一種自動控制光纖涂覆直徑的方法、系統及光纖拉絲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光纖拉絲中的濕加濕涂覆領域，具體涉及一種自動控制光纖涂覆直徑的方法、系統及光纖拉絲裝置。
【背景技術】
[0002]隨著光纖到戶和4G(第四代移動通信技術)網絡的實施建設，市場對光纖需求量大幅增加，進而使得光纖廠家不斷新建和擴產。光纖廠家在生產過程中，不斷改進光纖的生產工藝，以降低生產成本，提高生產效率，進而增加市場占有率和存活的資本。
[0003]現有的降低光纖生產成本，提高光纖生產效率的方法一般為:通過大尺寸光纖預制棒拉絲以提高拉絲速度。但是，提高拉絲速度會對光纖帶來負面影響(例如引纖過長、冷卻不足、絲徑波動大等)。因此，如何在高速拉絲出高質量光纖的同時，還能夠降低光纖材料成本，已經成為光纖制造時需要解決的重要問題。
[0004]高質量光纖的條件為:比較穩定的外徑、較高的機械強度和較少的缺陷，上述條件均與光纖的涂覆工藝有著直接關聯。與此同時，光纖的涂覆工藝還對光纖其他性能(例如微彎、剝離力、著色工序等)有至重要的影響。因此，高質量光纖在拉絲過程中，需要對涂覆工藝的涂覆直徑進行嚴格控制。
[0005]光纖在拉絲中有多個工藝參數對涂覆直徑產生影響(例如拉絲速度、冷卻氣流量、涂覆壓力、涂覆溫度等)。目前人們一般手動調整涂覆直徑，調整方式比較單一，不僅會產生許多工藝問題(例如絲徑波動)，而且隨著拉絲速度的提升，手動調整涂覆直徑的材料成本(例如引纖數量)也會相應增加。
【發明內容】
[0006]針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種自動控制光纖涂覆直徑的方法、系統及光纖拉絲裝置，本發明在提高涂層直徑的穩定性的同時，能夠簡化拉絲工藝，降低拉絲所需的材料成本，對于提高光纖的生產效率，獲得高品質光纖，降低成本具有重大意義。
[0007]為達到以上目的，本發明提供的自動控制光纖涂覆直徑的方法，包括以下步驟:
[0008]S1:光纖預制棒在冷卻的過程中，當光纖的拉制速度以步長為O?100m/min發生變化時，調節光纖的冷卻氣體流量，光纖冷卻氣體流量的流量斜率為0.002?0.01 (I/min) / (m/min)，轉到步驟 S2 ；
[0009]S2:光纖預制棒在冷卻后涂覆內涂層的過程中，當光纖的拉制速度以步長為O?100m/min發生變化時，分別調節內涂層的涂覆溫度和涂覆壓力，以自動控制內涂層的直徑保持恒定；涂覆溫度的調溫斜率為0.01?0.050C / (m/min)，涂覆壓力的調壓斜率為0.001 ?0.005bar/(m/min)，轉到步驟 S3 ；
[0010]S3:光纖預制棒在冷卻后涂覆外涂層的過程中，當光纖的拉制速度以步長為O?100m/min發生變化時，分別調節外涂層的涂覆溫度和涂覆壓力，以自動控制內涂層的直徑保持恒定；涂覆溫度的調溫斜率為0.0l?0.040C / (m/min)，涂覆壓力的調壓斜率為0.001 ?0.005bar/(m/min)。
[0011]在上述技術方案的基礎上，步驟SI中所述流量斜率為0.008 (L/min) / (m/min)。
[0012]在上述技術方案的基礎上，步驟S2中所述調溫斜率為0.02 °C/(m/min)或0.025 °C / (m/min)。
[0013]在上述技術方案的基礎上，步驟S2中所述調壓斜率為0.003bar/(m/min)或0.004bar/(m/min)。
[0014]在上述技術方案的基礎上，步驟S3中所述調溫斜率為0.02 °C/(m/min)或0.03 °C / (m/min)。
[0015]在上述技術方案的基礎上，步驟S3中所述調壓斜率為0.002bar/(m/min)或0.003bar/(m/min)。
[0016]本發明提供的實現上所述方法的自動控制光纖涂覆直徑的系統，所述系統包括可編程邏輯控制器PLC、氣體流量控制模塊、涂覆溫度控制模塊和涂覆壓力控制模塊，PLC分別與氣體流量控制模塊、涂覆溫度控制模塊、涂覆壓力控制模塊相連；
[0017]所述PLC用于:設定光纖的拉制速度的變化量為步長O?100m/min ;設定光纖冷卻氣體流量的流量斜率為0.002?0.01 (L/min)/(m/min);設定光纖內涂層的涂覆溫度的調溫斜率為0.01?0.05°C / (m/min)，涂覆壓力的調壓斜率為0.001?0.005bar/ (m/min)；設定光纖外涂層的涂覆壓力的調壓斜率為0.01?0.040C / (m/min)，調壓斜率為0.001?0.005bar/(m/min)；
[0018]當光纖的拉制速度發生變化時，PLC發送相應的光纖冷卻氣體流量的流量斜率至氣體流量控制模塊，發送相應的光纖內涂層和外涂層的調溫斜率至涂覆溫度控制模塊，發送相應的光纖內涂層和外涂層的調壓斜率至涂覆壓力控制模塊；
[0019]所述氣體流量控制模塊用于:根據PLC發送的流量斜率，控制光纖的冷卻氣體流量;
[0020]所述涂覆溫度控制模塊用于:根據PLC發送的調溫斜率，分別控制光纖內涂層和外涂層的涂覆溫度；
[0021]所述涂覆壓力控制模塊用于:根據PLC發送的調壓斜率，分別控制光纖內涂層和外涂層的涂覆壓力。
[0022]本發明提供的基于上述系統的光纖拉絲裝置，包括從上之下依次設置的拉絲爐、冷卻管、內涂覆杯、外涂覆杯、紫外線UV燈，UV燈的下方設置有張力輪、牽引輪和收絲筒；
[0023]所述光纖拉絲裝置還包括自動控制光纖涂覆直徑的系統，所述牽引輪(9)與系統中PLC的信號輸入端電連接，PLC信號輸出端分別與氣體流量控制模塊、涂覆溫度控制模塊、涂覆壓力控制模塊電連接；氣體流量控制模塊與冷卻管電連接，涂覆溫度控制模塊分別與內涂覆杯、外涂覆杯電連接，涂覆壓力控制模塊分別與內涂覆杯、外涂覆杯電連接；
[0024]光纖在拉絲過程中，當PLC監測到牽引輪的拉制速度發生變化時:
[0025]PLC發送相應的流量斜率至氣體流量控制模塊，氣體流量控制模塊根據流量斜率，控制冷卻管中冷卻氣體的流量；
[0026]PLC發送相應的光纖內涂層和外涂層的調溫斜率至涂覆溫度控制模塊，涂覆溫度控制模塊根據調溫斜率，分別控制內涂覆杯和外涂覆杯的涂覆溫度；
[0027]PLC發送相應的光纖內涂層和外涂層的調壓斜率至涂覆壓力控制模塊，涂覆壓力控制模塊調壓斜率，分別控制光纖內涂覆杯和外涂覆杯的涂覆壓力。
[0028]在上述技術方案的基礎上，所述拉絲爐出口處設置裸光纖測徑儀，所述UV燈與張力輪之間設置有涂層直徑測徑儀。
[0029]與現有技術相比，本發明的優點在于:
[0030]本發明根據光纖預制棒拉制速度的變化，預先設定光纖冷卻氣體流量、光纖預制棒涂覆時的涂覆溫度和涂覆壓力。進而能夠實現實時對涂層直徑進行調節控制(即使得內外層涂覆直徑在較小的范圍內波動)。與現有技術中手動調節光纖預制棒的涂層直徑相比，本發明在提高涂層直徑的穩定性的同時，避免了因拉絲速度的提升帶來的工藝問題及材料成本的增加。因此，本發明能夠簡化拉絲工藝，降低拉絲所需的材料成本；對于提高光纖的生產效率，獲得高品質光纖，降低成本具有重大意義。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明實施例中自動控制光纖涂覆直徑的方法的流程圖；
[0032]圖2為本發明實施例中的光纖拉絲裝置的結構示意圖。
[0033]圖中:1-光纖預制棒，2-拉絲爐，3-冷卻管，4-內涂覆杯，5-外涂覆杯，6-UV燈，7-涂層直徑測徑儀，8-張力輪，9-牽引輪，10-收絲筒。
【具體實施方式】
[0034]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0035]首先闡述本發明的原理:
[0036]本發明需要自動控制涂覆涂層的直徑，包括內涂層直徑控制和外涂層直徑控制。內涂層直徑一般由光纖的拉絲速度、涂層的涂覆溫度、涂覆壓力和光纖的冷卻氣體流量四個因素決定；外涂層直徑一般由光纖的拉絲速度、涂層的涂覆溫度、涂覆壓力三個因素決定。
[0037]由于光纖的拉絲速度變大，涂層直徑變小，而涂覆溫度、涂