[发明专利]一种节能高寿命紫外光固化炉及其控制方法

说明书

技术领域

本发明一种节能高寿命紫外光固化炉及其控制方法涉及的是一种光纤拉丝过程中的生产设备及其控制方法，具体涉及的是一种提高固化效率及延长固化部件使用寿命的系统，属于光纤生产技术领域。

背景技术

在光纤生产质量提升及技术升级的过程中，光纤涂覆固化是非常关键的环节之一。光纤涂覆后紫外光固化效率不高，易出现光纤固化不良，将导致光纤机械性能下降、耐疲劳耐环境等性能不良等问题，甚至会影响到后续的光纤着色成缆过程，造成残余应力过大，造成光纤铺设后的传输性能等问题。

为实现高速拉丝情况下的光纤质量稳定性，提高光纤固化系统的反馈预警、自动调整控制能力是有效的解决途径。虽然现有的固化炉专利技术有提到对光纤保护气等的监测控制，但是在长时间连续高速拉丝过程中，光纤位置、涂覆厚度、固化炉内温度、紫外光强度的变化不是一成不变的。现有技术缺少对紫外光辐照强度、炉内温度、发光功率等的监控及协同自动精确控制；固化炉散热效率不高，内部温度的不可控既会影响部件的使用寿命，也会造成固化质量的不稳定。在对固化炉内部结构重新设计，增强自动控制系统及散热效率的基础上，通过光纤固化的实时反馈及同步微调控制，既可保证光纤固化质量的高效稳定性，也可节约能耗、延长固化炉部件的使用寿命。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种节能高寿命紫外光固化炉及其控制方法，实现固化系统紫外光辐照强度、炉内温度、发光功率等的实时微调控制，保证光纤长时间的连续稳定拉丝，同时提高固化紫外光的利用效率、节约能耗、延长使用寿命。

一种节能高寿命紫外光固化炉及其控制方法是采取以下技术方案实现:

一种节能高寿命紫外光固化炉包括固化炉、固化炉内部温度及辐照强度自动控制部分和固化

炉保护气检测控制部分。

固化炉内部温度及辐照强度自动控制部分由梯形散热罩、风速传感控制器、温度传感器、紫外光强度传感器组成；固化炉保护气检测控制部分由洁净度检测仪、风速传感控制器、氧含量检测仪、气体阀门组成。

固化炉炉内装有磁控管，石英玻璃管安装在固化炉炉内，在石英玻璃管外侧安装有紫外光灯管，在石英玻璃管与反光辅罩之间安装有温度传感器和紫外光强度传感器，温度传感器和紫外光强度传感器分别安装在固化炉主体金属壁上下侧。

固化炉内部温度及辐照强度自动控制部分主体结构为梯形散热罩，梯形散热罩尾部与散热回风管连接，梯形散热罩前部金属壁与固化炉主体竖直方向呈一定夹角连接，增强散热气流顺畅性。梯形散热罩有利于散热风流的通畅，另一方面可以减少对杂质的阻碍，降低挥发物对反光罩的污染。

梯形散热罩金属壁中部设置有风速传感控制器，在灯管与反光辅罩之间设置有温度传感器，温度传感器感应的炉内温度数据反馈至PLC控制器。PLC控制器根据反馈参数转换电信号给风速传感控制器自动控制风速大小，调整散热效率控制炉内温度。

在反光辅罩与石英玻璃管之间设置有紫外光强度传感器，紫外光强度传感器感应由反光辅罩反射的紫外光强度大小，并将紫外光强度数据传输至PLC控制器。

紫外光强度传感器即可感应紫外光辐照强度，依据光纤固化度的参数信息通过PLC控制器控制磁控管实时精确微调发光功率大小；通过紫外光强度前后传感器的参数比例变化，可实时监控反光辅罩的表面状态。紫外光强度传感器采用市售EIT UVICURE PLUS 型能量计。

上述固化炉内部温度及辐照强度自动控制部分和固化炉保护气检测控制部分均通过PLC控制器协同控制光纤固化质量的稳定性。

固化炉保护气检测控制部分设置有氧含量检测仪，氧含量检测仪测定石英玻璃管内的氧气含量数据反馈至PLC控制器。依据氧含量反馈参数，PLC控制器自动控制气体阀门，调整保护气进气比例。

洁净度检测仪检测抽风口处气体洁净度数据，将信息反馈至PLC控制器，根据洁净度数据，由抽烟风速传感控制器控制调整抽风量大小。

固化炉气体的辅助装置包括固化炉上下密封件，保证石英玻璃管内的密封。气体阀门安装在上下密封件的一侧，在密封件的外侧面位置；氧含量检测仪在下密封件内侧，密封金属件与石英玻璃管连接处安装有氧含量检测仪；在下密封件外侧，由密封件至抽风管道的连接处依次安装有洁净度检测仪、风速传感控制器，洁净度检测仪、风速传感控制器在气体阀门的对侧。

上述氧含量检测仪、气体阀门、洁净度检测仪、风速传感控制器均与PLC控制器连接，并协同控制英玻璃管内的氧含量与洁净度。

一种节能高寿命紫外光固化炉的控制方法如下：