一种光纤氘气处理系统及工艺的制作方法

1.本发明涉及光纤氘气处理技术领域，尤其涉及一种光纤氘气处理系统及工艺。


背景技术：

2.在对光纤进行氘气处理时，需要将光纤盘送入处理罐内，然后对多个光纤盘进行批量的处理，目前在对光纤进行处理时使用的处理罐都是内部空心且一端开口的罐体，罐体一般呈圆形，罐体的开口端一般设置有箱门，这种处理罐存在缺陷，由于罐体呈圆形，承载有光纤盘的小车无法直接推入圆形罐体内，需要人工将光纤盘逐个搬入罐体内，设计不合理。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种光纤氘气处理系统及工艺，解决现有技术中承载有光纤盘的小车无法推入处理罐的技术问题。
4.为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种光纤氘气处理系统，包括处理箱组件，所述处理箱组件包括箱体、箱门及至少一个锁紧件，所述箱体的截面呈方形，所述箱体的内部空心且一端开口，所述箱门相对所述箱体的开口端设置且其一侧与所述箱体铰接，所述锁紧件包括夹紧头、夹紧块及第一直线驱动件，所述夹紧头的中部通过第一转轴与所述箱体铰接，所述夹紧块相对所述箱门设置并连接于所述夹紧头的一端，所述第一直线驱动件固定于所述箱体且其输出轴通过第二转轴与所述夹紧头的另一端铰接，用于推动所述夹紧头相对箱体转动，以使得所述夹紧块夹紧所述箱门远离所述箱体的一端。
5.进一步的，所述锁紧件还包括连接块，所述连接块的一端通过所述第一转轴与所述夹紧头铰接、另一端通过第三转轴与所述箱体铰接。
6.进一步的，所述锁紧件的数量为多个，多个所述锁紧件沿所述箱体的开口端的周向间隔设置。
7.进一步的，所述处理箱组件还包括多个第一加强筋，所述第一加强筋连接于所述箱体的外壁。
8.进一步的，所述第一加强筋呈网格状覆盖所述箱体的外壁。
9.进一步的，所述处理箱组件还包括第二加强筋，所述第二加强筋连接于所述箱门远离所述箱体的一侧并呈网格状覆盖所述箱门。
10.进一步的，所述氘气处理系统还包括斜坡组件，所述斜坡组件包括固定板、坡板及第二直线驱动件，所述固定板的顶部侧面为斜面，所述斜面沿靠近所述箱体的方向高度不断增加，所述固定板靠近所述箱体的一侧的顶部开设有固定槽，所述固定槽具有相对所述箱体设置的第一侧壁，所述坡板的一侧可转动设置于所述固定槽并设置于所述第一侧壁靠近所述箱体的一侧，所述第二直线驱动件设置于所述坡板的下方，所述第二直线驱动件的固定端与所述固定板铰接、输出轴与所述坡板铰接。
11.进一步的，所述氘气处理系统还包括氘气组件和氮气组件、抽真空组件及空气组
件，所述氘气组件包括氘气储存器和氘气连通管，所述氘气连通管的两端分别与所述氘气储存器和所述箱体相连通，所述氮气组件包括氮气储存器和氮气连通管，所述氮气连通管的两端分别与所述氮气储存器和箱体相连通，所述抽真空组件的进气端与所述箱体相连通，所述空气组件包括空气管路，所述空气管路与所述箱体相连通。
12.进一步的，所述氘气组件还包括第一流量计和第一阀门，所述第一流量计和第一阀门均设置于所述氘气连通管，所述氮气组件还包括第二流量计和第二阀门，所述第二流量计和第二阀门均设置于所述氮气连通管，所述空气组件还包括截止阀，所述截止阀设置于所述空气管路。
13.本发明还涉及一种光纤处理工艺，其运用如上述光纤氘气处理系统进行，包括如下步骤：
14.(1)开启所述箱门，将待处理的光纤送入所述箱体，然后关闭所述箱门；
15.(2)启动所述第一直线驱动件，所述第一直线驱动件的输出轴推动所述夹紧块夹紧所述箱门远离所述箱体的一侧；
16.(3)启动所述抽真空组件，将所述箱体抽至真空并保压一段时间；
17.(4)开启所述第二阀门一段时间，然后启动抽真空组件，将所述箱体再次抽至真空；
18.(5)开启所述第一阀门和所述第二阀门，通过所述第一流量计和所述第二流量计控制进入所述箱体的氘气和氮气的比例，使得所述箱体内的气体压力达到预设的工艺处理压力，开始对光纤进行处理；
19.(6)处理进行预设的时间后，启动所述抽真空组件，将所述箱体再次抽至真空，然后关闭所述抽真空组件并开启所述截止阀，一段时间后启动所述第一直线驱动件，所述第一直线驱动件的输出轴回缩，使得所述夹紧块松开所述箱门，然后打开所述箱门将光纤取出。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过设置截面呈方形的箱体，使得载有光纤盘的小车可推入箱体内，避免圆形的罐体无法推入小车的问题，通过设置夹紧件，在对箱门进行关闭时，启动第一直线驱动件，第一直线驱动件的输出轴推动夹紧头转动，使得夹紧块夹紧箱门远离箱体的一侧，无需通过人手工锁紧箱门，且处理完光纤后，控制第一直线驱动件的输出轴回缩，使得第一直线驱动件的输出轴带动夹紧头和夹紧块向远离箱门的方向转动，然后开启箱门，避免箱门与夹紧头或者夹紧块发生干涉。
附图说明
21.图1是本发明中处理箱组件和斜坡组件的三维示意图；
22.图2是图1中a处的局部放大示意图；
23.图3是本发明中处理箱组件和斜坡组件的结构示意图；
24.图4是图3中b处的局部放大示意图；
25.图5是本发明中处理箱组件和斜坡组件另一视角的三维示意图；
26.图6是图5中c处的局部放大示意图；
27.图7是本发明的结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
29.本发明提供了一种光纤氘气处理系统，如图1至7所示，包括至少一个处理箱组件1、氘气组件2和氮气组件3、抽真空组件4及空气组件5，处理箱组件1包括箱体11、箱门12及至少一个锁紧件13，箱体11的截面呈方形，箱体11的内部空心且一端开口，箱门12相对箱体11的开口端设置且其一侧与箱体11铰接，锁紧件13包括夹紧头131、夹紧块132及第一直线驱动件133，夹紧头131的中部通过第一转轴134与箱体11铰接，夹紧块132相对箱门12设置并连接于夹紧头131的一端，第一直线驱动件133固定于箱体11且其输出轴通过第二转轴135与夹紧头131的另一端铰接，用于推动夹紧头131相对箱体11转动，以使得夹紧块132夹紧箱门12远离箱体11的一端。
30.其中，处理箱组件1的数量可以为一个、两个、三个、四个等，具体的，处理箱组件1的数量为三个，三个处理箱组件1间隔设置。
31.其中，第一直线驱动件133可以为气缸、液压缸、电动推杆等，于本实施例中，第一直线驱动件133为气缸，第一直线驱动件133的缸体固定于箱体11的外壁，第一直线驱动件133的类型不限定于此。
32.其中，箱门12的一侧通过两个间隔设置的铰链与箱体11铰接，箱门12与箱体11之间通过铰链进行连接为现有技术，在本申请中不做过多阐述。
33.通过设置截面呈方形的箱体11，使得载有光纤盘的小车可推入箱体11内，避免圆形的罐体无法推入小车的问题，通过设置夹紧件，在对箱门12进行关闭时，启动第一直线驱动件133，第一直线驱动件133的输出轴推动夹紧头131转动，使得夹紧块132夹紧箱门12远离箱体11的一侧，无需通过人手工锁紧箱门12，且处理完光纤后，控制第一直线驱动件133的输出轴回缩，使得第一直线驱动件133的输出轴带动夹紧头131和夹紧块132向远离箱门12的方向转动，然后开启箱门12，避免箱门12与夹紧头131或者夹紧块132发生干涉。
34.于本实施例中，锁紧件13还包括连接块136，连接块136的一端通过第一转轴134与夹紧头131铰接、另一端通过第三转轴137与箱体11铰接。
35.通过设置连接块136，第一直线驱动件133的输出轴回缩时，可使得夹紧头131和夹紧块132的可转动幅度增加，可进一步避免夹紧头131和夹紧块132与箱门12发生干涉。
36.于本实施例中，锁紧件13的数量为多个，多个锁紧件13沿箱体11的开口端的周向间隔设置。
37.其中，锁紧件13的数量可以为一个、两个、三个、四个、五个、六个等，于本实施例中，锁紧件13的数量为十二个，箱门12的周向的每一侧均设置有三个锁紧件13，但锁紧件13的数量不限定于此。
38.具体的，每一处理箱组件1还包括第一固定管14、第二固定管15、第五阀门16及第六阀门17，第一固定管14、第二固定管15的一端分别与箱体11相连通，第五阀门16和第六阀门17分别设置于第一固定管14、第二固定管15。
39.于本实施例中，处理箱组件1还包括多个第一加强筋18，第一加强筋18连接于箱体11的外壁。
40.于本实施例中，第一加强筋18呈网格状覆盖箱体11的外壁。
41.于本实施例中，处理箱组件1还包括第二加强筋19，第二加强筋19连接于箱门12远离箱体11的一侧并呈网格状覆盖箱门12。
42.氘气组件2包括氘气储存器21和氘气连通管22，氘气连通管22的两端分别与氘气储存器21和箱体11相连通。
43.于本实施例中，氘气组件2还包括第一流量计23和第一阀门24，第一流量计23和第一阀门24均设置于氘气连通管22。
44.于本实施例中，氘气组件22还包括第一压力调节阀25和第一压力表26，第一压力调节阀25、第一压力表26、第一流量计23及第一阀门24沿氘气连通管22内的气体流动方向依次设置于氘气连通管22，第一压力表26用于检测并显示氘气连通管22内的气压。
45.其中，氘气储存器21可以为供应氘气的管道，可以为储存有氘气的储存钢瓶，于本实施例中，氘气储存器21为储存有氘气的储存钢瓶。
46.其中，第一阀门24可以为手动阀、气动阀、电磁阀等，于本实施例中，第一阀门24为气动阀。
47.氮气组件3包括氮气储存器31和氮气连通管32，氮气连通管32的两端分别与氮气储存器31和箱体11相连通。
48.于本实施例中，氮气组件3还包括第二流量计33和第二阀门34，第二流量计33和第二阀门34均设置于氮气连通管32。
49.其中，氮气储存器31可以为供应氮气的管道，可以为储存有氮气的储存钢瓶，于本实施例中，氮气储存器31为供应氮气的管道，但氮气储存器31的类型不限定于此。
50.其中，第一流量计23和第二流量计33可以为差压式流量计、转子流量计、容积流量计、电磁流量计等，本实施例中，第一流量计23和第二流量计33均为质量流量控制器。
51.其中，第二阀门34可以为手动阀、气动阀、电磁阀等，于本实施例中，第二阀门34为气动阀。
52.于本实施例中，氮气组件3还包括第二压力调节阀35和第二压力表36，第二压力调节阀35、第二压力表36、第二流量计33及第二阀门34沿氮气连通管32内的气体流动方向依次设置于氮气连通管32，第二压力表36用于检测并显示氮气连通管32内的气压。
53.抽真空组件4的进气端与箱体11相连通。
54.于本实施例中，抽真空组件4包括真空泵41、抽气管42及第三阀门43，抽气管42的一端与真空泵41的进气端相连通、另一端与箱体11相连通，第三阀门43设置于抽气管42。
55.其中，第三阀门43可以为手动阀、气动阀、电磁阀等，于本实施例中，第三阀门43为气动阀。
56.空气组件5包括空气管路51，空气管路51与箱体11相连通。
57.于本实施例中，空气组件5还包括截止阀52，截止阀52设置于空气管路51。
58.空气组件5包括空气管路51和截止阀52，空气管路51与箱体11相连通，截止阀52设置于空气管路51。
59.其中，截止阀52可以为手动阀、气动阀、电磁阀等，于本实施例中，截止阀52为气动阀。
60.于本发明中，光纤氘气处理装置还包括取样组件6，取样组件6包括氘气浓度分析仪61、取样进气管道62及第四阀门63，取样进气管道62一端与箱体11相连通、另一端与氘气
浓度分析仪61的进气端相连通，第四阀门63设置于取样进气管道62。
61.其中，取样进气管道62的一端与三个处理箱组件1中的第二固定管15的另一端均相连通。
62.其中，第四阀门63可以为手动阀、气动阀、电磁阀等，于本实施例中，第四阀门63为气动阀。
63.具体的，取样组件6还包括取样出气管道64、针阀65及第三流量计66，取样出气管道64的一端与氘气浓度分析仪61的出气端相连通，针阀65及第三流量计66沿取样出气管道64内的气体流动方向依次设置于取样出气管道64。
64.通过针阀65、第三流量计66控制取样及标定时的气体压力和流量。
65.具体的，取样组件6还包括校准管67和球阀68，校准管67的一端与取样进气管道62相连通，球阀68设置于校准管67。
66.通过设置校准管67和球阀68，氘气浓度分析仪61使用一段时间后，将满量程校准气体经球阀68通入校准管67并经校准管67进入氘气浓度分析仪61，对氘气浓度分析仪61进行满量程校准。
67.于本发明中，光纤氘气处理装置还包括总管道7，总管道7与三个处理箱组件1的第一固定管14的另一端均相连通，氘气连通管22经总管道7与箱体11相连通，氮气连通管32经总管道7与箱体11相连通，抽气管42经总管道7与箱体11相连通，空气管路51经总管道7与箱体11相连通。
68.于本发明中，光纤氘气处理装置还包括用于检测箱体11内气体压力的压力传感器8。
69.其中，压力传感器8为气压传感器，气压传感器设置于总管道7，通过开启处理箱组件1中相应的第五阀门16，分别对相对应的箱体11内的气压进行检测。
70.于本实施例中，氘气处理系统还包括斜坡组件9，斜坡组件9包括固定板91、坡板92及第二直线驱动件93，固定板91的顶部侧面为斜面，斜面沿靠近箱体11的方向高度不断增加，固定板91靠近箱体11的一侧的顶部开设有固定槽，固定槽具有相对箱体11设置的第一侧壁，坡板92的一侧可转动设置于固定槽并设置于第一侧壁靠近箱体11的一侧，第二直线驱动件93设置于坡板92的下方，第二直线驱动件93的固定端与固定板91铰接、输出轴与坡板92铰接。
71.其中，第二直线驱动件93的数量可以为一个、两个、三个等，具体的，第二直线驱动件93的数量为三个，三个第二直线驱动件93相互平行且间隔设置。
72.于本实施例中，坡板92相对位于箱体11底部的三个锁紧件13开设有缺口。
73.其中，所述固定槽的底部内壁开设有通槽，通槽贯穿固定板91，,第二直线驱动件93可以为气缸、液压缸、电动推杆等，于本实施例中，第二直线驱动件93为气缸，第二直线驱动件93的缸体与所述通槽的内壁铰接，第二直线驱动件93的类型不限定于此。
74.本发明还提供了一种光纤处理工艺，包括如下步骤：
75.(1)开启箱门12，将待处理的光纤送入箱体11，然后关闭箱门12；
76.(2)启动第一直线驱动件133，第一直线驱动件133的输出轴推动夹紧块132夹紧箱门12远离箱体11的一侧；
77.(3)启动抽真空组件4，将箱体11抽至真空并保压一段时间；
78.(4)开启第二阀门34一段时间，然后启动抽真空组件4，将箱体11再次抽至真空；
79.(5)开启第一阀门24和第二阀门34，通过第一流量计23和第二流量计33控制进入箱体11的氘气和氮气的比例，使得箱体11内的气体压力达到预设的工艺处理压力，开始对光纤进行处理；
80.(6)处理进行预设的时间后，启动抽真空组件4，将箱体11再次抽至真空，然后关闭抽真空组件4并开启截止阀52，一段时间后启动第一直线驱动件133，第一直线驱动件133的输出轴回缩，使得夹紧块132松开箱门12，然后打开箱门12将光纤取出。
81.于本实施例中，光纤氘气处理工艺，包括如下步骤：
82.(1)开启箱门12，启动第二直线驱动件93，第二直线驱动件93的输出轴向外伸出，使得坡板92倾斜，直至坡板92与固定板91的顶部侧面相互平行，然后推动装载有光纤盘的小车经倾斜的固定板91和坡板92推入箱体11内；
83.(2)启动第二直线驱动件93，第二直线驱动件93的输出轴回缩，使得坡板92组件转动至水平。
84.避免坡板92与箱门12干涉。
85.(3)然后关闭箱门12。
86.(4)启动第一直线驱动件133，第一直线驱动件133的输出轴推动夹紧块132夹紧箱门12远离箱体11的一侧；
87.(5)调节第二压力调节阀35，使得第二压力表36达到预设的数值；
88.(6)调节第一压力调节阀25，使得第一压力表26达到预设的数值；
89.(7)开启第四阀门63，调节针阀65，控制第三流量计66使得取样流量为预设值；
90.具体的，第三流量计66取样流量调整至250sccm。
91.(8)打开第三阀门43，启动真空泵41，将箱体11抽至真空并保压一段时间，然后通过压力传感器8检测箱体11的内部压力，检验箱体11的气密性；
92.其中，开启真空泵41之前开启第三阀门43，关闭真空泵41后关闭第三阀门43。
93.(9)打开第二阀门34，当压力传感器8检测到箱体11达到一定的压力后，关闭第二阀门34，启动真空泵41将箱体11抽至真空并关闭第三阀门43；
94.通过打开第二阀门34使得氮气进入箱体11，将氮气充入箱体11达到一定压力后，启动真空泵41将箱体11内部抽成真空，将箱体11内的空气置换干净。
95.(10)开启第一阀门24和第二阀门34，通过第一流量计23和第二流量计33控制进入箱体11的氘气和氮气的比例，使得箱体11内的气体压力达到预设的工艺处理压力，开始对光纤进行处理；
96.(11)处理进行预设的时间后，通过氘气浓度分析仪61进行氘气浓度检测，处理的过程中通过压力传感器8进行压力检测，当压力下降并超出工艺允许偏差范围或者氘气浓度超出偏差范围，开启第一阀门24和第二阀门34，通过第一流量计23和第二流量计33控制进入箱体11的氘气和氮气的补气比例，使得箱体11内的气体压力维持预设的工艺处理压力；
97.(12)对光纤处理达到预设的时间后，打开第三阀门43，启动真空泵41，将箱体11抽至真空；
98.(13)打开截止阀52，平衡箱体内的气压；
99.(14)当压力传感器8检测到的箱体11内部的气压与环境气压一致时，启动第一直线驱动件133，使得第一直线驱动件133的输出轴回缩，第一直线驱动件133的输出轴带动夹紧块132、夹紧头131、连接块136向远离箱门12的方向转动，然后转动箱门12，开启箱体11。
100.(15)启动第二直线驱动件93，第二直线驱动件93的输出轴向外伸出，使得坡板92倾斜，直至坡板92与固定板91的顶部侧面相互平行，然后推动装载有光纤盘的小车经倾斜的固定板91和坡板92推出箱体11；
101.(16)启动第二直线驱动件93，第二直线驱动件93的输出轴回缩，使得坡板92组件转动至水平。
102.通过打开截止阀52，由于箱体11内的气体经空气管路51与外界空气发生连通，能平衡箱体11内的气压，便于取出箱体11内的光纤。
103.于本实施例中，在步骤(11)中，进入箱体11的氘气和氮气的流量的比例的计算方式为：
104.设氘气配比流量μ
(d)
、体积v
(d)
、压力p
(d)
，氮气配比流量μ
(n)
、体积v
(n)
、压力p
(n)
，氘气工艺配比浓度x％，第一流量计23满量程流量ν
(d)
，第二流量计33满量程流量ν
(n)
，充氘气、氮气混合气时压力箱体11内的真空压力p0，充氘气、氮气混合气结束时箱体11内的压力p1；
105.氘气、氮气配比流量计算公式如下：
[0106][0107]
箱体11充氘气、氮气混合气体时，氘气、氮气的配比流量之比等于其充入的体积之比，亦等于其充入的压力之比。
[0108]
因为混气前箱体11内部并非绝对真空，所以有残存气体，而且箱体11容积越大，能承受的真空度越低，抽真空置换时气体残存越多，对气体混合后氘气浓度影响越大，理想状态下步骤(9)中对箱体11内部抽真空置换时，如果抽真空压力p0到达绝对压力0，则箱体11内无残存气体，但是受到箱体11的压力承受能力及真空泵41自身性能的影响，抽真空置换时箱体11内部不可能达到绝对真空，所以计算氘气、氮气配比流量时要减去残存气体对混气后氘气浓度的影响。按步骤(11)中公式计算出来的氘气、氮气配比流量，向箱体11内部充入氘气、氮气混合气体，到达工艺处理压力p1后，箱体11内氘气浓度能精确控制在操作员设定的工艺配比浓度x％。
[0109]
于本实施例中，光纤氘气处理工艺还包括如下步骤：
[0110]
当压力传感器8检测到箱体11内部气压下降时超过工艺允许的消耗范围时，开启第一阀门24和第二阀门34，第一流量计23和第二流量计33按氘气工艺配比浓度x％补充氘气、氮气混合气体，箱体11补充氘气、氮气混合气体时，按以下公式计算氘气、氮气配比浓度：
[0111][0112]
氘气、氮气混合完成进入工艺处理阶段，该阶段受光纤产品质量影响，箱体11内部的氘气可能会产生消耗，通过向箱体11内补充氘气和氮气能弥补该消耗。
[0113]
于本实施例中，还包括如下步骤，步骤(16)对一个箱体11内的光纤进行处理后，开启另外的一个箱体组件1的第五阀门16和第六阀门17，对下一箱体组件1内的光纤进行处理。
[0114]
在取出一箱体11中的光纤时可利用此时间对另外的箱体11中的光纤进行处理，使得箱体11可单独使用也可以组合使用；氘气的压力可以根据需要进行调节，使得氘气的压力满足工艺需求；氘气的浓度可以根据需要进行设置，氘气与氮气的比例可控，保证气体混合精度，降低气体采购成本。
[0115]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。