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光纖生產過程中需要絕對的精準性和重復性，就好比射箭過程，射中靶心代表精度高，如果你每次都射中靶心，就稱之為精準性。重復性是指能夠證明你每次走到射擊點前都能以同樣的精準性完成射擊任務的能力。下面我們就來了解下光纖是怎樣生產的？以及ALICAT質量流量控制器在光纖生產過程中發(fā)揮的關鍵性作用。

光纖生產是怎樣一個過程？
    光纖生產的第一步是光纖預制棒的制備。在光纖預制棒制備過程中，純度極高的玻璃被加工成層狀，需要精準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，而每一層玻璃都對最終光纖的不同屬性有著至關重要的作用。利用質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，使分層在最佳過程中進行。玻璃分層有時需要耗費幾個小時，取決于光纖預制棒的尺寸大小。

光纖預制棒的制備完成后，接下來的一步就是光纖拉絲。由于光纖預制棒的一端已經被加熱，通常采用惰性氣體來保護加熱元件在整個過程中不燃燒。當玻璃熔化后開始滴落，就形成了一條非常細的光纖，隨后在充滿氮氣的冷卻管內進行冷卻，并沿著光纖拉絲塔下降。

完成光纖的厚度測量、質量檢查后，根據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，從而保護玻璃光纖內部的重要屬性。通常采用控制壓力的方式來調解液體聚合物的流量大小。光纖涂覆通常在一個類似擠壓的過程中進行，這就要求極其精密并且重復性極高地控制液態(tài)聚合物的壓力，從而使得光纖表面涂覆層始終如一，一個極其微弱的壓力波動將導致涂覆層厚度出現幾微米的差異，而這微米級的涂覆層差異卻會嚴重影響最終光纖成品的性能屬性。隨后進行的紫外輻射或熱固化過程中，通常采用質量流量控制器控制熱固化腔體內的惰性氣體的流量，從而確保穩(wěn)定的光纖熱固化過程。

根據不同尺寸大小的光纖預制棒，最終拉絲成形的光纖長度可能從幾千英尺到幾百英里不等。請注意，我們正在討論的是如何以每秒鐘90英尺產量的速度生產一根粗細跟人類頭發(fā)差不多、長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制棒制備如此重要，只有質量流量控制器精準且重復地控制不同層玻璃的氣相沉積的氣體流量，才能實現最終光纖生產成品的均勻一致性。

質量流量控制器助力光纖生產關鍵步驟的精準性和重復性
    光纖生產過程中從光纖預制棒的制備到光纖拉絲，其中好幾個不同的生產過程都需要用到ALICAT質量流量計控制器和壓力控制器。在光纖預制棒制備過程中，ALICAT質量流量控制器用于控制燃燒器內燃燒氣體的流量，而燃燒器是用于加熱光纖預制棒，從而控制每一層玻璃的的氣相沉積。在光纖拉絲過程中，ALICAT質量流量控制器用于控制喂入石墨爐內的氬氣，從而保持爐內穩(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質量流量控制器內，信號每隔5毫秒就從傳感器輸送一次到處理器。按照不同的終端應用需求和不同的工作壓力，ALICAT質量流量控制器的響應速度可能不同，一般不超過50毫秒。（可通過調節(jié)質量流量控制器PID將控制響應時間調至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間是300~400毫秒。也就是說，就在您眨眼的這一片刻功夫，ALICAT質量流量控制器內部的處理器已經接收到了數百次的氣體質量流量的測量信號。響應速度如此之快的質量流量控制器在光纖拉絲過程到底意味著什么呢？這意味著冷卻塔內氣體噴嘴的質量流量以每秒鐘200次的速度被精準穩(wěn)定地控制著。這也就是為什么光纖生產廠家可以極高的精準性和重復性、每秒鐘90英尺的速度生產光纖。

利用質量流量控制器的多變量過程數據分析光纖生產關鍵性步驟
    高能率的特種光纖需要具備十分特殊的光學屬性，而這些光學屬性取決于原材料的密度與混合程度。因此，光纖生產廠家的工程師們總是希望能采集到光纖生產過程中盡可能詳細的數據。ALICAT質量流量控制器除了輸出光纖過程中需要的質量流量，還同時測量絕對壓力、體積流量和溫度，便于光纖生產廠家的工程師們監(jiān)測并掌控整個光纖生產過程。另外，從質控角度來說，還可以通過這些數據分析出哪一些數據變化將導致最終成品瑕疵的慣性規(guī)律。

舉一個比較典型的場景，質量流量控制器輸出的上述數據信號傳輸到PLC后，PLC即可立即解讀并作出響應。打個比方，倘若氣體的質量流量出現忽高忽低或者流量為零，ALICAT質量流量控制器將信號傳輸到PLC，PLC隨即可做出反應將氣路關斷，而不是繼續(xù)生產從而導致最終幾百英尺甚至幾英里長的瑕疵光纖成品。

質量流量控制器補償時刻變化的光纖生產環(huán)境因素
    光纖生產廠家所在地的環(huán)境因素可以徹徹底底地影響整個光纖生產過程。不幸的是，有一些光纖生產廠家至今仍然采用原始的方法生產光纖，并且對周圍環(huán)境因素造成的變化毫無招架應對能力。舉個例子，曾有一家光纖生產廠家，其工廠所在地經常遭受雷暴天氣，也就是說，當地的大氣壓變化頻繁，這就導致了最終生產出來的光纖在均勻一致性方面相當不如人意。其實，當光纖生產的工廠及周邊街區(qū)正好處于雷暴區(qū)內時，是不應該啟動需要連續(xù)進行12小時的光纖生產過程的。而ALICAT質量流量控制器卻能夠克服并補償外界環(huán)境因素引起的壓力波動，無論什么樣的氣候環(huán)境下，都能保證整個光纖生產過程的穩(wěn)定性、精準性，從而實現最終高質量光纖成品的重復性，因為ALICAT質量流量控制器測量和控制的是壓力變化下的氣體流量的大小。

質量流量控制器在其它玻璃制品生產過程中的應用
    除了光纖生產，還有許多玻璃制品的生產加工過程中需要控制氣體的質量流量。例如：玻璃容器或玻璃器皿生產商利用質量流量控制器控制器控制玻璃熔化過程中的氣體流量；一些生產廠家用質量流量控制器控制燃燒氣體的質量流量從而控制火焰溫度來進行玻璃纖維的結構塑形。建筑玻璃的生產過程中也需要用質量流量控制器來控制過程氣體的流量，典型的建筑玻璃是那種巨大的、一片式平面玻璃，建筑玻璃的生產過程都需要經過一臺長度達幾百英尺的巨形烤箱，烤箱內的溫度需要被精密地控制從而保證生產出來的玻璃成品的性能品質始終如一，烤箱內的每一個區(qū)域所需要的溫度都被是精準規(guī)定的，要實現如此精準的溫度控制并且穩(wěn)定重復地保持，就必須采用質量流量控制器精密控制燃燒氣體的流量。此外，建筑玻璃生產商還利用ALICAT質量流量控制器控制玻璃表面鍍膜所用氣體的質量流量，玻璃表面鍍膜的作用是為了實現最終玻璃成品的不同功能屬性。

在沒有工業(yè)自動化的年代，一些“老法師”們通常憑借自身累計了一輩子的工作經驗通過肉眼觀察火焰的顏色來判斷溫度，并且十分精細得手動慢慢調節(jié)。對企業(yè)來說，如果這些擁有豐富經驗及特殊技能的“老法師”們休假或者退休了該怎么辦呢？這就是為什么現在越來越多工業(yè)過程引入了數字式質量流量控制器。自動化的工業(yè)過程讓人們可以從要求高度精準性和重復性的工作中抽身出來，有時間將時間和精力花在監(jiān)測反應爐內的過程數據，思考如何使整個過程更加經濟有效、如何優(yōu)化生產過程等。當玻璃光纖生產過程中的每一個步驟的參數都被精準地設定，就很容易了解比如某一個過程中的火焰溫度需要達到幾攝氏度、而這個規(guī)定的溫度所需要的燃燒氣體的質量流量是多少。光纖生產廠家還可以從過程數據來分析出現瑕疵光纖產品的問題所在步驟，實現精準性的同時更保證了玻璃光纖生產過程的重復性。
    ALICAT在質量流量控制器用于光纖生產的應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過程的精準性和重復性，請聯系我們。