專利名稱：一種拉絲過程中光纖涂料溫度自動控制的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對濕對濕(wet-on-wet)涂敷工藝對光纖涂料進行在線溫度控制的方法及裝置，屬于光纖加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光纖涂敷層是組成光纖的兩種最重要的材料組成之一，它的主要功能包括對裸光纖進行機械保護，保持光纖強度，抵抗環(huán)境侵蝕以及保持和改善光纖彎曲性能等。所以，光纖涂敷質(zhì)量的好壞將直接影響到光纖的質(zhì)量和性能。對于常規(guī)通信光纖而言，玻璃光纖表面涂敷有兩層涂敷層，兩層涂敷層的厚度及比例分配會較大程度上影響到光纖的使用性能，如剝離力，微彎性能，環(huán)境測試性能等。因此，兩層涂敷層的厚度和比例需要控制在一個合理的范圍內(nèi)。
在光纖涂料涂覆工藝中濕對濕光纖涂敷工藝具有以下特點(1)由于兩層涂敷腔體直接相鄰，所以通常采用同一個水(或油)浴腔體對涂敷杯進行加熱，而不能單獨對兩層涂敷腔體的進行加熱。而根據(jù)相應(yīng)的研究，對于濕對濕涂敷工藝，拉絲過程中兩層涂料的粘度差應(yīng)該控制在一定的合理范圍內(nèi)；(2)在拉絲過程中，由于兩層涂料分開涂敷，且涂敷方式不一樣，所以第二層涂料涂敷的模具孔直徑一般都很大，這樣的設(shè)計在拉絲開始的低速階段容易產(chǎn)生涂敷直徑偏大而使光纖報廢。隨著光纖制造技術(shù)的發(fā)展，光纖的拉絲速度越來越快，目前普遍在1500米/分鐘以上。在這種情況下，采用傳統(tǒng)的固定溫度加熱方法越來越難以滿足高速拉絲對涂料涂覆的需求，光纖的涂覆質(zhì)量難以得到保證。濕對濕涂敷工藝被認(rèn)為是適合高速拉絲的涂敷方式，但需對該工藝及設(shè)備進行改進，以獲得良好的光纖涂敷質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種拉絲過程光纖涂料溫度自動控制方法及裝置，實現(xiàn)光纖拉絲過程中涂料溫度隨拉絲速度自動變化，從而達(dá)到涂料溫度(或粘度)與拉絲速度的良好匹配，使光纖表面涂覆層的質(zhì)量得到保證。本發(fā)明光纖涂料溫度自動控制方法的技術(shù)方案為包括有光纖涂覆器，光纖涂覆器涂料腔通過進料管道與料罐相連通，其特征在于在進料管道外安設(shè)可控加熱器，對進料管道內(nèi)的涂料進行加溫，同時設(shè)置處理控制單元，處理控制單元通過采集拉絲速度傳感信號和進料管道溫度傳感信號與預(yù)設(shè)的參數(shù)數(shù)值相比較，對可控加熱器的加熱過程進行控制，從而實現(xiàn)對光纖涂覆器中的涂料溫度的自動控制和調(diào)節(jié)過程。按上述方案，所述的處理控制單元為PLC單元，PLC單元設(shè)置有拉絲速度與進料管道溫度對應(yīng)關(guān)系程序，通過PLC程序控制實現(xiàn)可控加熱器的加熱隨拉絲速度的變化而自動調(diào)節(jié)。按上述方案，所述的可控加熱器對進料管道溫度的自動調(diào)節(jié)范圍為25 100°C ;所述的進料管道為金屬管道。按上述方案，所述的可控加熱器的加熱方式為電加熱方式、液體介質(zhì)加熱方式或氣體介質(zhì)加熱方式。按上述方案，所述的光纖涂覆器設(shè)置有一個或多個涂料腔，每個涂料腔分別連接進料管道，至少在一根進料管道上安設(shè)可控加熱器，對至少一根進料管道內(nèi)的涂料進行加溫。按上述方案，PLC程序中進料管道溫度設(shè)定和拉絲速度的關(guān)系公式為 y = a[(x-300)/100]2 + b(x_300)/100 + c
式中y為PLC的進料管道溫度設(shè)定；x為拉絲速度； a為常數(shù),范圍為0. I至0. 6 ;b為常數(shù),范圍為0. I至4 ; c為常數(shù),范圍為20至40。本發(fā)明光纖涂料溫度自動控制裝置的技術(shù)方案為包括有光纖涂覆器，光纖涂覆器涂料腔通過進料管道與料罐相連通，其特征在于在進料管道外安設(shè)可控加熱器，同時設(shè)置PLC單元，PLC單元輸入端與拉絲速度傳感器和進料管道溫度傳感器分別相接，PLC單元輸出端與可控加熱器的溫度控制電路聯(lián)接。按上述方案，所述的拉絲速度傳感器設(shè)置在拉絲輸出端的牽引輪上；所述的進料管道溫度傳感器設(shè)置在靠近光纖涂覆器的進料管道上。按上述方案，所述的可控加熱器為電加熱器，所述的電加熱器由包繞進料管道的電熱絲構(gòu)成。按上述方案，所述的可控加熱器為液體或氣體介質(zhì)加熱器，所述的液體或氣體介質(zhì)加熱器由包覆進料管道的環(huán)形加熱槽和與其相連的循環(huán)加熱器構(gòu)成，環(huán)形加熱槽和循環(huán)加熱器中充注液體或氣體介質(zhì)。本發(fā)明的有益效果在于1、通過PLC實現(xiàn)可控加熱器溫度隨拉絲速度而自動調(diào) 節(jié)，從而實現(xiàn)涂料溫度隨拉絲速度而自動調(diào)節(jié)，達(dá)到涂料粘度與拉絲速度的良好匹配，這樣的自動調(diào)節(jié)涂料溫度的方式在光纖拉絲過程中不僅可以任意調(diào)節(jié)各涂料腔中涂料的粘度，從而達(dá)到方便調(diào)整光纖各涂覆層的厚度比例和直徑，解決濕對濕涂敷過程中不能自由調(diào)節(jié)兩層涂敷層厚度和比例的問題，而且可以減少和避免涂料溢出、涂覆直徑超標(biāo)、涂覆不均勻和涂覆界面出現(xiàn)波紋等引起的光纖報廢。從而使光纖表面涂覆層的質(zhì)量得到保證和提高，提高光纖加工的成品率。2、結(jié)構(gòu)簡單，便于實施和推廣，提高了光纖加工設(shè)備的自動化水平。


圖I為本發(fā)明裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明裝置另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明的實施例。實施例I如圖I所示，為電加熱方式，包括有光纖涂覆器4，光纖涂覆器涂料腔通過進料管道與料罐相連通，所述的光纖涂覆器設(shè)置有上、下兩個涂料腔，其中上涂料腔與上進料管道5相連通，上進料管道可設(shè)或不設(shè)可控加熱器，下涂料腔與下進料管道2相連通，下進料管道的外表面纏繞一層或多層電熱絲，構(gòu)成可控加熱器6，下進料管道的溫度采用溫度傳感器3進行測量，同時電熱絲的溫度通過與其聯(lián)接的PLC單元的溫度設(shè)定值進行調(diào)節(jié)，其溫度設(shè)定值根據(jù)公式I進行設(shè)定，PLC單元的拉絲速度傳感信號通過牽引輪采集。在進料管道中串接有閥1，進料管道的出料口與光纖涂覆器4連通，拉絲過程中，進料管道內(nèi)的涂料被纏繞其表面的電熱絲6加熱，由于加熱管道緊鄰光纖涂敷器4，加熱后的涂料進入光纖涂覆器只有極少的的溫度損失，所以其涂敷杯內(nèi)涂敷料的粘度可以通過管道溫度進行調(diào)節(jié)。在拉絲開始前，涂敷料閥I處于關(guān)閉狀態(tài)，由于速度為零電阻絲沒有對進料管道進行加熱；當(dāng)拉絲開始后，閥自動打開，涂料開始流動，電熱絲根據(jù)PLC的設(shè)定逐漸進行加熱，由于低速下光纖外徑一般都比較大，所以低速時管道溫度不能設(shè)定太高，否則會造成太多光纖外徑超標(biāo)報廢；當(dāng)拉絲速度升高時，為了匹配兩層涂敷料的粘度和增加光纖外徑，涂敷料管道溫度會根據(jù)PLC的設(shè)定值升高；當(dāng)速度降低時，電熱絲會降低加熱功率或不進行加熱，使管道溫度自然冷卻到目標(biāo)值；當(dāng)拉絲結(jié)束時，閥自動關(guān)閉，電熱絲停止加熱，管道內(nèi)的涂料自然冷卻至常溫。一般情況下，第一層涂料的上進料管道5不需要進行加熱。管道 加熱的起始速度一般為30(T400m/min。實施例2如圖2所示，液體或氣體介質(zhì)加熱方式，它與上一個實施例的不同之處在于所述的可控加熱器6為液體或氣體介質(zhì)加熱器，所述的液體或氣體介質(zhì)加熱器由包覆下進料管道2的環(huán)形加熱槽和與其相連的循環(huán)加熱器7構(gòu)成，環(huán)形加熱槽和循環(huán)加熱器中充注液體或氣體介質(zhì)，循環(huán)加熱器通過對液體或氣體介質(zhì)加熱對進料管道加熱使涂料升溫，直至涂料溫度與液體或氣體介質(zhì)的溫度接近；本實施例的溫度傳感器安設(shè)在循環(huán)加熱器的液體或氣體介質(zhì)腔中，將液體或氣體介質(zhì)的溫度作為進料管道的溫度傳感給PLC單元。其它結(jié)構(gòu)與上一個實施例相同。
權(quán)利要求
1.一種拉絲過程光纖涂料溫度自動控制方法，包括有光纖涂覆器，光纖涂覆器涂料腔通過進料管道與料罐相連通，其特征在于在進料管道外安設(shè)可控加熱器，對進料管道內(nèi)的涂料進行加溫，同時設(shè)置處理控制單元，處理控制單元通過采集拉絲速度傳感信號和進料管道溫度傳感信號與預(yù)設(shè)的參數(shù)數(shù)值相比較，對可控加熱器的加熱過程進行控制，從而實現(xiàn)對光纖涂覆器中的涂料溫度的自動控制和調(diào)節(jié)過程。
2.按權(quán)利要求I所述的拉絲過程光纖涂料溫度自動控制方法，其特征在于所述的處理控制單元為PLC單元，PLC單元設(shè)置有拉絲速度與進料管道溫度對應(yīng)關(guān)系程序，通過PLC程序控制實現(xiàn)可控加熱器的加熱隨拉絲速度的變化而自動調(diào)節(jié)。
3.按權(quán)利要求I或2所述的拉絲過程光纖涂料溫度自動控制方法，其特征在于所述的可控加熱器對進料管道溫度的自動調(diào)節(jié)范圍為25-100°C。
4.按權(quán)利要求3所述的拉絲過程光纖涂料溫度自動控制方法，其特征在于所述的可控加熱器的加熱方式為電加熱方式、液體介質(zhì)加熱方式或氣體介質(zhì)加熱方式。
5.按權(quán)利要求I或2所述的拉絲過程光纖涂料溫度自動控制方法，其特征在于所述的光纖涂覆器設(shè)置有一個或多個涂料腔，每個涂料腔分別連接進料管道，至少在一根進料管道上安設(shè)可控加熱器，對至少一根進料管道內(nèi)的涂料進行加溫。
6.按權(quán)利要求2所述的拉絲過程光纖涂料溫度自動控制方法，其特征在于PLC程序中進料管道溫度設(shè)定和拉絲速度的關(guān)系公式為y = a[(x-300)/100]2 + b(x_300)/100 + c 式中y為PLC的進料管道溫度設(shè)定；x為拉絲速度； a為常數(shù),范圍為0. I至0. 6 ;b為常數(shù),范圍為0. I至4 ; c為常數(shù),范圍為20至40。
7.—種拉絲過程光纖涂料溫度自動控制裝置，包括有光纖涂覆器，光纖涂覆器涂料腔通過進料管道與料罐相連通，其特征在于在進料管道外安設(shè)可控加熱器，同時設(shè)置PLC單元，PLC單元輸入端與拉絲速度傳感器和進料管道溫度傳感器分別相接，PLC單元輸出端與可控加熱器的溫度控制電路聯(lián)接。
8.按權(quán)利要求7所述的拉絲過程光纖涂料溫度自動控制裝置，其特征在于所述的拉絲速度傳感器設(shè)置在拉絲輸出端的牽引輪上；所述的進料管道溫度傳感器設(shè)置在靠近光纖涂覆器的進料管道上。
9.按權(quán)利要求7或8所述的拉絲過程光纖涂料溫度自動控制裝置，其特征在于所述的可控加熱器為電加熱器，所述的電加熱器由包繞進料管道的電熱絲構(gòu)成。
10.按權(quán)利要求7或8所述的拉絲過程光纖涂料溫度自動控制裝置，其特征在于所述的可控加熱器為液體或氣體介質(zhì)加熱器，所述的液體或氣體介質(zhì)加熱器由包覆進料管道的環(huán)形加熱槽和與其相連的循環(huán)加熱器構(gòu)成，環(huán)形加熱槽和循環(huán)加熱器中充注液體或氣體介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種拉絲過程中光纖涂料溫度自動控制方法及裝置，包括有光纖涂覆器，光纖涂覆器涂料腔通過進料管道與料罐相連通，其特征在于在進料管道外安設(shè)可控加熱器，對進料管道內(nèi)的涂料進行加溫，同時設(shè)置處理控制單元，處理控制單元通過采集拉絲速度傳感信號和進料管道溫度傳感信號與預(yù)設(shè)的參數(shù)數(shù)值相比較，對可控加熱器的加熱過程進行控制，從而實現(xiàn)對光纖涂覆器中的涂料溫度的自動控制和調(diào)節(jié)過程。本發(fā)明能使光纖拉絲過程中涂料溫度隨拉絲速度自動變化，從而達(dá)到涂料溫度(或粘度)與拉絲速度的良好匹配，使光纖表面涂覆層的質(zhì)量得到保證，提高光纖加工的成品率。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于實施和推廣，提高了光纖加工設(shè)備的自動化水平。
文檔編號C03C25/20GK102718414SQ20121020066
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者何勤國, 向德成, 張華明, 王瑞春, 錢新偉, 陳剛 申請人:長飛光纖光纜有限公司