一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法
【专利摘要】本发明涉及光纤制造领域，具体涉及一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法。其包括开通氘气配比单元的循环水系统、将氘气配比单元抽真空、向氘气配比单元输入一定压力的纯氘气、纯氮气，在线实时检测控制直至获得氘气的压力为0-100KPa、浓度为0.3-5.0％、温度为20-50℃的配比氘气，所得的配比氘气输出到光纤处理工序使用。本发明通过在线检测与控制，可以使纯氮气和纯氘气在线配比至任意指定的氘气浓度、压力，并自适应氘气浓度、压力的双重变化，实现氘气浓度、压力的同步配比，有效管控氘气供应，降低气体供应风险和成本，可控性强，氘气浓度有保障，提高气体供应效率，从而提高了光纤生产能力。
【专利说明】—种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤制造领域，具体涉及一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法。
【背景技术】
[0002]本发明属于光纤制造的氘气处理工序。目前国内各光纤厂商均为直接购买已经混合好的氘气，成本昂贵。
[0003]现有技术在光纤处理中提出过将氮气和氘气进行在线配比的装置，但是并没有可以实现的方法，主要是难以同时控制氘气浓度和压力并自动调节其浓度保持不变，如实用新型200920297990.4。故现有光纤处理工序所用氘气，均为直接购买的由气体制造商把氮气和氘气配比好的某个浓度的氘气。对于光纤制造商，供应环节增加，可控性降低，且无法在使用过程中确保氘气的浓度；同时能够满足要求的气体生产商极少，供货风险较大。此夕卜，购买配比好的氘气在光纤制造链中所占的成本非常显著，而单独购买氮气和氘气则价格优势明显。
【发明内容】
[0004]针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种可以在线同步调节氘气浓度、压力、可控性强、风险低、成本低、氘气浓度有保障的浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:
[0006]一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，包括如下步骤，
[0007](I)开通氘气配比单元的循环水系统；
[0008](2)将氘气配比单元抽真空；
[0009](3)向氘气配比单元输入一定压力的纯氘气，在线实时检测氘气配比单元内氘气浓度和氘气压力，控制单元根据检测的氘气浓度和氘气压力数据控制是否输入纯氘气直至氘气浓度和压力达到设定值；
[0010](4)向氘气配比单元输入一定压力的纯氮气，在线实时检测氘气配比单元内氘气浓度和氘气压力，控制单元根据检测的氘气浓度和氘气压力数据控制是否输入纯氮气直至获得氘气的压力为0-100KPa、浓度为0.3-5.0%、温度为20_50°C的配比氘气，所得的配比氘气输出到光纤处理工序使用；
[0011](5)在线实时检测到氘气配比单元内的氘气压力降低到限定值时，控制单元根据检测的氘气浓度和氘气压力数据自动补充纯氘气，重复步骤(3)直至氘气浓度和压力达到设定值；
[0012](6)控制单元根据检测的氘气配比单元内的氘气浓度和氘气压力数据自动补充纯氮气，重复步骤(4)直到获得配比氘气输出到光纤处理工序使用；
[0013](7)重复步骤(5)、(6)。
[0014]上述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其所述的氘气配比单元的循环水温为20-50°C。
[0015]上述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其所述的氘气由氘气罐输入氘气配比装置。
[0016]上述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其所述的氮气由氮气站输入氘气配比装置。
[0017]上述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其所述的氘气配比单元为大型密封罐。
[0018]上述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其所述的控制单元通过二位五通电磁阀和质量流量计控制氣气、氮气及配比氣气的开关。
[0019]上述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其所述的控制单元通过可编程逻辑控制器控制氘气、氮气的输入。
[0020]有益效果:
[0021]本发明通过在线检测与控制，可以使纯氮气和纯氘气在线配比至任意指定的氘气浓度、压力，并自适应氘气浓度、压力的双重变化，实现氘气浓度、压力的同步配比，有效管控氘气供应，降低气体供应风险和成本，可控性强，氘气浓度有保障，提高气体供应效率，从而提闻了光纤生广能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本发明；
[0023]图1为本发明配比原理图。
【具体实施方式】
[0024]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。
[0025]参照图1，本发明氘气配比单元3利用氘气和氮气供应管路从氘气储存单元I和氮气储存单元2中获得一定量的氘气和氮气，并将配比好的指定压力、浓度、温度的氘气输出到光纤处理的工序。氘气配比单元3采用大型密封处理罐，氘气储存单元I采用氘气罐，氮气储存单元2采用氮气站。氘气配比单元3包括水温循环单元，其根据控制单元6设定的温度来控制氘气配比后的温度，以与后序的光纤处理相适应。
[0026]在对氘气配比的过程中，氘气浓度、温度、配比氘气的压力等参数中的部分或者全部控制不当会造成配比后的氘气不适合光纤处理工序，从而可能导致后序光纤抗氢能力降低。在本实施方式中，依据目前的光纤生产情况，设置单元5设置的参数控制范围分别为:配比氘气目标浓度范围:0.3%—5.0%，配比氘气的温度范围:20— 50°C，配比氘气目标压力范围:0 — lOOkPa。
[0027]本发明包括浓度和压力的检测单元4，其分别在氘气配比前，对氘气配比单元3内的氘气浓度和压力进行检测，以确定氘气配比单元3内的氘气浓度和气体压力是否达到要求，控制单元6决定是否继续进行充入氮气或氣气的操作；在氣气配比中,对氣气配比单元3内的氘气浓度和气体压力进行检测，以决定氘气的浓度和压力是否达到设定值，控制单元6根据检测结果决定是否继续通入氮气或氘气，并且在配比时，可以根据压力检测时判断氘气配比单元是否出现压力泄露；在氘气配比后，对氘气罐进行浓度和压力检测，控制单元6根据检测结果判断是否达到设定值，以决定是否继续进行充气操作。
[0028]本发明采用二位五通电磁阀及质量流量计作为气体开关控制器来执行对各储气单元的开闭操作，控制单元6根据设置单元5的设定值和检测单元4的检测值来对电磁阀进行控制，从而实现气体的在线自动配比。在完成配比处理后，将配比好的气体供应给光纤处理使用。也可以采用其他合适的电磁阀。
[0029]控制单元6优选的为可编程逻辑控制器，其不仅可以控制氮气和氘气的输入，还可以同时控制输出到多个光纤处理装置，从而提高供气能力。
[0030]实施例1
[0031]以配比温度25°C、浓度1.0%、压力SOkPa的配比氘气为例，按照本发明提供的在线自动化混氘方法，应该进行以下步骤:控温:对氘气配比单元3通循环水，保证其罐内温度和管道温度为恒温25°C;抽真空:首次对氘气配比单元3抽真空，排除氘气配比单元3中的空气；充入氘气:将氘气储存单元I中的氘气充入到氘气配比单元3至压力800Pa ;充入氮气:将氮气储存单元2中的氮气充入到氘气配比单元3至压力值至达到SOkPa ;配比氘气:在上述情况下，氘气和氮气在配比单元内迅速自动混合并达到了 25°C、1.0SOkPa ；
[0032]实施例2
[0033]在实施例1完成后，因某种原因导致配比单元内的气体浓度和压力变为0.3%、50kPa时，此时程序控制先补充氘气至压力50.65kPa，然后补充氮气至压力80kPa即可恢复氘气浓度1.0 %、压力80kPa。
[0034]实施例3
[0035]在实施例1完成后，因某种原因导致配比单元压力80kPa未变、浓度降为0.3%，此时程序控制先对氘气配比单元抽真空至压力79.438kPa，然后补充氘气至SOkPa即可恢复氘气浓度1.0 %、压力80kPa。
[0036]在实施案例中，利用开关控制器控制氮气和氘气的供应和停止。利用浓度和压力检测单元检测氘气配比单元中的浓度值和压力值，并且将检测结果输送到控制单元，控制单元根据检测到值与设定值相比较来决定氘气的供应和停止。在完成整个配比工艺后，设备指示灯亮绿灯，并自动切换为可为光纤处理供气的状态，在配比未达到指定目标时，设备指示灯亮绿灯，并切换为无法进行对光纤处理供气的状态。
[0037]本发明通过在线检测与控制，可以使纯氮气和纯氘气在线配比至任意指定的氘气浓度、压力，并自适应氘气浓度、压力的双重变化，实现氘气浓度、压力的同步配比，有效管控氘气供应，降低气体供应风险和成本，可控性强，氘气浓度有保障，提高气体供应效率，从而提闻了光纤生广能力。
[0038]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】
1.一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其特征在于，包括如下步骤， (1)开通氘气配比单元的循环水系统； (2)将氘气配比单元抽真空； (3)向氘气配比单元输入一定压力的纯氘气，在线实时检测氘气配比单元内氘气浓度和氘气压力，控制单元根据检测的氘气浓度和氘气压力数据控制是否输入纯氘气直至氘气浓度和压力达到设定值； (4)向氘气配比单元输入一定压力的纯氮气，在线实时检测氘气配比单元内氘气浓度和氘气压力，控制单元根据检测的氘气浓度和氘气压力数据控制是否输入纯氮气直至获得氘气的压力为Ο-lOOKPa、浓度为0.3-5.0%、温度为20_50°C的配比氘气，所得的配比氘气输出到光纤处理工序使用； (5)在线实时检测到氘气配比单元内的氘气压力降低到限定值时，控制单元根据检测的氘气浓度和氘气压力数据自动补充纯氘气，重复步骤(3)直至氘气浓度和压力达到设定值； (6)控制单元根据检测的氘气配比单元内的氘气浓度和氘气压力数据自动补充纯氮气，重复步骤(4)直到获得配比氘气输出到光纤处理工序使用； (7)重复步骤(5)、(6)。
2.根据权利要求1所述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其特征在于，所述的氘气配比单元的循环水温为20-50°C。
3.根据权利要求1所述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其特征在于，所述的氘气由氘气罐输入氘气配比装置。
4.根据权利要求1所述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其特征在于，所述的氮气由氮气站输入氘气配比装置。
5.根据权利要求1所述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其特征在于，所述的氘气配比单元为大型密封罐。
6.根据权利要求1所述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其特征在于，所述的控制单元通过二位五通电磁阀和质量流量计控制氘气、氮气及配比氘气的开关。
7.根据权利要求1所述的一种浓度、压力同步可调的光纤用氘气配比方法，其特征在于，所述的控制单元通过可编程逻辑控制器控制氘气、氮气的输入。
【文档编号】B01F3/02GK103962021SQ201410189283
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】张功会, 郭浩林, 戚仁宝, 顾灵卫, 陈明, 殷国亮, 贺作为, 廖平录, 薛亮, 李建明, 孙贵林, 袁健 申请人:江苏亨通光纤科技有限公司, 江苏南方光纤科技有限公司