光纤质量管理系统及管理方法与流程 专利技术说明

无机化学及其化合物制造及其合成,应用技术1.本发明涉及光纤生产技术领域，更具体地说，本发明涉及光纤质量管理系统及管理方法。背景技术：2.光纤是光导纤维的简称，主要用于光传导工具，这是由于光在光导纤维中传导损耗比电在电线传导损耗低得多，使得光纤被用于长距离信息传输，随着科学技术不断进步，越来越多的信号传输用过光纤进行传导，在通信中常用的是石英光纤，通过在高温下制成预制棒后在高温炉中加温软化拉成长丝，在涂覆、套塑，最终成为光纤芯线，这些工序主要由计算机控制的。3.光纤质量管理系统包括预制棒管理模块、大盘光纤管理模块、小盘光纤管理模块以及入库管理模块，预制棒管理模块获取光纤预制棒信息，根据光纤预制棒信息生成预制棒条形码并粘贴在光纤预制棒上，大盘光纤管理模块是将粘贴有预制棒条形码的光纤预制棒通过拉丝工序制成大盘光纤，然后获取大盘光纤信息并根据大盘光纤信息生成大盘光线条形码后粘贴在到岸光纤上，小盘光纤管理模块将有大盘光纤条形码的大盘光纤进行测试，对存在异常的大盘进行分割、筛选后生成小盘光纤，依据小盘光纤的信息粘贴在小盘光纤上，入库管理模块是对小盘光纤进行测试，合格后粘贴合格条形码入库。4.目前光纤质量管理系统有着完善生产的流程体系，但对于光纤质量的把控不是很完善，随着预制棒直径和长度的增加，光纤拉丝过程中影响光纤质量的因素变得越来越多，如何改善光纤质量是目前亟需研究的目标。技术实现要素：5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供光纤质量管理系统，通过检验温度控制器的电压和电力控制温度，减少因异常导致电路关闭，防止温度控制器受损，通过拉丝炉控制模块对拉丝炉内稳定的热区和平缓的温度变化，减少因不恰当的气体流量和湍流气体影响光纤直径的波动，使得控制预制棒周围形成均匀稳定的气体速度有利于形成稳定的对流传导，降低光纤包层不圆度，通过质量监管模块对光纤强度测试和断面分析，保证光纤的质量以及为光纤断裂寻找原因，为解决光纤断面问题提供了依据，以解决上述背景技术中提出的问题。6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：光纤质量管理系统，包括预制棒空间位置控制模块、加热炉温度控制模块、树脂涂覆控制模块、拉丝炉控制模块、通信传输模块、质量监管模块以及云服务模块，所述预制棒空间位置控制模块通过定位传感器和控制器对光纤预制棒的空间位置进行控制管理，空间位置的确认是依据客户需求订单进行设定，所述加热炉温度控制模块用于光纤预制棒加热炉的温度控制，其中温度控制器提供监控、限制和过载的保护，所述树脂涂覆控制模块用于双层树脂涂覆过程中温度和压力进行合理控制，所述拉丝炉控制模块分为大盘控制单元和小盘控制单元，用于拉丝炉内气体速度控制得到客户需求订单的光纤直径大小，所述通信传输模块与各个模块通过无线连接或有线连接进行数字信号串珠，为各个模块相互配合工作提供基础，所述质量监管模块与拉丝炉控制模块相互连接，在光纤拉丝前和拉丝后通过激光测径仪对光纤直径进行测量以及光纤强度测试是否达标，若未达标，对异常部分进行分割成小盘光纤，并再次检验无异常即可入库，所述云服务模块包括数据分布式存储单元和数据处理单元，用于各个模块的数据处理、数据存储。7.在一个优选的实施方式中，所述预制棒空间位置控制模块是用于光纤预制棒的生产位置进行固定确定，光纤预制棒是用于制造光纤纤维的石英玻璃棒，生产前将光纤预制棒信息即长度尺寸、直径尺寸和光纤预制棒的型号扫描录入到预制棒空间位置控制模块，依据供应商订单尺寸定位好管线预制棒的空间位置，然后由加热炉温度控制模块通过温度控制器对加热炉内的光纤预制棒进行温度控制，所述温度控制器是指脉冲宽度调制器，为功率输出级提供适当的调制和相位驱动，所述温度控制器包含若干个监控、限制和防止温度过载功能。8.在一个优选的实施方式中，所述拉丝炉控制模块包括大盘控制单元和小盘控制单元，所述大盘控制单元和小盘控制单元均是将光纤预制棒通过光纤剖光、光纤预制棒与尾管对接处理后拉丝成大盘光纤或小盘光纤，按照直径大小和长度区分，在拉丝炉内的加热区剖面为同心，石墨管内的气体为层流状态，且有稳定的热区和平缓的温度变化。9.在一个优选的实施方式中，所述质量监管模块包括光纤强度测试单元和断面分析单元，所述光纤强度测试单元依据国际标准，光纤经过强度筛选，筛选过程中对光纤施加一定应力，将强度低于改应力条件的光纤进行去除，所述断面分析单元是指通过扫描电镜测试和能谱分析光纤的断面情况，若在断面处没有分析出有杂质出现，若在断裂源在石英光纤的外表面出现，说明光纤受到外部机械损伤所致，若断面在光纤的内部且断裂镜面较大，说明预制棒内部存在缺陷。10.在一个优选的实施方式中，所述数据分布式存储单元用于存储客户订单信息、光纤预制棒备货信息、光纤大盘质量检测信息、小盘质量检测信息以及光纤入库接收与出库信息，通过人机交互的方式对光纤订单和光纤质量进行管理，人机交互的当时包括显示屏触摸式交互、语音识别交互，数据处理单元是指预制棒长度尺寸、直径尺寸和光纤预制棒的型号数据录入、拉丝炉控制数据、光纤强度测试数据以及断面分析数据通过虚拟化技术实现云数据处理。11.在一个优选的实施方式中，光纤质量管理系统的管理办法，具体步骤如下：步骤s10、首先预制棒空间位置控制模块通过定位传感器和控制器对光纤预制棒的空间位置进行控制管理；然后通过加热炉温度控制模块对光纤预制棒加热炉的温度控制；步骤s20、然后拉丝炉控制模块对大盘和小盘的转速控制得到客户需求订单的光纤直径大小，再通过树脂涂覆控制模块在双层树脂涂覆过程中温度和压力进行合理控制；步骤s30、接着通信传输模块与各个模块通过无线连接或有线连接进行数字信号串珠，为各个模块相互配合工作提供基础，质量监管模块与拉丝炉控制模块相互连接，在光纤拉丝前和拉丝后通过激光测径仪对光纤直径进行测量以及光纤强度测试是否达标，若未达标，对异常部分进行分割成小盘光纤，并再次检验无异常即可入库；步骤s40、云服务模块包括数据分布式存储单元和数据处理单元，用于各个模块的数据处理、数据存储。12.本发明的技术效果和优点：本发明具体通过检验温度控制器的电压和电力控制温度，减少因异常导致电路关闭，防止温度控制器受损，通过拉丝炉控制模块对拉丝炉内稳定的热区和平缓的温度变化，减少因不恰当的气体流量和湍流气体影响光纤直径的波动，使得控制预制棒周围形成均匀稳定的气体速度有利于形成稳定的对流传导，降低光纤包层不圆度，通过质量监管模块对光纤强度测试和断面分析，保证光纤的质量以及为光纤断裂寻找原因，为解决光纤断面问题提供了依据。附图说明13.图1为本发明的系统管理方法流程图。14.图2为本发明的系统流程图。15.图3为本发明的加热炉温度控制图。16.图4为本发明的质量监管模块图。具体实施方式17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。18.本技术实施例可以应用于计算机系统/服务器，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与计算机系统/服务器一起使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统﹑大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境等等。19.计算机系统/服务器可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令（诸如程序模块）的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。实施例20.本实施例提供了如图2所示光纤质量管理系统，包括预制棒空间位置控制模块、加热炉温度控制模块、树脂涂覆控制模块、拉丝炉控制模块、通信传输模块、质量监管模块以及云服务模块，预制棒空间位置控制模块通过定位传感器和控制器对光纤预制棒的空间位置进行控制管理，空间位置的确认是依据客户需求订单进行设定，加热炉温度控制模块用于光纤预制棒加热炉的温度控制，其中温度控制器提供监控、限制和过载的保护，树脂涂覆控制模块用于双层树脂涂覆过程中温度和压力进行合理控制，拉丝炉控制模块分为大盘控制单元和小盘控制单元，用于拉丝炉内气体速度控制得到客户需求订单的光纤直径大小，通信传输模块与各个模块通过无线连接或有线连接进行数字信号串珠，为各个模块相互配合工作提供基础，质量监管模块与拉丝炉控制模块相互连接，在光纤拉丝前和拉丝后通过激光测径仪对光纤直径进行测量以及光纤强度测试是否达标，若未达标，对异常部分进行分割成小盘光纤，并再次检验无异常即可入库，云服务模块包括数据分布式存储单元和数据处理单元，用于各个模块的数据处理、数据存储。21.本实施例提供了如图1所示光纤质量管理系统的管理方法，其具体步骤如下：步骤s10、首先预制棒空间位置控制模块通过定位传感器和控制器对光纤预制棒的空间位置进行控制管理；然后通过加热炉温度控制模块对光纤预制棒加热炉的温度控制；本实施例需要具体说明的是预制棒空间位置控制模块是用于光纤预制棒的生产位置进行固定确定，光纤预制棒是用于制造光纤纤维的石英玻璃棒，生产前将光纤预制棒信息即长度尺寸、直径尺寸和光纤预制棒的型号扫描录入到预制棒空间位置控制模块，依据供应商订单尺寸定位好管线预制棒的空间位置，然后由加热炉温度控制模块通过温度控制器对加热炉内的光纤预制棒进行温度控制，温度控制器是指脉冲宽度调制器，为功率输出级提供适当的调制和相位驱动，温度控制器包含若干个监控、限制和防止温度过载功能，通过检验温度控制器的电压和电力控制温度，减少因异常导致电路关闭，防止温度控制器受损。22.步骤s20、然后拉丝炉控制模块对大盘和小盘的转速控制得到客户需求订单的光纤直径大小，再通过树脂涂覆控制模块在双层树脂涂覆过程中温度和压力进行合理控制；本实施例需要具体说明的是拉丝炉控制模块包括大盘控制单元和小盘控制单元，大盘控制单元和小盘控制单元均是将光纤预制棒通过光纤剖光、光纤预制棒与尾管对接处理后拉丝成大盘光纤或小盘光纤，按照直径大小和长度区分，在拉丝炉内的加热区剖面为同心，石墨管内的气体为层流状态，且有稳定的热区和平缓的温度变化，减少因不恰当的气体流量和湍流气体影响光纤直径的波动，在光纤拉丝过程中，温度控制器和预制棒之间有一种热传递过程，热传递通过拉丝炉内的惰性气体流动体现，对流传导能力的公式如下：，其中为对流传导能力，h为表面热导系数，a 为传热面积，为温度差，表面热导系数与气体速度、长度、气体密度以及导热率有关，由于光纤预制棒存在几何方向的均匀性，且气体速度是影响对流传导的唯一因素，因此通过控制预制棒周围形成均匀稳定的气体速度有利于形成稳定的对流传导，降低光纤包层不圆度。23.步骤s30、接着通信传输模块与各个模块通过无线连接或有线连接进行数字信号串珠，为各个模块相互配合工作提供基础，质量监管模块与拉丝炉控制模块相互连接，在光纤拉丝前和拉丝后通过激光测径仪对光纤直径进行测量以及光纤强度测试是否达标，若未达标，对异常部分进行分割成小盘光纤，并再次检验无异常即可入库；本实施例需要具体说明的是质量监管模块包括光纤强度测试单元和断面分析单元，光纤强度测试单元依据国际标准，光纤经过强度筛选，筛选过程中对光纤施加一定应力，将强度低于改应力条件的光纤进行去除，保证了筛选应力的光纤达到最低的强度要求，从而进一步提高了光纤质量，断面分析单元是指通过扫描电镜测试和能谱分析光纤的断面情况，若在断面处没有分析出有杂质出现，若在断裂源在石英光纤的外表面出现，说明光纤受到外部机械损伤所致，若断面在光纤的内部且断裂镜面较大，说明预制棒内部存在缺陷，通过断面分析单元有利于为光纤出现质量问题找到原因，并为解决光纤断面问题提供了依据。24.步骤s40、云服务模块包括数据分布式存储单元和数据处理单元，用于各个模块的数据处理、数据存储。25.本实施例需要具体说明的是数据分布式存储单元用于存储客户订单信息、光纤预制棒备货信息、光纤大盘质量检测信息、小盘质量检测信息以及光纤入库接收与出库信息，通过人机交互的方式对光纤订单和光纤质量进行管理，人机交互的当时包括显示屏触摸式交互、语音识别交互，数据处理单元是指预制棒长度尺寸、直径尺寸和光纤预制棒的型号数据录入、拉丝炉控制数据、光纤强度测试数据以及断面分析数据通过虚拟化技术实现云数据处理，具体数据处理方式已在上述说明在此不在详细赘述。26.最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









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