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光纖生產(chǎn)過(guò)程中需要絕對(duì)的精準(zhǔn)性和重復(fù)性，就好比射箭過(guò)程，射中靶心代表精度高，如果你每次都射中靶心，就稱之為精準(zhǔn)性。重復(fù)性是指能夠證明你每次走到射擊點(diǎn)前都能以同樣的精準(zhǔn)性完成射擊任務(wù)的能力。下面我們就來(lái)了解下光纖是怎樣生產(chǎn)的？以及ALICAT質(zhì)量流量控制器在光纖生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮的關(guān)鍵性作用。

光纖生產(chǎn)是怎樣一個(gè)過(guò)程？
    光纖生產(chǎn)的第一步是光纖預(yù)制棒的制備。在光纖預(yù)制棒制備過(guò)程中，純度極高的玻璃被加工成層狀，需要精準(zhǔn)地控制每一層玻璃上用于氣相沉積的不同種類的氣體的流量，而每一層玻璃都對(duì)最終光纖的不同屬性有著至關(guān)重要的作用。利用質(zhì)量流量控制器控制燃燒氣體的流量從而控制火焰在某一指定溫度，使分層在最佳過(guò)程中進(jìn)行。玻璃分層有時(shí)需要耗費(fèi)幾個(gè)小時(shí)，取決于光纖預(yù)制棒的尺寸大小。

光纖預(yù)制棒的制備完成后，接下來(lái)的一步就是光纖拉絲。由于光纖預(yù)制棒的一端已經(jīng)被加熱，通常采用惰性氣體來(lái)保護(hù)加熱元件在整個(gè)過(guò)程中不燃燒。當(dāng)玻璃熔化后開始滴落，就形成了一條非常細(xì)的光纖，隨后在充滿氮?dú)獾睦鋮s管內(nèi)進(jìn)行冷卻，并沿著光纖拉絲塔下降。

完成光纖的厚度測(cè)量、質(zhì)量檢查后，根據(jù)最終光纖用途的不同，需在玻璃光纖表面鍍上一層極薄的聚合物或丙烯酸樹脂涂覆層。該涂覆層用于將光纖與外界環(huán)境隔離，從而保護(hù)玻璃光纖內(nèi)部的重要屬性。通常采用控制壓力的方式來(lái)調(diào)解液體聚合物的流量大小。光纖涂覆通常在一個(gè)類似擠壓的過(guò)程中進(jìn)行，這就要求極其精密并且重復(fù)性極高地控制液態(tài)聚合物的壓力，從而使得光纖表面涂覆層始終如一，一個(gè)極其微弱的壓力波動(dòng)將導(dǎo)致涂覆層厚度出現(xiàn)幾微米的差異，而這微米級(jí)的涂覆層差異卻會(huì)嚴(yán)重影響最終光纖成品的性能屬性。隨后進(jìn)行的紫外輻射或熱固化過(guò)程中，通常采用質(zhì)量流量控制器控制熱固化腔體內(nèi)的惰性氣體的流量，從而確保穩(wěn)定的光纖熱固化過(guò)程。

根據(jù)不同尺寸大小的光纖預(yù)制棒，最終拉絲成形的光纖長(zhǎng)度可能從幾千英尺到幾百英里不等。請(qǐng)注意，我們正在討論的是如何以每秒鐘90英尺產(chǎn)量的速度生產(chǎn)一根粗細(xì)跟人類頭發(fā)差不多、長(zhǎng)度幾百英里的均勻的光纖。這就是為什么初始階段的光纖預(yù)制棒制備如此重要，只有質(zhì)量流量控制器精準(zhǔn)且重復(fù)地控制不同層玻璃的氣相沉積的氣體流量，才能實(shí)現(xiàn)最終光纖生產(chǎn)成品的均勻一致性。

質(zhì)量流量控制器助力光纖生產(chǎn)關(guān)鍵步驟的精準(zhǔn)性和重復(fù)性
    光纖生產(chǎn)過(guò)程中從光纖預(yù)制棒的制備到光纖拉絲，其中好幾個(gè)不同的生產(chǎn)過(guò)程都需要用到ALICAT質(zhì)量流量計(jì)控制器和壓力控制器。在光纖預(yù)制棒制備過(guò)程中，ALICAT質(zhì)量流量控制器用于控制燃燒器內(nèi)燃燒氣體的流量，而燃燒器是用于加熱光纖預(yù)制棒，從而控制每一層玻璃的的氣相沉積。在光纖拉絲過(guò)程中，ALICAT質(zhì)量流量控制器用于控制喂入石墨爐內(nèi)的氬氣，從而保持爐內(nèi)穩(wěn)定的氣氛。（最終冷卻成形的的光纖拉絲成品取決于圓錐形容器的形狀。）

在ALICAT質(zhì)量流量控制器內(nèi)，信號(hào)每隔5毫秒就從傳感器輸送一次到處理器。按照不同的終端應(yīng)用需求和不同的工作壓力，ALICAT質(zhì)量流量控制器的響應(yīng)速度可能不同，一般不超過(guò)50毫秒。（可通過(guò)調(diào)節(jié)質(zhì)量流量控制器PID將控制響應(yīng)時(shí)間調(diào)至50毫秒以下。）50毫秒到底有多快？1毫秒=1/1000秒，人類眨一下眼睛的平均時(shí)間是300~400毫秒。也就是說(shuō)，就在您眨眼的這一片刻功夫，ALICAT質(zhì)量流量控制器內(nèi)部的處理器已經(jīng)接收到了數(shù)百次的氣體質(zhì)量流量的測(cè)量信號(hào)。響應(yīng)速度如此之快的質(zhì)量流量控制器在光纖拉絲過(guò)程到底意味著什么呢？這意味著冷卻塔內(nèi)氣體噴嘴的質(zhì)量流量以每秒鐘200次的速度被精準(zhǔn)穩(wěn)定地控制著。這也就是為什么光纖生產(chǎn)廠家可以極高的精準(zhǔn)性和重復(fù)性、每秒鐘90英尺的速度生產(chǎn)光纖。

利用質(zhì)量流量控制器的多變量過(guò)程數(shù)據(jù)分析光纖生產(chǎn)關(guān)鍵性步驟
    高能率的特種光纖需要具備十分特殊的光學(xué)屬性，而這些光學(xué)屬性取決于原材料的密度與混合程度。因此，光纖生產(chǎn)廠家的工程師們總是希望能采集到光纖生產(chǎn)過(guò)程中盡可能詳細(xì)的數(shù)據(jù)。ALICAT質(zhì)量流量控制器除了輸出光纖過(guò)程中需要的質(zhì)量流量，還同時(shí)測(cè)量絕對(duì)壓力、體積流量和溫度，便于光纖生產(chǎn)廠家的工程師們監(jiān)測(cè)并掌控整個(gè)光纖生產(chǎn)過(guò)程。另外，從質(zhì)控角度來(lái)說(shuō)，還可以通過(guò)這些數(shù)據(jù)分析出哪一些數(shù)據(jù)變化將導(dǎo)致最終成品瑕疵的慣性規(guī)律。

舉一個(gè)比較典型的場(chǎng)景，質(zhì)量流量控制器輸出的上述數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)絇LC后，PLC即可立即解讀并作出響應(yīng)。打個(gè)比方，倘若氣體的質(zhì)量流量出現(xiàn)忽高忽低或者流量為零，ALICAT質(zhì)量流量控制器將信號(hào)傳輸?shù)絇LC，PLC隨即可做出反應(yīng)將氣路關(guān)斷，而不是繼續(xù)生產(chǎn)從而導(dǎo)致最終幾百英尺甚至幾英里長(zhǎng)的瑕疵光纖成品。

質(zhì)量流量控制器補(bǔ)償時(shí)刻變化的光纖生產(chǎn)環(huán)境因素
    光纖生產(chǎn)廠家所在地的環(huán)境因素可以徹徹底底地影響整個(gè)光纖生產(chǎn)過(guò)程。不幸的是，有一些光纖生產(chǎn)廠家至今仍然采用原始的方法生產(chǎn)光纖，并且對(duì)周圍環(huán)境因素造成的變化毫無(wú)招架應(yīng)對(duì)能力。舉個(gè)例子，曾有一家光纖生產(chǎn)廠家，其工廠所在地經(jīng)常遭受雷暴天氣，也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)氐拇髿鈮鹤兓l繁，這就導(dǎo)致了最終生產(chǎn)出來(lái)的光纖在均勻一致性方面相當(dāng)不如人意。其實(shí)，當(dāng)光纖生產(chǎn)的工廠及周邊街區(qū)正好處于雷暴區(qū)內(nèi)時(shí)，是不應(yīng)該啟動(dòng)需要連續(xù)進(jìn)行12小時(shí)的光纖生產(chǎn)過(guò)程的。而ALICAT質(zhì)量流量控制器卻能夠克服并補(bǔ)償外界環(huán)境因素引起的壓力波動(dòng)，無(wú)論什么樣的氣候環(huán)境下，都能保證整個(gè)光纖生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性、精準(zhǔn)性，從而實(shí)現(xiàn)最終高質(zhì)量光纖成品的重復(fù)性，因?yàn)锳LICAT質(zhì)量流量控制器測(cè)量和控制的是壓力變化下的氣體流量的大小。

質(zhì)量流量控制器在其它玻璃制品生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用
    除了光纖生產(chǎn)，還有許多玻璃制品的生產(chǎn)加工過(guò)程中需要控制氣體的質(zhì)量流量。例如：玻璃容器或玻璃器皿生產(chǎn)商利用質(zhì)量流量控制器控制器控制玻璃熔化過(guò)程中的氣體流量；一些生產(chǎn)廠家用質(zhì)量流量控制器控制燃燒氣體的質(zhì)量流量從而控制火焰溫度來(lái)進(jìn)行玻璃纖維的結(jié)構(gòu)塑形。建筑玻璃的生產(chǎn)過(guò)程中也需要用質(zhì)量流量控制器來(lái)控制過(guò)程氣體的流量，典型的建筑玻璃是那種巨大的、一片式平面玻璃，建筑玻璃的生產(chǎn)過(guò)程都需要經(jīng)過(guò)一臺(tái)長(zhǎng)度達(dá)幾百英尺的巨形烤箱，烤箱內(nèi)的溫度需要被精密地控制從而保證生產(chǎn)出來(lái)的玻璃成品的性能品質(zhì)始終如一，烤箱內(nèi)的每一個(gè)區(qū)域所需要的溫度都被是精準(zhǔn)規(guī)定的，要實(shí)現(xiàn)如此精準(zhǔn)的溫度控制并且穩(wěn)定重復(fù)地保持，就必須采用質(zhì)量流量控制器精密控制燃燒氣體的流量。此外，建筑玻璃生產(chǎn)商還利用ALICAT質(zhì)量流量控制器控制玻璃表面鍍膜所用氣體的質(zhì)量流量，玻璃表面鍍膜的作用是為了實(shí)現(xiàn)最終玻璃成品的不同功能屬性。

在沒(méi)有工業(yè)自動(dòng)化的年代，一些“老法師”們通常憑借自身累計(jì)了一輩子的工作經(jīng)驗(yàn)通過(guò)肉眼觀察火焰的顏色來(lái)判斷溫度，并且十分精細(xì)得手動(dòng)慢慢調(diào)節(jié)。對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，如果這些擁有豐富經(jīng)驗(yàn)及特殊技能的“老法師”們休假或者退休了該怎么辦呢？這就是為什么現(xiàn)在越來(lái)越多工業(yè)過(guò)程引入了數(shù)字式質(zhì)量流量控制器。自動(dòng)化的工業(yè)過(guò)程讓人們可以從要求高度精準(zhǔn)性和重復(fù)性的工作中抽身出來(lái)，有時(shí)間將時(shí)間和精力花在監(jiān)測(cè)反應(yīng)爐內(nèi)的過(guò)程數(shù)據(jù)，思考如何使整個(gè)過(guò)程更加經(jīng)濟(jì)有效、如何優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程等。當(dāng)玻璃光纖生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)步驟的參數(shù)都被精準(zhǔn)地設(shè)定，就很容易了解比如某一個(gè)過(guò)程中的火焰溫度需要達(dá)到幾攝氏度、而這個(gè)規(guī)定的溫度所需要的燃燒氣體的質(zhì)量流量是多少。光纖生產(chǎn)廠家還可以從過(guò)程數(shù)據(jù)來(lái)分析出現(xiàn)瑕疵光纖產(chǎn)品的問(wèn)題所在步驟，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)性的同時(shí)更保證了玻璃光纖生產(chǎn)過(guò)程的重復(fù)性。
    ALICAT在質(zhì)量流量控制器用于光纖生產(chǎn)的應(yīng)用方面有著豐富的案例和成熟的解決方案。如果您正打算提升光纖生產(chǎn)過(guò)程的精準(zhǔn)性和重復(fù)性，請(qǐng)聯(lián)系我們。