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GB/T 15972.33-2008

基本信息

标准号: GB/T 15972.33-2008

中文名称:光纤试验方法规范 第33部分:机械性能的测量方法和试验程序 应力腐蚀敏感性参数

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Specifications for optical fibres test methods - Part 33: Measurement methods and test procedures for mechanical characteristics - Stress corrosion susceptibility

标准状态:现行

发布日期:2008-03-31

实施日期:2008-11-01

下载格式:pdf zip

相关标签: 光纤 试验 方法 规范 部分 机械性能 测量方法 程序 应力 腐蚀 敏感性 参数

标准分类号

标准ICS号: 电信、音频和视频技术>>光纤通信>>33.180.10光纤和光缆

中标分类号:通信、广播>>通信设备>>M33光通信设备

关联标准

替代情况:替代GB/T 15972.3-1998

采标情况:MOD IEC 60793-1-33:2001

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:28页

标准价格:49.0

出版日期:2008-10-01

相关单位信息

首发日期:1995-12-22

起草人:陈永诗、程淑玲、刘泽恒、吴金良

起草单位:武汉邮电科学研究院

归口单位:信息产业部(通信)

提出单位:中华人民共和国信息产业部

发布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会

主管部门:信息产业部(通信)

标准简介

本部分为GB/T 15972的第33部分,本部分代替GB/T 15972.3-1998《光纤总规范 第3部分:机械性能试验方法》中第12章、13章、14章、15章、16章和17章。本标准规定了五种确定应力腐蚀敏感性参数的主要试验方法,确立了有关应力腐蚀敏感性参数测量的统一试验程序和技术要求。本部分适用于A1、A2类多模光纤和B类单模光纤的测量。本部分与GB/T 15972.3-1998相比主要变化如下: ——将原正文中的五种试验方法的详细描述用规范性附录列出(1998年版的13章、14章、15章、16章、17章,本版的附录A、附录B、附录C、附录D和附录E); ——抗张试验长度范围,由原来的0.5m改为0.5m~5m(1998年版的13.2,本版的4.1)。

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标准内容

ICS 33.180.10
中华人民共和国国家标准
GB/T15972.332008
部分代替GB/T15972.3—1198
光纤试验方法规范
第33部分:机械性能的测量方法和试验程序一应力腐蚀敏感性参数Specifications for optical fibretest methodsPart 33:Measurement inethonds and test procedures for rnechanicalcharacteristics-Stress corrosion susceptibility(IFC 60793-1-33:2001,Optical fibres-Part 1 33:Mcasurement methodsand test proeedures-Stress corrosion susceptibility,MODy2008-03-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
数码防伪
2008-11-01实施
G/T 15972.33—2008
规范性引用文件
方法概述
样木利样品
试验程京
附录A(规范性附录)
附录B(规范性附录)
附录C(婉范性附录)
附录1(规范性附录)
附录F(视泄性附录)
附录F(资料性附录)
附录G资料性附录)
附录I资料性附录)
向涨力法测动态n值
两点弯山法测动态n值
输向张力法测静态元值
两点弯曲沃别静态值
均勾弯也法汇静态 r
动态疲劳计算的考患
静态疲劳让算的考虑
应力腐蚀嫩感性参数试验方法的考18
GB/T15972.33—2008
GR/T15972&光纤试验方法规范由若干部分组成,其预期结构及对应的国际标准和将代替的国家标旌为:
第10部分~第19部分:别量方法和试验程序19;代替 GB/T 13972.119982
总则(对应1EC60793.110至TEC60793-1-一第20部分~第29部分:尺寸参数的测量方法和试验程序(对应1EC60793-1-20至IEC607931-29:代替 GB/T 15972.2—1998);第30部分~第39部分:机械性能的测量方祛和试验程序(对应TEC60793-1-30至IEC607931-39:代替(GB/T15972,3-1998);第40部分第49部分:停输特性和光学特性的测量方法和试验租序(对应1E60793110至IEC60793-1-49;代替GB/T15972.4-1998);第5G部分~第59部分:环境性能的测量方法利试验程序(对应IEC.60793-1-50至IFC607931-59:酱GB/个15972.5-19982。
其中GR/T15972.3×由以下部分组成:第30部分:机械性能的测最量方法和试验程序一一光纤筛选试验;第31部分:机械性能的测量方法和试验程序一-抗张强度;第32部分:机城性能的测量方法和试验程序一一涂验层可剥性:第33部分机械性能的训量方法和试验程序一应力腐蚀敏感性参数;一第34部分:机城佳能的测方谐利试验程序光纤翘曲。本部分为CB/T15972的第33部分,本部分修改采用国际电T.委员会标准【EC60793-1-33.2001《光纤第1-33部分:测量力法和试验程序应力腐蚀敏感性参数》。本部分与FX:60793-1-33:2001的卡要差异如下:按照我国标准的综排格式利表述要求,对一些内容安排做了谓整,增力了“第3章方法概述”,删除了IEC版本中第3章、第5章、第9章,将其内容和第1章某些内容分别放在本部分的第3音和第?章在所有的规范性附录中与增加了“概述”一杀:第1举中,谢除了适用于光纤类别测量中的A3类多模光纤:一一纠正了IEC版本附求F中F2条公式中的错误:由附录F中F3在明昆错误,整个F3仍然采用IEC793-1-3:1.995中A3的内容。本部分代替GB/T15972.3—1998%光纤总规范第3部分:机械性能诚验方法\中第12章、13章、14 章,15 章,16 章和 17 章。
本部分与GB/T15972.3-~[998相比主要变化如下:-将原正文中的五种试验方法的详细描述用规范性附录列出(1998年版的13章、14章,15 章16 章,17 章,本版的录 A,附录 B,附录 C,附录 D 和附暴 E) 一抗张试验长度范正,由原米的 0. 5 m改为从 0.5 r1~51u(1998 年版的 13. 2,本版的 4. 1)本部分的附录 A、附录 B、附录 C,附录 I)利附录 F:为规范性附录,附录 F,降录 G 和荫录 H为资料性附录。
本部分由中华人民共和国信息产业部提出。本部分出中国通信标准化协会归口。GB/T 15972.33—2008
本部分起草单位:武汉邮电科学研究院。本部分主要起逆人:刘泽恒、陈永译、程淑玲本部分为第-次修订,它与GB/T15972.3×其他部分一起代替GB/T15972.3-—1998.1范围
光纤试验方法规范
第33部分:机性能的测量方法和试验程序一一应力腐蚀敏感性参数GB/T 15972. 33--2008
GB/T15972的本部分规定了正种确定应力饱斑感性参数的要试验方法,确立了有关应力腐蚀辙感性参数测最的统·试验程序和技术婆求。本部分适用于AA2类多模光红和B类单模光纤的测暨:2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T15972的本部分的引用价成为本部分的条款。凡是注百期的引用文件,其随后所有的修改单(不包谢误的内容)或修订版均不适用了本部分,然问,鼓励根据本部分这域协议的各方础究是否使用这些文件的最新版本,凡是不注日潮的引用文件,其最新叛木适用于本分。
IEC/T衣62048:2002光纤可靠性幕定律理论3方法概述
在实际中逼常使用动态寂劳试验和静态疲劳试验来确定应力腐蚀敏感性参数,分别坏为动态么值和静态1值。
任何光纤的机械试验都应在尽可能接近实际应用的模拟条件下确定虏裂应力和疲劳性质。常用的试验方法有下而五科种:
轴间张方下的动态值试验方法;两点弯怕下的动态n值试验方法;\-轴向张力下的静态\慎试验方法;—两点弯出下的静念2值试验方法;旬弯哺下的静态北值试验方法。如果静态利动态疲劳试验在相司的有效测试时间内究成,则两种试验方法的结巢相差不大。对动态疲劳谢验们管,这意咪着其测战时间是静态藏劳验视试时闻的(十。采用静态疲势试验方法时对较长的测最时间和相应较低的施加成力水平,\值增加。部分中给出的态疲劳试验测试耐间范阅比在柜对短的时间内完成的动态渡试验测试时间范伟更接近实际背,
这些验提供的应力腐蚀参数n值可以根据TFC/TR62048:002用于可靠作计算。每一种试验法豹图和技界要求分别觉附录A、附录3、附录(、附录和附录。用各种疫试验方法得至的虚力腐蚀敏感性参数孔值可能不同。测量时间和施加的成力量对测录结果鸡有影,在选摔试验方法对必须小心,选摔何种于法虚在用户制造之叫达敛,附录A规定的轴向张力法测动态了值是基准试验方法,山于它与H他试验方法相比得到的值最少且试验周期最短,故作为仲裁试验。所有试验都应狂恒定的环境条件下进行。除非另有规定,试验环境条件应符合下市的奶定:微度:(20℃--23℃)±2℃+
G'B/T 15972.33—2008
相对湿度:(40%~-60%)±5%。4样本和样品
疲劳试验的测望是用统计的方法,每一种试验都是总体中的许多样品或样本在几种条件下进行试验,用不同样本组的断应力或断裂时间来计算应力腐恤被感性参数,4.1样品长度
样品长度是随所用的试验程序而定。满足试验方法的样品长度见相应的附录 A,附录 B、附录 C。附录刀和附录E。抗张试验,长度范围从05m到至多5m,两点弯曲试验,所试验的实际长度小于10 cm。均匀弯曲试验大约是1m。4.2样品制备和处理
所有试样在试验环境中室少预处理12h。光纤置了高温高湿环境中即使是短暂的时间,用这些试验方法测量的值也会改变。使用这些方法的指南在IEC/TR620482002中有详细描述。试验程序
对于单独的试验方分别见附录A、附录B.附录C附录D和附录E。用几组样本在各种应力条件下进行试验,每组样本(由许多样品组成)采用一种方条件,对静态疲试验,施加一
裂应力。
短定的应力给样本并测量断裂时间。对动态教劳式验:应力幸随样本变化升测最断下面是所有方法的基本程序
完成预处理
把样品分成护本组;
给每个样本组随加规定的应力条件;测量断裂时闭或应力;
--—完成计算
6计算
分别在附录A、附录B.附录C、附录D和附录E中给山。每种单独试验方法的计
7结果
试验结果报告应包括下列内容
试样名称;
试样识别号:
应力腐蚀敏感性参数:
试验方法;
相对湿度和环境温度:
试验日期和操作人员。
7.2根据要求报告怕也可包括下列内睿:试验方法要求的规定资料!
应用程序出现的任何偏差;
失效或可接变的临界值。
A1概述
附录A
(规范性附录)
轴向张力法测动态几值
GB/T15972.33—2008
本方法用来确定光纤在规定的恒定应变速率下的动态应力腐蚀敏感性参数(动态为值,n)。本方法只用于在规定的最高应变速率下中值断裂应力大于3GPa的光纤。对中值断裂应力小于3GPa的光纤,本方法的测试条件达不到足够的精度。本方法通过改变应变速率来试验光纤的疲劳性能,本试验适用于断裂应力值的对数与应变速率的对数呈线性关系的光纤和应变速率。A.2装置
本节规定了用于动态断裂应力试验装置的基本要求,典型示例见图A.1.图A2和图A3。拉伸试验中试样的标距长度为至少500mm至多5m2提力谁能略器
力值传感器
光舒爽持装置
(轮子)
速度控制装置
前变速度驱动
拉伸试验装置示意图
铁锁藥
轮子置径
【(至少50mm)
标鹿长度
(至少0mm)
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非旋转轮
值传露器
A.2.1试样夹持
图A2旋转试验装置示意图
立式菲蒙转轮
猎张力传器的雄转轮
带有负载传感器的旋转试验装置示意图应把受试光纤段两端夫紧,并施加张力直到光纤标距长度区或发生断裂,应通过增加表面摩掠防止过分打滑来尽量减少光纤在爽持处的断裂。应记录光纤在步持处的断义,但不算作试样的有效数目或不用于随后的计算中。选择一种用弹性材料套复表而的合适轮子米夹持北纤。不受武验的一段光纤围绕轮子缠绕儿图,端头用弹性背或胶粘带固定,光纤绕在轮上不得交叉。光纤伸长前两轮舶芯之间的光纤长度定为标距长度。
确定轮子和滑轮直径的原则,缠绕在轮子上的光纤不应受到能引起光纤断裂的弯曲应力。对典型的右英系光纤,如图那样继绕在轮子上或绕过滑轮时,弯应力不应超过175MPa(对125/250pm包层/涂覆层-石英光纤,最小的轮子直轻为50Im)。轮子表而应有足够的刚性,以保证充分加载时,光纤不会切割表面。通过预先试验的方法能够定这一条件。A.2.2给光纤施加应力
光纤应在恒定的应变速率下伸长直至断裂。伸长速率用每分钟标距长度伸长的百分比米表示。完成光纤伸长真至断的方法有两种:a)在恒定的速率下移动一个或两个轮子来增加类持轮子之间的间距,其初始间距等于光纤的标距长度(见图 A. 1);
b)旋转--个或两个轮于来收紧受试光纤(见图A.2和图A.3)应变递率就是单位时间内受试光纤两定点之间的长度变化,用百分比/时问表示。如果使用方法b)应采取错施防止光纤在旋转轮上缠绕时互相交叉。GB/T15972.33—2008
如果同时试验多根光纤,应保护每根光纤不受相邻光纤的影响,以便在断裂处的鞭击不损伤其他受试光纤。
A.2.3测量晰裂力
应采用一个力值传感器测定每根试验光纤在拉伸过程中直至断裂时的抗张应力,对每一断裂应力范围,传感器应标定在断裂负载或最大负载的0.5%(0.005)以内。力值传感器应与光纤受到负载时的同样方式进行标定和定回,对方法,当用一根纯子和标谁质量来标定力值传感器时,应半用一个的,低摩擦的滑轮(或猎轮组)来代替非旋转轮(见图A,2)或旋转轮(见图A.3)。一端连接到负载测试装置(或其轮子上)的绳子应模仿实际试验光纤的方向,并且粗细或直径类似于受试光纤。标定力值传感器至少使用三种标定质量,其中包括典型的断裂负载或最大负载(最大负载的50%,最大负载最大负载的1.5倍)。
应用记录仪记录断裂时的最大张力负载,其响应时间应满足记录的断裂负载在真实值的1%以内。注:对卧式旋转轮试验机的力值传感器进行概定时,滑轮的摩擦影响可导致相当大的误差。A.2.4应变速率控制
速度控制单元的设定应通过试验确定,以符合规定的应变速率,应变速率应当用每单位时间标距长度的百分数表示。最大应变速率应不大下0%m。选择有放的最大应变速率时,成考惠试验方法的各个方面,诸如设备的能力及试样的材料特性,除最大应变速率外,还应另外使用三种应变速率,它们大致以1个数量级的大小依次从最大应变速率减小到最小应变速率。使用较快的应变速率结合较低的负裁值可以缩短试验周期。例如,若规定的应变速辜为0.025%/min,先用次快速率(0.25%/min)来试验一些试样,以建立断裂应力范围。试验时,先用次快速率把光纤预加载到等于或小于在此速率下找到的最低断裂应力的80%。接者,再按规定的应变速率进行试验直至光纤断裂
A.2.5表征应力速率
应力速率会随光纤类型,拉伸设备,断裂应力,光纤打措和施加的应变速率的不同而变化,可用下式表征用于疲劳计算中每一应变速率下的应力速率.0.20
C.e)-t(.8Bor)
a断裂应力,
)断裂时间:
0.8)至断裂应力80%时所用时间。A.3试样
A.3.1样本大小
...A.1)
由于测试结果的可变性,对每一种应变速率至少测试15个试样,且舍去各应变避率下最低断裂应力数据点。当对曲线斜率的估算标准偏差(SEE)为0.0017或更大时,则对每种应变速率应至少试验30个试样,并含去各应变速率下的两个最低断裂应力数据点。A.3.2可选择的样本大小
正如A3.1中解释的,在某些应用中,需要知道估算动态(张力)应力腐蚀敏感性参数2的置信区间时,可能需要一些附加的试样。各种样本大小可查阅表F.1,样本的大小取决于期望的动态威布尔(Weibull)斜率md。附录F中F.2的算法只限于每种应变速率都规定相同的样本大小的那些试验。A,4程序
本程序描述了如何从在给定的应变速辜下试验的一组给定试样获得光纤断毁应力。数据的总体统5
GB/T15972.332008
计计算在F.2中给出。www.vv99.net
A,4.1设定和记录标距长度(见A.2.2)。A.4.2设定和记录应变速率(见A.2.4)A.4.3如果使用A,2.2的方法a),把夹持轮返回到标距长度的间隔位置。A4.4把试样两端依次安装在夹具上。光纤的切线点应与负载标定时处于同一位置。引导每根试样,在卡盘上至少缠绕要求的圈数,缠绕过程不得自相交叉。A.4.5将负载记录仅置“0\。
A,4.6启动电机拉伸光纤,记录应力与时间的关系曲线,直至光纤断,停转电机。A.4.7对试样组内的所有光纤重复程序A.4.3至A.4.6。A.4.8使用式(A.2),计算每根光纤的断裂应力A4.9计算应力速率.
A.4.10使用式(A.3)至式(A.6).完成需要的总体统计计算。A5计算
A5.1断馨应力
当忽略涂层效应(小于5%)时.对通用包层直径为125um、涂覆层直径为250m(聚合物涂覆层)的光纤,可用下式计算断裂应力可!ar=T/A
式中:
T涂覆层光纤试样的断裂张力:
A—玻璃光纤的标称横截面积。
.CA.23
当涂乱层的效应明显时,可采用附录F中F.3给出的一种更完整的方法计算断裂应力A.5.2给定应变速率下的断裂应力绘制表征总体的威布尔(Weiball)分布曲线需按以下步骤进行:)将断裂应力从最低值至最高值依次排列好,并按顺序给定一个序号元,即第,号为最低断裂应力第一号为饮低断裂应力等,即使儿个试样的新裂应力相同也要对其给定不同的厅号,b)计算每一断毅应力的累积断裂概率Fk:F-C-0.57N
N样本大小。
e)绘出ln[—In(l一F)对In(a的威布尔(WeibulD曲线。注:在专用威布尔(Weibull)图纸上可绘出这根曲毁。d)曲线上标出所需数据
..-fA.3)
对给定标距长度和直径的试样,动态疲劳威布尔(Weibull)曲线与下述累积概率函数有关:Fk =1-exp[-(at/ao)m
设(P)=PN十0.5来定义个与给定概率P有关的序号。若P)为整数令(P=OP)为第A(P)序号的断裂店力.....
-..-.......(A.4
若(P)不为整数,令为低于起(P)的整数,且2一+1。然后,含P)(amom)中值断裂应力为ar(0.5)。威布尔(Weibull)斜率为:2.46
ma=InLo(0.85)-InLo(0.15)]
式中国
累积失效概率为0.85时的断裂应力:-.-C A. 5)
(0.15)累积失效就率为0.15时的断毅应力,威布尔(WeibulD参数为:
T0.3665+n[e.co.5)]
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绘出每种应力速车的威布尔(Weibull)分布曲线,确定每种应力速事的中值新应力o.15)A.5.3动态(张力)应力鹿蚀敏感性参数nd中值断裂应力可《0,15)通常会随恒定应力速。按下式变化,lgark0.5).m
+裁距
式中截距为应力速率等于1时断裂应力的对数,妇图A,4所示,截距可按下式计算:
截距-Y-(斜卓)X
采用附录F中F2给出的算法计算YX,估算值月和试验的95%置信区间,18r与1e.曲线斜章的估算标准偏差(SEE)应小手0.0017.参见附录F中F2确定SEEA.6结果
除按第7章的规定给出结果外,本方法还应包括下刻数据:应变速率:
每种应变速率下的样本大小
估算值n的标准偏差(SEE)
标距长度:
环境预处理时间,
断装应力计算方法,
光纤杨氏模量(若考虑:
一徐夏层锅氏模墅(若考总):所有应变连率的或布尔(WebalD曲载c若果用》:计算虚力遗率的方法。
第甲=1/
I蓝力建康/MPa/nin)
断聚皮力对应力速率的动商疲劳曲线GB/T15972.33—2008
B,1概述
静录B
(规范性附录)
两点弯曲法测动态值
本方法用来确定光纤在一个恒定的压板速率下两点弯曲的动态疲劳参数,对于使用中光纤应力起因于弯曲的情况,应优先采用本试验方法。本方法通过改变压板速率来试验光纤的疲劳性能。本试验适用于其断裂应力对数与压板速率对数呈线性关系的光纤和压板速率。B.2装置
种试验装置示于图B.1此装置是道过消出光纤断裂时的压板间距来测量光纤呈两点弯商几何形状断裂时所需的应变/应力值。B,2.1步进电机控制
此装置为平板直线运动提供准确,可靠,可重复的电机化控制。使用的最大步进长度应为1m。使用0.1m的步进长度时能达到更高的精度。B.2.2步进电机驱动移动压板
通过一根丝杆将步进电机的旋转运动转换成移动压板的直线平移,步证电机控制
步港电机
可移动压板
针算肌
断暖探测系统
定压摄
图B.1两点弯曲装置示意图
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