂覆温度控制模块和涂覆压力控制模块，PLC分别与气体流量控制模块、涂覆温度控制模块、涂覆压力控制模块相连；所述PLC用于：设定光纤的拉制速度的变化量为步长0～100m/min；设定光纤冷却气体流量的流量斜率为0.002～0....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭君，余志强，宋涛，郭康复，但秋实，潘常军，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42