光纤制造中精确且可重复的流量控制

光纤制造商使用艾里卡特质量流量控制器来优化预制棒制造和光纤拉丝工艺。这里我们介绍光纤的生产过程并讨论质量流量和压力控制的作用。

光纤生产工艺

光纤制造过程从预制棒的制作开始。在此过程中，使用各种掺杂气体将纯玻璃层添加到圆柱体中，最后预制棒由纤芯和包层组成，每个都有自己的折射率，导致光被困在纤芯内。即使包层中的轻微缺陷或缺陷也会降低光传输的百分比或损害其他电缆性能。质量流量控制器用于精确调节燃气以维持极佳的工艺条件。

然后将预制件放入拉丝塔中以生产光纤。预成型件的一端被加热，并使用惰性气体来保护加热元件，以免在此过程中烧毁。重力导致一小滴熔化的玻璃在加热时开始从预制棒上落下，形成光纤的起点（直径通常<500 微米）。拉丝塔通常有多层高，以确保有足够的空间供光纤拉伸。

拉制光纤后，测量其厚度并检查质量。此时，可以将聚合物或丙烯酸层的薄涂层施加到玻璃的外侧。该涂层保留了纤维特性并保护纯玻璃免受有害环境条件的影响。

涂层的流动通常使用压力控制来调节。考虑到光纤有多细，压力控制必须在光纤长度上极其精确且可重复，以确保一致的涂层。即使是微小的压力波动也会导致整体厚度发生微米级的变化，从而极大地影响光纤的整体性能。然后使用紫外线或热处理工艺固化纤维。

当预制件形成时，质量流量控制器调节用于加热预制件和沉积每层新玻璃的燃料气体的流量。在纤维拉制过程中，这些控制器将氩气送入熔炉区域，以防止熔炉元件燃烧。最后，压力控制器用于最后的涂层过程。

光纤电缆的生产速度约为每秒 90 英尺，因此快速控制响应至关重要。Alicat 压力和流量控制器的控制响应时间快至 30 秒，通过快速补偿外部环境波动来保持纤维质量。
质量流量控制器可同时测量质量流量、体积流量、绝对压力和温度，并可以记录历史数据。这使得制造商能够查明环境变化导致流程中的批次拒收、缺陷或其他质量问题。当制造用于需要高度特定光学特性的高能应用的特种纤维时，这特别有用。
实时数据监控和轻松集成到控制系统中意味着能够一致地检测尖峰、零流量条件或其他警告触发器。如果出现问题，控制器可以向 PLC 发送信号以关闭生产线。这使塔操作员有机会发现问题、解决问题并恢复全面运行。

最终结果是光纤制造过程中具有更高的可重复性和效率，从而生产出更好的产品并减少批次损失。