专利名称：一种拉丝过程中光纤涂料温度自动控制的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种针对湿对湿(wet-on-wet)涂敷工艺对光纤涂料进行在线温度控制的方法及装置，属于光纤加工技术领域。
背景技术：
光纤涂敷层是组成光纤的两种最重要的材料组成之一，它的主要功能包括对裸光纤进行机械保护，保持光纤强度，抵抗环境侵蚀以及保持和改善光纤弯曲性能等。所以，光纤涂敷质量的好坏将直接影响到光纤的质量和性能。对于常规通信光纤而言，玻璃光纤表面涂敷有两层涂敷层，两层涂敷层的厚度及比例分配会较大程度上影响到光纤的使用性能，如剥离力，微弯性能，环境测试性能等。因此，两层涂敷层的厚度和比例需要控制在一个合理的范围内。
在光纤涂料涂覆工艺中湿对湿光纤涂敷工艺具有以下特点(1)由于两层涂敷腔体直接相邻，所以通常采用同一个水(或油)浴腔体对涂敷杯进行加热，而不能单独对两层涂敷腔体的进行加热。而根据相应的研究，对于湿对湿涂敷工艺，拉丝过程中两层涂料的粘度差应该控制在一定的合理范围内；(2)在拉丝过程中，由于两层涂料分开涂敷，且涂敷方式不一样，所以第二层涂料涂敷的模具孔直径一般都很大，这样的设计在拉丝开始的低速阶段容易产生涂敷直径偏大而使光纤报废。随着光纤制造技术的发展，光纤的拉丝速度越来越快，目前普遍在1500米/分钟以上。在这种情况下，采用传统的固定温度加热方法越来越难以满足高速拉丝对涂料涂覆的需求，光纤的涂覆质量难以得到保证。湿对湿涂敷工艺被认为是适合高速拉丝的涂敷方式，但需对该工艺及设备进行改进，以获得良好的光纤涂敷质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种拉丝过程光纤涂料温度自动控制方法及装置，实现光纤拉丝过程中涂料温度随拉丝速度自动变化，从而达到涂料温度(或粘度)与拉丝速度的良好匹配，使光纤表面涂覆层的质量得到保证。本发明光纤涂料温度自动控制方法的技术方案为包括有光纤涂覆器，光纤涂覆器涂料腔通过进料管道与料罐相连通，其特征在于在进料管道外安设可控加热器，对进料管道内的涂料进行加温，同时设置处理控制单元，处理控制单元通过采集拉丝速度传感信号和进料管道温度传感信号与预设的参数数值相比较，对可控加热器的加热过程进行控制，从而实现对光纤涂覆器中的涂料温度的自动控制和调节过程。按上述方案，所述的处理控制单元为PLC单元，PLC单元设置有拉丝速度与进料管道温度对应关系程序，通过PLC程序控制实现可控加热器的加热随拉丝速度的变化而自动调节。按上述方案，所述的可控加热器对进料管道温度的自动调节范围为25 100°C ;所述的进料管道为金属管道。按上述方案，所述的可控加热器的加热方式为电加热方式、液体介质加热方式或气体介质加热方式。按上述方案，所述的光纤涂覆器设置有一个或多个涂料腔，每个涂料腔分别连接进料管道，至少在一根进料管道上安设可控加热器，对至少一根进料管道内的涂料进行加温。按上述方案，PLC程序中进料管道温度设定和拉丝速度的关系公式为 y = a[(x-300)/100]2 + b(x_300)/100 + c
式中y为PLC的进料管道温度设定；x为拉丝速度； a为常数,范围为0. I至0. 6 ;b为常数,范围为0. I至4 ; c为常数,范围为20至40。本发明光纤涂料温度自动控制装置的技术方案为包括有光纤涂覆器，光纤涂覆器涂料腔通过进料管道与料罐相连通，其特征在于在进料管道外安设可控加热器，同时设置PLC单元，PLC单元输入端与拉丝速度传感器和进料管道温度传感器分别相接，PLC单元输出端与可控加热器的温度控制电路联接。按上述方案，所述的拉丝速度传感器设置在拉丝输出端的牵引轮上；所述的进料管道温度传感器设置在靠近光纤涂覆器的进料管道上。按上述方案，所述的可控加热器为电加热器，所述的电加热器由包绕进料管道的电热丝构成。按上述方案，所述的可控加热器为液体或气体介质加热器，所述的液体或气体介质加热器由包覆进料管道的环形加热槽和与其相连的循环加热器构成，环形加热槽和循环加热器中充注液体或气体介质。本发明的有益效果在于1、通过PLC实现可控加热器温度随拉丝速度而自动调 节，从而实现涂料温度随拉丝速度而自动调节，达到涂料粘度与拉丝速度的良好匹配，这样的自动调节涂料温度的方式在光纤拉丝过程中不仅可以任意调节各涂料腔中涂料的粘度，从而达到方便调整光纤各涂覆层的厚度比例和直径，解决湿对湿涂敷过程中不能自由调节两层涂敷层厚度和比例的问题，而且可以减少和避免涂料溢出、涂覆直径超标、涂覆不均匀和涂覆界面出现波纹等引起的光纤报废。从而使光纤表面涂覆层的质量得到保证和提高，提高光纤加工的成品率。2、结构简单，便于实施和推广，提高了光纤加工设备的自动化水平。
图I为本发明装置一个实施例的结构示意图。图2为本发明装置另一个实施例的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图进一步说明本发明的实施例。实施例I如图I所示，为电加热方式，包括有光纤涂覆器4，光纤涂覆器涂料腔通过进料管道与料罐相连通，所述的光纤涂覆器设置有上、下两个涂料腔，其中上涂料腔与上进料管道5相连通，上进料管道可设或不设可控加热器，下涂料腔与下进料管道2相连通，下进料管道的外表面缠绕一层或多层电热丝，构成可控加热器6，下进料管道的温度采用温度传感器3进行测量，同时电热丝的温度通过与其联接的PLC单元的温度设定值进行调节，其温度设定值根据公式I进行设定，PLC单元的拉丝速度传感信号通过牵引轮采集。在进料管道中串接有阀1，进料管道的出料口与光纤涂覆器4连通，拉丝过程中，进料管道内的涂料被缠绕其表面的电热丝6加热，由于加热管道紧邻光纤涂敷器4，加热后的涂料进入光纤涂覆器只有极少的的温度损失，所以其涂敷杯内涂敷料的粘度可以通过管道温度进行调节。在拉丝开始前，涂敷料阀I处于关闭状态，由于速度为零电阻丝没有对进料管道进行加热；当拉丝开始后，阀自动打开，涂料开始流动，电热丝根据PLC的设定逐渐进行加热，由于低速下光纤外径一般都比较大，所以低速时管道温度不能设定太高，否则会造成太多光纤外径超标报废；当拉丝速度升高时，为了匹配两层涂敷料的粘度和增加光纤外径，涂敷料管道温度会根据PLC的设定值升高；当速度降低时，电热丝会降低加热功率或不进行加热，使管道温度自然冷却到目标值；当拉丝结束时，阀自动关闭，电热丝停止加热，管道内的涂料自然冷却至常温。一般情况下，第一层涂料的上进料管道5不需要进行加热。管道 加热的起始速度一般为30(T400m/min。实施例2如图2所示，液体或气体介质加热方式，它与上一个实施例的不同之处在于所述的可控加热器6为液体或气体介质加热器，所述的液体或气体介质加热器由包覆下进料管道2的环形加热槽和与其相连的循环加热器7构成，环形加热槽和循环加热器中充注液体或气体介质，循环加热器通过对液体或气体介质加热对进料管道加热使涂料升温，直至涂料温度与液体或气体介质的温度接近；本实施例的温度传感器安设在循环加热器的液体或气体介质腔中，将液体或气体介质的温度作为进料管道的温度传感给PLC单元。其它结构与上一个实施例相同。
权利要求
1.一种拉丝过程光纤涂料温度自动控制方法，包括有光纤涂覆器，光纤涂覆器涂料腔通过进料管道与料罐相连通，其特征在于在进料管道外安设可控加热器，对进料管道内的涂料进行加温，同时设置处理控制单元，处理控制单元通过采集拉丝速度传感信号和进料管道温度传感信号与预设的参数数值相比较，对可控加热器的加热过程进行控制，从而实现对光纤涂覆器中的涂料温度的自动控制和调节过程。
2.按权利要求I所述的拉丝过程光纤涂料温度自动控制方法，其特征在于所述的处理控制单元为PLC单元，PLC单元设置有拉丝速度与进料管道温度对应关系程序，通过PLC程序控制实现可控加热器的加热随拉丝速度的变化而自动调节。
3.按权利要求I或2所述的拉丝过程光纤涂料温度自动控制方法，其特征在于所述的可控加热器对进料管道温度的自动调节范围为25-100°C。
4.按权利要求3所述的拉丝过程光纤涂料温度自动控制方法，其特征在于所述的可控加热器的加热方式为电加热方式、液体介质加热方式或气体介质加热方式。
5.按权利要求I或2所述的拉丝过程光纤涂料温度自动控制方法，其特征在于所述的光纤涂覆器设置有一个或多个涂料腔，每个涂料腔分别连接进料管道，至少在一根进料管道上安设可控加热器，对至少一根进料管道内的涂料进行加温。
6.按权利要求2所述的拉丝过程光纤涂料温度自动控制方法，其特征在于PLC程序中进料管道温度设定和拉丝速度的关系公式为y = a[(x-300)/100]2 + b(x_300)/100 + c 式中y为PLC的进料管道温度设定；x为拉丝速度； a为常数,范围为0. I至0. 6 ;b为常数,范围为0. I至4 ; c为常数,范围为20至40。
7.—种拉丝过程光纤涂料温度自动控制装置，包括有光纤涂覆器，光纤涂覆器涂料腔通过进料管道与料罐相连通，其特征在于在进料管道外安设可控加热器，同时设置PLC单元，PLC单元输入端与拉丝速度传感器和进料管道温度传感器分别相接，PLC单元输出端与可控加热器的温度控制电路联接。
8.按权利要求7所述的拉丝过程光纤涂料温度自动控制装置，其特征在于所述的拉丝速度传感器设置在拉丝输出端的牵引轮上；所述的进料管道温度传感器设置在靠近光纤涂覆器的进料管道上。
9.按权利要求7或8所述的拉丝过程光纤涂料温度自动控制装置，其特征在于所述的可控加热器为电加热器，所述的电加热器由包绕进料管道的电热丝构成。
10.按权利要求7或8所述的拉丝过程光纤涂料温度自动控制装置，其特征在于所述的可控加热器为液体或气体介质加热器，所述的液体或气体介质加热器由包覆进料管道的环形加热槽和与其相连的循环加热器构成，环形加热槽和循环加热器中充注液体或气体介质。
全文摘要
本发明涉及一种拉丝过程中光纤涂料温度自动控制方法及装置，包括有光纤涂覆器，光纤涂覆器涂料腔通过进料管道与料罐相连通，其特征在于在进料管道外安设可控加热器，对进料管道内的涂料进行加温，同时设置处理控制单元，处理控制单元通过采集拉丝速度传感信号和进料管道温度传感信号与预设的参数数值相比较，对可控加热器的加热过程进行控制，从而实现对光纤涂覆器中的涂料温度的自动控制和调节过程。本发明能使光纤拉丝过程中涂料温度随拉丝速度自动变化，从而达到涂料温度(或粘度)与拉丝速度的良好匹配，使光纤表面涂覆层的质量得到保证，提高光纤加工的成品率。本发明结构简单，便于实施和推广，提高了光纤加工设备的自动化水平。
文档编号C03C25/20GK102718414SQ20121020066
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者何勤国, 向德成, 张华明, 王瑞春, 钱新伟, 陈刚 申请人:长飞光纤光缆有限公司