[发明专利]在线测量疏松体密度的方法及装置

说明书

本发明公开了一种在线测量疏松体密度的方法及装置，涉及光纤预制棒的VAD法制造领域。该装置包括重量测量组件、体积测量组件和密度计算模块，重量测量组件固定放置于VAD设备的提升平台处，用于测量预制棒疏松体的重量，体积测量组件固定放置于沉积腔体外部，用于扫描并计算预制棒疏松体的体积；该装置在预制棒疏松体沉积结束的状态下进行测量。本发明能保证预制棒疏松体生产时的安全性，也及时精确反馈了预制棒疏松体的密度数据，避免因光纤预制棒疏松体密度低掉落至炉心管内造成的炉心管报废，而且也避免了离线测试操作，能显著降低操作人员的工作负荷与工作时间，有效提高生产效率。

技术领域

本发明涉及光纤预制棒的VAD法制造领域，具体是涉及一种在线测量疏松体密度的方法及装置。

背景技术

近几年电信行业根据“十二五”规划加速移动基站建设，又因受到光纤预制棒反倾销等因素的影响，行业需求快速增长，国内出现了极大的光纤预制棒供不应求现象，而这一现象受国内电信固定资产投资快速增长的影响，且未来几年国内电信运营商对光纤的需求仍将维持快速增长趋势，因此稳定并且提高光纤预制棒生产产能，对于目前光纤预制棒生产企业有着格外重要的意义。

对于使用VAD(气相轴向沉积法)和OVD(外气相沉积法)法制备光纤预制棒的生产企业，光纤预制棒的生产主要经过疏松体沉积和疏松体烧结两道工序。

疏松体沉积，是通过二氧化硅与二氧化锗粉尘颗粒的沉积，形成白色的圆柱状疏松体，其密度一般在0.2～0.6g/cm³之间，蹭碰过程中易断裂，因此密度控制是生产预制棒疏松体的关键参数之一。

疏松体烧结，是通过将沉积好的预制棒疏松体放置在烧结炉内进行高温烧结，变成透明的玻璃预制棒成品。疏松体烧结工序是产品成型的最终工序，是用于光纤预制棒生产的一个非常重要的工序。

在疏松体烧结工序中，容易发生因生产的预制棒疏松体密度较低导致预制棒疏松体断裂的现象，断裂的预制棒疏松体掉落在炉心管内后，对预制棒疏松体烧结工艺造成以下后果：

(1)疏松体在掉落过程中可能会直接砸裂炉心管底部，导致炉心管报废。

(2)掉落的疏松体积聚在炉心管底部，可能会堵塞炉心管的进气口，导致炉心管报废。因为进气口堵塞后，工艺气体无法按照设定的流量进入炉心管内部，从而造成预制棒疏松体的脱水和烧结无法达到预期效果。

(3)掉落的疏松体积聚在炉心管底部，积聚到一定高度后，会使得预制棒疏松体的有效行程变短，造成其无法完成正常的脱水工艺行程或者烧结工艺行程，导致炉心管报废。

综上所述，光纤预制棒疏松体的一次掉落就可能导致整根炉心管的报废。炉心管一般采用高纯石英玻璃制作，长度为3米以上，价格昂贵，此外炉心管在搬运、移动过程中容易破碎，更换和安装炉心管是一项十分繁重的工作，因此光纤预制棒疏松体的掉落会明显降低光纤预制棒的生产效率，频繁地更换炉心管，更显著增加了生产成本。

所以，在实际生产过程中，生产人员需要定期对生产的预制棒疏松体进行离线密度测试，防止因密度低造成预制棒疏松体断落至炉心管而导致炉心管报废。离线密度测试，需要将预制棒疏松体搬运至密度测试仪上，一方面增加了操作人员的工作负荷与工作时间，降低了生产效率，另一方面也增加了预制棒疏松体在搬运及挂棒过程中的损坏风险。同时，为了提高生产效率，离线密度测试只是定期对某批次的预制棒疏松体进行密度测试，不能排除因生产不稳定导致的部分预制棒疏松体密度较低的现象。未经过密度测试的预制棒疏松体送至炉心管内部进行脱水和烧结时，增加了炉心管报废的风险。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种在线测量疏松体密度的方法及装置，能保证预制棒疏松体生产时的安全性，也及时精确反馈了预制棒疏松体的密度数据，避免因光纤预制棒疏松体密度低掉落至炉心管内造成的炉心管报废，而且也避免了离线测试操作，能显著降低操作人员的工作负荷与工作时间，有效提高生产效率。