专利名称：光纤处理的控制方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对光纤处理进行控制的方法，本发明还涉及实施该方法的控制装置，尤其是一种阀门控制箱。
背景技术：
随着光传送网向更高速率、更高容量、更长距离的方向发展，光纤通讯不同层次网络对光纤要求不尽相同，如核心网光纤性能要求于色散、色散斜率、非线性效应等；城域网光纤性能则重视工作波长范围；局域网光纤性能强调的是工作带宽和接续成本。
面对光纤通讯对光纤种种要求的不断增加，光纤制造技术、制造工艺等都在不断改善，光纤的工作波长也不断扩展，随之出现了低水峰理论，以及相应的制造工艺。
根据低水峰光纤的标准，要求光纤成型后能够防止氢损后附加损耗的增加。光纤高温拉制成型后，主要存在着非桥氧空心缺陷结构，大气环境或其他材料析出的氢气容易扩散渗入到光纤内形成硅羟基，这就造成了氢损后附加损耗的增加。在此种情况下出现了用氘气对光纤进行处理，预先占据非桥氧空心缺陷形成Si-O-D结构，同时，根据化学反应热理论，氢气与Si-O-D进行反应在能量上是不够的，从而就无法形成硅羟基，因此导致氢损后附加损耗的增加。根据这一理论，必然会提出对光纤进行氘处理的设备以及检测这种处理效果的配套设备即氢损设备。
目前已经出现了相应的处理设备，但是公知的技术只是对光纤处理室及周围的控制单元给出大致的描绘，还没有具体给出达到各种处理环境所需的控制过程。另外，目前公知技术大多采用氘气和氮气固定浓度混和气，给处理工艺的改变带来了不便，同时公知的设备生产成本高、生产场地大。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种光纤处理的控制方法及其装置，在提供相应的生产工艺及处理所需的工控条件的前提下，给出光纤处理设备具体的控制方法及其具体的管路控制装置，达到工艺改变方便、减少生产成本和生产场地的目的，使设备可实施性更强。
本发明为解决上述技术问题所提供的一种光纤处理控制方法包括如下步骤1)设置设备的控制参数；2)将拉制成型的光纤放置在处理罐中密封锁紧，先启动真空泵对罐体进行抽真空，然后充入氮气，如此根据具体工艺确定次数，反复进行数次；3)同时开启氮气和氘气控制阀门和流量计对罐体充入气体，利用压力变送器及A/D转换器检测罐体内气体压力是否达到设定压力，达到一定压力时，停止充气；4)让两种气体混合一定时间，利用浓度分析仪检测气体浓度，根据需要对气体浓度进行微调；5)保持罐体密封环境一定时间，定时检测混合气体的浓度；6)处理结束，排出混合气体取出处理完毕的光纤。
本发明为达到上述控制光纤处理控制方法的目的，解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光纤处理的控制装置，该装置包括处理罐，提供光纤处理所需的气体环境；压力变送器，用于检测处理罐体内的气体压力；浓度分析仪，用于检测处理罐体内氘气的体积浓度；流量计，用于测试氘气和氮气的流量，并控制气路的导通；模拟量输入端子板，用于提供采样信号输入的端口，便于设备的集成化，并对信号进行调制滤波；A/D转换电路，将模拟量输入端子板得到的模拟信号数据进行A/D转换，变换成数字信号；工控机，用于进行参数设置、数据处理和产生控制命令；D/A转换器，将数字信号转换成模拟控制信号，对流量计进行流量调整的控制；数字量输出板，处理工控机产生的控制信号，并根据控制信号产生继电器控制信号；继电器，用于产生控制信号控制电磁阀控制箱动作，控制气路导通或截止。
本发明光纤处理和控制的方法及其装置，以氮气代替了现有公知技术中通常应用的惰性气体，以纯氘气和氮气可控比例混合代替氘气和氮气固定浓度混和气，不仅节约了生产成本，而且也为生产工艺的改进提供了方便性。本发明光纤处理方法的有益效果是降低了光纤的氢损；本发明控制装置采用模块化、集成化、结构化设计，具有扩展性强、制造成本低、占地少等优点。并实现界面操作的直观化、仪器化。
图1是流程图，表示实现本发明光纤处理控制方法的步骤；图2是结构框图，表示实现本发明光纤处理控制方法的装置结构；图3为本发明光纤处理控制装置中阀门控制箱的结构。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1是为实现本发明光纤处理方法的控制流程图，包括以下步骤步骤1，对设备的控制参数进行设置。步骤2，将拉制成型的光纤放置在处理罐中密封锁紧，先启动真空泵对罐体进行抽真空，然后充入氮气，如此反复3次以上，或根据具体工艺确定次数，反复数次进行。步骤3，同时开启氮气和氘气控制阀门和流量计对处理罐充入气体，利用压力变送器及A/D转换器检测处理罐体内气体压力是否达到设定压力，达到一定压力，例如1个大气压时，停止充气。步骤4，让两种气体混合一定时间，利用浓度分析仪检测气体浓度，根据需要对气体浓度进行微调。步骤5，根据设定时间保持罐体密封环境，定时检测混合气体的浓度。步骤6，处理结束，排出混合气体取出处理完毕的光纤。
图2为实现本发明光纤处理控制方法的控制装置的结构图，该装置包括处理罐101，提供光纤处理所需的气体环境；压力变送器102，用于检测罐体内的气体压力；浓度分析仪103，用于检测罐体内氘气的体积浓度；流量计104，用于测试氘气和氮气的流量，并控制气路的导通；模拟量输入端子板105，用于提供采样信号输入的端口，便于设备的集成化，并对信号进行调制滤波；A/D转换电路106，将模拟量输入端子板105得到的模拟信号数据进行A/D转换成数字信号；工控机107，用于进行参数设置、数据处理和产生控制命令；D/A转换器108，将数字信号转换成模拟控制信号，对流量计进行流量调整的控制；数字量输出板109，处理工控机产生的控制信号，并根据控制信号产生继电器控制信号；控制继电器110动作，继电器110，用于产生控制信号控制电磁阀控制箱111动作，控制气路导通或截止。
图3为本发明光纤处理控制装置中电磁阀控制箱111的结构图。包括手动球阀1、减压阀2、电磁阀3、单向阀4、气动隔膜阀5、安全阀6、质量流量计(D2)7、质量流量计(H2)8、阻火阀9、三通阀10、浮子流量计11、浓度分析仪12、针阀13、压力变送器14和消音器15所述的电磁阀控制箱包括执行气体(压缩空气CA气体)入口、氘气入口D2、氮气入口N2、排气管路出口、抽真空排空出口、浓度分析气体出口、标定气体入口(Span in用于标定高位，Zero in用于标定低位)、扩展口、与罐体的接口(其中两个是罐体氘气和氮气充气入口，一个是罐体抽真空、浓度分析和排气公用出口)；设备安装了各种气体控制阀(包括电磁阀和手动阀)，用于控制气体流通；设备中给出了两个罐体的阀门控制箱的结构即接设备1和接设备2，可以根据需要利用扩展口进行扩展；设备采用卡箍卡套式连接，保证了管路的密封性同时便于拆装维修，分层式设计思想保证两个罐体在阀门控制箱中的控制元件位置相对应，便于检查和维护。
下面对图3中各部件相应的动作和部件之间的连接关系作出描述CA气体管路通过手动球阀1、减压阀2同电磁阀3相连，电磁阀3受相应继电器输出信号控制产生开关动作，进而控制气动隔膜阀5；D2气体通过手动球阀1、减压阀2、阻火阀9、启动阀5同质量流量计(D2)7、单向阀4连接罐体，由D/A转换器108输出的调整信号再经过流量计104在气动隔膜阀5开关的情况下控制氘气的通断；N2气体通过手动球阀1、减压阀2、电磁阀3同质量流量计(N2)8、单向阀4连接罐体，由D/A转换器108输出的调整信号再经过流量计104控制氮气的通断；排空管道通过电磁阀3连接罐体，用于抽真空；分析管道通过浮子流量计11、浓度分析仪12、针阀13、三通阀10、手动球阀1、电磁阀3、单向阀4连接罐体，用于气体分析出口；标定气体入口Span in用于标定浓度分析仪的高位，经过三通阀10与分析管路连接；标定气体入口Zero in用于标定浓度分析仪的低位，经过三通阀10与分析管路连接；排气管路通过消音器15、电磁阀3、单向阀4连接罐体用于最后放出罐体内混合气体；压力变送器14，连接罐体用于检测罐体内混合气体压力。
权利要求
1.一种光纤处理的控制方法，其特征在于采用以下步骤1)设置设备的控制参数；2)将拉制成型的光纤放置在处理罐中密封锁紧，先启动真空泵对罐体进行抽真空，然后充入氮气，反复进行3次以上；3)同时开启氮气和氘气控制阀门和流量计对罐体充入气体，利用压力变送器及A/D转换器检测罐体内气体压力是否达到设定压力，达到一定气体压力时，停止充气；4)让两种气体混合一定时间，利用浓度分析仪检测气体浓度，根据需要对氘气体浓度进行微调；5)保持罐体密封环境一定时间，定时检测混合气体的浓度；6)处理结束，排出混合气体取出处理完毕的光纤。
2.一种按照权利要求书1所述的方法制造的光纤处理的控制装置，其特征在于，该装置包括处理罐，提供光纤处理所需的气体环境；压力变送器，用于检测处理罐体内的气体压力；浓度分析仪，用于检测处理罐体内氘气的体积浓度；流量计，用于测试氘气和氮气的流量，并控制气路的导通；模拟量输入端子板，用于提供采样信号输入的端口，并对信号进行调制滤波；A/D转换电路，将模拟量输入端子板得到的模拟信号数据进行A/D转换，变换成数字信号；工控机，用于进行参数设置、数据处理和产生控制命令；D/A转换电路，将数字信号转换成模拟控制信号，对流量计进行流量调整的控制；数字量输出板，处理工控机产生的控制信号，并根据控制信号产生继电器控制信号；继电器，用于产生控制信号控制电磁阀控制箱动作；电磁阀控制箱，用于控制气路导通或截止。
3.按照权利要求书2所述的光纤处理的控制装置，其特征在于，该装置中的电磁阀控制箱包括压缩空气CA气体管路通过手动球阀、减压阀同电磁阀相连，电磁阀受相应继电器输出信号控制产生开关动作，进而控制气动隔膜阀；氘气D2通过手动球阀、减压阀、阻火阀、气动隔膜阀同质量流量计D2、单向阀连接罐体，由D/A转换器输出的调整信号再经过流量计在气动隔膜阀开关的情况下控制氘气的通断；氮气N2通过手动球阀、减压阀、电磁阀同质量流量计N2、单向阀连接罐体，由D/A转换器输出的调整信号再经过流量计控制氮气的通断；排空管道通过电磁阀连接罐体，用于抽真空；分析管道通过浮子流量计、浓度分析仪、针阀、三通阀、手动球阀、电磁阀、单向阀连接罐体，用于气体分析出口；标定气体入口Span in用于标定浓度分析仪的高位，经过三通阀与分析管路连接；标定气体入口Zero in用于标定浓度分析仪的低位，经过三通阀与分析管路连接；排气管路通过消音器、电磁阀、单向阀连接罐体用于最后放出罐体内混合气体；压力变送器，连接罐体，用于检测罐体内混合气体的压力。
4.按照权利要求书2或3所述的光纤处理的控制装置，其特征在于该装置中的电磁阀控制箱包括2个罐体的阀门控制结构，还可以用扩展口进行扩展，2个罐体的阀门控制结构分层排列，控制元件位置相互对应。
5.按照权利要求书2或3所述的光纤处理的控制装置，其特征在于该装置中的电磁阀控制箱中的管路采用卡箍卡套式连接。
全文摘要
本发明公开了一种光纤处理的控制方法及其控制装置，将拉制成型的光纤放置在处理罐中密封锁紧，利用真空泵对罐体进行抽真空，然后充入氮气，如此反复交替处理数次；根据具体工艺要求利用流量计对氘气和氮气进行流量设置，分别从二个进气口同时向罐体充入气体，并充至合适的压力；混合一段时间，检测浓度并进行混合气体浓度微调；维持该罐体压力和浓度至工艺所需的时间，将罐体内气体排出。本发明还公开了为实现上述方法所制造的控制装置及其阀门控制箱的结构。本发明光纤处理控制方法的有益效果是降低了光纤的氢损，该处理控制装置具有扩展性强、制造成本低、占地少等优点。
文档编号C03C25/00GK1939859SQ20051003010
公开日2007年4月4日 申请日期2005年9月28日 优先权日2005年9月28日
发明者孙登宽, 林立芳, 严志军 申请人:上海航天精密机械研究所