Программное управление автоматизированным комплексом, отслеживающим равномерность осаждения редкоземельных металлов в стеклянной «заготовке» оптоволокна, разработали исследователи из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) и Пермского федерального исследовательского центра (ПФИЦ) УрО РАН, 2 ноября сообщает пресс-служба ПНИПУ.

Комплекс позволит использовать в производстве оптокабеля только высококачественные заготовки и сократить средства предприятий за счет снижения брака.

Результаты исследования системы управления комплексом ученые представили в статье «Система управления процессом контроля концентрации активной примеси в преформах волоконных световодов», опубликованной в журнале «Вестник ПНИПУ. Электротехника, информационные технологии, системы управления» (2022).

Волоконные световоды в настоящее время широко применяются в многоканальных системах передачи информации, кабельном телевидении, связи, локальных вычислительных сетях, телемеханике, а также в медицине.

При создании световода его стеклянные «заготовки» покрывают редкоземельными металлами. Во избежание брака этот процесс необходимо на выходе контролировать.

Один из разработчиков, старший преподаватель кафедры «Общая физика» Пермского Политеха Константин Латкин пояснил задачу исследования:

«Производство волоконных световодов является сложным и дорогостоящим из-за цен на сырье и затрат на эксплуатацию оборудования. На начальном этапе изготовления используют стеклянные заготовки. На них наносят примеси из редкоземельных металлов. Важно отслеживать, равномерно ли они распределяются на кварцевой трубе».

Равномерность определяют с помощью автоматизированного комплекса люминесцентной фотометрии, который определяет концентрацию металлов. Ученые ПНИПУ разработали для этого комплекса систему управления и вычислительную систему.

Ранее существовавшие системы контроля отслеживали только качество самого оптоволокна или уже готового волновода, некоторые из них требовали при этом использования токсичных и пожароопасных жидкостей, что, в свою очередь, требовало последующую чистку деталей.

«Измерения системы управления с дополнительными вычислениями помогают „провести отбраковку“ некачественных заготовок световодов и не использовать их на дорогостоящих этапах производства. Наша разработка позволяет значительно сэкономить средства предприятий и снизить время цикла производства. Вычислительная система позволила достичь точных измерений с погрешностью в 5%», — отметил Константин Латкин.

Установки собирались специалистами лаборатории ПФИЦ УРО РАН. Они могут применяться предприятиями при серийном изготовлении волоконных световодов. Программное управление автоматизированным комплексом, разработанное в Пермском Политехе, уже используется в реальной системе на производстве световодов в кластере «Фотоника» в Перми.