【通信行业标准(YD)】 光纤强度筛选(验证)试验方法纵向张力复绕法

中华人民共和国通信行业标准
光纤强度筛选（验证）试验方法纵向张力复绕法
YD/T 716—94
本标准参照国际标准CCITTG650建议《单模光纤相关参数的定义和试验方法》（1992）。1主题内容与适用范围
本标准规定了光纤强度筛选试验的基推方法。本方法适用于二氧化硅系通信用光纤的全长筛选试验。2引用标准
GB8403.1光纤机械性能试验方法总则3般要求
石英玻璃光纤是一种脆性材料，在考虑长光纤的机械强度和可靠性问题时，通常使用脆性断裂的格里菲斯(Griffith)模型。根据这个模型，玻璃是一种均匀理想的含有微裂纹的弹性介质。筛选试验就是筛去低于或等于筛选强度的裂纹点，保证幸存光纤的机械可靠性。3.1筛选试验应在拉丝涂覆后进行。试验时，把抗张负荷加到一根完整的连续长度的光纤上。初始长度可能断成几短段，每一短段都被认为通过了试验。3.2试验环境条件
试验要在标准大气环境条件下进行。温度：25士10℃，
相对湿度：45%～75%。
3.3试验参数
3.3.1应力、应变与张力
试验结果既可用应力α表示，也可用应变=表示。两者的关系是： = E(1 + Ce)e
式中：E～--零应力下的杨氏模量；C-
一个非线性参数，其值由试验确定（典型值在3～6之间）。应力与施加的张力T的关系是：
式中：26-—-玻璃纤维的直径（125μm）；A
一光纤的横截面积。
3.3.2试验过程中施加应力与作用时间的关系中华人民共和国邮电部1994-03-24批准（1）
（2）
1994-08-01实施
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图1示出了施加应力与作用时间的函数关系。p是在规定的受力时间内规定的应力，ti和tu分别是加负荷和负荷时间。
3.3.3筛选强度指标
筛选试验中应力与时间的函数关系表1
应力GPabzxz.net
应变%
张力T,,N
光纤试验强度与施加应力。的持续时间。有关，一般要求tp≥1 s。表1给出了=1s时，常用的筛选应力性，以及假定E一70GPa，C=0时，相应的应变e的值。当用一个替代的作用时间t代替规定的作用时间。时，必须用一个替代应力代替规定的应力，两者的关系是：（3）
一动态疲劳指数，由动态疲劳试验确定。nd也可由静态疲劳指数n。代替。当两者都不知道时，式中 na-
可假定为20。
4试验原理和试验装量
下面介绍两种典型的光纤强度筛选试验装置，制动轮机和固定重量机。4.1制动轮机
4.1.1制动轮机的典型排列如图2所示。导引滑轮把光纤导引到第一个主动轮上，并导引光纤离开最后一个主动轮。主动轮上的摩擦层用于防止打滑，而且对光纤的涂覆层没有伤害。每一主动轮对的上面和下面轮机械上互相同步，上面主动轮稍微倾斜，使得光纤回到下面轮时，不会擦伤。204
第1阶段
恒定张力放线
可变磁转
距离合器
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第一对
主动轮
第Ⅱ阶段
给纤维加上
筛选试验应力
在筛选
试验区
的纤维
张力计
第二对
主动轮
第祖阶段
纤维从筛选试
步进电机
转矩电机
第IV阶段
恒张力收线
验应力中解除
图2制定轮筛选试验机的典型排列4.1.2以恒速电机驱动第二对主动轮，而同时均匀地制动第一对主动轮，筛选应力就施加在受试光纤上。
4.2固定重量机
4.2.1固定重量机的典型排列如图3所示。为了使光纤受到最小的张力，放线调节轮和收线调节轮要足够轻。放线主动轮和收线主动轮要相互同步。主动轮压带防止光纤在主动轮上打滑，而且不得有附加的应力，以免光纤涂层受损。
4.2.2在载重板上的负荷臂和固定重量连接到固定重量调节轮的轴上，以给光纤提供筛选应力。4.2.3当需要增加光纤在筛选试验区的长度时，可利用附加的惰轮来实现。图4是一种利用惰轮增加光纤受试长度的方法。
4.3设备运行要求
4.3.1在放线区，加在光纤上的应力值要尽量低，典型值不超过筛选应力的10%4.3.2在加荷区，光纤应力从放线区的低值逐渐向上升高到筛选试验区的满负荷应力。加荷时间是t14.3.3在筛选试验区，筛选应力，沿着光纤长度被均勾地施加在光纤上，持续作用时间为。用张力计监视张力，张力值必须控制在试验值的士5%以内。根据筛选试验区的光纤长度和光纤通过该区的速度，能够调整持续作用时间却。4.3.4在卸荷区，光纤应力从筛选试验区的满负荷值向下降低到收线区的低值，卸荷时间是知。4.3.5加负荷和卸负荷要尽可能线性地进行，卸荷时间tu应尽量短，典型值不超过0.1s。4.3.6在收线区，加在光纤上的应力值要尽量低，典型值不超过筛选应力的10%。4.3.7在通过任何一个心轴或收线区的卷绕轮的时候，光纤受的张力典型值不超过筛选应力的10%。205
5试验样品
放线主动轮
放线装置
放线调节轮
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主动轮压带
收线主动轮
收线调节轮
固定重量
调节轮
负葡臂
固定重量
收线装置
图3固定重量筛选试验机的典型排列正常
筛选试验机
纤维-
负荷传感器
带负荷传惑
器的张力座
图4增加光纤受试长度的方法
试样应为制造长度的光纤。
6试验程序
6.1将光纤放入选定的试验装置中。6.2启动放、收线装置，驱动主动轮，将规定的筛选应力施加在受试光纤上。试样通过试验装置的速度应与所规定的筛选试验时间相适应。6.3样品两端的10m长度，不必经受满负荷张力筛选，但试验后必须丢弃。6.4光纤受试后，用光时域反射仪(OTDR）检查和肉眼判断。光纤破损应以破损区的完全断裂或涂覆206
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层的明显伸长来判断。将破损段去除，幸存的光纤段被认为是通过了筛选试验的产品。7计算
如果试验机是用张力校标的话，用式(2)计算应力，用式(1)计算应变。试验结果
提交的报告除按GB8403.1第4章中的规定外，还应包括下面内容：a.
筛选应力（或应变）、施加应力时间tp筛选试验时每公里光纤的断裂次数N。；使用式(3)时，设定的疲劳指数值。附加说明：
本标准由中华人民共和国邮电部提出。本标准由邮电部电信传输研究所归口。本标准由邮电部武汉邮电科学研究院起草。本标准主要起草人陈永诗、刘泽恒。207
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