Способ герметизации оптического волокна в корпусе


 


Владельцы патента RU 2548932:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)

Изобретение относится к области приборостроения и касается способа герметизации оптического волокна в корпусе. Способ заключается в нанесении анаэробного клея на место герметизации оптического волокна с последующим введением волокна в сквозное отверстие корпуса детали. После отверждения клея деталь нагружают давлением газа, при котором необходимо обеспечить ее герметичность. После этого на торцевую поверхность детали, включая место клеевого соединения волокна с корпусом, наносят новую порцию клея и со стороны этого торца прикладывают к детали повторную нагрузку давлением газа, при котором необходимо обеспечить ее герметичность. Технический результат заключается в повышении предельного давления, при котором сохраняется работоспособность места герметизации оптического волокна в корпусе. 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области аналитического и измерительного приборостроения и может быть использовано для передачи оптических сигналов к элементам волоконно-оптических линий связи, работающим под высоким давлением и большими ударными перегрузками, для обнаружения и определения концентраций газов или жидкостей в химической, нефтеперерабатывающей, газовой и других отраслях промышленности.

Известен способ герметизации оптического волокна (Патент RU 2312382, МПК G02B 6/44, опубл. 10.12.2007, БИ №34), выбранный в качестве аналога. Способ предусматривает использование корпуса, имеющего отверстие, наличие двух уплотнительных полос отдельно от указанного корпуса. Часть одного или более оптических волокон размещают между уплотнительными полосами и прикладывают к ним давление и/или проводят термическую обработку, в результате чего получают герметизирующий элемент. Затем устанавливают герметизирующий элемент в отверстие корпуса и прикладывают к нему давление и/или проводят термическую обработку для герметизации указанного отверстия полосами. Возможна другая последовательность при герметизации. Уплотнительные полосы и оптическое волокно размещают в отверстии корпуса и прикладывают к нему тепло и/или давление так, чтобы герметизировать отверстие полосами и герметизировать полосы вокруг волокна. В результате может быть получен корпус, в который герметично введено оптическое волокно при помощи уплотнительных полос. Описанный способ используется в основном при производстве электронных компонентов.

Недостатком способа является то, что его затруднительно использовать при высоких давлениях исследуемой среды (тысячи атмосфер), поскольку уплотнительные полосы выполнены из полимерных материалов и не обладают достаточной прочностью.

В качестве прототипа выбран способ герметизации оптических волокон, указанный в патенте RU 2248023, МПК G02B 6/38, опубл. 10.03.2005, №7. Способ герметизации оптического волокна в корпусе заключается в нанесении на оптическое волокно упругого уплотнителя с применением клея. Уплотнительный элемент выполняют с конусной наружной поверхностью у одного из торцов. Вводят оптическое волокно с уплотнителем конусным торцом в сквозное отверстие корпуса и уплотняют в корпусе при помощи поджимной гайки. Такой способ герметизации обеспечивает герметичность соединения оптического волокна с корпусом при давлениях до 15 МПа.

Недостатком прототипа является то, что герметизация оптического волокна по данному способу не обеспечивает работоспособность соединения волокна с корпусом при давлениях выше 15 МПа.

Задачей настоящего изобретения является повышение предельного давления, при котором сохраняется работоспособность места герметизации оптического волокна в корпусе.

При использовании изобретения достигается следующий технический результат:

- возможность исследования параметров среды (газа или жидкости), находящейся под давлением до 400 МПа, за счет повышения надежности герметизации оптического волокна в корпусе;

- повышение точности измерения параметров исследуемой среды за счет возможности герметичной установки нескольких оптических волокон в одном корпусе;

- простота и экономичность способа герметизации.

Для решения поставленной задачи и достижения технического результата предлагается способ герметизации оптического волокна в корпусе, заключающийся в нанесении клея на место герметизации оптического волокна с последующей установкой волокна в сквозное отверстие корпуса, в котором, согласно изобретению, на место герметизации наносят слой анаэробного клея. После его отверждения корпус плавно нагружают давлением газа, при котором необходимо обеспечить герметичность, затем давление сбрасывают и на торцевую поверхность корпуса (содержащую место герметизации), включая место соединения волокна с корпусом, повторно наносят слой клея, и со стороны этого торца повторно прикладывают к корпусу нагрузку давлением газа, при котором необходимо обеспечить герметичность соединения. В качестве анаэробного клея используют клей «Анатерм-111» или «Анатерм-112».

Для ускорения отверждения клея возможен нагрев области герметизации до 50-60°C в течение 3-4 часов, что обеспечивает полное застывание клея в данной области.

Заявляемый способ позволяет герметизировать одновременно более одного оптического волокна.

При применении анаэробного клея для герметизации оптического волокна используется его свойство отверждаться в узких зазорах и не застывать на большой площади поверхности. Герметизация оптического волокна в корпусе осуществляется посредством приложения давления газа, при этом герметизация оптического волокна осуществляется в два этапа.

Первый этап герметизации заключается в нанесении клея на поверхность оптического волокна, после чего оптическое волокно устанавливается в соответствующее отверстие в корпусе. Анаэробный клей отверждается, находясь в узком зазоре между корпусом и оптическим волокном. Для ускорения отверждения клея возможен нагрев области герметизации до 50-60°C в течение 3-4 часов, что обеспечивает полное застывание клея в данной области. После отверждения клея на корпус, с вклеенным в него оптическим волокном, подается давление газа, величина которого равна предельному давлению среды, при котором соединение оптического волокна с корпусом должно остаться герметичным (рабочее давление). В результате воздействия давления в клеевом слое возникают трещины, которые могут привести к разгерметизации клеевого соединения при рабочих нагрузках. После этого производится второй этап герметизации путем повторного нанесения клея. На этом этапе анаэробный клей наносится на торцевую поверхность корпуса, включая место клеевого соединения волокна с корпусом, т.е. на место соединения оптического волокна и металлического корпуса и окружающую ее поверхность. Затем со стороны этого торца к корпусу плавно прикладывают повторную нагрузку давлением газа, при котором необходимо обеспечить его герметичность. Нанесенный на поверхность клей продавливается давлением газа в щели первичного клеевого соединения, где происходит его застывание. При образовании в результате возрастающей нагрузки новых дефектов происходит их устранение за счет проникновения в них под давлением новой порции клея. Таким образом, постепенно повышая давление газа, удается получить герметичное клеевое соединение при необходимом давлении. После проведения повторной герметизации излишки незастывшего клея удаляются с поверхности оптического волокна и поверхности детали. После этого производится нагрев детали до 50-60°C (в течение 3-4 часов) для полного застывания клея.

Заявляемым способом изготовлены экспериментальные образцы, содержащие в корпусе из нержавеющей стали два оптических волокна, была произведена герметизация двух оптических волокон. На боковую поверхность оптических волокон был нанесен анаэробный клей «Анатерм-111» (ТУ 2257-274-00208947-96), после чего они были установлены в сквозные отверстия корпуса. По прошествии 24 часов корпус нагревали до 60°C в течение 4 часов для ускорения застывания клея. Затем нагружали давлением, стремясь достигнуть величины 400 МПа, разгерметизация клеевого соединения прошла при давлении 180 МПа. После этого на торцевую поверхность корпуса, включая место клеевого соединения волокна с корпусом, нанесли слой анаэробного клея. Повторное плавное приложение давления 400 МПа и выдержка при нем в течение 5 мин привели к устранению образовавшихся трещин в клеевом соединении. В результате чего полученное соединение осталось герметичным. После процедуры герметизации остатки клея были удалены с поверхности. По прошествии 24 часов корпус нагревали до 60°C в течение 4 часов для ускорения застывания клея. В результате было получено герметичное соединение, позволяющее исследовать параметры рабочей среды, находящейся под давлением до 400 МПа.

Отметим здесь некоторые характерные особенности заявляемого метода:

- простота и экономичность способа герметизации;

- возможность герметизации множества оптических волокон в одном корпусе;

- использование анаэробного клея в качестве герметизирующего элемента;

- герметизация осуществляется посредством воздействия температуры и приложения давления к клеевому соединению.

1. Способ герметизации оптического волокна в корпусе, заключающийся в нанесении клея на место герметизации оптического волокна с последующей установкой волокна в сквозное отверстие корпуса, отличающийся тем, что на место герметизации наносят слой анаэробного клея, после его отверждения корпус нагружают давлением газа, плавно увеличивая его до величины, при которой необходимо обеспечить ее герметичность, затем на торцевую поверхность корпуса, включая место соединения волокна с корпусом, наносят слой клея и со стороны этого торца прикладывают к корпусу повторную нагрузку давлением газа, при котором необходимо обеспечить герметичность.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве анаэробного клея используется клей «Анатерм-111» или «Анатерм-112».

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для ускорения отверждения клея производят нагрев области герметизации до 50-60°C в течение 3-4 часов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что одновременно осуществляют герметизацию более одного оптического волокна в корпусе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области устройств для установки и монтажа оптических волокон или оптических кабелей. Устройство для размещения кабеля содержит корпус, кабельную катушку и отрезок волоконно-оптического кабеля.

Изобретение относится к гибким конструкциям, предназначенным для укладки кабеля в кабелепровод. .
Изобретение относится к производству волоконно-оптических изделий, а именно к технологии получения гибких регулярных жгутов волокон (ГРЖВ) с различной степенью разрешения для использования в оптических и электронно-оптических системах для передачи и трансформации изображения, в частности в эндоскопах.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения потерь оптической мощности на кабельной вставке при ремонте оптического кабеля на смонтированном элементарном кабельном участке.

Изобретение относится к волоконно-оптическим линиям и может быть использовано для оперативного ремонта поврежденных участков оптического кабеля и последующего полного его восстановления без перерывов в связи для первоочередных абонентов.

Изобретение относится к волоконной оптике, а точнее к оснастке для проведения технологических работ с волоконно-оптическими элементами, выполненными в виде световодов (ВОС) и кабелей (ВОК), и может быть использовано, в частности в процессе нанесения оптических покрытий на торцы концевых участков ВОС и ВОК.

Изобретение относится к световодам, в частности к способам соединения многоволоконных кабелей, и позволяет снизить вносимые потери путем обеспечения ввода и контроля излучения при юстировке через полные отрезки соединяемых кабелей.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет уменьшить габариты устр-ва, выполненного в виде трехсекционного барабана 1. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить точность контроля световодов . .

Изобретение относится к модульной системе крепления для волоконно-оптических кассет, набору частей для модульной системы. Технический результат - создание универсальной системы крепления для волоконно-оптических кассет с возможностью подбора ее размера и обеспечения требуемых функций управления оптическими волокнами. Достигается тем, что модульная система (7) крепления для волоконно-оптических кассет (10) содержит: по меньшей мере, один центральный модуль (21) для крепления волоконно-оптических кассет, выполненный с возможностью его расположения бок о бок с множеством центральных модулей для крепления волоконно-оптических кассет, при этом центральный модуль дополнительно содержит фиксирующую структуру (34, 35) для крепления, по меньшей мере, одного дополнительного модуля (41, 51) управления волокнами к центральному модулю. В настоящем изобретении предлагаются также набор частей для модульной системы крепления волоконно-оптических кассет, а также органайзер для оптических волокон. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к системам и способам крепления волоконно-оптических кабелей к корпусам и другим конструкциям. Заявленная система крепления кабеля содержит блок крепления оболочки, имеющий участок для зажатия оболочки и блок крепления упрочняющих элементов, установленный на блоке крепления оболочки. Блок крепления упрочняющих элементов содержит участок крепления упрочняющего элемента, который определяет крепежное отверстие и входной паз, проходящий наружу из крепежного отверстия. Входной паз имеет первый открытый торец, расположенный около крепежного отверстия, и второй открытый торец, смещенный относительно крепежного отверстия. Входной паз обеспечивает свободный доступ в крепежное отверстие. Крепежный элемент приспособлен для вставки в крепежное отверстие. Технический результат - упрощение крепления упрочняющих элементов волоконно-оптических кабелей. 3 н. и 12 з.п. ф-лы,12 ил.

Изобретения относится к системе обеспечения замкнутой камеры для сращивания оптических волокон в зонах повышенного риска. Система содержит замкнутую камеру и устройство продувки для продувки внутреннего пространства камеры под давлением. Устройство продувки содержит узел обеспечения давления, воздухонагнетающее устройство и приборы для измерения давления. Верхняя сторона камеры выполнена с возможностью быть использованной в качестве ее съемной крышки. В камере устанавливают устройство для термического сращивания оптических волокон и размещают оптоволоконные кабели, затем устанавливают в рабочее положение и блокируют в этом положении съемную крышку замкнутой камеры и герметизируют камеру. Устройство продувки замещает легковоспламеняющийся газ воздухом или инертным газом. За счет поддерживания внутри камеры положительного избыточного давления предотвращается попадание в замкнутую камеру легковоспламеняющихся газов. Технический результат - безопасность при производстве работ даже в зонах повышенного риска. Также раскрывается способ сращивания оптических волокон. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к приемным устройствам для оптического волокна. Полностью автоматическое приемное устройство для оптического волокна соединено с резаком для оптического волокна. Оно содержит первый корпус (1) и второй корпус (2). Первый корпус содержит первый поддон (11), вмещающий оптическое волокно, и первую крышку (12). Первая крышка шарнирно соединена с верхним концом первого поддона. Первая крышка оснащена верхней катушкой (121) для втягивания оптического волокна. Первый поддон оснащен нижней катушкой (13) для втягивания оптического волокна, которая соответствует верхней катушке для втягивания оптического волокна. Верхняя катушка для втягивания оптического волокна и нижняя катушка для втягивания оптического волокна соединены с возможностью равномерного вращения на открытом конце первого корпуса. Второй корпус содержит поворотный блок приемного устройства, компонент передачи и рычаг (26) приемного устройства. Поворотный блок приемного устройства, компонент передачи и рычаг приемного устройства подвижно соединены во втором корпусе. Поворотный блок приемного устройства жестко соединен с крышкой резака для оптического волокна. Компонент передачи подвижно соединен с поворотным блоком приемного устройства. Компонент передачи является однонаправленной передачей и подвижно соединен с нижней катушкой для втягивания оптического волокна. Рычаг приемного устройства подвижно соединен с первой крышкой. Шестерня внутреннего зацепления из приемного устройства имеет большое передаточное отношение. Длина оптического волокна на катушке увеличена. Основная часть приемного устройства глубже и может вмещать больше отходов оптического волокна. Техническим результатом изобретения является возможность создания полностью автоматического приемного устройства для оптического волокна, обеспечивающего простоту в эксплуатации, значительное улучшение эффективности работы оператора, возможность вмещения большего количества отходов, возможность увеличения длины оптического волокна на катушке. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх