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2021-06-17
光纤预制棒生产对质量流量控制器的要求
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光纤预制棒是制造光纤的主要原料,简称预制棒。预制棒的质量是否稳定,很大程度上受设备的影响。而质量流量控制器( MFC, mass flow contoller) 又是影响预制棒生产设备稳定性的重要因素。当今预制棒的制造方法主要是气相沉积法,而最适合于测量和控制气体质量流量的是量热式MFC。旁路管热式MFC作为量热式MFC的一种,它在主管道上并联有一只口径较小的旁路管道,测量流量用的加热和感温元件只作用在旁路上,而主管道中的气流又以层流的方式流动,相对于其他形式的量热式MFC来说,它的测量准确度更高。所以这种形式的MFC在预制棒制造设备中用得最普遍。下面着重介绍这种形式的MFC及预制棒生产对这样的MFC的要求。






旁路管热式MFC的阀门一般有3种形式:热膨胀式、电磁阀式和压电阀式。热膨胀式的优点是阀门中没有运动部件,阀门的尺寸可以做得很小,但缺点是这种阀门的响应时间长(典型值为7 s左右),而且只能做成常开阀,不利于安全。电磁阀式的优点是:响应时间短(典型值为0.5 s左右) ,既可以做成常开的,也可以做成常关的。它是目前的旁路管热式MFC中最常用的阀门形式。其缺点是阀门中有运动部件,经常受摩擦后磁性颗粒物质会被带入气流中,造成污染。最近几年, Millipore等公司已经开发出使用隔膜阀取代电磁阀的FC2950型MFC,它可以消除电磁阀的- -些缺点,但是隔膜阀式的MFC价格更贵。,压电式阀门的优点是响应快,响应时间小于0.3s,缺点是:冲击很小,适用的温度范围小,需要很高的电压,对湿度的感应非常灵敏,运动部件非常复杂,弹簧压动时会产生颗粒物质,造成污染。




预制棒生产对设备管路的洁净度有很高的要求,所以一般在制棒结束后,还要通过MFC对相应的管路进行吹扫,所以这种设备中的MFC永远处于工作状态。好的MFC应该非常可靠,连续运行几年都不需要维修。预制棒的棒与棒之间各参数的重复性,很大程度上取决于MFC的重复性。一般来说,预制棒生产所需的MFC要求每次测量和控制的重复性应优于满量程的+2%