一種vad法制造光纖預(yù)制棒的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種VAD法制造光纖預(yù)制棒的裝置和方法，裝置包括有立式機(jī)架，立式機(jī)架的上端安設(shè)旋轉(zhuǎn)夾盤，旋轉(zhuǎn)夾盤與上下移動(dòng)座相連接，在立式機(jī)架的下方安設(shè)有噴燈組件，噴燈組件與燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)相連通，其特征在于在旋轉(zhuǎn)夾盤或上下移動(dòng)座上安設(shè)重力傳感器，重力傳感器的輸出端與控制單元相聯(lián)。本發(fā)明采用粉末預(yù)制棒重量作為反饋信號到控制單元，控制單元根據(jù)重量信息控制上下移動(dòng)座的上移速度，帶動(dòng)粉末預(yù)制棒不斷上移，直至達(dá)到粉末預(yù)制棒預(yù)定的長度。本發(fā)明測量速度快、靈敏度高，能對整個(gè)粉末預(yù)制棒進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，檢測精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，重力傳感器安設(shè)在VAD設(shè)備上，結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，安裝使用方便。
【專利說明】—種VAD法制造光纖預(yù)制棒的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種VAD法(外部氣相沉積法)制造光纖預(yù)制棒的裝置和方法，適用于光纖制造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]VAD軸向沉積方法制造光纖預(yù)制棒已經(jīng)出現(xiàn)有多年，制作過程中大都通過對于粉末預(yù)制棒本體進(jìn)行測量來控制粉末原料的噴射量，獲得滿足要求的產(chǎn)品。其中美國專利US6834516通過使用高溫計(jì)測量粉末預(yù)制棒末端的溫度進(jìn)行控制，其缺點(diǎn)是測量點(diǎn)較少，控制精度不夠高。在此基礎(chǔ)上，中國專利CN 200610129070進(jìn)行了改善，通過溫度測量單元，探測從粉末預(yù)制棒的尖端到包覆層部分多個(gè)區(qū)域的溫度分布，取得最高及最低溫度點(diǎn)，來調(diào)整噴射原料的供應(yīng)數(shù)量，同時(shí)在線調(diào)整兩個(gè)噴燈火焰焦點(diǎn)的距離，來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的生產(chǎn)。
[0003]但是以上兩種溫度反饋和控制方法依然存在ー些不足:1、溫度分布的測量不能快速獲取，需要較長的時(shí)間，從而導(dǎo)致反饋的結(jié)果滯后；2、調(diào)整噴燈火焰焦點(diǎn)的距離需要移動(dòng)噴燈的角度及位置，相當(dāng)于設(shè)備本身發(fā)生了移動(dòng)，易于影響設(shè)備的穩(wěn)定性；3、溫度的測量方法需要在設(shè)備前端增加單獨(dú)的単元，使得設(shè)備空間増大。以上問題的存在在實(shí)際生產(chǎn)中將會(huì)導(dǎo)致控制精度低，粉末預(yù)制棒外徑變化范圍大，沿預(yù)制棒方向上折射率變化不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供ー種VAD法制造光纖預(yù)制棒的裝置和方法，它不僅結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、性能穩(wěn)定，而且測量速度快、靈敏度高且易于實(shí)現(xiàn)測量過程自動(dòng)化。
[0005]本發(fā)明為解決上述所提出的問題所采用的裝置技術(shù)方案為:
包括有立式機(jī)架，立式機(jī)架的上端安設(shè)旋轉(zhuǎn)夾盤，旋轉(zhuǎn)夾盤與上下移動(dòng)座相連接，在立式機(jī)架的下方安設(shè)有噴燈組件，噴燈組件與燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)相連通，其特征在于在旋轉(zhuǎn)夾盤或上下移動(dòng)座上安設(shè)重力傳感器，重力傳感器的輸出端與控制單元相聯(lián)。
[0006]按上述方案，所述的重力傳感器為電阻應(yīng)變式重力傳感器。
[0007]按上述方案，所述的控制単元由PLC (可編程邏輯控制器)和計(jì)算機(jī)組成，控制單元的輸出端與旋轉(zhuǎn)夾盤和上下移動(dòng)座的驅(qū)動(dòng)控制単元相聯(lián)，并與燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)控制単元相聯(lián)。
[0008]按上述方案，所述的噴燈組件包括預(yù)制棒芯部噴燈和預(yù)制棒包層噴燈。
[0009]按上述方案，所述的預(yù)制棒芯部噴燈和預(yù)制棒包層噴燈對應(yīng)旋轉(zhuǎn)夾盤固定在立式機(jī)架下方ー側(cè)，其中預(yù)制棒芯部噴燈的噴射方向與垂線的夾角35-45度，預(yù)制棒包層噴燈的噴射方向與垂線的夾角為30-40度。
[0010]按上述方案，所述的燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)包括質(zhì)量流量計(jì)MFC和氣動(dòng)閥門。
[0011]本發(fā)明制作光纖預(yù)制棒方法的技術(shù)方案為:將靶棒垂直夾持固定在旋轉(zhuǎn)夾盤上，旋轉(zhuǎn)夾盤下移至靠近噴燈組件處，同時(shí)通過控制單元進(jìn)行裝置的初始化設(shè)定，
開啟旋轉(zhuǎn)夾盤，使靶棒緩慢旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開啟噴燈組件、燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)，噴燈組件按照預(yù)設(shè)的噴射流量將燃燒狀態(tài)的化學(xué)氣體原料噴射至旋轉(zhuǎn)的靶棒，沉積形成粉末預(yù)制棒的芯部和包層，旋轉(zhuǎn)夾盤緩慢上移，控制單元根據(jù)情況通過質(zhì)量流量計(jì)MFC和氣動(dòng)閥門對粉末原料噴射流量進(jìn)行控制和調(diào)整， 旋轉(zhuǎn)夾盤或上下移動(dòng)座上的重力傳感器將粉末預(yù)制棒的重量信息連續(xù)傳輸給控制單元，通過對預(yù)設(shè)直徑、移動(dòng)高度和粉末預(yù)制棒重量的綜合運(yùn)算，獲得粉末預(yù)制棒的上移速度和轉(zhuǎn)速，
噴燈組件不斷燃燒噴射，粉末預(yù)制棒的芯部和包層不斷延伸，重量不斷増加，重力傳感器連續(xù)檢測粉末預(yù)制棒重量，控制單元根據(jù)重量信息控制上下移動(dòng)座的上移速度，帶動(dòng)粉末預(yù)制棒不斷上移，直至達(dá)到粉末預(yù)制棒預(yù)定的長度。
[0012]按上述方案，所述的燃?xì)鉃闅錃饣蛱烊粴狻?br> [0013]按上述方案，所述的噴燈組件包括預(yù)制棒芯部噴燈，預(yù)制棒芯部噴燈噴射沉積形成粉末預(yù)制棒芯層的反應(yīng)為:
CH4 + 202 =C02+2H20
或 2H2+02=2H20
SiCL4+H20=Si02+HCL
GeCL4+H20=Ge02+HCL
噴射沉積反應(yīng)中通過摻入GeCL4化學(xué)材料，水解反應(yīng)后生成GeO2,生成的GeO2最后形成預(yù)制棒芯部高折射率芯層粉末體。
[0014]按上述方案，所述的噴燈組件包括預(yù)制棒包層噴燈，預(yù)制棒包層噴燈噴射沉積形成粉末預(yù)制棒包層的反應(yīng)為:
CH4 + 202 =C02+2H20
或 2H2+02=2H20
SiCL4+H20=Si02+HCL
噴射沉積反應(yīng)中通過摻入四氯化硅，水解反應(yīng)生成SiO2,生成的SiO2最后形成預(yù)制棒包層的高純石英玻璃粉末體。
[0015]按上述方案，所述的初始化設(shè)定包括固定位置的還原，重力傳感器的歸零，控制單元的參數(shù)設(shè)定，燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)原料的準(zhǔn)備。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:1、采用粉末預(yù)制棒重量作為反饋信號到PLC，測量速度快、靈敏度高，能對整個(gè)粉末預(yù)制棒進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，檢測精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，同時(shí)避免了環(huán)境對于測量件的影響；2、重力傳感器安設(shè)在VAD設(shè)備上，結(jié)構(gòu)簡単，占用空間小，安裝使用方便；3、噴燈固定安設(shè)，噴射沉積的穩(wěn)定性更好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)夾盤和上下移動(dòng)座的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。
[0019]圖3本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施例中預(yù)制棒加工控制示意圖。[0020]圖4本發(fā)明ー個(gè)實(shí)施例的エ藝的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。
[0022]本發(fā)明裝置的實(shí)施例如圖所示，包括有立式機(jī)架01，立式機(jī)架的上端安設(shè)旋轉(zhuǎn)夾盤02,旋轉(zhuǎn)夾盤與上下移動(dòng)座03相連接,上下移動(dòng)座安設(shè)在立式垂直導(dǎo)軌04上,并與螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括螺桿13和驅(qū)動(dòng)裝置10，上下移動(dòng)座通過上端的懸架09與旋轉(zhuǎn)夾盤連接，在懸架上安設(shè)重力傳感器12，所述的重力傳感器為電阻應(yīng)變式重力傳感器；在立式機(jī)架的下方安設(shè)有噴燈組件，所述的噴燈組件包括預(yù)制棒芯部噴燈05和預(yù)制棒包層噴燈06，所述的預(yù)制棒芯部噴燈和預(yù)制棒包層噴燈對應(yīng)旋轉(zhuǎn)夾盤固定在立式機(jī)架下方ー側(cè)，其中預(yù)制棒芯部噴燈的噴射方向與垂線的夾角為35-45度，預(yù)制棒包層噴燈的噴射方向與垂線的夾角為30-40度；噴燈組件與燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)相連通，燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)包括質(zhì)量流量計(jì)MFC和氣動(dòng)閥門。重力傳感器的輸出端與控制單元相聯(lián)，控制単元由PLC (可編程邏輯控制器)和計(jì)算機(jī)組成，控制單元的輸出端與旋轉(zhuǎn)夾盤和上下移動(dòng)座的驅(qū)動(dòng)控制単元相聯(lián)，并與燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)控制單元相連接。由此構(gòu)成氣相軸向沉積裝置。
[0023]本發(fā)明制作光纖預(yù)制棒過程為:將靶棒08垂直夾持固定在旋轉(zhuǎn)夾盤上，旋轉(zhuǎn)夾盤下移至靠近噴燈組件處，同時(shí)通過控制單元進(jìn)行裝置的初始化設(shè)定，初始化設(shè)定包括固定位置的還原，重力傳感 器的歸零，控制單元的參數(shù)設(shè)定，燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)原料的準(zhǔn)備，開啟旋轉(zhuǎn)夾盤，使靶棒緩慢旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開啟噴燈組件、燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)，噴燈組件按照預(yù)設(shè)的噴射流量將燃燒狀態(tài)的化學(xué)氣體原料噴射至旋轉(zhuǎn)的靶棒，沉積形成粉末預(yù)制棒的芯部和包層，旋轉(zhuǎn)夾盤緩慢上移，控制單元根據(jù)情況通過質(zhì)量流量計(jì)MFC和氣動(dòng)閥門對粉末原料噴射流量進(jìn)行控制和調(diào)整，上下移動(dòng)座上的重力傳感器將粉末預(yù)制棒的重量信息連續(xù)傳輸給控制単元，通過對預(yù)設(shè)直徑、移動(dòng)高度和粉末預(yù)制棒重量的綜合運(yùn)算，獲得粉末預(yù)制棒的上移速度和轉(zhuǎn)速，噴燈組件不斷燃燒噴射，粉末預(yù)制棒的芯部和包層不斷延伸，重量不斷増加，重力傳感器連續(xù)檢測粉末預(yù)制棒重量，控制單元根據(jù)重量信息進(jìn)行綜合運(yùn)算，控制上下移動(dòng)座的上移速度，帶動(dòng)粉末預(yù)制棒不斷上移，并調(diào)整上移速度，同時(shí)對化學(xué)氣體原料噴射流量進(jìn)行調(diào)整，直至達(dá)到粉末預(yù)制棒預(yù)定的長度。
[0024]在粉末預(yù)制棒的沉積生成過程中，旋轉(zhuǎn)夾盤按照設(shè)定值旋轉(zhuǎn)并向上提升，以回補(bǔ)由于噴燈噴射反應(yīng)材料沉積而形成的向下生長部分，從而保持芯部噴燈和包層噴燈與粉末預(yù)制棒的角度、高度相對固定；預(yù)制棒芯部噴燈噴射沉積形成粉末預(yù)制棒芯層的反應(yīng)為:
CH4 + 202 =C02+2H20
或 2H2+02=2H20
SiCL4+H20=Si02+HCL
GeCL4+H20=Ge02+HCL
噴射沉積反應(yīng)中通過摻入GeCL4化學(xué)材料，水解反應(yīng)后生成GeO2,四氯化鍺的分子量為214.45，通過水解轉(zhuǎn)化為GeO2，分子量為104.6，化學(xué)反應(yīng)比率:104.6/214.15=48.8%，四氯化鍺通過水解轉(zhuǎn)化為GeO2的轉(zhuǎn)化效率為48.8%，意味著I千克的四氯化鍺可以形成0.488千克的GeO2,生成的Ge02最后形成芯部高折射率芯層粉末體。[0025]預(yù)制棒包層噴燈噴射沉積形成粉末預(yù)制棒包層的反應(yīng)為:
CH4 + 202 =C02+2H20
或 2H2+02=2H20
SiCL4+H20=Si02+HCL
噴射沉積反應(yīng)中通過摻入四氯化硅，四氯化硅，分子量為170.08，通過水解轉(zhuǎn)化為SiO2，分子量為60.09，化學(xué)反應(yīng)比率:60.09/170.09=35.3%，轉(zhuǎn)化效率為35.3%，意味著I千克的四氯化硅可以形成0.353千克的高純石英玻璃。生成的SiO2最后形成預(yù)制棒包層的高純石英玻璃粉末體。
[0026]為獲得最佳的光纖結(jié)果，包括衰減、截止波長、色散等參數(shù)，D/d外包層直徑與芯部直徑比率控制在4.0±0.5的范圍內(nèi)，相應(yīng)四氯化硅的外包層比率約在93%左右，四氯化硅的芯部比率約在6%左右，四氯化鍺比率約1%，精確計(jì)算得到化學(xué)氣體原料的流量值，控制単元通過質(zhì)量流量計(jì)MFC 對化學(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行信號輸出調(diào)整，粉末預(yù)制棒外徑的波動(dòng)變化量與化學(xué)原料供應(yīng)系統(tǒng)的修正頻率相關(guān)。
[0027]圖1為裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖，包括立式機(jī)架01，具有上下移動(dòng)功能的上下移動(dòng)座03通過垂直導(dǎo)軌04與立式機(jī)架連接在一起，預(yù)制棒芯部噴燈05和預(yù)制棒包層噴燈06位于立式機(jī)架下方ー側(cè)，旋轉(zhuǎn)夾盤02通過懸架與上下移動(dòng)座相連接，所要沉積的粉末預(yù)制棒07固定在旋轉(zhuǎn)夾盤上。
[0028]圖2為旋轉(zhuǎn)夾盤和上下移動(dòng)座的局部結(jié)構(gòu)放大圖，13為螺桿系統(tǒng)，09為懸架，10為螺桿的驅(qū)動(dòng)裝置，通過螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得懸架帶動(dòng)負(fù)載系統(tǒng)上升或是下降，11為旋轉(zhuǎn)夾盤的驅(qū)動(dòng)裝置，懸架上安設(shè)電阻應(yīng)變重力傳感器12，旋轉(zhuǎn)夾盤帶動(dòng)粉末預(yù)制棒按照設(shè)定的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0029]圖3為預(yù)制棒加工示意圖，沉積制造的粉末預(yù)制棒重量隨著時(shí)間逐漸增加，重力傳感器將粉末預(yù)制棒的重量連續(xù)傳輸給PLC控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)根據(jù)重量信息進(jìn)行綜合運(yùn)算，同時(shí)相關(guān)的控制參數(shù)可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行輸入和修改，通過PLC控制上下移動(dòng)座的上移速度，帶動(dòng)粉末預(yù)制棒不斷上移，并調(diào)整上移速度，同時(shí)對燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料噴射流量進(jìn)行調(diào)整，燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)包括質(zhì)量流量計(jì)MFC和氣動(dòng)閥門，由其對化學(xué)氣體的流量進(jìn)行控制后輸出到噴燈組件，最終實(shí)現(xiàn)對于粉末預(yù)制棒的制造。
[0030]噴燈是化學(xué)氣體反應(yīng)的場所，兩個(gè)噴燈反應(yīng)生成的材料沉積在粉末預(yù)制棒的末端，粉末預(yù)制棒的重量逐漸增加井向下延伸，重力傳感器連續(xù)測量粉末預(yù)制棒制造過程中的重量變化量，単位時(shí)間內(nèi)的重量變化量為沉積速度，為更加精確控制粉末預(yù)制棒的外觀及最后的折射率圖形的穩(wěn)定性，理論上，沉積重量變化的時(shí)間間隔越小越好，實(shí)際制造中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)會(huì)給出一個(gè)最佳的控制時(shí)間。
[0031]控制單元計(jì)算好設(shè)定時(shí)間內(nèi)的重量變化量，進(jìn)行換算后得到需要的化學(xué)原料流量，預(yù)制棒芯部噴燈05和預(yù)制棒包層噴燈06的流量不同，包層噴燈只有四氯化硅，其調(diào)整量為重量増加量乘以外包層比例，再除以轉(zhuǎn)換效率0.353，四氯化硅的外包層比率約在93%左右，這與所設(shè)計(jì)的包層與芯層的比率有關(guān)系。
[0032]芯部噴燈有兩種化學(xué)原料需要進(jìn)行控制，四氯化硅流量控制量為重量増加量乘以芯層ニ氧化硅比例約6%，再除以轉(zhuǎn)換效率0.353，四氯化鍺流量控制量為重量増加量乘以ニ氧化鍺比例1%，再除以轉(zhuǎn)換效率0.488，ニ氧化硅和ニ氧化鍺的含量比率與所設(shè)計(jì)的包層與芯層的比率有關(guān)系。
[0033]精確計(jì)算得到化學(xué)原料的流量值后，控制單元對化學(xué)原料供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行信號輸出調(diào)整，粉末預(yù)制棒外徑的波動(dòng)變化量與化學(xué)原料供應(yīng)系統(tǒng)的修正頻率密切相關(guān)。
[0034]粉末預(yù)制棒的延長長度根據(jù)上升螺桿的位移量進(jìn)行計(jì)算得到，粉末預(yù)制棒的直徑，依據(jù)重量、密度、延伸長度計(jì)算而得。
[0035]圖4說明粉末預(yù)制棒制造的エ藝流程示意圖，步驟S21是對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括固定位置的還原，重力傳感器的歸零，控制單元的參數(shù)設(shè)定，原料供應(yīng)系統(tǒng)的準(zhǔn)備，噴燈系統(tǒng)的固定等；步驟S22是在粉末預(yù)制棒制造過程中進(jìn)行重量測量，實(shí)現(xiàn)有效的反饋；步驟S23是控制単元對反饋信號進(jìn)行計(jì)算得出原料的實(shí)際偏移量；步驟S24是計(jì)算最終的原料偏移量；步驟S25把計(jì)算的數(shù)據(jù)輸入到原料供應(yīng)系統(tǒng)，對輸出設(shè)備進(jìn)行流量調(diào)整，S26達(dá)到目標(biāo)預(yù)制棒長度重量后，完成生產(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.ー種VAD法制造光纖預(yù)制棒的裝置，包括有立式機(jī)架，立式機(jī)架的上端安設(shè)旋轉(zhuǎn)夾盤，旋轉(zhuǎn)夾盤與上下移動(dòng)座相連接，在立式機(jī)架的下方安設(shè)有噴燈組件，噴燈組件與燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)相連通，其特征在于在旋轉(zhuǎn)夾盤或上下移動(dòng)座上安設(shè)重力傳感器，重力傳感器的輸出端與控制單元相聯(lián)。
2.按權(quán)利要求1所述的VAD法制造光纖預(yù)制棒的裝置，其特征在于所述的重力傳感器為電阻應(yīng)變式重力傳感器。
3.按權(quán)利要求1或2所述的VAD法制造光纖預(yù)制棒的裝置，其特征在于所述的控制単元由PLC和計(jì)算機(jī)組成，控制單元的輸出端與旋轉(zhuǎn)夾盤和上下移動(dòng)座的驅(qū)動(dòng)控制単元相聯(lián)，并與燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)控制單元相聯(lián)。
4.按權(quán)利要求1或2所述的VAD法制造光纖預(yù)制棒的裝置，其特征在于所述的噴燈組件包括預(yù)制棒芯部噴燈和預(yù)制棒包層噴燈。
5.按權(quán)利要求4所述的VAD法制造光纖預(yù)制棒的裝置，其特征在于所述的預(yù)制棒芯部噴燈和預(yù)制棒包層噴燈對應(yīng)旋轉(zhuǎn)夾盤固定在立式機(jī)架下方ー側(cè)，其中預(yù)制棒芯部噴燈的噴射方向與垂線的夾角為35-45度，預(yù)制棒包層噴燈的噴射方向與垂線的夾角為30-40度。
6.按權(quán)利要求1或2所述的VAD法制造光纖預(yù)制棒的裝置，其特征在于所述的燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)包括質(zhì)量流量計(jì)MFC和氣動(dòng)閥門。
7.—種VAD法制造光纖預(yù)制棒的方法，其特征在于采用權(quán)利要求1飛的任意裝置，過程如下: 將靶棒垂直夾持固定在旋轉(zhuǎn)夾盤上，旋轉(zhuǎn)夾盤下移至靠近噴燈組件處，同時(shí)通過控制單元進(jìn)行裝置的初始化設(shè)定， 開啟旋轉(zhuǎn)夾盤，使靶棒緩慢旋 轉(zhuǎn)，同時(shí)開啟噴燈組件、燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)， 噴燈組件按照預(yù)設(shè)的噴射流量將燃燒狀態(tài)的化學(xué)氣體原料噴射至旋轉(zhuǎn)的靶棒，沉積形成粉末預(yù)制棒的芯部和包層，旋轉(zhuǎn)夾盤緩慢上移，控制單元根據(jù)通過質(zhì)量流量計(jì)MFC和氣動(dòng)閥門對化學(xué)氣體原料噴射流量進(jìn)行控制和調(diào)整， 旋轉(zhuǎn)夾盤或上下移動(dòng)座上的重力傳感器將粉末預(yù)制棒的重量信息連續(xù)傳輸給控制單元，通過對預(yù)設(shè)直徑、移動(dòng)高度和粉末預(yù)制棒重量的綜合運(yùn)算，獲得粉末預(yù)制棒的上移速度和轉(zhuǎn)速， 噴燈組件不斷燃燒噴射，粉末預(yù)制棒的芯部和包層不斷延伸，重量不斷増加，重力傳感器連續(xù)檢測粉末預(yù)制棒重量，控制單元根據(jù)重量信息控制上下移動(dòng)座的上移速度，帶動(dòng)粉末預(yù)制棒不斷上移，直至達(dá)到粉末預(yù)制棒預(yù)定的長度。
8.按權(quán)利要求7所述的VAD法制造光纖預(yù)制棒的方法，其特征在于所述的燃?xì)鉃闅錃饣蛱烊粴釩H4。
9.按權(quán)利要求8所述的VAD法制造光纖預(yù)制棒的方法，其特征在于所述的噴燈組件包括預(yù)制棒芯部噴燈，預(yù)制棒芯部噴燈噴射沉積形成粉末預(yù)制棒芯層的反應(yīng)為:
CH4 + 202 =C02+2H20
或 2H2+02=2H20
SiCL4+H20=Si02+HCL
GeCL4+H20=Ge02+HCL噴射沉積反應(yīng)中通過摻入GeCL4化學(xué)材料，水解反應(yīng)后生成GeO2,生成的GeO2最后形成預(yù)制棒芯部高折射率芯層粉末體； 所述的噴燈組件包括預(yù)制棒包層噴燈，預(yù)制棒包層噴燈噴射沉積形成粉末預(yù)制棒包層的反應(yīng)為:
CH4 + 202 =C02+2H20
或 2H2+02=2H20
SiCL4+H20=Si02+HCL 噴射沉積反應(yīng)中通過摻入四氯化硅，水解反應(yīng)生成SiO2,生成的SiO2最后形成預(yù)制棒包層的高純石英玻璃粉末體。
10.按權(quán)利要求7或8所述的VAD法制造光纖預(yù)制棒的方法，其特征在于所述的初始化設(shè)定包括固定位置的還原，重力傳感器的歸零，控制單元的參數(shù)設(shè)定，燃?xì)夂突瘜W(xué)氣體原料供應(yīng)系統(tǒng)原料的準(zhǔn)備。
【文檔編號】C03B37/018GK103449716SQ201310380064
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】張宏勝, 顧立新, 羅杰, 帥小立, 渠池, 高則尚 申請人:長飛光纖光纜有限公司