一种四氯化锗高精度供应设备制造技术

本实用新型专利技术涉及的是一种四氯化锗（GeCl4）高精度供应设备，用于制造光纤预制棒的芯棒。包括蒸发设备可编程序控制器PLC、蒸发设备触摸屏、VAD设备PLC、加热带一、加热带二、加热带三、加热带四、温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三、温度传感器四、压力传感器、液位传感器、控制阀一、控制阀二、控制阀三、质量流量控制器一、质量流量控制器二、蒸发罐和电源；蒸发罐设置有液位传感器、压力传感器、温度传感器一和电子称，用于监控罐体状况；在蒸发罐设底部设置有电子称，可以实时监控重量，在蒸发罐外部设置有加热带一，蒸发罐上装有GeCl4原料液体输送管，GeCl4原料液体输送管上装有控制阀一，蒸发罐上装有蒸发罐出口管道，电源给蒸发设备供电。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种四氯化锗高精度供应设备
本技术涉及的是一种四氯化锗(GeC14)高精度供应设备，用于制造光纤预制棒的芯棒。
技术介绍
预制棒的芯棒主要有四种制造工艺，即人们熟知的PCVD (低温等离子气相沉积法)、MVCD (改进的化学气相沉积法)、VAD (轴向气相沉积法)和OVD (外部气相沉积法)。本专利主要与VAD工艺相结合制作芯棒，VAD的核心技术就是利用GeC14掺杂，制作高折射率的芯棒芯层，GeC14的掺杂均匀性直接影响预制棒的光学性能，影响光纤的传输性能。目前传统型VAD工艺采用的GeC14的供应系统为鼓泡罐，通过载气(Ar或N2等)在GeC14中鼓泡的方式，来实现GeC14的气化。对其流量的控制，实际是在恒定的温度下，通过监测载气的流量，从而间接对GeC14流量进行控制。理论上当液态GeC14的温度和压力恒定时，其饱和增气压也是恒定的。但当载气的温度发生波动时，会带来液态GeC14的温度变化，从而影响其实际蒸发量。这种波动会改变芯棒的波导结构，从而造成产品参数的波动。作为整个光纤光缆行业的源头，光纤预制棒制造的成本以及品质，一定程度上制约了光纤生产的成本。原工艺鼓泡式蒸发供料制备的光纤预制棒，由于其性能参数的不稳定性,生产中易造成参数超标报废,增加了生产成本。中国专利技术专利CN201120118478.6和CN201020180012.4里均介绍了一种三氯氧磷鼓泡装置，使用N2进行鼓泡载气，通过控制三氯氧磷的补料与出料量平衡，可以进行连续稳定的供料，用于生产光纤预制棒。该装置即与传统型VAD工艺中GeC14鼓泡罐类似，单位时间的供料量会受到外在环境温度的影响。中国专利技术专利CN201220488411.6里介绍了一种用粗四氯化锗提取高纯二氧化锗的装置，提高了锗的回收率，但未提及四氯化锗蒸发供应制成二氧化锗及其流量精确控制的方法。中国专利技术专利CN201210275107.8里介绍一种以四氯化锗精馏液与超纯水进行水解反应制备二氧化锗的装置及方法，通过控制反应温度，使得产物颗粒均匀。但未提及四氯化锗蒸发供应制成二氧化锗及其流量精确控制的方法。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述不足之处提供一种四氯化锗高精度供应设备，在原有鼓泡式蒸发法的基础上寻求改进，采用GeC14高温蒸发的方式，实时监测和控制GeC14的流量，采取这种方式，一方面可以精确控制芯棒的折射率剖面，另一方面可以保持产品的持续稳定性。本专利所涉及的GeCl4高精度蒸发工艺能有效的解决鼓泡罐式蒸发供料所存在的产品参数波动弊端，对预制棒性能有极大的改善，能有效的减少参数波动报废，降低生产成本，有利于在日益激烈的市场竞争中占据有利位置。一种四氯化锗高精度供应设备是采取以下技术方案实现:一种四氯化锗高精度供应设备包括蒸发设备可编程序控制器PLC、蒸发设备触摸屏、VAD设备PLC、加热带一、加热带二、加热带三、加热带四、温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三、温度传感器四、压力传感器、液位传感器、控制阀一、控制阀二、控制阀三、质量流量控制器一、质量流量控制器二、蒸发罐和电源。蒸发罐设置有液位传感器、压力传感器、温度传感器一和电子称，用于监控罐体状况；在蒸发罐设底部设置有电子称，可以实时监控重量，在蒸发罐外部设置有加热带一，蒸发罐上装有GeCl4原料液体输送管，GeCl4原料液体输送管上装有控制阀一，蒸发罐上装有蒸发罐出口管道。电源给蒸发设备供电。N2输送管上装加热带二、温度传感器二，N2输送管上装有控制阀二，N2输送管与GeCl4原料液体输送管、蒸发罐出口管道连通，通过控制阀二控制。N2为吹扫气体:对GeCl4的管道都设有吹扫和排放管道和控制阀。Ar输送管上装有加热带三、温度传感器三、质量流量控制器一，Ar输送管上装有控制阀三。Ar供应源通过气体过滤、调压、通过质量流量控制器(MFC)—按蒸发设备可编程序控制器PLC给定的流量供应到蒸发罐出口管道，主要是供料时作载气用。蒸发罐出口管道上装有加热带四、温度传感器四、质量流量控制器二，并装有控制阀四，蒸发罐出口管道为光纤预制棒轴向气相沉积法制造设备的喷灯提供原料气GeCl4、载气气Ar。蒸发设备可编程序控制器PLC与VAD设备PLC相连，蒸发设备可编程序控制器PLC与蒸发设备触摸屏相连，温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三、温度传感器四、压力传感器和液位传感器分别通过信号线与蒸发设备可编程序控制器PLC相连，蒸发设备可编程序控制器PLC分别通过信号控制线与加热带一、加热带二、加热带三、加热带四、质量流量控制器一、质量流量控制器二、控制阀一、控制阀二、控制阀三相连。所述的VAD设备PLC为光纤预制棒轴向气相沉积法制造设备可编程控制器PLC。所述的加热带一、加热带二、加热带三和加热带四上分别装有温控器。四氯化锗高精度供应方法的实现需要在硬件上设计蒸发供料设备，包括原料罐、管路盘面、加热系统、程序控制系统等，再通过调整蒸发罐压力与温度，实现稳定供料。一种四氯化锗高精度供应设备的供应方法如下:电源给蒸发设备供电，蒸发罐启动后，蒸发设备可编程序控制器PLC控制控制阀一开合向蒸发罐注入GeCl4液体，当达到液位高度，根据蒸发罐的大小设定，一般取罐深的2/5，约100mm，设定值后，液位传感器将发送信号给蒸发设备可编程序控制器PLC并停止补液，蒸发设备可编程序控制器PLC开启蒸发罐加热带对罐内液体加热，随着液体温度的缓慢上升，蒸发罐中的压力也随之上升，当温度达到设定值90~100°C，此时罐体压力在0.15~0.45Bar，后可按VAD设备PLC的需要进行GeCl4供气，质量流量控制器二将按蒸发设备可编程序控制器PLC设定的流量精确供应到VAD (光纤预制棒轴向气相沉积法制造设备)的喷灯。在整个过程中蒸发设备可编程序控制器PLCl跟据蒸发罐内设置的温度传感器和压力传感器7反馈回的信号，控制加热器输出功率来维持温度恒定，温度设定值为90~100。。。Ai^PN2也以质量流量控制器一按蒸发设备可编程序控制器PLCl设定的流量与GeCl4混合后供应到VAD的喷灯，N2输送管、Ar输送管、蒸发罐出口管道上分别装有加热带二、加热带三、加热带四，管道将由加热带进行加热，根据管道上的温度传感器反馈回的信号，温控器控制加热器输出功率来维持温度恒定，温度选取在95?105°C。一种四氯化锗高精度供应方法及其设备设计合理，结构紧凑，采用GeCl4高温蒸发的方式，实时监测和控制GeC14的流量，采取这种方式，一方面可以精确控制芯棒的折射率剖面，另一方面可以保持产品的持续稳定性。本专利所涉及的GeCl4高精度蒸发工艺能有效的解决鼓泡罐式蒸发供料所存在的产品参数波动弊端，对预制棒性能有极大的改善，能有效的减少参数波动报废，降低生产成本，有利于在日益激烈的市场竞争中占据有利位置。【附图说明】以下将结合附图对本技术作进一步说明:图1是一种四氯化锗高精度供应方法工作原理图1。图2是一种四氯化锗高精度供应方法工作原理图2。图3是一种四氯化锗高精度供应设备原理图。【具体实施方式】参照附图1?3，一种四氯化锗高精度供应设备包括蒸发设备可编程序控制器PLC1、蒸发设备触摸屏2、VAD设备PLC 3、加热带一 4、加热带二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四氯化锗高精度供应设备，其特征在于：包括蒸发设备可编程序控制器PLC 、蒸发设备触摸屏、VAD设备PLC 、加热带一、加热带二、加热带三、加热带四、温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三、温度传感器四、压力传感器、液位传感器、控制阀一、控制阀二、控制阀三、质量流量控制器一、质量流量控制器二、蒸发罐和电源；蒸发罐设置有液位传感器、压力传感器、温度传感器一和电子称，用于监控罐体状况；在蒸发罐设底部设置有电子称，可以实时监控重量，在蒸发罐外部设置有加热带一，蒸发罐上装有GeCl4原料液体输送管，GeCl4原料液体输送管上装有控制阀一，蒸发罐上装有蒸发罐出口管道，电源给蒸发设备供电；N2输送管上装加热带二、温度传感器二，N2输送管上装有控制阀二，N2输送管与GeCl4原料液体输送管、蒸发罐出口管道连通，通过控制阀二控制，N2为吹扫气体，对GeCl4 的管道都设有吹扫和排放管道和控制阀；Ar输送管上装有加热带三、温度传感器三、质量流量控制器一，Ar输送管上装有控制阀三，Ar供应源通过气体过滤、调压、通过质量流量控制器一按蒸发设备可编程序控制器PLC 给定的流量供应到蒸发罐出口管道；蒸发罐出口管道上装有加热带四、温度传感器四、质量流量控制器二，并装有控制阀四，蒸发罐出口管道为光纤预制棒轴向气相沉积法制造设备的喷灯提供原料气GeCl4、载气气Ar；蒸发设备可编程序控制器PLC 与VAD设备PLC 相连，蒸发设备可编程序控制器PLC 与蒸发设备触摸屏相连，温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三、温度传感器四、压力传感器和液位传感器分别通过信号线与蒸发设备可编程序控制器PLC 相连，蒸发设备可编程序控制器PLC 分别通过信号控制线与加热带一、加热带二、加热带三、加热带四、质量流量控制器一、质量流量控制器二、控制阀一、控制阀二、控制阀三相连。...

【技术特征摘要】
1.一种四氯化锗高精度供应设备，其特征在于:包括蒸发设备可编程序控制器PLC、蒸发设备触摸屏、VAD设备PLC、加热带一、加热带二、加热带三、加热带四、温度传感器一、温度传感器二、温度传感器三、温度传感器四、压力传感器、液位传感器、控制阀一、控制阀二、控制阀三、质量流量控制器一、质量流量控制器二、蒸发罐和电源； 蒸发罐设置有液位传感器、压力传感器、温度传感器一和电子称，用于监控罐体状况；在蒸发罐设底部设置有电子称，可以实时监控重量，在蒸发罐外部设置有加热带一，蒸发罐上装有GeCl4原料液体输送管，GeCl4原料液体输送管上装有控制阀一，蒸发罐上装有蒸发罐出口管道，电源给蒸发设备供电； N2输送管上装加热带二、温度传感器二，N2输送管上装有控制阀二，N2输送管与GeCl4原料液体输送管、蒸发罐出口管道连通，通过控制阀二控制，N2为吹扫气体，对GeCl4的管道都设有吹扫和排放管道和控制阀； Ar输送管上装有加热带三、温度传感器三、质量流量控制器一，Ar输送管上装有控制阀三，Ar供应源通过气体过滤、调压、通过质量流量控制器一按蒸发设备可编程序控制器PLC给定的流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦钰，沈一春，汤明明，
申请(专利权)人：中天科技精密材料有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32