Όταν οι άνθρωποι μιλούν γιαπώς να δοκιμάσετε το καλώδιο οπτικών ινών, συνήθως σημαίνουν ίχνη OTDR, απώλεια εισαγωγής ή πιστοποίηση συνδέσμου μετά την εγκατάσταση.
Στην πραγματικότητα, ξεκινούν σοβαρές δοκιμές καλωδίωνπολύ νωρίτερα, πριν καν το σακάκι του καλωδίου, τα μέλη δύναμης και η θωράκιση υπάρχουν. Ένα από τα πιο σημαντικά βήματα για τηνμελλοντικό καλώδιοείναι τοδοκιμή αντοχής οπτικών ινών– μια δοκιμή μηχανικής αντοχής σε γυμνές ίνες που αποφασίζει πόσο αξιόπιστο θα είναι το τελικό καλώδιο οπτικών ινών κατά το τράβηγμα, την κάμψη και τη μακροχρόνια συντήρηση.
Σε αυτό το άρθρο εστιάζουμε σε αυτό το μοναδικό βήμα:
πώς να δοκιμάσετε το καλώδιο οπτικών ινώνσε επίπεδο ινών, ελέγχοντας την απόδειξη-αντοχή δοκιμής των ινών που μπαίνουν μέσα στο καλώδιο.
Πώς να δοκιμάσετε το καλώδιο οπτικών ινών για δοκιμαστική αντοχή-;
Στην πράξη, η απόδειξη-αντοχής δοκιμής ελέγχεται σε επίπεδο ινών, πριν από την καλωδίωση. Κάθε γυμνή ίνα που θα εισέλθει σε ένα καλώδιο οπτικών ινών τεντώνεται σε όλο το μήκος της σε μια καθορισμένη τάση εφελκυσμού (για παράδειγμα 0,69 GPa / 100 kpsi). Οποιαδήποτε ίνα δεν μπορεί να επιβιώσει από αυτήν την καταπόνηση σπάει και απορρίπτεται, και μόνο οι ίνες που περνούν αυτή τη δοκιμή στεγανότητας πλήρους μήκους επιτρέπονται στον πυρήνα του καλωδίου, διασφαλίζοντας ότι το τελικό καλώδιο μπορεί να αντέξει ονομαστικά έλξη, κάμψη και μακροχρόνια φορτία συντήρησης.
Πού ταιριάζει η δοκιμή απόδειξης στη δοκιμή καλωδίων οπτικών ινών;
Ένας απλοποιημένος κύκλος ζωής του ακαλώδιο οπτικών ινώνμοιάζει με αυτό:
Στάδιο γυμνών ινών
Σχέδιο ινών
Δοκιμή αντοχής οπτικών ινών (μηχανικός έλεγχος μελλοντικών ινών καλωδίων)
Οπτικές δοκιμές σε γυμνή ίνα (εξασθένηση, γεωμετρία, διασπορά)
Στάδιο κατασκευής καλωδίων
Δοκιμασμένες ίνες με προστασία-σε χαλαρούς σωλήνες ή κορδέλες
Προσθήκη εξαρτημάτων αντοχής, πληρωτικών, υδατοφράξεων-και μπουφάν
Μηχανικές δοκιμές σε τελειωμένο καλώδιο(εφελκυσμός, σύνθλιψη, κρούση, κάμψη, κύκλος θερμοκρασίας)
Οπτικές δοκιμές σε τελειωμένο καλώδιο(εξασθένιση, πρόσθετη απώλεια μετά από μηχανικές δοκιμές)
Στάδιο ανάπτυξης πεδίου
Έλεγχος τάσης εγκατάστασης
Δοκιμή αποδοχής: OTDR, απώλεια εισαγωγής, ανακλαστικότητα
Περιοδικοί έλεγχοι κατά τη διάρκεια ζωής του καλωδίου
Οδοκιμή αντοχής οπτικών ινώνανήκει στοστάδιο γυμνών ινών, αλλά τα αποτελέσματά του «ψούνται» στο καλώδιο για πάντα:
Κάθε ίνα μέσα σε ένα καλώδιο οπτικών ινών έχει ένα από τα δύοπέρασεένα τεστ απόδειξης σε καθορισμένο επίπεδο τάσης, ή έχειαπέτυχε και αφαιρέθηκε.
Μόλις αυτές οι ίνες κολλήσουν σε ένα καλώδιο, δεν μπορείτε να επαναλάβετε αυτό το βήμα ελέγχου. Το μηχανικό περιθώριο του καλωδίου έχει ήδη αποφασιστεί.
Όταν λοιπόν λέμε"πώς να δοκιμάσετε το καλώδιο οπτικών ινών για απόδειξη-αντοχή δοκιμής", πραγματικά περιγράφουμε πώς ο κατασκευαστής δοκιμάζει και φιλτράρει τις ίνες που θα καθορίσουν τη συμπεριφορά του καλωδίου υπό τάση.
Τι είναι μια δοκιμή απόδειξης οπτικών ινών (από άποψη καλωδίου);
Από τη σκοπιά της μηχανικής θραύσης, μια δοκιμή απόδειξης είναι μια δοκιμή εφελκυσμού σε γυαλί με επιφανειακά ελαττώματα.
Από ακαλώδιο οπτικών ινώναπό την άποψη, είναι πιο απλό να το σκεφτείς ως εξής:
Ο κατασκευαστής τεντώνει κάθε ίνα σε ένα καθορισμένο επίπεδο τάσης (για παράδειγμα0,69 GPa / 100 kpsi) σε όλο το μήκος του.
Οποιαδήποτε ίνα δεν μπορεί να επιβιώσει από αυτό το στρες θα σπάσει και θα σπάσεινα μην χρησιμοποιηθεί ποτέμέσα σε ένα καλώδιο οπτικών ινών.
Έτσι η δοκιμή απόδειξης λειτουργεί ως αμηχανική πύλη ασφαλείαςμεταξύ γυμνού γυαλιού και τελειωμένου καλωδίου:
Οι ίνες που είναι πολύ αδύναμες για να επιβιώσουν κατά το τράβηγμα και το χειρισμό του καλωδίου αφαιρούνται έγκαιρα.
Οι ίνες που εισέρχονται στον πυρήνα του καλωδίου έχουν αποδείξει τουλάχιστον την καθορισμένη αντοχή δοκιμής-.
Η λεπτομερής ενότητα "1.1.1 Δοκιμή απόδειξης- αντοχής οπτικών ινών" εξηγεί ακριβώς πώς λειτουργεί αυτό όσον αφορά τα ελαττώματα, τη δυναμική κόπωση και την ανάπτυξη ρωγμών. Οι επόμενες ενότητες μεταφράζουν αυτή τη θεωρίαπρακτικές συνέπειες για το καλώδιο.
Απόδειξη-Δοκιμή αντοχής οπτικών ινών
Ορισμός και σκοπός της απόδειξης οπτικών ινών-Δύναμη δοκιμής
Στις οπτικές ίνες που χρησιμοποιούν πυριτικό γυαλί ως μέσο, αναπόφευκτα υπάρχουν ελαττώματα διαφορετικών μεγεθών, ειδικά ρωγμές στην επιφάνεια της ίνας. Το μέγεθος και το σχήμα τέτοιων ελαττωμάτων κατανέμονται τυχαία. Προκειμένου να διασφαλιστεί η αντοχή των πρακτικών οπτικών ινών, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί ο έλεγχος ισχύος των οπτικών ινών εντός ή εκτός γραμμής μετά το σχέδιο, ώστε να εξαλειφθούν οι οπτικές ίνες των οποίων η ισχύς είναι χαμηλότερη από την καθορισμένη τιμή και να διασφαλιστεί ότι οι ίνες που φεύγουν από το εργοστάσιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε καταστάσεις φορτίου κάτω από τη δοκιμή {4}.
Το πρότυπο Bellcore GR-20-CORE ορίζει ότι η οπτική ίνα πρέπει να περάσει μια δοκιμή στεγανότητας οπτικών ινών πλήρους μήκους στα 0,69 GPa (100 kpsi).
Η δοκιμή αντοχής οπτικών ινών εφαρμόζει μια δοκιμή διαλογής με τάση 100 kpsi σε κάθε σημείο σε όλο το μήκος της ίνας, έτσι ώστε οι ίνες που δεν μπορούν να αντέξουν αυτήν την τάση (που ισοδυναμεί με ρωγμές μεγαλύτερες από 1 μm) θα σπάσουν στα αδύνατα σημεία τους, ενώ οι ίνες που περνούν τη δοκιμή δοκιμών μπορεί να είναι εγγυημένη ότι λειτουργούν χαμηλότερα από το κανονικό επίπεδο δοκιμής {2} κάτω από το κανονικό επίπεδο αντοχής{2}.
Συμπεριφορά δυναμικής κόπωσης κατά τη διάρκεια δοκιμής απόδειξης οπτικών ινών
Στην πραγματικότητα, η διαδικασία απόδειξης-της ίδιας της οπτικής ίνας είναι μια διαδικασία δυναμικής κόπωσης. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής-απόδειξης, υπό την επίδραση της πίεσης δοκιμής-απόδειξης, οι ρωγμές στην ίνα θα αυξηθούν, μειώνοντας περαιτέρω την αντοχή της ίνας. Η μείωση της αντοχής της ίνας κατά τη διαδικασία δυναμικής κόπωσης μπορεί να εκφραστεί με τον ακόλουθο τύπο:
Sf⁻² − Si⁻²=− 1/B ∫₀ᵗ [σ(t)]ⁿ dt (1-1)
Δυναμική εξίσωση κόπωσης για την υποβάθμιση της αντοχής των ινών
όπου Si είναι η ισχύς της ίνας πριν από τη δοκιμή-απόδειξης.
Sf είναι η αντοχή της ίνας μετά από δοκιμή-απόδειξης.
σ είναι η τάση που εφαρμόζεται κατά τη δοκιμή στεγανότητας οπτικών ινών.
Τα n και B είναι σταθερές που περιγράφουν την ανάπτυξη ρωγμών.
Κατά τη διάρκεια της δοκιμής-απόδειξης, η πίεση που εφαρμόζεται σε κάθε σημείο της ίνας περιλαμβάνει τρεις διαδικασίες: φόρτωση, συγκράτηση και εκφόρτωση (όπως φαίνεται στο Σχήμα. 1-1). Η αλλαγή στην αντοχή των ινών πριν και μετά τη δοκιμή-απόδειξης δίνεται από:
Sf-²=Si-2 − 1/B [σp⁽5+14 / ((n+1)σ1) + σpⁿ t_d + σp⁽5+14 / ((n+1)σ2)]
Σχέση μεταξύ της αντοχής των ινών πριν και μετά τη δοκιμή απόδειξης
όπου σ1 είναι ο ρυθμός αύξησης της τάσης στην περιοχή φόρτωσης, άρα ο χρόνος φόρτωσης είναι t1=σp / σ1;
σ2 είναι ο ρυθμός μείωσης της τάσης στην περιοχή εκφόρτωσης, επομένως ο χρόνος εκφόρτωσης είναι t2=σp / σ2;
Το σp είναι το τεστ απόδειξης-.
t_d είναι ο χρόνος διατήρησης υπό φορτίο.
Από τις καμπύλες που φαίνονται στο Σχήμα. 1-1 μπορεί να φανεί ότι, στις περιοχές φόρτωσης και συγκράτησης, όλες οι ίνες των οποίων η αντοχή είναι χαμηλότερη από την δοκιμαστική πίεση σp (συμπεριλαμβανομένης της μείωσης αντοχής που προκαλείται από δυναμική κόπωση σε αυτήν την περιοχή) θα σπάσουν, όπως υποδεικνύεται από τις καμπύλες a και b. Ωστόσο, δύο καταστάσεις μπορεί να συμβούν στην περιοχή εκφόρτωσης: η μία είναι όπως φαίνεται στην καμπύλη c, όπου η ίνα σπάει στην περιοχή εκφόρτωσης λόγω μείωσης της αντοχής που προκαλείται από δυναμική κόπωση. το άλλο είναι όπως φαίνεται από την καμπύλη d, όπου η αντοχή μειώνεται κάτω από την απόδειξη-δοκιμαστική τάση σp λόγω δυναμικής κόπωσης κατά την εκφόρτωση, αλλά η ίνα εξακολουθεί να περνά τη δοκιμή απόδειξης χωρίς να σπάσει. Ως αποτέλεσμα, ακόμη και σε ίνες που έχουν περάσει το τεστ απόδειξης, ενδέχεται να εξακολουθούν να υπάρχουν τοποθεσίες όπου η αντοχή είναι χαμηλότερη από την πίεση δοκιμής-απόδειξης, γεγονός που οδηγεί σε τοπική ακύρωση της δοκιμής απόδειξης.
Επίδραση του χρόνου εκφόρτωσης και της απόδειξης-Πίεσης δοκιμών στα αποτελέσματα διαλογής
Για την κατανόηση αυτού του προβλήματος, μπορούν να ληφθούν δύο προσεγγίσεις. Το ένα είναι να ελαχιστοποιηθεί ο χρόνος εκφόρτωσης στη δοκιμή αντοχής οπτικών ινών. αυτός είναι ένας από τους κύριους τεχνικούς δείκτες για τον σύγχρονο εξοπλισμό δοκιμών-απόδειξης οπτικών ινών. Το άλλο είναι να επιλέξετε μια κατάλληλη πραγματική δοκιμαστική πίεση-σύμφωνα με διαφορετικά επίπεδα δοκιμής απόδειξης-και χρόνους εκφόρτωσης. Για παράδειγμα, σύμφωνα με την εμπειρία της Mingxun Company, μια οπτική ίνα με ελάχιστη απόδειξη-αντοχή δοκιμής 0,7 GPa περνά από δοκιμασία δοκιμών στα 0,73 GPa (με τιμή ουράς λογοκρισίας περίπου 4,3% και χρόνο εκφόρτωσης 75 ms) και οπτική ίνα με ελάχιστη ισχύ απόδειξης 11}}{0 GPa. proof-δοκιμαστική πίεση 1,50 GPa (με τιμή λογοκρισίας περίπου 7% και χρόνο εκφόρτωσης 25 ms).
Εικ. 1-2 Στατιστική κατανομή της αντοχής σε θραύση οπτικών ινών
Οι ρωγμές διασφαλίζουν ότι η ελάχιστη αντοχή της τελικής οπτικής ίνας είναι υψηλότερη από το επίπεδο αντοχής δοκιμής απόδειξης-.
Συγκέντρωση τάσεων σε επιφανειακές ρωγμές σε οπτικές ίνες
Το άκρο της ρωγμής της οπτικής ίνας σχηματίζει μια περιοχή{0}}συγκέντρωσης τάσεων, η οποία είναι ο πιο πιθανός παράγοντας να προκαλέσει θραύση της ίνας. Ο βαθμός συγκέντρωσης του στρες εκφράζεται συνήθως από τον παράγοντα έντασης τάσης K_I:
K_I = σ√a (1-4)
Ορισμός του Συντελεστή Έντασης Καταπόνησης Mode I
πού είναι μια σταθερά?
σ είναι η εξωτερικά εφαρμοζόμενη τάση.
a είναι το βάθος της ρωγμής.
Σε μια δεδομένη ρωγμή, καθώς αυξάνεται η τάση, όταν το K_I αυξάνεται στην κρίσιμη τιμή του K_C, η ίνα σπάει.
Στατική κόπωση οπτικών ινών σε καλώδια οπτικών ινών
Κατά τη διάρκεια της τοποθέτησης και του σέρβις του οπτικού καλωδίου, οι επιφανειακές ρωγμές της ίνας συνεχίζουν να αυξάνονται υπό την επίδραση της πίεσης και της υγρασίας, προκαλώντας μείωση της αντοχής της ίνας και τελικά οδηγώντας σε θραύση της ίνας. Αυτή είναι η διαδικασία στατικής κόπωσης της οπτικής ίνας.
Τα χαρακτηριστικά στατικής κόπωσης της οπτικής ίνας:
Τα χαρακτηριστικά κόπωσης της οπτικής ίνας περιγράφονται συνήθως από την ακόλουθη εκθετική συνάρτηση:
V=da/dt=A K_Iⁿ (1-5)
Εξίσωση ρυθμού ανάπτυξης στατικής κόπωσης
όπου a είναι το βάθος της ρωγμής.
Το Α είναι μια υλική σταθερά.
K_I είναι ο παράγοντας έντασης τάσης, ο οποίος εξαρτάται από τη γεωμετρία της ρωγμής, το βάθος και το μέγεθος της εφαρμοζόμενης τάσης.
Το n ονομάζεται παράμετρος αντίστασης συντελεστή διάβρωσης τάσης ή κόπωσης-.
Τα Α και Κ_Ι καθορίζονται από τη δομή του πυριτικού γυαλιού και για μια δεδομένη δομή ίνας, τα Α και Κ_Ι μπορούν να θεωρηθούν ως σταθερές.
Η τιμή του n εξαρτάται όχι μόνο από τη δομή της ίνας αλλά και από τις περιβαλλοντικές συνθήκες της τάσης που ασκείται στην ίνα. Είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει άμεσα τη διάρκεια ζωής της οπτικής ίνας. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή του n, τόσο ισχυρότερη είναι η αντίσταση στην κόπωση. Η τιμή n της οπτικής ίνας της Corning είναι 22, ενώ αυτή της κεραμικής-επικαλυμμένης οπτικής ίνας της Corning είναι 29.
Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής των οπτικών ινών
Συνοπτικά, η διάρκεια ζωής της οπτικής ίνας εξαρτάται κυρίως από τους ακόλουθους τρεις παράγοντες:
(1) Ρωγμές.
Οι ρωγμές περιλαμβάνουν την αρχική επιφάνεια και τα εσωτερικά ελαττώματα που σχηματίζονται κατά το τράβηγμα, την επίστρωση και τον χειρισμό των ινών, καθώς και πρόσθετα μικρο-ελαττώματα που ενδέχεται να παρουσιαστούν κατά την καλωδίωση και την εγκατάσταση. Το μέγεθος, η πυκνότητα και η κατανομή αυτών των ρωγμών καθορίζουν την αρχική μηχανική αντοχή της ίνας και επηρεάζουν έντονα το πόσο γρήγορα θα αποσυντεθεί η αντοχή υπό συνθήκες λειτουργίας. Μια ίνα με λιγότερες και μικρότερες ρωγμές έχει πολύ μεγαλύτερη πιθανότητα να επιβιώσει σε όλη τη διάρκεια ζωής του καλωδίου οπτικών ινών χωρίς θραύση.
(2) Στρες.
Το επίπεδο και η διάρκεια της μηχανικής καταπόνησης που ασκείται στην ίνα καθ' όλη τη διάρκεια ζωής της είναι εξίσου σημαντικά. Στα πρακτικά καλώδια οπτικών ινών, αυτή η καταπόνηση προέρχεται κυρίως από φορτίο εφελκυσμού κατά την εγκατάσταση, εναπομένουσα καταπόνηση μετά το τράβηγμα, θερμική διαστολή και συστολή, συρρίκνωση του περιβλήματος, φορτία ανέμου και πάγου στα εναέρια ανοίγματα, καθώς και τοπική κάμψη και χειρισμό. Όσο υψηλότερη είναι η παρατεταμένη τάση στο γυαλί, τόσο πιο γρήγορα θα αναπτυχθούν οι ρωγμές και τόσο μικρότερη είναι η αναμενόμενη διάρκεια ζωής. Αντίθετα, η διατήρηση της καταπόνησης των ινών πολύ κάτω από τα όρια που προκύπτουν από την απόδειξη-δοκιμή- βελτιώνει σημαντικά τη μηχανική αξιοπιστία του καλωδίου.
(3) Υγρασία.
Η υγρασία στο περιβάλλον επιταχύνει τη διάβρωση λόγω καταπόνησης στις άκρες των ρωγμών και προάγει τη στατική κόπωση. Αν και τα καλώδια οπτικών ινών χρησιμοποιούν επιστρώσεις, τζελ και στοιχεία μπλοκαρίσματος του νερού-για την προστασία των ινών, τα μόρια του νερού μπορούν ακόμα να φτάσουν στην επιφάνεια του γυαλιού μέσω ελαττωμάτων επίστρωσης ή σε πολύ μεγάλες χρονικές κλίμακες. Ένα υγρό περιβάλλον ή επαναλαμβανόμενοι κύκλοι υγρού-στεγνού θα αυξήσουν επομένως τον ρυθμό ανάπτυξης της ρωγμής για ένα δεδομένο επίπεδο τάσης. Ο καλός σχεδιασμός του καλωδίου και η σωστή εγκατάσταση – για παράδειγμα, η αποφυγή ζημιάς στο περίβλημα και η διασφάλιση αποτελεσματικής απόφραξης του νερού – συμβάλλουν στον περιορισμό της πρόσβασης υγρασίας στην επιφάνεια των ινών και επεκτείνουν έτσι τη διάρκεια ζωής των ινών μέσα στο καλώδιο.
Γιατί η απόδειξη-Τεστ αντοχής έχει σημασία για καλώδια οπτικών ινών;
1. Εγκατάσταση: Πόσο δυνατά μπορείτε να τραβήξετε το καλώδιο
Ένα καλώδιο οπτικών ινών έχει σχεδιαστεί με αονομαστική τάση έλξης– μια τιμή που δεν πρέπει να υπερβαίνει ο εγκαταστάτης.
Πίσω από αυτόν τον μοναδικό αριθμό υπάρχει μια υπόθεση: οι ίνες μέσα στο καλώδιο έχουν τουλάχιστον ένα συγκεκριμένοproof-δύναμη δοκιμής.
Εάν οι ίνες δεν υποβλήθηκαν σε δοκιμή-απόδειξης ή εάν το επίπεδο δοκιμής απόδειξης-είναι πολύ χαμηλό:
Το καλώδιο μπορεί να εξακολουθεί να φαίνεται μηχανικά ισχυρό από έξω (μπουφάν, χαλύβδινα σύρματα, FRP).
Αλλά μερικές ίνες στον πυρήνα θα μπορούσαν να σπάσουνκανονική τάση εγκατάστασης, παρόλο που το καλώδιο στο σύνολό του εξακολουθεί να είναι εντός του ορίου του.
Επιβάλλοντας ένα ελάχιστο επίπεδο δοκιμής-απόδειξης, ο κατασκευαστής διασφαλίζει:
Οπιο αδύναμες ίνεςέχουν ήδη σπάσει και έχουν απορριφθείπριν την καλωδίωση.
Το τελειωμένο καλώδιο μπορεί να τραβηχτεί με ασφάλεια στην ονομαστική του τάση χωρίς να προκληθούν κρυφά σπασίματα ινών μέσα στον πυρήνα.
Με άλλα λόγια,proof-η δύναμη δοκιμής καθορίζει το εσωτερικό περιθώριο ασφαλείαςγια το καλώδιο κατά την εγκατάσταση.
2. Μακροπρόθεσμη αξιοπιστία και διάρκεια ζωής του καλωδίου-
Ένα καλώδιο οπτικών ινών περνά το μεγαλύτερο μέρος της ζωής του κάτωχαμηλή αλλά συνεχή καταπόνηση:
νεκρό βάρος σε ένα άνοιγμα, θερμική διαστολή/συστολή, ελαφρά συρρίκνωση του περιβλήματος, υπολειπόμενη τάση από την εγκατάσταση κ.λπ.
Η τεχνική ενότητα σας εξηγεί ότι:
Οι επιφανειακές ρωγμές στην ίνα αναπτύσσονται αργά υπό πίεση και υγρασία (στατική κόπωση).
Ο ρυθμός ανάπτυξης της ρωγμής εξαρτάται από την ένταση της πίεσης και το περιβάλλον.
Για το τελειωμένο καλώδιο αυτό σημαίνει:
Εάν οι ίνες εισήλθαν στο καλώδιο με μεγάλα αρχικά ελαττώματα (επειδή δεν είχαν δοκιμαστεί αποτελεσματικά-), αυτά τα ελαττώματα μπορεί να αυξηθούν κατά τη διάρκεια ετών λειτουργίας.
Τελικά το καλώδιο μπορεί να υποφέρεισε-διαλείμματα ινών σέρβις: το περίβλημα και τα μέλη αντοχής είναι άθικτα, αλλά μία ή περισσότερες ίνες στο εσωτερικό έχουν σπάσει.
Ένα υψηλότερο και καλά-ελεγχόμενοproof-δύναμη δοκιμήςμειώνει το μέγεθος και τον αριθμό των κρίσιμων ελαττωμάτων στις ίνες που εισέρχονται στο καλώδιο.
Ως αποτέλεσμα:
Το καλώδιο μπορεί να ανεχθεί μικρές πρόσθετες καταπονήσεις λόγω θερμοκρασίας, ερπυσμού ή συρρίκνωσης του περιβλήματος.
Η πιθανότητα αυθόρμητης θραύσης της ίνας στη μέση ενός ανοίγματος πέφτει σημαντικά.
Επομένως, η δοκιμή απόδειξης δεν είναι απλώς μια εσωτερική απαίτηση του εργοστασίου – ελέγχει άμεσα τομηχανική διάρκεια ζωήςτου καλωδίου οπτικών ινών στο χωράφι.
3. Προσόντα καλωδίων και συμμόρφωση με τα πρότυπα
Όταν ένα καλώδιο πληροί τα πρότυπα (Telcordia, IEC, κ.λπ.), το πρόγραμμα δοκιμής περιλαμβάνει:
Δοκιμές εφελκυσμού καλωδίων: τραβήξτε το καλώδιο σε μια καθορισμένη τάση και ελέγξτε την προστιθέμενη οπτική απώλεια.
Περιβαλλοντικές δοκιμές: κύκλος θερμοκρασίας, διείσδυση νερού, σύνθλιψη, πρόσκρουση κ.λπ.
Αυτές οι δοκιμές επιπέδου καλωδίου{0}}προϋποθέτουν ότι οι ίνες στο εσωτερικό έχουν ήδη περάσει ένα καθορισμένοαπόδειξη-επίπεδο δοκιμής.
Εάν ο έλεγχος απόδειξης-είναι αδύναμος ή ασυνεπής:
Το ίδιο σχέδιο καλωδίου μπορεί να συμπεριφέρεται πολύ διαφορετικά από καρούλι σε καρούλι.
Ένα καλώδιο μπορεί να περάσει τη δοκιμή τύπου στο εργαστήριο, αλλά εξακολουθεί να παρουσιάζει απροσδόκητα σπασίματα ινών ή μεγάλη απώλεια στη μαζική παραγωγή και ανάπτυξη.
Καθορίζοντας και ελέγχοντας την ισχύ απόδειξης-της δοκιμής, ο κατασκευαστής κάνει τοεπαναλαμβανόμενη μηχανική απόδοση του καλωδίου:
Ο ίδιος σχεδιασμός καλωδίων θα συμπεριφέρεται με συνέπεια σε διαφορετικές παρτίδες παραγωγής.
Οι πελάτες μπορούν να εμπιστεύονται ότι το ονομαστικό φορτίο εφελκυσμού του καλωδίου αντιστοιχεί πραγματικά σε μια ασφαλή καταπόνηση ινών στο εσωτερικό του καλωδίου.
4. Ένας απλός αριθμός που περιγράφει την «κρυμμένη αντοχή» του πυρήνα του καλωδίου
Εξωτερικά, δύο καλώδια οπτικών ινών μπορεί να φαίνονται πανομοιότυπα: ίδιο τζάκετ, ίδια θωράκιση, ίδιος αριθμός πυρήνων.
Στο εσωτερικό, μπορεί να είναι πολύ διαφορετικά:
Το καλώδιο Α χρησιμοποιεί ανθεκτικότητα σε ίνες-που έχει δοκιμαστεί στο0,69 GPa (100 kpsi)
Το καλώδιο Β χρησιμοποιεί ανθεκτικότητα σε ίνες-που έχει δοκιμαστεί στο1,0 GPa ή υψηλότερο
Οαπόδειξη-επίπεδο δοκιμήςσας δίνει έναν γρήγορο τρόπο να κατανοήσετε αυτή την κρυφή διαφορά:
Υψηλότερη απόδειξη-αντοχή δοκιμής → ισχυρότερες, πιο ανθεκτικές στην κόπωση-ίνες →υψηλότερη εσωτερική στιβαρότητα του καλωδίου.
Χαμηλότερη αντοχή-δοκιμαστικής αντοχής → μικρότερο περιθώριο έναντι υψηλών έλξεων, σφιχτών στροφών και μακροπρόθεσμης-καταπόνησης.
Όταν συγκρίνετε καλώδια οπτικών ινών από διαφορετικούς προμηθευτές, ο έλεγχος των προδιαγραφών δοκιμής-απόδειξης ινών είναι ένας τρόπος για να κρίνουμε την πραγματική μηχανική ποιότητα του πυρήνα του καλωδίου.
FAQ
Πώς σχετίζεται η δοκιμή προστασίας οπτικών ινών με το "πώς να δοκιμάσετε το καλώδιο οπτικών ινών";
Όταν μιλάμε για *πώς να δοκιμάσετε το καλώδιο οπτικών ινών*, οι περισσότεροι άνθρωποι σκέφτονται τις δοκιμές OTDR, απώλειας εισαγωγής ή δοκιμών σύνδεσης από άκρο σε-. Η δοκιμή προστασίας οπτικών ινών γίνεται νωρίτερα στην αλυσίδα, στο στάδιο γυμνών ινών. Είναι ένα βήμα μηχανικής διαλογής που αποφασίζει ποιες ίνες επιτρέπονται στον πυρήνα του καλωδίου. Με άλλα λόγια, η δοκιμή απόδειξης είναι το κρυφό μέρος της δοκιμής του καλωδίου οπτικών ινών που καθορίζει το εσωτερικό μηχανικό περιθώριο του καλωδίου πριν γίνουν οποιεσδήποτε δοκιμές πεδίου.
Τι συμβαίνει με μια ίνα που αποτυγχάνει στο τεστ απόδειξης; Μπαίνει ακόμα στο καλώδιο;
Όχι. Μια ίνα που αποτυγχάνει στο τεστ απόδειξης σπάει κατά τη διάρκεια της διαλογής εφελκυσμού και απορρίπτεται. Αυτό το τμήμα της ίνας έχει κοπεί και δεν θα χρησιμοποιηθεί σε κανένα καλώδιο οπτικών ινών. Μόνο οι ίνες που επιβιώνουν από την καθορισμένη δοκιμαστική πίεση-στο πλήρες μήκος τους γίνονται δεκτές για καλωδίωση.
Είναι πάντα καλύτερο ένα υψηλότερο επίπεδο δοκιμής-για τα καλώδια οπτικών ινών;
Τα υψηλότερα επίπεδα δοκιμής-απόδειξης αφαιρούν περισσότερες αδύναμες ίνες και γενικά βελτιώνουν τη μηχανική στιβαρότητα του πυρήνα του καλωδίου. Ωστόσο, αυξάνουν επίσης την πίεση στο γυαλί κατά την κατασκευή και μπορούν να μειώσουν την απόδοση ή να αυξήσουν το κόστος. Στην πράξη, κάθε κατασκευαστής επιλέγει ένα επίπεδο απόδειξης-που:
- Πληροί τα σχετικά πρότυπα και προδιαγραφές πελατών
- Ταιριάζει με την ικανότητα του εξοπλισμού σχεδίασης και απόδειξης-δοκιμών
- Παρέχει αρκετό περιθώριο για τις προβλεπόμενες εφαρμογές καλωδίων
Άρα το «όσο πιο ψηλά τόσο καλύτερα» ισχύει μόνο εντός των ορίων μιας σταθερής, οικονομικής παραγωγικής διαδικασίας.
Η δοκιμή αντοχής ινών αντικαθιστά τις δοκιμές εφελκυσμού σε τελειωμένο καλώδιο οπτικών ινών;
Όχι. Οι δοκιμές απόδειξης και οι δοκιμές εφελκυσμού καλωδίων εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς:
- Η δοκιμή απόδειξης ελέγχει την αντοχή της γυμνής ίνας και προστατεύει το αδύναμο γυαλί.
- Η δοκιμή εφελκυσμού καλωδίου ελέγχει πώς το τελειωμένο **καλώδιο οπτικών ινών** συμπεριφέρεται υπό τάση, συμπεριλαμβανομένων των επιπτώσεων των μελών αντοχής, των σωλήνων προστασίας, των μανδύων και των απολήξεων.
Ένα καλώδιο μπορεί να έχει αξιόπιστη απόδοση εφελκυσμού μόνο εάν και τα δύο μέρη έχουν κατασκευαστεί σωστά: ισχυρές, στεγανές-ελεγμένες ίνες μέσα σε μια καλοσχεδιασμένη δομή καλωδίου.
Πώς επηρεάζει η απόδειξη-η ισχύς δοκιμής τη μέγιστη τάση έλξης ενός καλωδίου οπτικών ινών;**
Η ονομαστική μέγιστη τάση έλξης ενός καλωδίου επιλέγεται έτσι ώστε η καταπόνηση των ινών στο εσωτερικό να παραμένει πολύ κάτω από το επίπεδο που χρησιμοποιείται στις δοκιμές απόδειξης. Εάν οι ίνες έχουν χαμηλή ή ασυνεπή αντοχή δοκιμής-, μπορεί να σπάσουν ακόμα και όταν η εξωτερική τάση έλξης είναι εντός της δημοσιευμένης ονομαστικής ισχύος καλωδίου. Με επαρκώς ανθεκτικές-ελεγμένες ίνες, ο σχεδιαστής καλωδίων μπορεί να ορίσει μια τάση έλξης που είναι ασφαλής για το γυαλί και εξακολουθεί να είναι πρακτική για εγκατάσταση.
Μπορώ να δω απόδειξη-προβλήματα δοκιμής με OTDR ή άλλες δοκιμές πεδίου;
Κανονικά δεν μπορείς. Προκύπτουν αποτυχίες από-δοκιμές στο εργοστάσιο: οι αδύναμες ίνες σπάνε κατά τη διάρκεια της δοκιμής δοκιμών και απορρίπτονται. Τα τελειωμένα καλώδια οπτικών ινών που παραδίδονται στην τοποθεσία θα πρέπει να περιέχουν μόνο ίνες που έχουν ήδη περάσει τη δοκιμή απόδειξης. Οι μετρήσεις OTDR και απώλειας εισαγωγής θα εμφανίζουν συναρμογές, συνδέσμους, μακρο-καμψές και άλλα προβλήματα πεδίου, αλλά δεν θα εμφανίζουν την ίδια τη διαδικασία απόδειξης-.
Πώς αλληλεπιδρούν το στρες και η υγρασία στο περιβάλλον του καλωδίου με την αντοχή της δοκιμής-;
Η απόδειξη-αντοχής δοκιμής καθορίζει την αρχική κατάσταση της ίνας: πόσο μεγάλες είναι οι υπόλοιπες ρωγμές και πόσο ισχυρό είναι το γυαλί αμέσως μετά την κατασκευή. Μόλις η ίνα είναι μέσα σε ένα καλώδιο και εγκατασταθεί, η μακροχρόνια έκθεση σε στρες και υγρασία μπορεί σιγά-σιγά να αυξήσει αυτές τις ρωγμές (στατική κόπωση). Εάν η αρχική αντοχή δοκιμής-απόδειξης είναι υψηλή και ο σχεδιασμός του καλωδίου περιορίζει την καταπόνηση της ίνας και την είσοδο νερού, ο ρυθμός ανάπτυξης ρωγμών παραμένει χαμηλός και η διάρκεια ζωής των ινών στο καλώδιο είναι πολύ μεγαλύτερη.
Έχουν όλες οι ίνες σε ένα καλώδιο πολλαπλών-ινών την ίδια αντοχή δοκιμής-;
Θα έπρεπε. Σε μια ελεγχόμενη διαδικασία παραγωγής, κάθε καρούλι ινών που μπαίνει στην καλωδίωση έχει περάσει την ίδια δοκιμαστική προδιαγραφή-. Με αυτόν τον τρόπο, όλες οι ίνες σε ένα καλώδιο πολλαπλών ινών-έχουν συγκρίσιμη μηχανική αντοχή και παρόμοια αντοχή στην κόπωση. Μεγάλες διακυμάνσεις στην αντοχή δοκιμής-απόδειξης μεταξύ των ινών θα οδηγούσαν σε άνιση αξιοπιστία και απρόβλεπτη συμπεριφορά καλωδίου στο πεδίο.
Γιατί είναι σημαντικές οι πληροφορίες δοκιμής-απόδειξης όταν επιλέγετε ένα καλώδιο οπτικών ινών;
Γιατί σας λέει κάτι για την **κρυμμένη μηχανική ποιότητα** του πυρήνα του καλωδίου. Δύο καλώδια μπορεί να φαίνονται πανομοιότυπα εξωτερικά, αλλά αν το ένα χρησιμοποιεί ανθεκτικό σε ίνες-ελεγμένο σε υψηλότερο και καλά-ελεγχόμενο επίπεδο, συνήθως προσφέρει καλύτερη αντίσταση σε υψηλές έλξεις, σφιχτές στροφές και μακροπρόθεσμη καταπόνηση. Ο έλεγχος των προδιαγραφών δοκιμής-αντίστασης ινών είναι ένας απλός τρόπος σύγκρισης της εσωτερικής στιβαρότητας διαφορετικών καλωδίων οπτικών ινών, πέρα από τον τύπο του χιτωνίου και τον αριθμό ινών.