[实用新型]光纤预制棒包层沉积设备自动控制系统

说明书

本实用新型公开了一种光纤预制棒包层沉积设备自动控制系统，包括包层沉积单元、原料供应单元、检测单元和控制单元。所述包层沉积单元用于完成光纤预制棒包层的沉积，包括沉积腔体、平移组件和旋转轴；所述原料供应单元用于向所述包层沉积单元提供包层沉积原料，包括原料气体供应部及沉积喷灯；所述检测单元用于实时检测所述光纤预制棒的包层沉积温度、所述芯棒的直径和预制棒的直径；所述控制单元包括PLC控制器，用于接收所述检测单元反馈的温度及直径值，并适应性调节所述平移组件的平移速度及所述原料气体供应部的H₂流量。该自动控制系统，实现了光纤预制棒包层沉积工艺过程的全自动控制，提高了光纤预制棒的产品品质和性能。

技术领域

本实用新型涉及一种光纤预制棒包层沉积设备自动控制系统。

背景技术

众所周知，光纤制造工艺通常分为两步：光纤预制棒制作和光纤拉丝。光纤预制棒的制作质量是光纤拉丝的基础，其制作工艺过程控制是光纤制造中最重要环节之一。目前光纤预制棒制作工艺最为成熟的技术有芯棒沉积和包层沉积。在光纤预制棒生产过程中，整个工艺流程涉及到温度、流量、压力、设备等的协调运转，控制非常繁琐。

现有光纤预制棒生产为机械式的手动操作和控制，人工操作控制设备时，无法确保对各个流程（如流量控制、温度控制控制、压力控制等）控制的及时性及精准度，造成产品良率不高，诸如，当预制棒所处的环境温度波动时，会影响原料颗粒沉积，且影响芯棒或包层沉积生长过程中的稳定性，降低了预制棒的成型效率和效果。

实用新型内容

鉴于以上现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种光纤预制棒包层沉积设备自动控制系统，提高了控制精度，自动化程度高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种光纤预制棒包层沉积设备自动控制系统，包括包层沉积单元、原料供应单元、检测单元和控制单元；其中，

包层沉积单元：包括沉积腔体、平移组件和旋转轴，所述旋转轴的左端连接在所述平移组件上，所述旋转轴可随所述平移组件左右平移，所述旋转轴的右侧置于所述沉积腔体内，在所述旋转轴的右端连接有光纤预制棒芯棒；

原料供应单元：包括原料气体供应部以及通过管道与所述原料气体供应部连接的沉积喷灯，所述原料气体供应部包括SiCl₄供应部、N₂供应部、O₂供应部和H₂供应部，所述沉积喷灯的喷灯口位于所述沉积腔体的内部并朝向所述芯棒设置，用于向所述芯棒喷射包层沉积原料以在所述芯棒上形成外包层进而形成预制棒；

检测单元：包括设于所述沉积腔体内壁上的温度检测器和设于所述沉积腔体上方的芯棒测径器和包棒测径器；所述温度检测器用于实时检测所述包层的沉积温度值，并将所述温度值反馈至所述控制单元，所述芯棒测径器和包棒测径器分别用于实时检测所述芯棒和预制棒的直径值，并将所述直径值反馈至所述控制单元；

控制单元：包括PLC控制器，所述PLC控制器的输入端与所述温度检测器、芯棒测径器和包棒测径器电连接，所述PLC控制器的输出端与所述H₂供应部、所述平移组件电连接，所述PLC控制器用于根据所述温度检测器反馈的所述温度值控制所述H₂供应部的流量及根据所述芯棒测径器和包棒测径器反馈的所述芯棒和预制棒的直径值控制所述平移组件的平移速度。

作为对上述方案的改进，所述控制单元还包括与所述PLC控制器双向通信连接的工控机，可通过所述工控机向所述PLC控制器写入程序及输入设定各运行参数的预设值。

作为对上述方案的改进，所述控制单元还包括与所述PLC控制器双向通信连接的触摸显示屏，可通过所述触摸显示屏显示实时所述包层沉积过程的运行参数及开启、关闭所述包层沉积设备自动控制系统。