一种用于光纤预制棒拉丝余长监测的装置的制作方法

本实用新型涉及光纤领域，具体涉及一种用于光纤预制棒拉丝余长监测的装置。

背景技术：

目前光纤预制棒正常拉丝过程中，光纤预制棒的拉丝长度是通过光棒总质量估算得出，其中损失长度包含：断纤损失长度、熔锥损失长度均为不定值，再加上其他损失，导致估算出来的拉丝长度有较大偏差。经常发生拉丝过少导致光纤预制棒浪费或拉丝过多尾管浪费的现象，增加了生产成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种用于光纤预制棒拉丝余长监测的装置及方法，本实用新型的装置能够对光纤预制棒拉丝余长实时监测，在拉丝过程中准确的监测光纤预制棒的拉丝长度，便于准确光纤预制棒拉丝定量，减少不必要的浪费，降低生产成本。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种用于光纤预制棒拉丝余长监测的装置，其包括：

挂棒平台，所述挂棒平台用于悬挂光纤预制棒，所述挂棒平台固定于水平称重平台上，所述水平称重平台的底端设有水平支撑平台，所述水平支撑平台与所述水平称重平台之间设有四个称重传感器，所述称重传感器的顶端固定于所述水平称重平台的底面，所述称重传感器的底端固定于所述水平支撑平台的顶面；

所述挂棒平台、水平称重平台、水平支撑平台三者的中心线对齐，所述挂棒平台、水平称重平台、水平支撑平台上均开设有U型缺口，所述U型缺口开设在所述挂棒平台、水平称重平台、水平支撑平台三者的中心线处，所述U型缺口用于悬挂的光纤预制棒升降；

所述称重传感器对称的设置于所述水平称重平台底面的四角处；

所述水平称重平台与所述水平支撑平台之间还设有至少两组隔热板，两组隔热板分别设置在所述U型缺口的两侧，用于阻隔光纤预制棒拉丝时热量传输至所述称重传感器上，每组隔热板至少包括两条隔热板，其中一条隔热板焊接在所述水平称重平台的底面上，与其相邻的另一条隔热板焊接在所述水平支撑平台的顶面上，焊接在所述水平称重平台底面上的隔热板与所述水平支撑平台的顶面不接触，焊接在所述水平支撑平台顶面上的隔热板与所述水平称重平台底面不接触；

光纤预制棒悬挂至所述挂棒平台上，所述称重传感器采集光纤预制棒的质量数据，所述称重传感器采集到的数据被集线盒采集，所述集线盒将采集的数据传输给PLC，所述PLC对所述集线盒采集的数据进行分析，拉丝操作面板对所述PLC中的数据进行读写，并且显示光纤预制棒的拉丝余长。

进一步地，所述称重传感器的量程为0-500kg，所述称重传感器的精度小于满量程的0.05％。

进一步地，所述水平支撑平台内部通有冷却循环水，所述水平支撑平台为钢板。

进一步地，所述拉丝操作面板能够读取配合拉丝工序的收线机已经收线长度的数据。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型公开了一种用于光纤预制棒拉丝余长监测的装置，主要结构为挂棒平台，挂棒平台固定于水平称重平台上，水平称重平台的底端设有水平支撑平台，水平支撑平台与水平称重平台之间设有四个称重传感器，称重传感器的顶端固定于所述水平称重平台的底面，称重传感器的底端固定于水平支撑平台的顶面，并且，称重传感器对称的设置于水平支撑平台底面的四角处，能够准确的采集光纤预制棒的质量数据，水平称重平台与水平支撑平台之间还设有若干隔热板，其中一条隔热板焊接在水平称重平台的底面上，与其相邻的另一条隔热板焊接在水平支撑平台的顶面上，通过隔热板有效的保护了装置；光纤预制棒悬挂至挂棒平台上，称重传感器采集光纤预制棒在光纤上收线机这一刻的质量数据，称重传感器采集到的数据被集线盒采集，集线盒将采集的数据传输给PLC，PLC对集线盒采集的数据进行分析，拉丝操作面板对所述PLC中的数据进行读写，并且显示光纤预制棒的拉丝余长。

可以将拉丝余长实时显示在拉丝操作面板上方便查看；通过刚升速时对光纤预制棒质量的测量，避免熔锥和断纤产生的影响，且低速下所得质量数据稳定，计算出来的拉丝余长更加精确，有利于更加精确拉丝；填补了行业中没有用于实时监测光纤预制棒拉丝余长装置的空白。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型信号传输示意图；

其中，1-挂棒平台，2-水平称重平台，3-水平支撑平台，4-称重传感器，5-隔热板，6-集线盒，7-PLC，8-拉丝操作面板,10-U型缺口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参照图1所示，本实施例中公开了一种用于光纤预制棒拉丝余长监测的装置，其主要包括：挂棒平台1，水平称重平台2，水平支撑平台3，上述挂棒平台1，水平称重平台2，水平支撑平台3均是平板结构。

上述挂棒平台1、水平称重平台2、水平支撑平台3三者的中心线对齐，上述挂棒平台1、水平称重平台2、水平支撑平台3上均开设有U型缺口10，上述U型缺口10开设在上述挂棒平台1、水平称重平台2、水平支撑平台3三者的中心线处，上述U型缺口10用于提供悬挂的光纤预制棒升降的空间。

上述挂棒平台1用于悬挂光纤预制棒，上述挂棒平台1固定于水平称重平台2上，上述水平称重平台2的底端设有上述水平支撑平台3，上述水平支撑平台3与上述水平称重平台2之间设有四个称重传感器4，上述称重传感器4的顶端固定于上述水平称重平台2的底面，上述称重传感器4的底端固定于上述水平支撑平台3的顶面，并且，将上述称重传感器4对称的设置于上述水平称重平台2底面的四角处，能够准确的获取光纤预制棒在光纤上收线机这一刻的质量数据。

在光纤预制棒拉丝工序中，拉丝中的光纤预制棒温度很高，会损坏称重传感器4，为了保护称重传感器4，本实施例中采取了隔热和降温的方式，在上述水平称重平台2与上述水平支撑平台3之间还设有至少设有两组隔热板5，两组隔热板5分别设置在上述U型缺口10的两侧，即将穿过上述U型缺口10的光纤预制棒散发的热量用上述隔热板5阻隔一下，阻隔光纤预制棒拉丝时热量传输至上述称重传感器4上，每组隔热板至少包括两条隔热板，其中一条隔热板焊接在上述水平称重平台2的底面上，与其相邻的另一条隔热板焊接在上述水平支撑平台3的顶面上。焊接在所述水平称重平台2底面上的隔热板5与所述水平支撑平台3的顶面不接触，焊接在所述水平支撑平台3顶面上的隔热板与所述水平称重平台2底面不接触。即每一个隔热板5只与其中一个平台接触。

并且，上述水平支撑平台3内部通有冷却循环水，上述水平支撑平台3为钢板，通过循环冷却水，帮助水平支撑平台3冷却降温。

在拉丝工序中，光纤预制棒悬挂至上述挂棒平台1上，装置的信号传输如图2中所示，上述称重传感器4采集到光纤预制棒的重量数据，上述称重传感器4采集到的数据被集线盒6采集，上述集线盒6将采集的数据传输给PLC 7，上述PLC 7对上述集线盒6采集的数据进行分析，拉丝操作面板8对上述PLC 7中的数据进行读写，并且显示光纤预制棒的拉丝余长。

在本实施例中，选用的上述称重传感器4的量程为0-500kg，上述称重传感器4的精度小于满量程的0.05％。并且，上述拉丝操作面板8还能够读取配合拉丝工序的收线机已经收线长度的数据。

本实施例的工作原理如下：

用于光纤预制棒拉丝余长监测的装置，主要包括挂棒平台，挂棒平台固定于水平称重平台上，水平称重平台的底端设有水平支撑平台，水平支撑平台与水平称重平台之间设有四个称重传感器，称重传感器的顶端固定于上述水平称重平台的底面，称重传感器的底端固定于水平支撑平台的顶面，并且，称重传感器对称的设置于水平支撑平台底面的四角处，能够准确的获取光纤预制棒的质量数据，水平称重平台与水平支撑平台之间还设有若干隔热板，其中一条隔热板焊接在水平称重平台的底面上，与其相邻的另一条隔热板焊接在水平支撑平台的顶面上，通过隔热板有效的保护了装置；光纤预制棒悬挂至挂棒平台上，称重传感器采集光纤预制棒在光纤上收线机这一刻的质量数据，称重传感器采集到的数据被集线盒采集，集线盒将采集的数据传输给PLC，PLC对集线盒采集的数据进行分析，拉丝操作面板对上述PLC中的数据进行读写，并且显示光纤预制棒的拉丝余长。

可以将拉丝余长实时显示在拉丝操作面板上方便查看；通过刚升速时对光纤预制棒质量的测量，避免熔锥和断纤产生的影响，且低速下所得质量数据稳定，计算出来的拉丝余长更加精确，有利于更加精确拉丝；填补了行业中没有用于实时监测光纤预制棒拉丝余长装置的空白。

实施例2

实施例2中公开了一种光纤预制棒拉丝余长监测方法，该方法基于实施例1的用于光纤预制棒拉丝余长监测的装置，包括以下步骤：

步骤一：在挂光纤预制棒前，先将拉丝控制面板归零；

步骤二：程序内预先设定了光纤预制棒拉完后剩余锥头的质量数据，设定了光纤包层直径数据，设定了质量修正常数，设定光纤预制棒密度；通过拉丝控制面板手动设定光纤预制棒尾管质量数据；

步骤三：光纤上收线机这一刻，称重传感器采集到光纤预制棒的质量数据；

步骤四：光纤上收线机，收线机长度归零，开始实时采集收线机收线长度；

步骤五：程序自动计算，得出实时剩余的光纤预制棒可拉丝的长度，即光纤预制棒拉丝余长L_i。

其中，光纤预制棒拉丝余长的计算公式为：L_i＝4×(M₀-M₁-M₂+M_j)/(ρ×π×D²)-L₀

M₀-拉丝光纤上收线机这一刻的称重质量；

M₁-设定光纤预制棒拉完后剩余锥头的质量；

M₂-尾管的质量；

M_j-质量修正常数；

ρ-光纤密度；

D-光纤包层直径；

L₀-收线机已收线长度；

M₀为拉丝光纤上收线机这一刻采集的数据,L₀为实时采集数据，并且显示在拉丝控制面板中，M₁、ρ、M_j、D为定值，需要手动预先设定在程序中，M₂为每次需要手动输入的值，M_j通过将光纤预制棒多次实际拉完后剩余锥头质量与其设定值M₁的偏差平均得来，且对于不同拉丝塔和不同类型光纤预制棒，M_j值不同。

上述光纤预制棒拉丝余长的计算公式通过质量恒定、密度公式和体积公式，得出光纤上述速度时可拉光纤的总长度，再减去实时已经收线的长度，进而在正常拉丝时，计算得出实时剩余光纤预制棒可拉丝长度。

关系表达式为：M＝M₀-M₁-M₂+M_j，M＝ρ×v，v＝π×L×D²/4，L_i＝L-L₀，得到：L_i＝4×(M₀-M₁-M₂+M_j)/(ρ×π×D²)-L₀。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。