用横河DL850E示波记录仪提高光纤拉丝生产效率

光纤是光导纤维的简称，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。光纤作为现代通信的重要传输介质，市场的需求量不断激增。

光纤生产主要分为三个过程：光纤预制棒制备、光纤拉丝、光纤测试。

第一步

光纤预制棒制备，又称制棒，是将SiCl4等原材料制成与光纤具有相同折射率分布、直径1～3cm的预制棒(preform)。这个制作过程的方法有很多种，都是立足于气象沉积，彼此差异较大，在此不做赘述。

图 1  光纤预制棒

第二步

预制棒制成后就进入光纤拉丝阶段。将预制棒放入光纤拉丝塔，由拉丝机将预制棒加高温融熔后拉成外径为125μm的光纤，并迅速涂覆两层树脂以保护光纤的强度。涂覆的光纤经牵引辊再到卷筒上。

图 2  光纤拉丝塔示意图

如上图所示，在拉丝的过程中需要记录纤径(涂覆前后)、同心度(有无气泡)、张力、以及光纤长度。

第三步

最后根据拉丝过程的技术数据对光纤进行筛选并进行最后的性能测试。

光纤制造的过程决定了光纤的机械强度、传输特性和使用寿命，对保证光纤质量十分重要。而最为精细的拉丝过程尤为关键，成败与否深度依赖各种参数测量的准确性。90年代初国际上石英光纤的拉丝速度一般为300m/min，最高可达1000m/min；而今随着拉丝速度 的增加，对这一过程中参数测量和记录的速度也有了更高的要求：
采样率1KS/s以上；
具备由外部信号来控制开始/停止记录功能(用于自动换桶时的切换）；
脉冲积分来统计光纤长度，启停时能自动复位。

图3  信号连接示意图

横河DL850E的EXT I/O接口具有External Start/Stop的功能，并且具有多种测试模块。

光纤拉丝过程一共需要记录5个信号，DL850E只需使用一个4CH模块（720254）和一个频率模块（720281）即可完成监测。我们使用6PIN的RJ11端子来连接DL850E的EXT I/O端子和产线启动信号，或选购720911外部I/O电缆来连接两者。

产线工况下测量噪声比较大，所以带宽限制为50KHz，并根据传感器信号的比例进行线性变换。频率模块使用脉冲累积功能来实现长度的测量。

图4  仪器设置示意图 图4  仪器设置示意图

DL850E在拉丝过程记录信号，有如下的优势：

✦ EXT I/O 接口满足了客户在产线启动时记录，停止时记录停止的功能，避免了在产线未启动时采集到脉冲造成光纤长度多累积的错误。
✦可以进行硬盘记录并通过网络传输数据，在产线生产过程中不需要人工进行保存操作，在集中控制室就可以实现波形数据的传输。
✦ 长时间记录过程中也可以实时放大局部波形进行观察，并且能够显示实时值，便于产线工人看到实时情况。

图5  记录过程实测图

以上是DL850E应用于光纤拉丝过程的简单描述，实际场景中的解决方案，详情可咨询科瑞杰的技术工程师。

审核编辑 黄宇