用于確定固化管的透明度的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001 ] 光纖可以被用于將光從發(fā)射源傳遞到接收器。光源可以在已發(fā)射的光內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)，以支持光纖的兩端之間的通信?？梢酝ㄟ^在光纖的長(zhǎng)度上覆蓋的涂層來保護(hù)光纖不被刮傷和磨損。保護(hù)涂層可以經(jīng)由將保護(hù)涂層暴露于某一波長(zhǎng)的光能而被固化。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)涂層暴露于紫外線(UV)光時(shí)涂層固化?？梢员Ｗo(hù)紫外線光源免受在涂層固化期間由包圍光纖并且使光纖與光源隔離的固化管發(fā)出的蒸汽。然而，一段時(shí)間內(nèi)固化管可以被沉積物覆蓋，從而減少到達(dá)光纖的光能的量。一種減少固化管內(nèi)沉積物的方式可以基于固化管的使用時(shí)間周期性地更換固化管。然而，如果固化管沒有很快地被更換，保護(hù)涂層可能不會(huì)像期望的一樣固化。
[0002]美國(guó)專利申請(qǐng)5，418，369中描述了另一種處理固化管內(nèi)的沉積物的方式。描述了橢圓形反射室、紫外線光燈泡和放置在橢圓形反射室外的兩個(gè)紫外線檢測(cè)設(shè)備。其中描述了:第一紫外線傳感器監(jiān)控從紫外線燈泡發(fā)射的光量，第二紫外線傳感器監(jiān)控穿過固化管的光和避開固化管的光的平均值。然而，美國(guó)專利申請(qǐng)5，418，369中描述的橢圓形反射室和燈泡不會(huì)如期望的一樣有效，并且光檢測(cè)器的信噪比不會(huì)是期望的水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在這里，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述問題，并且已經(jīng)開發(fā)了一種用于監(jiān)控光纖固化管的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:橢圓形反射室；放置在橢圓形反射室的第一側(cè)的平行光源，平行光源的中心線偏離橢圓形反射室內(nèi)的光纖，使得來自平行光源的光不會(huì)沖擊光纖；以及定位在橢圓形反射室的第二側(cè)且與平行光源相對(duì)的光接收器。
[0004]通過感應(yīng)到來自平行光源的穿過固化管的光，可以提供固化管的減退的更精確的估計(jì)。此外，平行光源可以應(yīng)用于包括雙橢圓形反射室的光纖固化系統(tǒng)，雙橢圓形反射室可以比單橢圓形反射室更有效地集中光能。再者，平行光源沒有其他光源分散，使得檢查到的平行光源的信噪比可以大于其他類型的光源的信噪比。
[0005]本說明書可以提供數(shù)個(gè)優(yōu)點(diǎn)。特別地，本方法可以提供對(duì)固化管的減退的估計(jì)的改善。另外，本方法可以是對(duì)例如控制惰性氣體的流量的控制光纖固化系統(tǒng)的其他操作是有利的。此外，本方法還可以提供對(duì)保護(hù)光纖的涂層的更均勻的固化。
[0006]從以下【具體實(shí)施方式】或以下結(jié)合附圖的【具體實(shí)施方式】中，本說明書的以上優(yōu)點(diǎn)、其他優(yōu)點(diǎn)和特征將顯而易見。
[0007]應(yīng)當(dāng)理解的是，提供以上
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了以簡(jiǎn)化的形式引入概念的選擇，這些概念會(huì)在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述。并不意味著要求保護(hù)的主題的辨別關(guān)鍵或必要特征以及要求保護(hù)的主題的范圍由【具體實(shí)施方式】所附的權(quán)利要求來唯一地限定。此外，要求保護(hù)的主題并不限于解決上面所提到的或者本公開文本的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的執(zhí)行。
【附圖說明】
[0008]圖1示出了光纖固化系統(tǒng)的示意性說明圖；
[0009]圖2不出了光纖固化系統(tǒng)的子系統(tǒng)的不例圖；
[0010]圖3A示出了光纖固化系統(tǒng)的圖示了光能感應(yīng)端口的示例截面圖；
[0011]圖3B示出了光纖固化系統(tǒng)的圖示了光能感應(yīng)端口的示例縱向截面圖；
[0012]圖4示出了光纖固化系統(tǒng)的圖示了固化管透明度確定裝置的示例截面圖；
[0013]圖5示出了用于確定光纖固化系統(tǒng)輸出的光能的示例方法；以及
[0014]圖6示出了用于確定光纖固化系統(tǒng)中的固化管透明度或透射率的示例方法。
[0015]圖3A、圖3B和圖4以大致的比例示出。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本說明書涉及用于固化涂覆于光纖的涂層的光纖固化系統(tǒng)。圖1示出了光纖固化系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，該光纖固化系統(tǒng)包括朝向被涂層的光纖集中光的橢圓形反射室。來自供給至橢圓形反射室內(nèi)的光的能量用作固化涂覆于光纖的涂層。光纖固化系統(tǒng)可以包括如圖2所示的子系統(tǒng)?？梢越?jīng)由圖3所示的光感應(yīng)端口感應(yīng)橢圓形反射室內(nèi)的光能。光纖固化系統(tǒng)中的固化管的透明度和/或透射率可以經(jīng)由圖4中所示的設(shè)備確定。圖5描述了一種用于確定光纖固化系統(tǒng)輸出的光能的量的方法。最后，圖6描述了一種用于確定固化管的透明度或透射率的方法。
[0017]現(xiàn)在參考圖1，示出光纖固化系統(tǒng)的示意說明圖。在本實(shí)施例中，光纖固化系統(tǒng)是用于固化涂覆于單個(gè)光纖的光纖保護(hù)涂層。然而，在其他實(shí)施例中，該光纖固化系統(tǒng)可以是固化涂層的形式，所述涂層涂覆于配置在帶中的多個(gè)光纖。此外，這里描述的系統(tǒng)和方法可以適用于具有其他配置的光纖固化系統(tǒng)。
[0018]當(dāng)光纖固化系統(tǒng)100運(yùn)行時(shí)，涂有液體的光纖175被拉動(dòng)而通過主體133和固化管126。固化管126可以由石英玻璃或者允許光通過固化管126的其他材料形成。光能指向主體133的橢圓形反射室(未示出)內(nèi)的光纖175。光能固化保護(hù)涂層并在光纖175上形成固體保護(hù)層。在固化的過程中，當(dāng)保護(hù)涂層固化時(shí)，可能會(huì)從保護(hù)涂層發(fā)出蒸汽。蒸汽可能會(huì)在固化管126內(nèi)沉積，從而減小固化管126的透射率和降低光纖固化系統(tǒng)100的效率。惰性氣體，例如氮?dú)?N2),可以流過固化管126，以凈化來自固化管126的蒸汽。然而，即使惰性氣體正流過固化管126，可能會(huì)在固化管126上形成沉積物。
[0019]光纖固化系統(tǒng)100包括主體133，主體133包括橢圓形反射室(未示出)。主體133可以包括結(jié)合在一起的幾個(gè)截面。第一光源112和第二光源113與主體133結(jié)合并且沿長(zhǎng)軸170縱向配置。第一光源112沿朝向第二光源113的方向?qū)⒐庖龑?dǎo)到主體133內(nèi)。同樣地，第二光源113沿朝向第一光源112的方向?qū)⒐庖龑?dǎo)到主體133內(nèi)。因此，第一光源112和第二光源113兩者都將光能朝向固化管126引導(dǎo)。第一光源112和第二光源113可以被經(jīng)由冷卻管道130從冷卻裝置(未示出)供給的液體冷卻劑冷卻。第三光源122和第四光源123供給用于確定固化管126的透明度和/或透射率的光。光檢測(cè)器或光接收器被定位在主體133的一側(cè)105的相對(duì)側(cè)上，以接收來自第三光源122和第四光源123的光。應(yīng)該注意的是，盡管本實(shí)施例包括用于確定固化管126的透明度和/或透射率的兩個(gè)光源和兩個(gè)接收器，但其他實(shí)施例可以包括用于確定固化管126的透明度和/或透射率的I到N個(gè)光源和I到N個(gè)接收器。光纖114和115也被結(jié)合到主體133。
[0020]第一光源112和第二光源113可以包括多個(gè)發(fā)光陣列。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)發(fā)光陣列包括多個(gè)發(fā)光二極管(LED)。發(fā)光陣列可以被配置在沿著長(zhǎng)軸170的列中。例如，第一光源112和第二光源113可以包括配置在單列中的三個(gè)發(fā)光陣列，該單列包括三行并且沿長(zhǎng)軸170的方向形成。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一光源112和第二光源113可以構(gòu)造為不同數(shù)量的行和列的發(fā)光陣列。發(fā)光陣列將光能朝向主體133內(nèi)的光纖175引導(dǎo)。
[0021]左側(cè)光纖114和右側(cè)光纖115將第一光源112和第二光源113輸出的光能傳輸?shù)蕉鄠€(gè)光檢測(cè)器155?？蛇x地，左側(cè)光纖114和右側(cè)光纖115可以一起成組并輸入到單個(gè)光檢測(cè)器156。成列配置的左側(cè)光纖114進(jìn)入第一光源112和固化管126之間的主體133內(nèi)。成列配置的右側(cè)光纖115進(jìn)入第二光源113和固化管126之間的主體133內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，為第一光源112和第二光源113中的每個(gè)光陣列提供光纖。每個(gè)右側(cè)光纖115與相鄰的右側(cè)光纖115等距定位。同樣地，每個(gè)左側(cè)光纖114與相鄰的左側(cè)光纖114等距定位。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，第三光源122和第四光源123包括平行光源，例如激光。平行光源可以減小未指向?qū)?yīng)的光接收器的光量，使得可以改善用于檢測(cè)遮擋的、部分遮擋的或者透射率減小的固化管的信噪比。
[0023]圖1還示出橫截面AA、橫截面BB和橫截面CC的位置。在圖4中示出橫截面AA，在圖3A中示出橫截面BB，在圖3B中示出橫截面CC。橫截面AA示出了固化管的透明度和/或透射率系統(tǒng)的細(xì)節(jié)。橫截面BB示出了紫外線能量監(jiān)控系統(tǒng)的一部分的細(xì)節(jié)。橫截面CC示出了紫外線能量監(jiān)控系統(tǒng)的一部分的縱向視圖。
[0024]參照?qǐng)D2，不出光纖固化系統(tǒng)的子系統(tǒng)的不意圖。光纖固化系統(tǒng)100包括光子系統(tǒng)200、冷卻劑子系統(tǒng)202和惰性氣體子系統(tǒng)204。
[0025]光系統(tǒng)200包括與散熱器231熱交換的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光裝置210。在本實(shí)施例中，發(fā)光裝置210是多個(gè)發(fā)光二極管(LED)。每個(gè)LED210包括陽極220和陰極222。開關(guān)電源(未示出)經(jīng)由線路或者導(dǎo)體264為穩(wěn)壓器240供給48V的直流電。穩(wěn)壓器240經(jīng)由導(dǎo)體或者線路242為多個(gè)LED210的陽極220供給直流電。穩(wěn)壓器240還經(jīng)由導(dǎo)體或線路244電連接于多個(gè)LED210的陰極222。在一個(gè)實(shí)施例中，示出穩(wěn)壓器240接入地線260并且可以是降壓調(diào)節(jié)器。
[0026]示出控制器208與穩(wěn)壓器240電氣通信。在其他實(shí)施例中，如果必要，離散輸入生成裝置(discrete input generating device)(例如，開關(guān))可以代替控制器208?？刂破?08包括用于執(zhí)行指令的中央處理器(CPU) 290?？刂破?08還包括用于操作穩(wěn)壓器240的、用于與外部控制器228通信的以及用于操作其他設(shè)備的輸入和輸出(1/0)288。非暫時(shí)的可執(zhí)行指令可以被存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器292中，同時(shí)變量可以被存儲(chǔ)