一种高精度多元化光纤光棒气氛试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高精度多元化光纤光棒气氛试验装置及试验方法，包括气体供应源控制系统、主体气体压力罐、升降温系统、抽真空及N2吹扫系统、气体泄露检测装置和智能集成控制系统。实现了试验环境的纯净，高精度控制气体配方，多元化试验方案，可根据需求模拟各种试验条件。并且集成控制系统自动控制上述各分系统，操作简便，安全性高。

A high precision and multiple optical fiber rod atmosphere test device and test method

The invention discloses a high-precision and diversified optical fiber rod atmosphere test device and test method, including a gas supply source control system, a main body gas pressure tank, a temperature rise and fall system, a vacuum pumping and N2 purging system, a gas leakage detection device and an intelligent integrated control system. It realizes the pure test environment, high precision control gas formula, diversified test scheme, and can simulate various test conditions according to the needs. And the integrated control system automatically controls the above subsystems, which is easy to operate and has high security.

【技术实现步骤摘要】
一种高精度多元化光纤光棒气氛试验装置及试验方法
：本专利技术涉及光纤制造与测试领域,具体讲是一种高精度多元化光纤光棒气氛试验装置及试验方法。
技术介绍
：目前，《ITU-TG.652-2005》、《IEC60973-2-50》、《IEC60793-1-55》、《GB/T9771.3-2008通信用单模光纤系列第3部分：波长段扩展的非色散位移单模光纤特性》和《GB15972.55-2009-T_光纤试验方法规范第55部分环境性能的测量方法和试验程序氢老化》等国内外各项标准对于光纤光棒气氛测试都提出了方法和标准，例如国标中规定条件基准法和替代法。但是，目前各大光纤光棒生产厂家的光纤光棒气氛试验设备均为自主制作，试验环境控制的准确度不高，所支持的试验条件比较单一，无法应对高精度、多元化的气氛试验要求。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种试验条件多元化、精度高、安全性好的高精度多元化光纤光棒气氛试验装置。本专利技术的技术解决方案是，提供一种高精度多元化光纤光棒气氛试验装置，包括气体供应源控制系统、主体气体压力罐、升降温系统、抽真空及N2吹扫系统、气体泄露检测装置和智能集成控制系统，其中，所述气体供应源控制系统与所述主体气体压力罐连接，用于分别控制氢气、氘气、氮气的流量；主体气体压力罐不直接受到辐射热，最大压力3.5Mpa，内部空气循环保证气体均匀度，并通过升降温系统进行温度调节；抽真空及N2吹扫系统用于实验前吹扫抽真空及实验后排气，保证试验环境的纯净与控制的精度；气体泄露检测装置装配在管路及连接部，用于检测高危气体的泄露；智能集成控制系统用于控制上述各分部件，根据实际各类试验条件，自动完成所涉及部件的实时计算与控制。作为优选，气体供应源控制系统控制柜与所述主体气体压力罐反应气H2接口和N2接口连接，气体供应源控制系统在输送管道配置有隔膜阀、阻火器、调压阀、压力传感器、气动阀和质量流量控制器，过滤器、单向阀。作为优选，主体气体压力罐的罐体压力传感接口配有压力调整传感器、绝压PT，以及安全泄压阀，罐体温度可调，罐体还配备温度调整检测器。作为优选，升降温系统采用水浴冷热，主罐体有夹层进水口，出水口，温度计接口配有温度传感器，并外接冷热水循环系统。作为优选，冷热水循环系统包括压缩机、连接管道、阀门、板式换热器、水泵以及加热单元。作为优选，抽真空及N2吹扫系统通过真空泵、抽真空气孔、真空波纹软管、过滤器、真空阀、真空球阀、真空泵接口、排气口连接控制，用于实验前吹扫抽真空及实验后排气，保证试验环境控制的精度。作为优选，气体泄露检测装置装配在管路及连接部，用于检测H2、D2的泄露，检测精度0.001ppm。本专利技术还另外提供一种高精度多元化光纤光棒气氛试验方法，包括以下试验步骤：步骤1：打开舱门，放入实验样品，关闭舱门锁紧；步骤2：在智能集成控制系统界面点击输入按钮，设置单次实验的混合气体比例、罐体温度值和气体分压值；点击计算按钮，待系统计算出所需罐体总压力及气体质量，安全可行后，点击开始运行；系统界面实时监控总压力变化，压力过高或过低都能报警，一旦超过安全泄压阀范围，该阀自动排气；步骤3：开始罐体加热，先对罐体进行N2吹扫抽真空2次，即真空度抽到极限后补入N2再次抽真空，然后根据理论设定公式及实际条件控制气体供应源自动充入所需气体，待各项指标满足该次实验要求后，记录开始时间；步骤4：点击实验结束后，对罐体抽真空排气，进行N2吹扫模式；步骤5：待舱体压力为环境压力，关闭整个系统及各阀门，打开舱门取出实验样品。采用以上方案后与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)试验条件的多元化：只要在罐体可承受压力范围内，可进行任意试验条件的模拟，能根据实验设计，实现各种气体的混合配比，温度调整，浓度，混合气分压等条件。(2)精度高：通过多次N2吹扫及极限抽真空，保证了试验环境的纯净，同时使用智能控制系统计算并MFC控制流量，保证了其精度。(3)智能化程度高：所有试验环境条件均可由控制系统根据初始计划来计算，并自动控制各个分模块。(4)安全性高：所有连接部均有专用阀门控制，并配有气体泄漏探测器，主罐体压力及温控都由智能集成系统监控，一旦报警，可随时进行安全模式切换控制。附图说明：图1：主体气体压力罐与智能集成控制系统控制柜连接方式示意图；图2：气体供应源控制系统结构示意图；图3：智能集成控制系统控制柜结构示意图；图4：升降温系统结构示意图。具体实施方式：下面结合附图1-4进一步阐述本专利技术的具体实施方式。一种高精度多元化光纤光棒气氛试验装置，包括气体供应源控制系统、主体气体压力罐、升降温系统、抽真空及N2吹扫系统、气体泄露检测装置和智能集成控制系统，其中，所述气体供应源控制系统与所述主体气体压力罐连接，用于分别控制氢气、氘气、氮气的流量；主体气体压力罐不直接受到辐射热，最大压力3.5Mpa，内部空气循环保证气体均匀度，并通过升降温系统进行温度调节；抽真空及N2吹扫系统用于实验前吹扫抽真空及实验后排气，保证试验环境的纯净与控制的精度；气体泄露检测装置装配在管路及连接部，用于检测高危气体的泄露；智能集成控制系统用于控制上述各分部件，根据实际各类试验条件，自动完成所涉及部件的实时计算与控制。其中，所述气体供应源控制系统控制柜1与所述主体气体压力罐反应气H2接口2和N2接口3相连，所述气体供应源控制系统在具体管道上配有质量流量控制器9(MFC，MassFlowController)、隔膜阀4、阻火器5、调压阀6、压力传感器7、气动阀8、过滤器11、单向阀12。进一步，如图1所示，所述主体气体压力罐6-8mm罐体壁厚最大压力3.5Mpa，即35个大气压，不直接受到辐射热，内部可空气循环保证气体均匀度，密封性好。罐体温度可调范围为5～85℃，对应的，罐体还配备温度调整检测器。罐体内部尺寸：直径40cm，深150cm。罐体压力传感接口16配有压力调整传感器15、绝压PT14，以及安全泄压阀29。另外，所述升降温系统采用水浴冷热，主罐体有夹层进水口19，出水口20，温度计接口18配有温度传感器17，连接冷热水循环系统，该冷热水循环系统如图4配备：压缩机31,阀门32，板式换热器33，水泵34，加热单元35，上述配置之间管路连接。进一步，所述抽真空及N2吹扫系统通过真空泵21、抽真空气孔22、真空波纹软管23、过滤器24、真空阀25、真空球阀26、真空泵接口27、排气口28连接控制，用于实验前吹扫抽真空及实验后排气，保证试验环境控制的精度。其他，所述气体泄露检测装置装配在管路及连接部，用于检测H2、D2的泄露，检测精度0.001ppm。进一步，所述智能集成控制系统集成于控制柜30用于控制上述各分系统，根据实际各类试验条件，自动完成所涉及部件的实时计算与控制。下面以氢老化试验为例进一步阐述本专利技术提供的一种高精度多元化光纤光棒气氛试验方法。步骤1：打开主体气体压力罐舱门13，放入实验样品，关闭舱门13锁紧。步骤2：在集成控制系统界面点击输入按钮设置单次实验的nH2％、nN2％、罐体温度以及PH2分压。其中，nH2％表示混合气中H2物质的量比例，nN2％表示混合气中N2物质的量比例，且nH2％+nN2％＝100％，PH2表示H2分压。罐体温度由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度多元化光纤光棒气氛试验装置，其特征在于：包括气体供应源控制系统、主体气体压力罐、升降温系统、抽真空及N2吹扫系统、气体泄露检测装置和智能集成控制系统，其中，所述气体供应源控制系统与所述主体气体压力罐连接，用于分别控制氢气、氘气、氮气的流量；主体气体压力罐不直接受到辐射热，最大压力3.5Mpa，内部空气循环保证气体均匀度，并通过升降温系统进行温度调节；抽真空及N2吹扫系统用于实验前吹扫抽真空及实验后排气，保证试验环境的纯净与控制的精度；气体泄露检测装置装配在管路及连接部，用于检测高危气体的泄露；智能集成控制系统用于控制上述各分部件，根据实际各类试验条件，自动完成所涉及部件的实时计算与控制。

【技术特征摘要】
1.一种高精度多元化光纤光棒气氛试验装置，其特征在于：包括气体供应源控制系统、主体气体压力罐、升降温系统、抽真空及N2吹扫系统、气体泄露检测装置和智能集成控制系统，其中，所述气体供应源控制系统与所述主体气体压力罐连接，用于分别控制氢气、氘气、氮气的流量；主体气体压力罐不直接受到辐射热，最大压力3.5Mpa，内部空气循环保证气体均匀度，并通过升降温系统进行温度调节；抽真空及N2吹扫系统用于实验前吹扫抽真空及实验后排气，保证试验环境的纯净与控制的精度；气体泄露检测装置装配在管路及连接部，用于检测高危气体的泄露；智能集成控制系统用于控制上述各分部件，根据实际各类试验条件，自动完成所涉及部件的实时计算与控制。2.根据权利要求1所述的高精度多元化光纤光棒气氛试验装置，其特征在于：气体供应源控制系统控制柜与所述主体气体压力罐反应气H2接口和N2接口连接，气体供应源控制系统在输送管道配置有隔膜阀、阻火器、调压阀、压力传感器、气动阀和质量流量控制器，过滤器、单向阀。3.根据权利要求1所述的高精度多元化光纤光棒气氛试验装置，其特征在于：主体气体压力罐的罐体压力传感接口配有压力调整传感器、绝压PT，以及安全泄压阀，罐体温度可调，罐体还配备温度调整检测器。4.根据权利要求1所述的高精度多元化光纤光棒气氛试验装置，其特征在于：升降温系统采用水浴冷热，主罐体有夹层进水口，出水口，温度计接口配有温度传感器，并外接冷热水循环系统。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄明杰，吴仪温，张文其，田炜，廖盼，陆俊富，华炜琴，李浩，
申请(专利权)人：杭州永特信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33