[發明專利]一種利用激光進行PID控制光纖預制棒燒結的設備及其方法

在審

• 申請號: 201610118776.2
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105776838A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 胡付儉;柏文俊;馬康庫;勞雪剛;杜森;馮程
• 申請（專利權）人: 江蘇亨通光電股份有限公司
• 主分類號: C03B37/014
• 分類號: C03B37/014
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種利用激光進行PID控制光纖預制棒燒結的設備，其包括馬弗管， 所述馬弗管的中段外環面設置有加熱器，所述加熱器的外部設置有保溫層， 所述保溫層整體置于外層殼體內，疏松體的頂部設置有連接桿，燒結狀態下 的所述疏松體位于所述馬弗管的內部，其特征在于：所述連接桿的頂端外露 于所述馬弗管的頂部，所述連接桿的頂部連接提升裝置，所述提升裝置的速 度控制部件外接于控制系統，所述外層殼體兩側的外壁對應于所述加熱器的 加熱區域位置設置有一對激光發射器和激光接收器，所述激光發射器的射出 端所射出的激光依次透過對應位置的外層殼體、保溫層、加熱器、馬弗管并 最終被所述激光接收器所接收，所述激光發射器、激光接收器分別連接所述 控制系統，所述激光發射器射出的功率、激光接收器接收的功率分別被實時 傳輸至所述控制系統，所述控制系統內置有PID模塊，PID模塊通過比對激光 發射器射出的功率、激光接收器接收的功率的差值實時控制所述提升裝置的 速度控制部件。

2.如權利要求1所述的一種利用激光進行PID控制光纖預制棒燒結的設 備，其特征在于：所述馬弗管的下端側部設置有進氣口，所述馬弗管的上端 側部設置出氣口，所述馬弗管的頂部蓋裝有密封蓋，所述連接桿的下端貫穿 所述密封蓋后伸入所述馬弗管的內腔。

3.如權利要求1或2所述的一種利用激光進行PID控制光纖預制棒燒結 的設備，其特征在于：所述激光接收器與發射器之間形成有激光貫穿軸線， 所述外層殼體對應于激光貫穿軸線的位置設置有貫穿孔，所述保溫層對應于 所述激光貫穿軸線的位置設置有耐高溫透明窗口，所述加熱器的加熱段對應 于所述激光貫穿軸線的位置設置有貫穿避讓孔，所述馬弗管為石英玻璃馬弗 管。

4.如權利要求1所述的一種利用激光進行PID控制光纖預制棒燒結的設 備，所述激光貫穿軸線位于所述加熱器半高平面的下方，所述激光貫穿軸線 與所述加熱器半高平面之間的距離為L，L的數值為0～300mm。

5.如權利要求4所述的一種利用激光進行PID控制光纖預制棒燒結的設 備，其特征在于：L取值介于150mm～180mm。

6.一種利用激光進行PID控制光纖預制棒燒結的方法，其特征在于：使 用如權利要求1至5所述的一種利用激光進行PID控制光纖預制棒燒結的設 備對疏松體脫水后，通過一對激光發射器和接收器實時監測正在燒結的疏松 體的燒結情況，進而實時控制提升裝置的進給速度，在保證燒結溫度不變的 情況下，確保燒結完成后的光纖預制棒的透明化。

7.如權利要求6所述的一種利用激光進行PID控制光纖預制棒燒結的方 法，其特征在于：將疏松體放入馬弗管中，通入氦氣與氯氣，之后加熱器開 始加熱，到達1200℃，開始脫水，排出反應廢氣，當脫水結束后，加熱器繼 續加熱到1500±10℃，開始燒結，此時激光發射器發出激光，功率為P₁，通 過外層殼體、保溫層、加熱器、馬弗管，穿過已透明的疏松體，到達激光接 收器，激光接收器接收到的激光功率為P₂，控制系統內的PID模塊通過實時 比對P₁與P₂的大小，實時控制所述提升裝置的速度控制部件，直至燒結結束， 加熱器停止加熱，燒結爐溫恢復至待機溫度，準備下一次生產。

8.如權利要求7所述的一種利用激光進行PID控制光纖預制棒燒結的方 法，其特征在于：在燒結時，激光發射器發射功率為P₁的激光，穿過透明化 的疏松體，由激光接收器接收，接收到的激光功率為P₂，P₁和P₂的差值為△P， 預先測得疏松體透明化狀態的下的功率差值P₀，P₀與△P進行比對，若△P>P₀， 則說明疏松體透明化效果較差，PID模塊控制下降速度變慢；若△P≤P₀，則 說明疏松體透明效果較好，PID模塊控制下降速度變快。