[發明專利]一種光纖拉絲用紫外固化全閉環控制裝置及方法

在審

• 申請號: 202011138910.8
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112250318A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 尹力;余倩卿;黃青松;李睿;譚安巍;皮亞斌
• 申請（專利權）人: 武漢長盈通光電技術股份有限公司
• 主分類號: C03C25/12
• 分類號: C03C25/12;G05D7/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;孫方旭

1.一種光纖拉絲用紫外固化全閉環控制裝置，其特征在于，該裝置包括：固化爐、固化爐連接器和固化爐電氣控制系統，固化爐電氣控制系統分別與固化爐氮氣管路質量流量控制器、固化爐空氣管路質量流量控制器、固化爐抽風壓力傳感器、固化爐氧含量傳感器、固化爐光功率傳感器、固化爐壓差傳感器和固化爐電源模塊連接，人機界面分別與固化爐電氣控制系統和光纖缺陷檢測儀連接。

2.根據權利要求1所述的光纖拉絲用紫外固化全閉環控制裝置，其特征在于，固化爐為紫外光固化爐，至少為兩個，分別是內涂固化爐和外涂固化爐，分別用于光纖第一層涂覆固化和第二層涂覆固化。

3.根據權利要求1或2所述的光纖拉絲用紫外固化全閉環控制裝置，其特征在于，所述固化爐連接器包括固化爐上接頭、固化爐下接頭和固化爐三通接頭；其中固化爐上接頭通過螺紋與固化爐連接，接頭一側通過氣管連接固化爐氧含量傳感器，接頭另一側通過氣管與固化爐三通接頭連接；固化爐下接頭通過螺紋與固化爐連接，并通過抽廢氣管道連接到固化爐抽廢氣電機上，且在抽廢氣管道上安裝有固化爐抽風壓力傳感器；固化爐三通接頭一端通過氣管固化爐上接頭，另外兩端分別連接氮氣和空氣管路，在氮氣管路上安裝固化爐氮氣管路質量流量控制器，在空氣管路上安裝固化爐空氣管路質量流量控制器。

4.根據權利要求1或2所述的光纖拉絲用紫外固化全閉環控制裝置，其特征在于，所述固化爐光功率傳感器通過螺紋固定在固化爐靠近石英管一側，監測紫外線燈發出的紫外光穿過石英管后的光功率。

5.根據權利要求1或2所述的光纖拉絲用紫外固化全閉環控制裝置，其特征在于，所述外涂固化爐的下方安裝有光纖缺陷檢測儀，用于檢測固化后光纖表面的涂層缺陷，當有缺陷出現時在人機界面上進行報警，并記錄缺陷點對應的光纖長度位置。

6.根據權利要求1或2所述的光纖拉絲用紫外固化全閉環控制裝置，其特征在于，所述固化爐進風端與出風端的風管之間安裝有固化爐壓差傳感器。

7.一種光纖拉絲用紫外固化全閉環控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟，步驟一，涂覆后的光纖進入固化爐后，固化爐光功率傳感器實時測量固化爐工作區域的光照強度并將數據反饋給電氣控制系統，當光照強度下降時自動提高固化爐電源模塊的控制功率，直到光照強度恢復到工藝標準數值；

步驟二，在人機界面發出指令，固化爐氮氣管路質量流量控制器調節固化爐內部氮氣的流量，并實時測量氮氣流量，固化爐空氣管路質量流量控制器調節固化爐內部空氣的流量，并實時測量空氣流量；氮氣和空氣通過固化爐三通接頭變成混合氣體，固化爐氧含量傳感器可以采集到混合氣體的氧含量數據并反饋給電氣控制系統，電氣控制系統通過PID算法不斷調節固化爐氮氣管路質量流量控制器的輸出，不斷修正氮氣流量，直到固化爐內氧含量穩定在工藝標準數值；

步驟三，啟動固化爐抽廢氣電機，固化過程產生的廢氣經抽廢氣管道排出，通過固化爐抽風壓力傳感器采集的壓力值與電氣控制系統設定的標準壓力值對比，不斷調整固化爐抽廢氣電機變頻器的輸出功率，直到抽風壓力穩定在工藝標準數值；

步驟四，啟動固化爐送風和固化爐排風，通過固化爐壓差傳感器采集到的壓力差傳遞給電氣控制系統，當壓力差變化時，通過調整送風電機變頻器和排風電機變頻器使得壓力差恢復到工藝標準數值。

8.根據權利要求7所述的光纖拉絲用紫外固化全閉環控制方法，其特征在于，當光纖經過外涂固化爐下方的光纖缺陷檢測儀后，缺陷檢測儀對光纖涂層實時進行檢測，當有缺陷出現時會在人機界面上進行報警，并記錄缺陷點對應的光纖長度位置。