一種光纖塗料溫度自動控制方法及裝置的製作方法
2023-07-03 11:07:06 1
專利名稱：一種光纖塗料溫度自動控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於光纖塗覆過程中光纖塗料溫度的自動控制方法及裝置，屬於光纖加工技術領域。
背景技術：
在光纖拉絲過程中，為了保護玻璃光纖表面，需要在光纖表面塗上多層塗覆層(coating)。光纖塗覆層通過塗覆光纖塗料來完成，光纖塗料通常採用高分子樹脂化合材料，常溫下為液態。塗料的粘度隨溫度的變化而改變。為了獲得較好的光纖表面塗覆層質量，拉絲過程中需要塗料粘度、塗料溫度和拉絲速度之間保持良好的匹配。拉絲過程中隨著拉絲速度的提高，光纖的表面溫度也越來越高。為了與光纖的溫 度相匹配，塗料的溫度也需要隨之增加。傳統的塗料溫度加熱方法為固定溫度加熱方法，採用外接加熱設備加熱液體(液態水或礦物油)，之後通過液體循環加熱塗覆容器，再通過塗覆容器來加熱塗料，在拉絲過程中，塗料溫度始終保持不變。在低速時如果塗料溫度過高則容易導致塗料溢出或塗覆直徑超標而報廢，在高速時如果塗料溫度過低則容易導致塗覆不均勻、塗覆界面出現波紋等塗覆缺陷。隨著光纖製造技術的發展，光纖的拉絲速度越來越快，目前普遍在1500米/分鐘以上。在這種情況下，採用傳統的固定溫度加熱方法越來越難以滿足高速拉絲對塗料塗覆的需求，光纖的塗覆質量難以得到保證。在高速拉絲過程中，塗料溢出、塗覆層缺陷等問題越來越嚴重，已經成為限制拉絲速度進一步提高的嚴重障礙。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供的一種光纖拉絲過程光纖塗料溫度自動控制方法及裝置，實現光纖拉絲過程中塗料溫度隨拉絲速度自動變化，從而達到塗料溫度(或粘度)與拉絲速度的良好匹配，使光纖表面塗覆層的質量得到保證。本發明為解決上述提出的問題所採用的塗料溫度自動控制方法的技術方案為包括有設置加溫腔的光纖塗覆器，光纖塗覆器的加溫腔通過循環管道與循環加熱器相連通，加溫腔、循環管道和循環加熱器充注液態導熱介質，循環加熱器通過對液態導熱介質的循環加熱對光纖塗覆器中的塗料進行加溫，其特徵在於設置處理控制單元，處理控制單元通過採集拉絲速度傳感信號和液態導熱介質溫度傳感信號與預設的參數數值相比較，對循環加熱器的加熱過程進行控制，從而實現對光纖塗覆器中的塗料溫度的自動控制和調節過程。按上述方案，所述的處理控制單元為PLC單元，PLC單元設置有拉絲速度與液態導熱介質溫度對應關係程序，通過PLC程序控制實現循環加熱器的加熱隨拉絲速度的變化而自動調節。按上述方案，所述的循環加熱器對液態導熱介質溫度的自動調節範圍為25 100。。。
按上述方案，所述的液態導熱介質為水、礦物油或其它液態物質。按上述方案，所述的光纖塗覆方式為溼對溼(wet-on-wet)塗覆方式或溼對幹(wet-on-dry)塗覆方式。按上述方案，所述的循環加熱器的加熱方式為電加熱方式。按上述方案，所述的PLC程序對光纖拉絲速度的設定範圍為(T3000m/min。本發明塗料溫度自動控制裝置的技術方案為包括有設置加溫腔的光纖塗覆器，光纖塗覆器的加溫腔通過循環管道與循環加熱器相連通，加溫腔、循環管道和循環加熱器充注液態導熱介質，其特徵在於設置PLC單元，PLC單元輸入端與拉絲速度傳感器和液態導熱介質溫度傳感器分別相接，PLC單元輸出端與循環加熱器的溫度控制電路聯接。按上述方案，所述的拉絲速度傳感器設置在拉絲輸出端的牽引輪上；所述的液態導熱介質溫度傳感器設置在循環加熱器的液腔中。 按上述方案，所述的循環加熱器內設有液腔，液腔中設置電加熱裝置和液態導熱介質溫度傳感器，循環加熱器還配置溫度控制電路。按上述方案，所述的光纖塗覆器和循環加熱器設置一對或多對。本發明的有益效果在於1、通過PLC實現循環加熱器溫度隨拉絲速度而自動調節，從而實現塗料溫度隨拉絲速度而自動調節，達到塗料粘度與拉絲速度的良好匹配，這樣的自動調節塗料溫度的方式在光纖拉絲過程中不僅可以任意調節各塗料腔中塗料的粘度，從而達到方便調整光纖各塗覆層的厚度比例和直徑，而且可以減少和避免塗料溢出、塗覆直徑超標、塗覆不均勻和塗覆界面出現波紋等引起的光纖報廢。從而使光纖表面塗覆層的質量得到保證和提聞，進一步提聞光纖加工的成品率。2、結構簡單,便於實施和推廣,提聞了光纖加工設備的自動化水平。
圖I是塗料粘度、拉絲速度與塗料溫度的對應關係圖。圖2是本發明一個實施例的光纖拉絲過程示意圖。圖3是本發明一個實施例的塗料溫度自動控制裝置結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖進一步說明本發明的實施例。如圖2所示，光纖的拉絲過程包括玻璃預製棒15在拉絲爐14中加熱軟化形成光纖1，光纖冷卻成型後進入光纖塗覆器3，光纖塗覆器由循環加熱器7通過循環管道用液態導熱介質來進行循環加熱控溫，循環加熱器的溫度傳感信號通過PLC單元10與牽引輪11的速度傳感信號建立關聯，循環加熱器的控溫過程直接影響到光纖塗覆層的質量。光纖表面塗覆塗料後進入固化裝置13進行塗層固化。光纖固化後經牽引輪11至收線輪12，完成光纖加工過程。如圖3所示，本實施例包括有設置加溫腔4的光纖塗覆器3，光纖塗覆器中部為塗料腔裝有塗料2，光纖I穿過光纖塗覆器的塗料腔，光纖塗覆器的加溫腔通過循環管道5與循環加熱器7相連通，加溫腔、循環管道和循環加熱器充注液態導熱介質8，所述的液態導熱介質為礦物油，設置PLC單元10，PLC單元輸入端與拉絲速度傳感器和液態導熱介質溫度傳感器分別相接，所述的拉絲速度傳感器設置在拉絲輸出端的牽引輪上11;所述的液態導熱介質溫度傳感器設置在循環加熱器的液腔中。PLC單元的輸出端與循環加熱器的溫度控制電路6聯接，所述的循環加熱器內設有液腔，液腔底部安設電加熱裝置9和液態導熱介質溫度傳感器，循環加熱器配置溫度控制電路。所述的光纖塗覆器和循環加熱器設置一對或兩對。塗料溫度自動控制過程為循環加熱器對液態導熱介質進行加熱，加熱後的液態導熱介質通過循環管道輸送到塗覆器的加溫腔對塗料進行加熱，釋放熱量後的液態導熱介質經過循環管道回流到循環加熱器再進行加熱，液態導熱介質如此循環地給塗料加熱。液態導熱介質的溫度由溫度控制電路進行控制，其溫度傳感信號通過PLC單元與牽引輪的速度傳感信號建立對應關係，從而實現循環加熱器溫度隨拉絲速度的變化而自動控制。本實施例中循環加熱器溫度隨拉絲速度的設定如表I所示，在控制界面上按照不同的拉絲速度點設置不同的循環加熱器溫度點，即可實現循環加熱器溫度隨拉絲速度的自動調節。拉絲開始前，速度為零，循環加熱器溫度為50°C，當拉絲速度逐漸上升到600m/min時，循環加熱器溫度自動由50°C逐漸上升到52°C，後面的循環加熱器溫度隨拉絲速度的自 動調節以此類推。因此，塗料溫度(或粘度)與拉絲速度具有良好的匹配關係，如圖I所示。表I
拉絲速度(m/min) 循環力口熱器溫度設定(°C )_
O~50
600— 52
800— 54
1000~57
1200 ~61 1400~63
1500~65
1600~67
1700~69
1800 卜權利要求
1.一種光纖塗料溫度自動控制方法，包括有設置加溫腔的光纖塗覆器，光纖塗覆器的加溫腔通過循環管道與循環加熱器相連通，加溫腔、循環管道和循環加熱器充注液態導熱介質，循環加熱器通過對液態導熱介質的循環加熱對光纖塗覆器中的塗料進行加溫，其特徵在於設置處理控制單元，處理控制單元通過採集拉絲速度傳感信號和液態導熱介質溫度傳感信號與預設的參數數值相比較，對循環加熱器的加熱過程進行控制，從而實現對光纖塗覆器中的塗料溫度的自動控制和調節過程。
2.按權利要求I所述的光纖塗料溫度自動控制方法，其特徵在於所述的處理控制單元為PLC單元，PLC單元設置有拉絲速度與液態導熱介質溫度對應關係程序，通過PLC程序控制實現循環加熱器的加熱隨拉絲速度的變化而自動調節。
3.按權利要求I或2所述的光纖塗料溫度自動控制方法，其特徵在於所述的循環加熱器對液態導熱介質溫度的自動調節範圍為25-100°C。
4.按權利要求I或2所述的光纖塗料溫度自動控制方法，其特徵在於所述的液態導熱介質為水、礦物油或其它液態物質。
5.按權利要求I或2所述的光纖塗料溫度自動控制方法，其特徵在於所述的光纖塗覆方式為溼對溼塗覆方式或溼對幹塗覆方式。
6.按權利要求2所述的光纖塗料溫度自動控制方法，其特徵在於所述的PLC程序對光纖拉絲速度的設定範圍為(T3000m/min。
7.一種光纖塗料溫度自動控制裝置，包括有設置加溫腔的光纖塗覆器，光纖塗覆器的加溫腔通過循環管道與循環加熱器相連通，加溫腔、循環管道和循環加熱器充注液態導熱介質，其特徵在於設置PLC單元，PLC單元輸入端與拉絲速度傳感器和液態導熱介質溫度傳感器分別相接，PLC單元輸出端與循環加熱器的溫度控制電路聯接。
8.按權利要求7所述的光纖塗料溫度自動控制方法，其特徵在於所述的拉絲速度傳感器設置在拉絲輸出端的牽引輪上；所述的液態導熱介質溫度傳感器設置在循環加熱器的液腔中。
9.按權利要求7或8所述的光纖塗料溫度自動控制方法，其特徵在於所述的循環加熱器內設有液腔，液腔中設置電加熱裝置和液態導熱介質溫度傳感器，循環加熱器還配置溫度控制電路。
10.按權利要求7或8所述的光纖塗料溫度自動控制方法，其特徵在於所述的光纖塗覆器和循環加熱器設置一對或多對。
全文摘要
本發明涉及一種光纖塗料溫度自動控制方法及裝置，包括有設置加溫腔的光纖塗覆器，光纖塗覆器的加溫腔通過循環管道與循環加熱器相連通，加溫腔、循環管道和循環加熱器充注液態導熱介質，循環加熱器通過對液態導熱介質的循環加熱對光纖塗覆器中的塗料進行加溫，其特徵在於設置處理控制單元，處理控制單元通過採集拉絲速度傳感信號和液態導熱介質溫度傳感信號與預設的參數數值相比較，對循環加熱器的加熱過程進行控制，從而實現對光纖塗覆器中的塗料溫度的自動控制和調節過程。本發明能使光纖拉絲過程中塗料溫度隨拉絲速度自動變化，達到塗料溫度(或粘度)與拉絲速度的良好匹配，使光纖表面塗覆層的質量得到保證，提高光纖加工的成品率。
文檔編號G05B19/418GK102759910SQ20121020066
公開日2012年10月31日 申請日期2012年6月18日 優先權日2012年6月18日
發明者呂超, 王瑞春, 錢新偉, 陳剛, 陳武勤, 龍勝亞 申請人:長飛光纖光纜有限公司