光纤机械性能测试.doc

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1、光纤机械性能测试第一节光缆机械性能测试的目的光缆机械性能试验是指检验光缆产品所具有的抗外部机械力作用能力的试验。光缆在制造、运输、施工和使用过程中都会受到各种外机械力作用。光缆在外机械力作用下。光缆中光纤很可能会受到外机械力作用，其传输性能可能发生变化，使用寿命有可能缩短，甚至出现断纤现象。光缆的机械性能技术指标是光缆产品质量的重要技术指标。光缆机械性能检测设备是检验光缆产品机械性能的设备。光缆在制造、运输、施工和使用中通常受到综合型的外机械力作用，不同情况下光缆承受的外作用力不但大小不同，而且类型

2、也不同。综合各种受力状态，可分解为：拉伸、压扁、冲击、反复弯曲、扭转、曲绕、卷绕和振动等八种典型的受力状态。光缆机械性能试验是检验光缆产品机械性能是否达到企业标准或者订货合同技术指标要求的检测试验，即判断被检测光缆产品是否合格的试验，光缆厂要定期按本厂企业标准对所生产的各种型号光缆做这种常规试验，以便及时判断所生产的光缆产品质量及质量控制是否存在问题。第二节性能测试本章介绍的各种光缆机械性能测试方法，应根据光缆类型由用户与厂家共同商定。不同的光缆类型应选择不同的试验项目，并非所有的光缆类型都要做所有

3、的项目。合格判据和试样数量等应符合相关的国家标准、行业标准和产品进网规定。一、拉伸1.目的拉伸的测试方法适用于在规定的拉力下试验光缆，以验证在敷设的光缆中光纤的衰减和光纤伸长应变性能与负载之间的关系。这个方法的初衷是非破坏性的（即施加的拉伸力应在光缆的弹性范围内）。两种测试方法为：方法1：测量衰减变化的方法。方法2：确定光纤伸长应变的方法。方法2可以提供现场敷设光缆最大允许拉力和光缆应变安全系数。两个方法既可单独使用，也可以组合使用，应按详细规范要求或按用户和厂方协商意见进行。2.试样试样应在整盘光

4、缆上进行。在受试光缆的两端做好光纤端面处理。3.试验装置试验装置组成的示例，如图8.1和图8.2所示。(1)方法1：用一台衰减测量仪来测量衰减变化(2)方法2：用一台光纤伸长应变测量仪（详见光纤伸长测量方法）测量其拉伸应变。抗拉强度测量装置能够调节受试光缆的最小长度。所用的转向滑轮，如图8.2所示。负载传感器的最大负载范围的最大误差为3％。仔细地按规定方法调节夹持装置来夹持光缆使之不影响试验结果。如需要，应提供机械和电气方法来测量光缆伸长。图8.1拉伸性能测量原理图8.2用转向滑轮和卡盘的拉伸试验装

5、置示例4.试验程序试验应在标准大气条件下进行。安装光缆至拉伸设备并保证其固定安全。在拉伸设备和两端所用的固定光缆的方法是均匀地固定受试光缆，限定住光缆中的所有元件的移动。对多层光缆结构（例如，层绞式光缆），实际上是夹持住光缆各元件（除光纤外），足以获得衰减变化和/或光缆的最大允许拉伸负载和应变极限。然而，对某些光缆结构（如中心管式）需要通过防止光纤滑动措施才能获得正确的应变极限值。将拉伸试验中光缆的光纤连接到测量仪。对方法2（光纤伸长测量方法—差分脉冲时延），在试样拉伸中要小心不要让标准光纤长度发生

6、变化。按有关规范要求连续增大拉伸负载至规定值。记录衰减变化和/或光纤应变与光缆负载或伸长的函数关系。对大芯数光缆，可以采用一台多路衰减和（或）多路光纤应变测量仪。通常，试验循环次数为一次。试样的衰减和/或光纤应变不超过相关规范的要求值。对方法2如果有详细的规范要求，应该计算出光纤伸长率与负载，包括去除拉伸负荷后的残留伸长。光缆伸长率εc和光纤伸长率εf，如图8.3所示。如果需要，应在光纤应变与拉伸负荷曲线上定义出光纤开始发生应变处的负荷，即曲线的线性部分与负荷横坐标轴的相交点。试验报告中应包括下列内

7、容：光缆长度和受试长度、光纤端面制备状况、负荷传感器、注入条件、衰减测量仪用的光纤应变测量装置、在特定波长的衰减或光纤应变变化与负荷的函数关系及拉伸速率等。图8.3光纤伸长和光缆伸长与拉伸负荷的函数关系一、光缆护套耐磨损1.目的光缆耐磨损包括两个涵义：护套的耐磨损和光缆标志的耐磨损。本书光缆耐磨损试验的目的是确定光缆护套耐磨损。2.试样试样长度按规定要求，典型的试样长度为750mm。3.试验装置耐磨损试验装置是由一个设计成沿平行光缆纵轴从两个方向以每分钟55±5个循环的频率磨擦光缆外表面的长度为10

8、±1mm的设备组成。一个磨擦沿两个方向各移动一次构成一个磨损循环。磨擦刃口应是直径为按详细规范规定的一个钢针。一个典型的磨损试验装置，如图8.4所示。图8.4磨损试验装置4.试验程序试验应在标准大气条件下进行。用光缆夹头将测量长度大约为750mm的光缆试样牢牢地固定在支撑平台上。按有关规范要求给磨擦刃口提供所需的负荷力，而且要避免冲击光缆。对每个试样进行四次试验,每次试验后试样向前移动100mm,同时按同一方向旋转90°。按有关规范要求的循环数试验后，光缆护套应无磨穿