光纤制造中的精度和重复性

在光纤行业,制造商的需求围绕着精度和可重复性。这有点像射箭,准确性意味着击中靶心。如果你每次都能击中目标的同一个点,那就是精度。重复性是指你每次走上罚球线击球时,都能展示出同样的精准度。让我们来看看光纤是如何制造的,以及Alicat在其中的位置。

光纤是如何制造的

光纤制造过程始于预制件的制作,在预制件中,一层非常纯的玻璃被建造在一根棒上。不同类型的气体,在非常具体的数量,是用来沉积一个新的玻璃层,每一层是奠定的基础上,将最终纤维不同的性质。火焰使用燃料气体,由质量流量控制器操作,以保持一定的温度,并确保过程的最佳运行。根据预制件的大小,分层过程有时会在几个小时内完成。
预成形创建后,将其放入绘图塔中。当预制件的一端加热时,使用惰性气体防止加热元件在加热过程中燃烧。当第一滴水从熔化的一端落下时,会产生一根细纤维,然后在充满氮气的冷却管中冷却。
厚度是测量的,质量是检查的,根据产品的最终用途,涂层过程可能会在玻璃的外面应用一层非常薄的聚合或丙烯酸层。这种涂层有助于保护纯玻璃不受环境条件的影响,保护玻璃纤维本身的重要性能。压力控制调节这种液体聚合物的流动。在类似于挤压的过程中,它包裹在纤维上。流动压力需要非常精确和可重复的控制,以提供一致的涂层产品。即使是很小的压力波动也会导致纤维整体厚度的微米级变化,这将极大地影响纤维的整体性能。在紫外线或热固化期间,材料被保存在惰性气体中以帮助固化过程。这些气体再次由质量流量控制器控制。
根据预制体的大小,纤维可能跨越数千英尺到数百英里的任何地方。我们说的是把一个东西拉到一根头发丝那么宽,然后以90英尺/秒的速度绕着它转几百英里,同时还要保持均匀。这就是为什么预制体的初始阶段如此重要的原因——为了制造一个统一的产品,质量流量控制器必须提供精确的、可重复的气体控制,用于沉积不同的玻璃层。

Alicat在光纤制造中的作用

光纤公司在预制过程和拉伸过程的几个不同方面使用了Alicat产品。在预制件的制作过程中,我们可以用于燃烧器控制应用,控制燃料气体加热预制件,并帮助控制沉积的每一薄层。我们也可以控制实际的气体被用来创造非常纯的玻璃被沉积。我们的气体质量流量控制器是在拉拔过程中使用的,在这里,氩被输入到炉区,以防止元素燃烧起来。(最终结果取决于圆锥体的形状。)
大约每5毫秒,来自测量传感器的信号就会通过整个处理器。根据过程类型和操作压力,控制器的控制响应将为50毫秒或更少。(有时,我们可以帮助将这个数字调整到50毫秒以下。)对于那些难以想象眨眼速度有多快的人来说,一般人眨眼需要300到400毫秒(千分之一秒)。在你眨眼之前,我们的仪器已经获得了数百次测量数据。从这个角度来看,在一秒钟内,燃气燃烧器和冷却塔内的流量可能要调整200多次。这就是我们如何在光纤以每秒90英尺的速度产生时保持重复性和准确性的方法。

更多的数据收集意味着对过程有更多的了解
用于高能量应用的特殊光纤需要具有非常特殊的光学特性,这些特性是由材料的密度和混合而形成的。因此,根据过程的部分,工程师希望能够看到尽可能多的参数。使用Alicat,您不仅可以获得质量流量测量,还可以获得绝对压力、体积流量和温度信息,以便您以后可以参考它。从质量控制的角度来看,您可以使用这些参数来确定流程中发生了什么变化,并将其与由于缺陷而被拒绝的运行联系起来。
通常,提供这些信息的信号进入某种控制器(PLC)进行解释。当出现尖峰或零流量情况时,Alicat控制器将向PLC发送一个信号,然后PLC将能够关闭管线。它让制造商有机会发现问题所在,解决问题,并迅速重新开始生产,而不是拥有数百英尺甚至数英里的无法使用的产品。

补偿环境条件的变化

当地的环境条件会极大地影响光纤的制造过程。不幸的是,我们仍然发现制造商习惯于旧的做事方式,他们没有能力适应环境条件的变化。例如,一个特定的制造商位于一个遭受雷暴的地区,雷暴会导致气压变化,从而导致产品不一致。由于附近有风暴,他们甚至可能决定不开始12小时的行动,这取决于当天的天气预报。Alicat可以克服和补偿这些变化的大气条件,并允许制造商生产高质量的纤维——不管天气如何——因为我们在压力变化的情况下测量流量。

其他玻璃成型工艺

除了光纤外,质量流量测量仪表还应用于许多其他玻璃工艺中。容器制造商使用质量流量控制器来调节气体流量到他们的熔体过程。也有制造商使用质量流来控制火焰用于制造结构部件的玻璃纤维。建筑玻璃是质量流控制器的另一个巨大消费者。他们有一个几百英尺长的烤箱,需要精确的温度控制才能做出一致的玻璃制品。(这些通常是巨大的平板玻璃。)在烤箱的任何给定区域,必须保持特定的温度,并对燃料的流动进行非常精确的控制。Alicat质量流控制器被建筑玻璃制造商部署在玻璃上,以在最终产品中创建不同的性能。
在工业自动化出现之前的日子里,一个拥有多年专业知识的人可以通过观察火焰的颜色来确定正确的温度。他们最终学会了如何在行进过程中进行轻微的手动调整。这些人退休后公司会做什么?这就是数字化质量流量控制器的自动化应用之处,它允许人们专注于开发最优的工艺条件和炉内监控参数。一旦一切准备就绪,就有可能准确地知道维持适当温度所需的流速。这个过程是可重复的,它提供了有用的数据,可以帮助确定为什么玻璃中可能存在不一致。最终的结果是更好的重复性、效率和更好的产品。

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