[发明专利]在线测量疏松体密度的方法及装置

摘要

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。

主权项

一种在线测量疏松体密度的方法，适用于VAD法制造光纤预制棒，其特征在于，该方法包括以下步骤：VAD设备包括提升平台(1)、旋转引杆(2)、旋转电机(8)、沉积引杆(3)、沉积腔体(5)，先将外径扫描仪(6)固定于沉积腔体(5)的外部，高度高于沉积起始位置10～100mm；再将气动锁紧夹头(9)、圆环式称重传感器(11)固定在提升平台(1)的底部凹槽内；然后将旋转电机(8)放置在圆环式称重传感器(11)的上方，并调整旋转引杆(2)，使旋转引杆(2)与圆环式称重传感器(11)同轴；将沉积引杆(3)与旋转引杆(2)连接，使沉积引杆(3)与旋转引杆(2)同轴，记录下圆环式称重传感器(11)的读数G1，作为一个常量；将石墨定位块(10)放置在旋转电机(8)与提升平台(1)之间的空隙中，限制但不固定旋转电机(8)纵向的移动；缓慢锁紧气动锁紧夹头(9)，限制并固定旋转电机(8)，使旋转电机锁孔的中心水平轴线(14)与气动锁紧夹头的中心水平轴线(13)处于同一高度；盖上金属防尘罩(7)，使金属防尘罩(7)处于提升平台(1)表面的凹槽(15)内，并覆盖包裹旋转电机(8)，旋转电机(8)的电源线与控制线从金属防尘罩的走线口(16)穿出，正常进行预制棒疏松体的生产；生产前将沉积靶棒连接到沉积引杆(3)，并记录下沉积靶棒的质量m，作为一个常量；预制棒疏松体的生产结束后，缓慢松开气动锁紧夹头(9)，并记录下圆环式称重传感器(11)的读数G2，G2为一个变量，提取出外径扫描仪(6)及体积计算模块计算出的预制棒疏松体的体积V；根据公式计算出预制棒疏松体的密度：预制棒疏松体的密度＝((G2‑G1)/g‑m)/V，g为重力加速度常数，将预制棒疏松体的密度以数字信号的形式输出，完成整个预制棒疏松体密度的在线测量过程；取出生产完毕的预制棒疏松体，缓慢锁紧气动锁紧夹头(9)，继续正常进行下一根预制棒疏松体的生产过程。