光纖預(yù)制棒生產(chǎn)對質(zhì)量流量控制器的要求
閱讀:167發(fā)布時間:2021-12-17
光纖預(yù)制棒是制造光纖的主要原料,簡稱預(yù)制棒。預(yù)制棒的質(zhì)量是否穩(wěn)定,很大程度上受設(shè)備的影響。而質(zhì)量流量控制器( MFC, mass flow contoller) 又是影響預(yù)制棒生產(chǎn)設(shè)備穩(wěn)定性的重要因素。當(dāng)今預(yù)制棒的制造方法主要是氣相沉積法,而于測量和控制氣體質(zhì)量流量的是量熱式MFC。旁路管熱式MFC作為量熱式MFC的一種,它在主管道上并聯(lián)有一只口徑較小的旁路管道,測量流量用的加熱和感溫元件只作用在旁路上,而主管道中的氣流又以層流的方式流動,相對于其他形式的量熱式MFC來說,它的測量準(zhǔn)確度更高。所以這種形式的MFC在預(yù)制棒制造設(shè)備中用得。下面著重介紹這種形式的MFC及預(yù)制棒生產(chǎn)對這樣的MFC的要求。
旁路管熱式MFC的閥門一般有3種形式:熱膨脹式、電磁閥式和壓電閥式。熱膨脹式的優(yōu)點是閥門中沒有運動部件,閥門的尺寸可以做得很小,但缺點是這種閥門的響應(yīng)時間長(典型值為7 s左右),而且只能做成常開閥,不利于安全。電磁閥式的優(yōu)點是:響應(yīng)時間短(典型值為0.5 s左右) ,既可以做成常開的,也可以做成常關(guān)的。它是目前的旁路管熱式MFC中的閥門形式。其缺點是閥門中有運動部件,經(jīng)常受摩擦后磁性顆粒物質(zhì)會被帶入氣流中,造成污染。最近幾年, Millipore等公司已經(jīng)開發(fā)出使用隔膜閥取代電磁閥的FC2950型MFC,它可以消除電磁閥的- -些缺點,但是隔膜閥式的MFC價格更貴。,壓電式閥門的優(yōu)點是響應(yīng)快,響應(yīng)時間小于0.3s,缺點是:沖擊很小,適用的溫度范圍小,需要很高的電壓,對濕度的感應(yīng)非常靈敏,運動部件非常復(fù)雜,彈簧壓動時會產(chǎn)生顆粒物質(zhì),造成污染。
預(yù)制棒生產(chǎn)對設(shè)備管路的潔凈度有很高的要求,所以一般在制棒結(jié)束后,還要通過MFC對相應(yīng)的管路進(jìn)行吹掃,所以這種設(shè)備中的MFC永遠(yuǎn)處于工作狀態(tài)。好的MFC應(yīng)該非??煽?,連續(xù)運行幾年都不需要維修。預(yù)制棒的棒與棒之間各參數(shù)的重復(fù)性,很大程度上取決于MFC的重復(fù)性。一般來說,預(yù)制棒生產(chǎn)所需的MFC要求每次測量和控制的重復(fù)性應(yīng)優(yōu)于滿量程的+2%