Автоматизация процессов технического контроля качества специальных волоконных световодов на этапах производства

• Автор: Константинов, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ОГЛАВЛНИЕ
Введение
1. Общие положения и состояние проблемы
1.1 Контроль качества на этапах производства специальных световодов
1.2 Системы автоматического контроля качества на производствах волоконных световодов
1.3 Итоговый рефлектометрический контроль специальных анизотропных волоконных световодов
1.4 Мировой опыт модификации и моделирования процесса рефлектометрии
1.5 Постановка задачи построения АСТК, ее подсистем и модулей
Выводы по главе
2. Моделирование процесса рефлектометрии волоконного световода
2.1 Постановка задачи моделирования процесса рефлектометрии волоконного световода
2.2 Описание основных свойств модели
2.3 Исходные данные для моделирования
2.4 Результаты моделирования
2.5 Программная реализация модели
2.6 Место модели в общей концепции автоматизированной
системы
2.7 Выводы по главе
3. Модификация методов итогового контроля специальных волоконных световодов
3.1 Поляризационная рефлектометрия

3.2 Автоматизированная корреляционная обработка рефлектограмм
3.2.1 Описание и оценка работоспособности
модифицированного метода
3.2.2 Результаты применения модифицированного корреляционного метода для анализа рэлеевских рефлектограмм
3.2.3 Результаты применения модифицированного корреляционного метода для анализа поляризационных рефлектограмм
3.3 Выводы по главе
4. Автоматизированная система контроля качества на этапах производства
4.1 Описание общей концепции системы
4.2 Подсистема, предназначенная для измерения диаметра заготовок ВС
4.3 Подсистема корреляционного анализа границ слоев в заготовках ВС
4.4 Подсистема автоматизации процесса поляризационной рефлектометрии
4.5 Хранение и визуализация данных в АСТК качества ВС
4.6 Обработка данных в АСТК качества ВС
4.7 Результаты эксплуатации пилотной версии АСТК качества ВС
4.8 Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложение
Введение
Технический контроль качества специальных волоконных световодов (ВС) ввиду сложности и разнообразия технологий их производства является одной из важнейших задач при производстве волоконно-оптических компонентов и датчиков. Большое количество типов конструкций специальных ВС требует постоянного развития существующих и создания новых методик контроля.
Малые объемы производства отдельно взятого типа волоконного световода требуют гибкости автоматизированной системы технического контроля качества, способности ее быстрой перестройки с одного вида ВС на другой. Сложная по сравнению с телекоммуникационными волоконными световодами конструкция специальных ВС требует совершенствования существующих методик и методов технического контроля качества. Особенность процесса производства на всех стадиях требует обработки большого числа параметров технологического процесса, сопоставления их с данными, полученными в исследовательской лаборатории. Необходимость контроля каждого образца, возникающая при отработке технологии производства нового типа ВС, увеличивает длительность процесса исследования. При этом объемы получаемых данных серьезно осложняют унификацию, сохранение, отображение, визуализацию и анализ данных, делают невозможным в ручном режиме принимать решение об изменении параметров технологического процесса.
Автоматизация операций технического контроля на этапах производства специальных ВС, таким образом, является актуальной задачей.
Объектом исследования являются технологические процессы производства специальных волоконных световодов.
Предметом исследования являются методы контроля качества специальных волоконных световодов на этапах производства.

Выражением (2.1) описывается изменение мощности фрагмента импульса при следовании к дальнему (от источника) торцу световода. В каждой точке ВС происходит отражение света в обратном направлении:

В=ВХ&

О _ Ы и В 2= В2/з
2- 23 д| В]%=В/2
Вг=РъЪА Въ в3/4
в=вАг5 в5=в5/:;
Т>4 — т 45
В -ГЬ /е

Выделим в предложенной схеме моменты Г2..Л. В обратном направлении 1-й фрагмент световода в эти моменты времени проходят следующие части импульса:
Д : В1, = Я /, = /',/<. /, = Г. Г.Ь. Г,;
Д: Л =Л/2 =д/3/2 = га/зЛ =Д/А/зЛ =ДД/АДЛ; (2.3) Д: в1"! = ГоД/зЛЛ/А/бЛЛЛЛ
Тогда для Д выражение моясет быть записано следующим образом:
Д %-,П«)2 (2.4)

Полученное выражение может быть представлено в качестве рефлектограммы. Однако использование импульсов короткой длины (ЛГ ) не всегда уместно, поэтому для достижения нужного качества рефлектограммы выполняют зондирование более длительными импульсами. Допустим, что зондирование производится импульсами более продолжительными, чем длина фрагмента.
Амплитуды отражений от различных частей импульса складываются свежующим образом [11]:
А2 = А,2 + А2 + 2Д4 со8(2 - <рх), (2.5)