一种用于测量vad和ovd不规则形状疏松体密度的方法
【专利摘要】本发明涉及光纤预制棒制造领域，具体涉及一种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法。其包括测量疏松体样品的质量、容器和液体的总质量、疏松体样品放入容器中的质量、含所述液体的疏松体样品质量，根据公式计算得到疏松体样品密度=W1/[(W2-W3+W4)/ρ液体]。本发明在VAD和OVD沉积法的前期实验阶段，可以根据疏松体预制棒不同部位的密度来调整工艺参数，考虑到从疏松体预制棒上取得的样品基本是不规则的，并且疏松体样品内部存在很多微小空隙，能够简单、快速、有效地得出疏松体样品的密度，对于生产具有重要的指导意义。
【专利说明】—种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤预制棒制造领域，具体涉及一种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法。
【背景技术】
[0002]VAD和OVD是制备光纤预制棒的一种最重要的方法之一。他是通过化学气相沉积的方法将反应生成的微小颗粒(Si02或Ge02)沉积成一根圆柱形状的疏松体，然后将该疏松体在线或单独脱水并烧结为透明的玻璃棒。
[0003]VAD和OVD制备的预制棒疏松体(以下简称soot棒)的密度控制对光纤预制棒的成品率和质量影响非常大。如果该soot棒的密度在轴向或径向分布不均匀，一般情况下可能造成在烧结后的预制棒内部夹杂气泡，严重情况下会造成在烧结过程中整根预制棒的开裂，从而使得整根预制棒报废。因此，在预制棒研发和光棒生产的工艺调整过程中，可以让工艺人员对沉积腔体内喷灯、温场等进行更迅速有效的控制调整，有效的提高研发进度，因此这一步在前期是非常关键的。
[0004]VAD和OVD制备的soot棒的密度测试方法分为在线和离线测试两种。其中，在线测试比较适合于研发后期的工艺相对稳定后进行工艺验证以及后续投产时使用；而离线测试是研发前期较为常用的方法。
[0005]当前无论是在线还是离线密度测试，均只是对soot棒的整体测试，其方法均是采用激光扫描仪，利用平行光束垂直照射SOOt棒，后使用CCD接收测出SOOt棒的截面直径，然后根据soot棒截面的直径沿长度方向的变化进行积分，求得体积，最后通过仪器对整个soot棒称重取得质量，再计算出soot棒整体的密度，通过此种方法得出的密度实则为整个SOOt棒的平均密度。此种方法有个缺点，它对当前工艺下SOOt棒的密度是否均勻仍无法得知，只有在烧结成成品后拉丝验证才能得出结论，整个过程延长了工艺验证的时间，一来延长了研发进度；而如果整根棒存在问题，会大大增加研发早期的成本。
[0006]考虑到研发前期喷灯位置、原辅材料流量、腔内温场及压力、尾气排放流量等工艺参数均未成熟，SOOt棒即便烧结成棒后获得合格成品的概率非常低，因此非常有必要根据SOOt棒不同部位的密度的差别，进行此类工艺参数的调整。因此，需要一种能及时反应SOOt棒密度问题的技术方案。本发明的目的就是为了解决研发初期阶段这一问题，本发明中提供的技术方案可以对SOOt棒任意部位的密度进行测量获取。考虑到本发明所采用的技术方案为破坏性测试，故此，只适用于研发前期，在沉积一小段后即可进行所需部位密度测试。虽然相比现有的整体测试，会进行一部分的破坏，造成一定的损失，但是相比现有的激光扫描仪方案，一方面能有效的缩短研发早期的研发时间；另一方面相对整个预制棒的报废，对前期的研发损失也会有一定的降低。
[0007]同时目前国内光纤产能过剩，加之外商的介入，对国内光纤厂商的压力非常大，在这种情形下，如何能够缩短预制棒研发的进程，迅速的投产，对国内的新生的预制棒厂商是非常关键的。
【发明内容】
[0008]针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种简单、快速、有效的用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法。
[0009]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:
[0010]一种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法，其包括以下步骤:
[0011](I)准备一个能够容纳被测疏松体样品的容器和一个电子秤，所述的容器上设置出水口 ；
[0012](2)在所需测量的疏松体预制棒取得疏松体样品；
[0013](3)用电子秤测量步骤(2)所述的疏松体样品的质量，记为Wl ；
[0014](4)取下疏松体样品，将容器置于电子秤上，所述容器的出水口朝向电子秤外，缓慢往所述容器中加入不与疏松体样品发生反应的单一或者混合液体至与出水口平齐且所述液体不再从出水口滴出，称取容器和液体的总质量，记为W2 ；
[0015](5)将步骤(3)所述的疏松体样品放入容器中，待疏松体样品自然浸没且所述液体不再从出水口滴出，称取质量，记为W3 ；
[0016](6)迅速取出步骤(5)中疏松体样品，用电子秤称取此时含所述液体的疏松体样品质量，记为W4 ；
[0017](7)计算得到疏松体样品密度=W1/[(W2_W3+W4)/P液体]。
[0018]上述的一种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法，其所述的出水口方向为斜向下。
[0019]上述的一种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法，其所述的出水口为贴着容器壁设置的弯曲向下的引流管。
[0020]上述的一种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法，其所述液体为水。
[0021]有益效果:
[0022]本发明在VAD和OVD沉积法的前期实验阶段，可以根据疏松体预制棒不同部位的密度来调整工艺参数，考虑到从疏松体预制棒上取得的样品基本是不规则的，并且疏松体样品内部存在很多微小空隙，能够简单、快速、有效地得出疏松体样品的密度，对于生产具有重要的指导意义。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0024]本发明包括以下几个步骤:
[0025](I)准备一个能够容纳被测疏松体样品的容器和一个电子秤，所述的容器上设置斜向下的出水口；
[0026](2)在所需测量的疏松体预制棒取得任意一块疏松体样品，用电子秤测量所述的疏松体样品的质量，记为Wl ；
[0027](3)取下疏松体样品，将容器置于电子秤上，所述容器的出水口朝向电子秤外，避免水滴到秤上，缓慢往所述容器中加入水至与出水口平齐，待到水不再从容器的出水口滴出时，记录容器和水的总质量为W2 ；
[0028](4)疏松体样品放入容器中，由于疏松体样品的密度较小开始会浮在水面上，但是组成疏松体的颗粒之间存在密密麻麻的间隙，随着水在间隙中的不断渗入，疏松体样品会沉入容器底部，在该过程中，水是通过容器的出水口缓慢的溢出，等水不再从容器中滴出时记录质量W3 ；
[0029](5)迅速从容器中取出疏松体样品，用电子秤称取此时含水的疏松体样品质量W4 ；做这一步的原因是:因为我们要测的不规则疏松体样品的密度是相对于其整个外观体积而言，即其空间体积，因此疏松体样品内部间隙中的水体积也是必须考虑在内的。
[0030](6)结合以上步骤，可以得出该疏松体样品的空间体积为:(W2-W3+W4) / P /K，根据密度公式即得该疏松体样品的密度为:疏松体密度=Wl/ [ (W2-W3+W4) / P水]。
[0031]本发明也可以是普通容器，采用一根导管贴容器壁做一个弯曲向下的引流管作为出水口。
[0032]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)准备一个能够容纳被测疏松体样品的容器和一个电子秤，所述的容器上设置出水口 ； (2)在所需测量的疏松体预制棒取得疏松体样品； (3)用电子秤测量步骤(2)所述的疏松体样品的质量，记为Wl； (4)取下疏松体样品，将容器置于电子秤上，所述容器的出水口朝向电子秤外，缓慢往所述容器中加入不与疏松体样品发生反应的单一或者混合液体至与出水口平齐且所述液体不再从出水口滴出，称取容器和液体的总质量，记为W2 ； (5)将步骤(3)所述的疏松体样品放入容器中，待疏松体样品自然浸没且所述液体不再从出水口滴出，称取质量，记为W3 ； (6)迅速取出步骤(5)中疏松体样品，用电子秤称取此时含所述液体的疏松体样品质量，记为W4 ； (7 )计算得到疏松体样品密度=Wl/ [ (W2-W3+W4) / P液体]。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法，其特征在于，所述的出水口方向为斜向下。
3.根据权利要求1所述的一种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法，其特征在于，所述的出水口为贴着容器壁设置的弯曲向下的引流管。
4.根据权利要求1所述的一种用于测量VAD和OVD不规则形状疏松体密度的方法，其特征在于，所述液体为水。
【文档编号】G01N9/02GK103900930SQ201410038689
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】沈小平, 沈国锋, 向德成, 孙谦, 田锦成, 何炳 申请人:江苏通鼎光棒技术有限公司