[发明专利]一种光纤拉丝装置和拉丝控制方法

说明书

本发明公开了一种光纤拉丝装置和拉丝控制方法，属于光纤制造领域。本发明所述的光纤截止波长自动控制的拉丝方法，将光纤测试仪器测量光纤的截止波长传送到拉丝生产线控制器，并通过将预制棒芯棒测试数据传输到拉丝生产线控制器增设了芯棒轴向各个位置的芯层直径和芯包层相对折射率差参与光纤拉丝控制的环节，并配备了相应的拉丝炉炉温自动控制系统的控制方法，弥补了目前通过生产工人的经验进行调节的不足，同时减少了拉丝过程中对光纤截止波长调整滞后的现象，实现了光纤截止波长的稳定自动控制，保证了生产效率和光纤的质量。

技术领域

本发明属于光纤制造领域，尤其是一种光纤拉丝装置和拉丝控制方法。

背景技术

目前，生产光纤预制棒的工艺主要采用两步法，即先制造预制棒芯棒，然后再制造预制棒包层。芯棒制造技术主要有以下四种：改进的化学汽相沉积法(MCVD)、微波等离子体化学汽相沉积(PCVD)、外部气相沉积法(OVD)和轴向气相沉积法(VAD)，外包层制造技术主要包括外部气相沉积法(OVD)，套管法，等离子体喷涂法。

芯棒的制造技术往往决定了拉制光纤的性能，外包层制备技术决定了拉制光纤的成本。在芯棒制备过程中，由于沉积原料气体的流量、引杆旋转的速度、抽风风压、激光等原因都会造成芯棒轴向的直径、折射率参数均匀性变差，从而影响光纤的截止波长、模场直径、零色散波长等光学参数。而在光纤预制棒拉丝过程中，传统的拉丝方法都是通过控制拉丝炉的炉温来控制光纤的截止波长，但随着工艺技术水平和设备制造水平的不断提高，光纤拉丝的速度越来越快，光纤下大盘的长度越来越长，最新的金属大盘可以缠绕1000km光纤，仅仅根据上一个拉制大盘光纤测试的参数来调整拉丝炉的炉温还是会造成一定的滞后性，尤其光纤预制棒中芯棒轴向的参数并不是稳定的，一旦调整不及时很容易造成光纤参数不合格导致光纤报废。

专利CN103030272A提供了一种截止波长自动控制的拉丝方法，通过光纤测试的截止波长数据反馈至拉丝生产线控制器，采用模糊控制理论自动控制拉丝炉加热功率，实现光纤截止波长自动控制的目的。但是通过拉丝炉功率控制并不能达到精确控制拉丝炉炉温的效果，其次该方法仍然存在明显的调节炉温的滞后性，未充分考虑预制棒中芯棒参数的变化引起的光纤参数变化，还是容易造成光纤参数不稳定甚至报废。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种光纤拉丝装置和拉丝控制方法，以解决背景技术所涉及的问题。

本发明提供一种光纤拉丝装置和拉丝控制方法，包括：

光纤拉丝设备；

拉丝炉，安装在所述光纤拉丝设备上部；将光纤预制棒安装在所述拉丝炉上部，并将光纤预制棒一端插入拉丝炉的炉腔热区内；

光纤测试仪器，适于检测光纤拉丝设备所生产光纤的截止波长；

芯棒测试仪器，适于检测所述光纤预制棒中芯棒轴向数据；所述芯棒轴向数据包括光纤预制棒在轴向各位置的芯层直径以及芯包层相对折射率差；

拉丝生产线控制器，与所述光纤测试仪器、芯棒测试仪器以及拉丝炉信号连接，获取生产光纤的截止波长、芯棒轴向数据，调整所述拉丝炉内的光纤生产温度。

优选地或可选地，还包括温度测试装置；

所述温度测试装置设置在所述拉丝炉内部，并与所述拉丝生产线控制器信号连接，适于检测所述拉丝炉的炉腔热区的温度。

优选地或可选地，所述拉丝炉采用石墨电阻加热或线圈感应加热。

优选地或可选地，所述拉丝生产线控制器采用可编程控制器PLC。

本发明还包括一种基于所述的光纤拉丝装置的拉丝控制方法，包括：