สายใยพลาสติกออปติกมักถูกเลือกสําหรับการสื่อสารทางอุตสาหกรรม อิเล็กทรอนิกส์พลังงาน และสภาพแวดล้อมที่มี EMI สูง เพราะมันให้ภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งต่อการขัดขวางทางแม่เหล็กไฟฟ้าในแอพลิเคชั่น เช่น เครื่องขับเคลื่อนความถี่แปร, ระบบเก็บพลังงาน, อุปกรณ์ PCS / SVG, และตู้อิเล็กทรอนิกส์พลังงาน, ข้อดีที่สามารถมีค่า.
อย่างไรก็ตาม มีประเด็นเชิงปฏิบัติการหนึ่งที่มักถูกประเมินต่ํา: สายเชื่อม POF อาจทํางานได้ปกติในตอนแรก แต่แสดงการลดความแรงสูงขึ้นหลังจากการใช้งานยาวนาน
การเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพประเภทนี้หายากที่จะเกิดขึ้นโดยสุ่ม ในหลายกรณี มันเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของวัสดุ ความเครียดภายใน การเผชิญหน้ากับความร้อน สภาพการบิด คุณภาพของสายเชื่อม และการแก่ตัวสําหรับระบบอุตสาหกรรม, คําถามที่สําคัญไม่ใช่แค่ว่า ความสูญเสียทางแสงเริ่มต้นจะต่ําหรือไม่ แต่ว่าเส้นใยสามารถรักษาการส่งสัญญาณที่คาดการณ์ได้ตลอดเวลาหรือไม่
ความมั่นคงในการลดความแรงของ POF ในอุตสาหกรรมอ้างถึงความสามารถของเส้นใยออทติกพลาสติกในการรักษาการส่งสัญญาณที่คาดการณ์ได้ตลอดระยะยาวต่อความร้อน, การบิด, ความเครียดภายใน, วงจรความร้อน, บรรยากาศ EMI และการแก่ตัวมันเน้นการเปลี่ยนแปลงความอ่อนแอมากแค่ไหนในช่วงอายุการใช้งานจริง, ไม่ใช่แค่การสูญเสียเริ่มต้นที่วัดหลังจากการผลิตหรือการติดตั้ง
การลดความแรงครั้งแรกเป็นจุดเริ่มต้นเท่านั้น มันแสดงให้เห็นว่าเส้นใยทํางานอย่างไร ภายใต้สภาพการทดสอบเฉพาะเจาะจง ในเวลาเฉพาะเจาะจงมันไม่ได้แสดงให้เห็นอย่างเต็มที่ว่า วัสดุและโครงสร้างจะยังคงคงคงตลอดอายุการใช้งานหลังจากการเผชิญกับอุณหภูมิ, การบิดหรือการหมุนเวียนความร้อนในระดับตู้
นี่สําคัญมากสําหรับ POF อุตสาหกรรม เพราะความเครียดภายในอาจมีอยู่ภายในเส้นใยหลังจากการวาด, การดึงออก, หรือการล่อแต่ความเครียดอาจส่งผลต่อการบิดเบือนอัตราการหด, แผ่นกระแทกเล็กๆ, ความรู้สึกในการบิด และการกระจายกระจายมากขึ้น
ในเชิงวิศวกรรม ความเสี่ยงที่แท้จริงมักจะเป็นการเปลี่ยนแปลงความอ่อนแอตามเวลาสายไฟฟ้าที่มีความอ่อนแอเริ่มต้นที่น่ายอมรับยังคงอาจไม่น่าเชื่อถือถ้าการสูญเสียเพิ่มเติมค่อย ๆ พัฒนาหลังจากการเผชิญกับความร้อนหรือความเครียดทางกลซ้ํา ๆ
ความมั่นคงของสัญญาณ POF ระยะยาวมีความสําคัญเป็นพิเศษในระบบที่ความน่าเชื่อถือในการสื่อสารต้องถูกรักษาภายใต้ความร้อน, การบิด, การหมุนเวียนทางความร้อน, หรือการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าพื้นที่ใช้งานทั่วไปประกอบด้วยสายการสื่อสารอุตสาหกรรม, ระบบพลังงาน, บรรยากาศ EMI สูง, ตู้ VFD, ระบบ PCS / SVG, และตู้ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน
ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ POF อาจถูกเผชิญกับความร้อนอย่างต่อเนื่อง จุดร้อนในท้องถิ่น วงจรความร้อน การบิดใกล้สายเชื่อม และการบดโครงสร้างจากเส้นทางหรือการติดตั้งปัจจัยเหล่านี้ไม่ทําให้เกิดความล้มเหลวทันทีแต่มันสามารถเปลี่ยนเส้นทางทางแสงได้อย่างช้าๆ และเพิ่มความอ่อนแอ
กลไกการสูญเสียหลักสามประการในเส้นใยทางแสงพลาสติก
การลดความแรงของไฟเบอร์ออปติกพลาสติกถูกส่งผลโดยหลักจากกลไกการสูญเสียสามอย่าง คือ การสูญเสียการดูดซึมของวัสดุ การสูญเสียการกระจาย และการสูญเสียโครงสร้างและแต่ละตัวต้องการกลยุทธ์การควบคุมวิศวกรรมที่แตกต่างกัน.
| กลไกการสูญเสีย | สาเหตุหลัก | สามารถควบคุมได้ | วิธีควบคุมวิศวกรรมทั่วไป | ผลต่อความมั่นคงในระยะยาว |
|---|---|---|---|---|
| การสูญเสียการดูดซึมของวัสดุ | คุณสมบัติของวัสดุพอลิเมอร์และความยาวคลื่นในการทํางาน | จํากัด | เลือกวัสดุใยที่เหมาะสมและความยาวคลื่นการทํางาน | กําหนดพื้นฐานของความสูญเสียทางแสง |
| การสูญเสียจากการกระจาย | ความสับสนของความหนาแน่นขนาดเล็ก ภาวะไม่สะอาด บุบบอล ริกขนาดเล็ก ความเปลี่ยนแปลงของดัชนีการหด | สูงถึงปานกลาง | การควบคุมความบริสุทธิ์ของวัสดุ ความเครียด การวาด การเย็น และความมั่นคงของกระบวนการ | อิทธิพลที่แข็งแกร่งต่อการเติบโตของการอ่อนแอในระยะยาว |
| การสูญเสียโครงสร้าง | การบิดขนาดใหญ่, การบิดขนาดเล็ก, การสูญเสียเครื่องเชื่อม, การสูญเสียหน้าปลาย | สูง | ปรับปรุงการออกแบบสายไฟฟ้า, การนําสายไฟฟ้าไปทาง, การปิดสายไฟฟ้า, การเคลือบและการจัดการ | มักจะกําหนดความน่าเชื่อถือของลิงค์ที่ติดตั้ง |
การสูญเสียการดูดซึมของวัสดุมาจากวิธีที่วัสดุพอลิมเลอร์ดูดซึมพลังงานทางออปติก พอลิมเลอร์ที่แตกต่างกันมีพฤติกรรมที่แตกต่างกันในความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ในการใช้งาน POFPMMA และโพลีเมอร์ฟลอรินอาจแสดงพฤติกรรมทางออปติกที่แตกต่างกันในความยาวคลื่น เช่น650 nm,520 nmและ850 nm.
สร้าง POF หลายแบบที่ใช้ PMMA ใช้เนื้อหา PMMA พร้อมผ้าโพลีเมอร์ฟลอรินในโครงสร้างประเภทนี้และความยาวคลื่นในการทํางานทั้งหมดมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมทางออนไลน์สุดท้ายอย่างไรก็ตาม, การสูญเสียการซึมซึมส่วนใหญ่ถูกผูกพันกับคุณสมบัติของวัสดุ, ดังนั้นห้องสําหรับการปรับปรุงกระบวนการจํากัดเมื่อเทียบกับการสูญเสียการกระจายหรือการสูญเสียโครงสร้าง.
เพราะฉะนั้น การเลือกวัสดุและความสอดคล้องความยาวคลื่น ควรถูกพิจารณาในตอนแรกของการออกแบบ เมื่อระบบวัสดุและความยาวคลื่นถูกกําหนด การควบคุมการผลิตสามารถปรับปรุงความสม่ําเสมอได้แต่มันไม่สามารถกําจัดพฤติกรรมการดูดซึมภายในของพอลิมเลอร์ได้.
การสูญเสียการกระจายแสงเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สามารถควบคุมได้ที่สําคัญที่สุดในการควบคุมการลดความรุนแรงของ POF. มันเกิดขึ้นเมื่อแสงถูกรบกวนโดยความผิดปกติเล็ก ๆ ภายในหรือรอบเส้นทางทางแสงความผิดปกติเหล่านี้อาจรวมถึงการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นขนาดเล็ก, ภาวะไม่สะอาด, บุซบอล, แผ่นเล็กๆ และความแตกต่างของดัชนีการหดที่เกิดจากความเครียดภายใน
ในการหารือทางเทคนิคเกี่ยวกับการทําลาย POF การสูญเสียการส่งมอบมักถูกเข้าใจผ่านกลไกการดูดซึมและกระจายการกระจายกระจายเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความบกพร่องเล็ก ๆ น้อย ๆ หรือความผิดปกติ เช่น Bubbles, ความแตกแยก ความหนาแน่นแปรปรวน และอัตราการสับเปลี่ยน
สําหรับ POF ในอุตสาหกรรม เรื่องนี้สําคัญ เพราะการกระจายตัวสามารถเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ สายใยอาจดูดีหลังจากการผลิต แต่ถ้าความเครียดภายในความอ่อนแออาจเพิ่มขึ้นในช่วงอายุการใช้งานดังนั้น POF อุตสาหกรรมที่มีคุณภาพสูงจึงขึ้นอยู่กับไม่เพียงแค่การเลือกวัสดุแท้ แต่ยังการควบคุมกระบวนการที่มั่นคงและการสร้างโครงสร้างความเครียดต่ํา
การสูญเสียโครงสร้าง เกิดจากกณิตศาสตร์ฟิสิกอลและคุณภาพการประกอบ รวมถึงการสูญเสียการบิดขนาดใหญ่, การสูญเสียการบิดขนาดเล็ก, การสูญเสียสายเชื่อม และการสูญเสียหน้าปลาย
การบิดขนาดใหญ่เกิดขึ้นเมื่อเส้นใยถูกนําไปใช้การบิดที่แน่นเกินไป การบิดขนาดเล็กอาจเกิดขึ้นเมื่อเส้นใยถูกกด, กด, หรือสนับสนุนไม่เท่าเทียมกันการสูญเสียของสายเชื่อมและหน้าปลายได้รับอิทธิพลจากการตัด, การเคลือบ, การสอดคล้อง, การปนเปื้อน, และความเหมาะสมทางกล
ในอุตสาหกรรม การสูญเสียโครงสร้าง ไม่ใช่แค่ปัญหาเกี่ยวกับการออกแบบสายไฟฟ้า การจัดการและเส้นทางยังสําคัญและความเครียดที่อยู่ใกล้สายเชื่อม สามารถทําลายคุณสมบัติทางออทคิตรเหตุผลนี้ การควบคุมการลดความหนาแน่น ควรรวมถึงการออกแบบสินค้า คุณภาพการปิด และการติดตั้ง
ความเครียดภายในเป็นปัจจัยความน่าเชื่อถือที่ซ่อนอยู่ เพราะมันอาจไม่ทําให้เกิดความล้มเหลวทันที แต่มันอาจทําให้เกิดสภาพที่ความอ่อนแอเพิ่มขึ้น หลังจากความร้อน เวลาหรือภาระทางกล.
ความเครียดภายในสามารถนํามาในช่วงหลายขั้นตอนการผลิต สาเหตุทั่วไปรวมถึงการเย็นเร็วระหว่างการดึงเส้นใย ความไม่ตรงกันระหว่างแกนและการสับสนของเสื้อสถานการณ์การบดที่ไม่เหมาะสม, และความเครียดไม่เท่าเทียมกันระหว่างการล่อ
สภาพแต่ละอันนี้สามารถปล่อยความเครียดเหลืออยู่ภายในโครงสร้างเส้นใยได้ หากการเย็นเร็วเกินไป วัสดุอาจไม่ผ่อนคลายได้อย่างเท่าเทียมกัน หากแกนและเสื้อหักแตกต่างกันโครงสร้างอาจมีความเครียดภายในถ้าอุณหภูมิการดึงออกหรือความตึงเครียดการล่อไม่ถูกควบคุม สายใยเสร็จอาจมีความตึงเครียดที่ไม่เห็นได้ในระหว่างการตรวจสอบพื้นฐาน
ความเครียดภายในสามารถส่งผลกระทบต่อผลการทํางานของแสงได้หลายวิธี มันอาจบิดเบือนการกระจายอัตราการหด ทําให้แสงกระจายมากขึ้น มันอาจส่งผลต่อการแตกเล็ก ๆ น้อย ๆ ตลอดเวลาโดยเฉพาะในภาวะอุณหภูมิหรือความเครียดในการบิดนอกจากนี้ สายใยที่เครียดอาจมีความรู้สึกต่อการบิดมากขึ้น เพราะเส้นทางทางแสงจะใกล้เคียงกับสภาพไม่มั่นคงแล้ว
ผลคือรูปแบบการทําลายที่ช้า: สายเชื่อมทํางานปกติในตอนแรก, แต่ความอ่อนแอเพิ่มขึ้นหลังจากการเผชิญกับสภาพการทํางานจริง.นี่คือเหตุผลว่าทําไมการควบคุมความเครียดภายในจึงสําคัญต่อความมั่นคงในการลดความหนาของ POF ในอุตสาหกรรม.
ความร้อน เร่งการผ่อนคลายโมเลกุลและการปล่อยความเครียดความเครียดในการบิดและการติดตั้งสามารถสร้างความบิดเบือนในพื้นที่เวลาทําให้การเปลี่ยนแปลงภายในเล็ก ๆ น้อย ๆ รวมตัว
พฤติกรรมที่ช้าช้านี้อธิบายว่าทําไมการทดสอบระยะสั้นเท่านั้น อาจพลาดความเสี่ยงในการไว้วางใจระยะยาวค่าความอ่อนแอเบื้องต้นที่ต่ําควรถูกสนับสนุนโดยการควบคุมกระบวนการและการทดสอบสิ่งแวดล้อม ก่อนที่เส้นใยจะถือว่าเหมาะสําหรับการใช้งานอุตสาหกรรมที่รุนแรง.
ความ กดดัน ทาง ภาย ใน ส่ง ผล ให้ การ เติบโต ที่ มี ความ อ่อนแอ ใน ระยะ ยาว
การเคลื่อนไหวของอุณหภูมิมีผลต่อ POF ในระยะสั้นและระยะยาว ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม อุณหภูมิรอบเส้นใยอาจไม่คงที่ตู้อาจมีอุณหภูมิสูงต่อเนื่อง, รถจักรยานความร้อน และจุดร้อนในท้องถิ่นใกล้อุปกรณ์พลังงาน
POF อุตสาหกรรมที่ใช้ใกล้ VFD ระบบเก็บพลังงาน อุปกรณ์ PCS / SVG และตู้อิเล็กทรอนิกส์พลังงานอาจเผชิญกับสภาพความร้อนที่ต้องการการทํางานต่อเนื่อง 60°C ~ 90°C, หมุนเวียนความร้อนซ้ําๆ และจุดร้อนภายในตู้
ระยะอุณหภูมินี้ควรถูกพิจารณาเป็นบริบทการใช้งาน ไม่ใช่เป็นการจัดอันดับทั่วไปสําหรับผลิตภัณฑ์ POF แต่ละชิ้น ความสามารถในการปรับอุณหภูมิของ POF เป็นเฉพาะของผลิตภัณฑ์และขึ้นอยู่กับโครงสร้างวัสดุการออกแบบเสื้อคุณภาพการผลิต สภาพการติดตั้ง และระยะเวลาการเผชิญ
สําหรับการประเมินวิศวกรรม คําถามที่สําคัญ ไม่ใช่แค่ว่าเส้นใยสามารถอยู่รอดกับอุณหภูมิจํานวนหนึ่งครั้งคําถามที่ใช้ได้มากกว่าคือการลดความร้อนยังคงคงคงหลังจากการเผชิญหน้าต่อระยะยาวกับโปรไฟล์ความร้อนจริงของอุปกรณ์.
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในระยะสั้นสามารถส่งผลกระทบเล็กน้อยต่อการลดความร้อน เพราะคุณสมบัติทางแสงของพอลิเมอร์จะเปลี่ยนแปลงกับอุณหภูมิเส้นทางแสงภายในเส้นใยอาจเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยสร้างอาการลดความแรง
การเปลี่ยนแปลงประเภทนี้อาจกลับคืนได้ หากอุณหภูมิกลับมาเป็นปกติและไม่มีความเสียหายต่อการสร้างอย่างถาวรการเคลื่อนไหวระยะสั้นยังควรพิจารณาเมื่อระบบมีความอดทนจํากัดต่อการสูญเสียสัญญาณเพิ่มเติม.
การเผชิญหน้ากับความร้อนในระยะยาวเป็นอันตรายยิ่งขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้น อาจเร่งการผ่อนคลายโมเลกุล การปล่อยเครียดภายใน และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอย่างถาวรการวิจัยความน่าเชื่อถือทางความร้อนของ POF สนับสนุนความระวังทางวิศวกรรมเดียวกัน: ความเครียดทางความร้อนที่สูงสามารถส่งผลกระทบต่อพลังงานทางแสงและโครงสร้างทางกายภาพเมื่อสภาพการเผยแพร่ไปนอกช่วงที่กําหนดไว้ของสินค้า
ท่ามกลางเวลา การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถเปลี่ยนความสับสนทางแสงชั่วคราวเป็นการเพิ่มความอ่อนแอที่ไม่กลับคืนได้ความร้อนมักเป็นตัวเร่งที่เปลี่ยนความเครียดที่ซ่อนอยู่ในการทําลายสัญญาณที่เห็นได้.
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิใน VFD / PCS / SVG / ตู้อิเล็กทรอนิกส์พลังงาน
POF การแก่ตัวเป็นกระบวนการแปลงวัสดุ โพลีเมอร์ไม่ได้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตลอดไป ความร้อน, ไอน้ําออกซิเจน, การเผชิญหน้ากับ UVและปัจจัยสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ สามารถลดความโปร่งใสอย่างช้า ๆ และเพิ่มความอ่อนแอ.
| ปัจจัย การ อายุ | กลไกของวัสดุ | ผลลัพธ์ทางแสง | ความเสี่ยงในระยะยาว |
|---|---|---|---|
| การชราด้วยความร้อน | การทําลายโซ่พอลิเมอร์และการผ่อนคลายโมเลกุล | ความโปร่งใสลดลงและการกระจายตัวเพิ่มขึ้น | การเติบโตของความอ่อนแออย่างค่อยๆ |
| การออกซิเดชั่น | การออกซิเดนบนผิวหรือภายในของวัสดุพอลิเมอร์ | การสูญเสียการดูดซึมเพิ่มขึ้น | การทําลายแสงในระยะยาว |
| การเผชิญหน้ากับแสง UV | การทําลายและทําให้สีเหลืองของวัสดุที่ผลักดันโดย UV | ความโปร่งใสลดลงและการเปลี่ยนแปลงการถ่ายแสง | ความเสื่อมสูงและความมั่นคงที่ลดลง |
การ ปราศัย ผ่าน ความ ร้อน อาจ ทํา ให้ เชือก โพลิเมอร์ ละลาย และ ทํา ให้ ความโปร่งใส ลดลง ไม่ ใช่ ทุก ครั้ง ที่ เกิด ขึ้น ทันที แต่ แทน นั้น วัสดุ นั้น อาจ เสีย ความ ชัดเจน ทาง สายแสง อย่าง ช้า ๆ เมื่อ เวลา การ โชว์ เพิ่ม ขึ้น
ในตู้อุตสาหกรรม การแก่ตัวทางความร้อนจะมีความสําคัญมากขึ้นเมื่อ POF ถูกนําไปใกล้อุปกรณ์ผลิตความร้อน หรือเมื่อตู้มีเวลาทํางานที่ยาวนานแม้ว่าอุณหภูมิจะไม่ทําให้เส้นใยเสียหายทันทีการเผชิญหน้าซ้ํา ๆ สามารถเร่งการเปลี่ยนแปลงการอ่อนแอในระยะยาว
การออกซิเดชั่นอาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวหรือภายในวัสดุ เมื่อการออกซิเดชั่นก้าวหน้า การสูญเสียการดูดซึมอาจเพิ่มขึ้นนั่นหมายความว่า พลังงานทางออปติก จะถูกซึมซับโดยวัสดุมากกว่าที่จะถูกส่งผ่านเส้นใย.
สําหรับ POF การออกซิเดชั่นมีความสําคัญ เพราะมันเพิ่มเส้นทางการแก่ตัวอีกเส้นทางหนึ่งนอกเหนือจากความเครียดทางกลและการผ่อนคลายทางความร้อนมันสามารถส่งผลให้การสูญเสียแสงค่อย ๆ แม้ว่าเส้นใยจะไม่แตกชัดเจน.
การเผชิญหน้ากับแสง UV สามารถทําลายวัสดุพอลิเมอร์และทําให้เป็นสีเหลือง สีเหลืองมีความสําคัญ เพราะมันแสดงให้เห็นว่าความโปร่งใสทางแสงของวัสดุได้เปลี่ยนแปลงสายใยที่กลายเป็นไม่โปร่งใสมากขึ้น มีโอกาสจะแสดงการอ่อนแอมากขึ้น.
ซึ่งไม่ได้หมายความว่าการติดตั้ง POF ทุกรายการต้องเผชิญกับความเสี่ยงจากแสง UV อย่างร้ายแรง ระบบอุตสาหกรรมภายในบ้านอาจมีการเผชิญหน้ากับแสง UV ในระดับจํากัดไฟตรวจสอบ, หรือเส้นทางที่เชื่อมต่อกับภายนอก, ความต้านทาน UV และการป้องกันเสื้อควรถูกตรวจสอบ
กลไกการแก่ตัวของแกนสามารถสรุปโดยง่ายๆ ได้ว่า วัสดุจะเปลี่ยนจากโครงสร้างทางแสงที่โปร่งใสไปสู่โครงสร้างที่ดูดซึมหรือกระจายแสงมากขึ้น
การเปลี่ยนแปลงนี้อธิบายว่าทําไมการเพิ่มความอ่อนแอจึงสามารถเป็นไปเรื่อย ๆ การแก่ตัวไม่จําเป็นต้องสร้างการแตกตักในเส้นใยทั้งหมด แม้แต่การเปลี่ยนแปลงวัสดุเล็ก ๆ น้อย ๆ ก็สามารถลดความมั่นคงของสัญญาณโดยเฉพาะในระบบที่มีความอดทนจํากัดสําหรับการสูญเสียแสงเพิ่มเติม.
การเก่า POF: จากโครงสร้างโปร่งใสไปยังโครงสร้างกระจาย
ในการใช้งานจริง การเพิ่มความอ่อนแอมักจะไม่เกิดจากปัจจัยที่โดดเดี่ยวหนึ่ง ปริมาณความเครียดภายใน อุณหภูมิและเวลามีปฏิสัมพันธ์กัน
รูปแบบวิศวกรรมที่ใช้ได้ คือ
การเติบโตของความอ่อนแอระยะยาวมักจะปรากฏเมื่อความเครียดที่เหลือ, อุณหภูมิที่สูงขึ้น, และเวลาการใช้งานทํางานร่วมกัน
นั่นไม่ได้หมายความว่า สาย POF ทุกสายจะล้มเหลว นั่นหมายความว่า ความมั่นคงในระยะยาว ขึ้นอยู่กับความไม่มั่นคงภายในและยาวเวลาที่เส้นใยยังคงถูกเปิดเผย.
| ปัจจัย | บทบาท ใน การ ทําลาย | ผล ใน ระยะ สั้น | ผล ต่อ ไป |
|---|---|---|---|
| ความเครียดภายใน | กําหนดความไม่เสถียรที่เป็นไปได้ | อาจไม่เห็นในระหว่างการทดสอบครั้งแรก | อาจส่งผลให้มีการบิดเบือนอัตราการหัก, การแตกเล็กน้อย และความรู้สึกในการบิด |
| อุณหภูมิ | ควบคุมความเร็วการทําลาย | อาจทําให้การลดความชุ่มชื้น | เร่งการปล่อยเครียด การผ่อนคลายโมเลกุล และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง |
| เวลา | กําหนดการเปลี่ยนแปลงที่สะสม | ปกติไม่มีผลกระทบทันที | อํานวยความสะดวกของวัสดุเล็ก ๆ และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่จะกลายเป็นการเติบโตการอ่อนแอที่วัดได้ |
ความเครียดภายในสร้างสภาพเริ่มต้นที่ซ่อนอยู่สําหรับความไม่มั่นคง โครงสร้างเส้นใยความเครียดต่ํามีโอกาสในการรักษาพฤติกรรมทางแสงที่คาดการณ์ได้โครงสร้าง ที่ กระตุ้น ได้ อย่าง มาก อาจ ผ่าน การ ทดสอบ ใน ตอน แรก แต่ จะ เปลี่ยน เป็น โครงสร้าง ที่ อ่อนโยน ต่อ ความ ร้อน, การบิด หรือการเผชิญหน้านาน
อุณหภูมิทํางานเป็นตัวเร่ง มันสามารถเร่งการผ่อนคลายโมเลกุล ปล่อยความเครียด และการแก่ตัวของวัสดุเพิ่มความเสี่ยงของอาการบกพร่องเล็ก ๆ ที่กลายเป็นความสําคัญทางสายตา.
เวลาทําให้กลไกการทําลายสะสมขึ้น ความเครียดหรือการเผชิญหน้ากับความร้อนในปริมาณเล็ก ๆ อาจไม่ร้ายแรงในช่วงการทดสอบที่สั้น แต่ในช่วงเวลานานอิทธิพลทางอุณหภูมิและกลไกที่ซ้ํา ๆ อาจส่งผลให้การลดความหนาลงเพิ่มขึ้นได้อย่างวัดได้.
เพราะฉะนั้น POF อุตสาหกรรมควรถูกประเมินว่าเป็นองค์ประกอบระบบระยะยาว ไม่ใช่แค่สายเชื่อมแสงระยะสั้น
ความเครียด + อุณหภูมิ + เวลา = การเพิ่มความอ่อนแอในระยะยาว
การปรับปรุงความมั่นคงในการลดความหนาของ POF ในอุตสาหกรรมต้องการการควบคุมระดับวัสดุ, กระบวนการ, โครงสร้างและการทดสอบแต่เพื่อสร้างโครงสร้างเส้นใยที่ยังคงคงคงภายใต้สภาพการใช้งานจริง.
การควบคุมความเครียดภายในเริ่มต้นระหว่างการผลิต แนวทางกระบวนการที่สําคัญรวมถึงการปรับปรุงเส้นโค้งการเย็น, annealing, และการควบคุมความเครียดระหว่างการผลิต
การปรับปรุงเส้นโค้งการเย็นช่วยลดการหดตัวที่ไม่เท่าเทียมกันและความเครียดที่แข็งตัวใน Annealing สามารถช่วยให้โครงสร้างพอลิเมอร์ผ่อนคลายได้อย่างเท่าเทียมกันมากขึ้น การควบคุมความเครียดระหว่างการวาด, การดึงออกและการลวดลมลดความเครียดทางกลที่อาจปรากฏในภายหลังเป็นความรู้สึกบิดหรือการลดความเข้มข้น.
เป้าหมายคือโครงสร้างเส้นใยที่มีความเครียดต่ําและมั่นคง ใน POF อุตสาหกรรม, นี้อาจสําคัญกว่าการไล่ล่าจํานวนการลดความหนาลงเริ่มต้นต่ําที่สุด
การสอดคล้องของวัสดุและเสื้อยังส่งผลต่อความมั่นคงระยะยาว หากแกนและเสื้อหดตัวในอัตราที่แตกต่างกัน ความเครียดภายในอาจพัฒนาเสื้อโค้งอาจสร้างการบดหรือความเครียดไม่เท่าเทียมกันรอบเส้นใยออฟติกหากแรงกดดันภายนอกถูกนําไปใช้ระหว่างการนําทางหรือการบรรจุ, การสูญเสียการบิดขนาดเล็กสามารถเพิ่มขึ้น
การควบคุมด้านวิศวกรรมสําคัญรวมถึงการจับคู่พฤติกรรมการหดตัวระหว่างแกนและเสื้อ, การควบคุมอุณหภูมิการดึงออก, และการหลีกเลี่ยงการบดภายนอกเหล่านี้มีความสําคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับ POF อุตสาหกรรมโดยที่ชั้นป้องกันต้องเพิ่มความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมโดยไม่สร้างความเครียดทางออนไลน์ใหม่
การทดสอบความน่าเชื่อถือควรสนับสนุนการวัดความอ่อนแอเริ่มต้น IEC 60793-1-40 ระบุวิธีการวัดความอ่อนแอที่ยอมรับ เช่นการตัดกลับ, การสูญเสียการใส่, การกระจายกลับและการจําลองความอ่อนแอของสายสีแต่การวัดความอ่อนแอเพียงอย่างเดียว ไม่ได้พิสูจน์ความมั่นคงในอุตสาหกรรมในระยะยาว
การประเมิน POF ระดับอุตสาหกรรมควรรวมสภาพแวดล้อมและความเครียดทางเครื่องกลที่สะท้อนการใช้จริง การทดสอบที่เกี่ยวข้องรวมถึงการชราณณภูมิสูงการทดสอบรวมการบิดและอุณหภูมิ, และการทดสอบความมั่นคงของสัญญาณแวดล้อม EMI
| ประเภทการทดสอบ | เป้าหมาย | สภาพเครียด | สิ่ง ที่ มัน เผย | ความเกี่ยวข้องกับการใช้ในอุตสาหกรรม |
|---|---|---|---|---|
| การวัดความอ่อนแอครั้งแรก | กําหนดการเริ่มต้นความสูญเสียทางแสง | สภาพการทดสอบที่ควบคุม | การสูญเสียการถ่ายทอดเบื้องต้น | จําเป็น แต่ไม่เพียงพอ |
| การทดสอบการแก่ตัวในอุณหภูมิสูง | ประเมินความมั่นคงทางความร้อนระยะยาว | ตัวอย่าง:85 °C / 1000 ชั่วโมง | การลดความหนาวหลังจากการเผชิญหน้ากับความร้อน | มีประโยชน์สําหรับตู้และสภาพแวดล้อมอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน |
| การบิด + การทดสอบความร้อนรวมกัน | ตรวจสอบการปฏิสัมพันธ์ทางกลและทางความร้อน | ความเครียดในการบิดบวกกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น | ความรู้สึกต่อเส้นทางและจักรยานความร้อน | สําคัญสําหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดเล็ก |
| การทดสอบความมั่นคงของสัญญาณสภาพแวดล้อม EMI | ตรวจสอบพฤติกรรมการสื่อสารในระบบที่มีการรบกวนหนัก | สภาพแวดล้อมการทํางานที่มี EMI สูง | ความมั่นคงของสัญญาณภายใต้เสียงเสียงไฟฟ้า | ความสําคัญสําหรับ VFD, PCS / SVG และระบบพลังงาน |
รายการ85 °C / 1000 ชั่วโมงสภาพที่เข้าใจได้ดีที่สุดคือตัวอย่างของการทดสอบการแก่ตัวในอุณหภูมิสูง ไม่ใช่มาตรฐานทั่วไปที่ผ่าน/ล้มเหลวสําหรับ POF ทั้งหมดบางรายละเอียดสินค้า POF กําหนดขีดจํากัดการเปลี่ยนแปลงความอ่อนแอหลังจาก 1ผิวแดง 1000 ชั่วโมง ขีดจํากัดสินค้าดังนั้นมันไม่ควรถูกสรุปโดยทั่วไป โดยไม่ตรวจสอบวัสดุ โครงสร้างสายไฟฟ้าและสภาพการทดสอบ
การทดสอบความน่าเชื่อถือสําหรับความมั่นคงของ POF ในอุตสาหกรรม
การประเมิน POF ที่เชิงปฏิบัติการควรเชื่อมต่อผลงานทางออทคติกกับสภาพแวดล้อมการทํางานจริงวิศวกรยังควรพิจารณา โปรไฟล์ความเครียดระยะยาวของอุปกรณ์.
ก่อนกําหนด POF สําหรับสภาพแวดล้อมความร้อน, การบิดหรือ EMI เช็คจุดต่อไปนี้:
อุณหภูมิการทํางานต่อเนื่องที่คาดหวังใกล้เส้นทางไฟเบอร์คืออะไร?
มีวงจรความร้อน หรือจุดร้อนในตู้ไหม
สายไฟเบอร์จะบิดอยู่ใกล้สายเชื่อม, เส้นทางทางแคบ, หรือพื้นที่ที่มีความเครียดทางกลซ้ํา ๆ?
โครงสร้างเสื้อเกราะเหมาะสมกับการป้องกันทางกลที่ต้องการหรือไม่
วัสดุของแกนและเสื้อที่เข้ากันได้กับความต้องการความมั่นคงระยะยาวหรือไม่
สายใยได้รับการประเมินหลังจากความชราในอุณหภูมิสูง, การบิด, หรือการเผชิญหน้ากับ EMI?
ความชื้น, น้ํามัน, สารเคมี, สารละลาย, ผสม, ยืดหยุ่น, หรือขอบเขตการเผชิญหน้ากับ UV มีความสําคัญกับอุปกรณ์หรือไม่?
การประเมินผลประกอบการพฤติกรรมได้พึ่งพาการลดความแรงเริ่มต้นเท่านั้นหรือยังพิจารณาการเพิ่มการลดความแรงในระยะยาวด้วย?
สําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม คําถามแรกควรจะเป็นว่า สายใยจะประสบอะไรหลังจากการติดตั้งสายเชื่อม POF ในการทดสอบที่ควบคุมอาจทํางานแตกต่างจากสายเชื่อมเดียวกันที่ติดตั้งในตู้อุ่น, ผ่านการโค้งที่แน่น หรือถูกเผชิญกับวงจรความร้อนซ้ําๆ
คําถามที่สองคือ ระบบจะทนต่อการลดความหนาแน่นเพิ่มเติมได้เท่าไหร่การเติบโตของการลดความแรงในระยะยาวจะมีความสําคัญมากขึ้นเมื่อระบบมีความอดทนจํากัดสําหรับการสูญเสียสัญญาณเพิ่มเติม.
ข้อมูลการลดความเข้มข้นเบื้องต้นยังมีความสําคัญ มันให้แนวพื้นฐานสําหรับผลประกอบการทางแสง และช่วยเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ภายใต้สภาพที่ควบคุมได้มันควรถูกสนับสนุนด้วยการทดสอบระยะยาว.
การชราในอุณหภูมิสูงสามารถเปิดเผยความมั่นคงทางอุณหภูมิ การบิดรวมกับการทดสอบอุณหภูมิ สามารถเปิดเผยความรู้สึกทางกลและทางอุณหภูมิการทดสอบความมั่นคงของสัญญาณ EMI สามารถยืนยันได้ว่า สายเชื่อมต่อการสื่อสารยังคงมีความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมไฟฟ้าที่
สายใยพลาสติกออปติกมักถูกเลือกสําหรับการสื่อสารทางอุตสาหกรรม อิเล็กทรอนิกส์พลังงาน และสภาพแวดล้อมที่มี EMI สูง เพราะมันให้ภูมิคุ้มกันที่แข็งแกร่งต่อการขัดขวางทางแม่เหล็กไฟฟ้าในแอพลิเคชั่น เช่น เครื่องขับเคลื่อนความถี่แปร, ระบบเก็บพลังงาน, อุปกรณ์ PCS / SVG, และตู้อิเล็กทรอนิกส์พลังงาน, ข้อดีที่สามารถมีค่า.
อย่างไรก็ตาม มีประเด็นเชิงปฏิบัติการหนึ่งที่มักถูกประเมินต่ํา: สายเชื่อม POF อาจทํางานได้ปกติในตอนแรก แต่แสดงการลดความแรงสูงขึ้นหลังจากการใช้งานยาวนาน
การเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพประเภทนี้หายากที่จะเกิดขึ้นโดยสุ่ม ในหลายกรณี มันเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของวัสดุ ความเครียดภายใน การเผชิญหน้ากับความร้อน สภาพการบิด คุณภาพของสายเชื่อม และการแก่ตัวสําหรับระบบอุตสาหกรรม, คําถามที่สําคัญไม่ใช่แค่ว่า ความสูญเสียทางแสงเริ่มต้นจะต่ําหรือไม่ แต่ว่าเส้นใยสามารถรักษาการส่งสัญญาณที่คาดการณ์ได้ตลอดเวลาหรือไม่
ความมั่นคงในการลดความแรงของ POF ในอุตสาหกรรมอ้างถึงความสามารถของเส้นใยออทติกพลาสติกในการรักษาการส่งสัญญาณที่คาดการณ์ได้ตลอดระยะยาวต่อความร้อน, การบิด, ความเครียดภายใน, วงจรความร้อน, บรรยากาศ EMI และการแก่ตัวมันเน้นการเปลี่ยนแปลงความอ่อนแอมากแค่ไหนในช่วงอายุการใช้งานจริง, ไม่ใช่แค่การสูญเสียเริ่มต้นที่วัดหลังจากการผลิตหรือการติดตั้ง
การลดความแรงครั้งแรกเป็นจุดเริ่มต้นเท่านั้น มันแสดงให้เห็นว่าเส้นใยทํางานอย่างไร ภายใต้สภาพการทดสอบเฉพาะเจาะจง ในเวลาเฉพาะเจาะจงมันไม่ได้แสดงให้เห็นอย่างเต็มที่ว่า วัสดุและโครงสร้างจะยังคงคงคงตลอดอายุการใช้งานหลังจากการเผชิญกับอุณหภูมิ, การบิดหรือการหมุนเวียนความร้อนในระดับตู้
นี่สําคัญมากสําหรับ POF อุตสาหกรรม เพราะความเครียดภายในอาจมีอยู่ภายในเส้นใยหลังจากการวาด, การดึงออก, หรือการล่อแต่ความเครียดอาจส่งผลต่อการบิดเบือนอัตราการหด, แผ่นกระแทกเล็กๆ, ความรู้สึกในการบิด และการกระจายกระจายมากขึ้น
ในเชิงวิศวกรรม ความเสี่ยงที่แท้จริงมักจะเป็นการเปลี่ยนแปลงความอ่อนแอตามเวลาสายไฟฟ้าที่มีความอ่อนแอเริ่มต้นที่น่ายอมรับยังคงอาจไม่น่าเชื่อถือถ้าการสูญเสียเพิ่มเติมค่อย ๆ พัฒนาหลังจากการเผชิญกับความร้อนหรือความเครียดทางกลซ้ํา ๆ
ความมั่นคงของสัญญาณ POF ระยะยาวมีความสําคัญเป็นพิเศษในระบบที่ความน่าเชื่อถือในการสื่อสารต้องถูกรักษาภายใต้ความร้อน, การบิด, การหมุนเวียนทางความร้อน, หรือการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าพื้นที่ใช้งานทั่วไปประกอบด้วยสายการสื่อสารอุตสาหกรรม, ระบบพลังงาน, บรรยากาศ EMI สูง, ตู้ VFD, ระบบ PCS / SVG, และตู้ควบคุมอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน
ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ POF อาจถูกเผชิญกับความร้อนอย่างต่อเนื่อง จุดร้อนในท้องถิ่น วงจรความร้อน การบิดใกล้สายเชื่อม และการบดโครงสร้างจากเส้นทางหรือการติดตั้งปัจจัยเหล่านี้ไม่ทําให้เกิดความล้มเหลวทันทีแต่มันสามารถเปลี่ยนเส้นทางทางแสงได้อย่างช้าๆ และเพิ่มความอ่อนแอ
กลไกการสูญเสียหลักสามประการในเส้นใยทางแสงพลาสติก
การลดความแรงของไฟเบอร์ออปติกพลาสติกถูกส่งผลโดยหลักจากกลไกการสูญเสียสามอย่าง คือ การสูญเสียการดูดซึมของวัสดุ การสูญเสียการกระจาย และการสูญเสียโครงสร้างและแต่ละตัวต้องการกลยุทธ์การควบคุมวิศวกรรมที่แตกต่างกัน.
| กลไกการสูญเสีย | สาเหตุหลัก | สามารถควบคุมได้ | วิธีควบคุมวิศวกรรมทั่วไป | ผลต่อความมั่นคงในระยะยาว |
|---|---|---|---|---|
| การสูญเสียการดูดซึมของวัสดุ | คุณสมบัติของวัสดุพอลิเมอร์และความยาวคลื่นในการทํางาน | จํากัด | เลือกวัสดุใยที่เหมาะสมและความยาวคลื่นการทํางาน | กําหนดพื้นฐานของความสูญเสียทางแสง |
| การสูญเสียจากการกระจาย | ความสับสนของความหนาแน่นขนาดเล็ก ภาวะไม่สะอาด บุบบอล ริกขนาดเล็ก ความเปลี่ยนแปลงของดัชนีการหด | สูงถึงปานกลาง | การควบคุมความบริสุทธิ์ของวัสดุ ความเครียด การวาด การเย็น และความมั่นคงของกระบวนการ | อิทธิพลที่แข็งแกร่งต่อการเติบโตของการอ่อนแอในระยะยาว |
| การสูญเสียโครงสร้าง | การบิดขนาดใหญ่, การบิดขนาดเล็ก, การสูญเสียเครื่องเชื่อม, การสูญเสียหน้าปลาย | สูง | ปรับปรุงการออกแบบสายไฟฟ้า, การนําสายไฟฟ้าไปทาง, การปิดสายไฟฟ้า, การเคลือบและการจัดการ | มักจะกําหนดความน่าเชื่อถือของลิงค์ที่ติดตั้ง |
การสูญเสียการดูดซึมของวัสดุมาจากวิธีที่วัสดุพอลิมเลอร์ดูดซึมพลังงานทางออปติก พอลิมเลอร์ที่แตกต่างกันมีพฤติกรรมที่แตกต่างกันในความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ในการใช้งาน POFPMMA และโพลีเมอร์ฟลอรินอาจแสดงพฤติกรรมทางออปติกที่แตกต่างกันในความยาวคลื่น เช่น650 nm,520 nmและ850 nm.
สร้าง POF หลายแบบที่ใช้ PMMA ใช้เนื้อหา PMMA พร้อมผ้าโพลีเมอร์ฟลอรินในโครงสร้างประเภทนี้และความยาวคลื่นในการทํางานทั้งหมดมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมทางออนไลน์สุดท้ายอย่างไรก็ตาม, การสูญเสียการซึมซึมส่วนใหญ่ถูกผูกพันกับคุณสมบัติของวัสดุ, ดังนั้นห้องสําหรับการปรับปรุงกระบวนการจํากัดเมื่อเทียบกับการสูญเสียการกระจายหรือการสูญเสียโครงสร้าง.
เพราะฉะนั้น การเลือกวัสดุและความสอดคล้องความยาวคลื่น ควรถูกพิจารณาในตอนแรกของการออกแบบ เมื่อระบบวัสดุและความยาวคลื่นถูกกําหนด การควบคุมการผลิตสามารถปรับปรุงความสม่ําเสมอได้แต่มันไม่สามารถกําจัดพฤติกรรมการดูดซึมภายในของพอลิมเลอร์ได้.
การสูญเสียการกระจายแสงเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สามารถควบคุมได้ที่สําคัญที่สุดในการควบคุมการลดความรุนแรงของ POF. มันเกิดขึ้นเมื่อแสงถูกรบกวนโดยความผิดปกติเล็ก ๆ ภายในหรือรอบเส้นทางทางแสงความผิดปกติเหล่านี้อาจรวมถึงการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นขนาดเล็ก, ภาวะไม่สะอาด, บุซบอล, แผ่นเล็กๆ และความแตกต่างของดัชนีการหดที่เกิดจากความเครียดภายใน
ในการหารือทางเทคนิคเกี่ยวกับการทําลาย POF การสูญเสียการส่งมอบมักถูกเข้าใจผ่านกลไกการดูดซึมและกระจายการกระจายกระจายเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความบกพร่องเล็ก ๆ น้อย ๆ หรือความผิดปกติ เช่น Bubbles, ความแตกแยก ความหนาแน่นแปรปรวน และอัตราการสับเปลี่ยน
สําหรับ POF ในอุตสาหกรรม เรื่องนี้สําคัญ เพราะการกระจายตัวสามารถเพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ สายใยอาจดูดีหลังจากการผลิต แต่ถ้าความเครียดภายในความอ่อนแออาจเพิ่มขึ้นในช่วงอายุการใช้งานดังนั้น POF อุตสาหกรรมที่มีคุณภาพสูงจึงขึ้นอยู่กับไม่เพียงแค่การเลือกวัสดุแท้ แต่ยังการควบคุมกระบวนการที่มั่นคงและการสร้างโครงสร้างความเครียดต่ํา
การสูญเสียโครงสร้าง เกิดจากกณิตศาสตร์ฟิสิกอลและคุณภาพการประกอบ รวมถึงการสูญเสียการบิดขนาดใหญ่, การสูญเสียการบิดขนาดเล็ก, การสูญเสียสายเชื่อม และการสูญเสียหน้าปลาย
การบิดขนาดใหญ่เกิดขึ้นเมื่อเส้นใยถูกนําไปใช้การบิดที่แน่นเกินไป การบิดขนาดเล็กอาจเกิดขึ้นเมื่อเส้นใยถูกกด, กด, หรือสนับสนุนไม่เท่าเทียมกันการสูญเสียของสายเชื่อมและหน้าปลายได้รับอิทธิพลจากการตัด, การเคลือบ, การสอดคล้อง, การปนเปื้อน, และความเหมาะสมทางกล
ในอุตสาหกรรม การสูญเสียโครงสร้าง ไม่ใช่แค่ปัญหาเกี่ยวกับการออกแบบสายไฟฟ้า การจัดการและเส้นทางยังสําคัญและความเครียดที่อยู่ใกล้สายเชื่อม สามารถทําลายคุณสมบัติทางออทคิตรเหตุผลนี้ การควบคุมการลดความหนาแน่น ควรรวมถึงการออกแบบสินค้า คุณภาพการปิด และการติดตั้ง
ความเครียดภายในเป็นปัจจัยความน่าเชื่อถือที่ซ่อนอยู่ เพราะมันอาจไม่ทําให้เกิดความล้มเหลวทันที แต่มันอาจทําให้เกิดสภาพที่ความอ่อนแอเพิ่มขึ้น หลังจากความร้อน เวลาหรือภาระทางกล.
ความเครียดภายในสามารถนํามาในช่วงหลายขั้นตอนการผลิต สาเหตุทั่วไปรวมถึงการเย็นเร็วระหว่างการดึงเส้นใย ความไม่ตรงกันระหว่างแกนและการสับสนของเสื้อสถานการณ์การบดที่ไม่เหมาะสม, และความเครียดไม่เท่าเทียมกันระหว่างการล่อ
สภาพแต่ละอันนี้สามารถปล่อยความเครียดเหลืออยู่ภายในโครงสร้างเส้นใยได้ หากการเย็นเร็วเกินไป วัสดุอาจไม่ผ่อนคลายได้อย่างเท่าเทียมกัน หากแกนและเสื้อหักแตกต่างกันโครงสร้างอาจมีความเครียดภายในถ้าอุณหภูมิการดึงออกหรือความตึงเครียดการล่อไม่ถูกควบคุม สายใยเสร็จอาจมีความตึงเครียดที่ไม่เห็นได้ในระหว่างการตรวจสอบพื้นฐาน
ความเครียดภายในสามารถส่งผลกระทบต่อผลการทํางานของแสงได้หลายวิธี มันอาจบิดเบือนการกระจายอัตราการหด ทําให้แสงกระจายมากขึ้น มันอาจส่งผลต่อการแตกเล็ก ๆ น้อย ๆ ตลอดเวลาโดยเฉพาะในภาวะอุณหภูมิหรือความเครียดในการบิดนอกจากนี้ สายใยที่เครียดอาจมีความรู้สึกต่อการบิดมากขึ้น เพราะเส้นทางทางแสงจะใกล้เคียงกับสภาพไม่มั่นคงแล้ว
ผลคือรูปแบบการทําลายที่ช้า: สายเชื่อมทํางานปกติในตอนแรก, แต่ความอ่อนแอเพิ่มขึ้นหลังจากการเผชิญกับสภาพการทํางานจริง.นี่คือเหตุผลว่าทําไมการควบคุมความเครียดภายในจึงสําคัญต่อความมั่นคงในการลดความหนาของ POF ในอุตสาหกรรม.
ความร้อน เร่งการผ่อนคลายโมเลกุลและการปล่อยความเครียดความเครียดในการบิดและการติดตั้งสามารถสร้างความบิดเบือนในพื้นที่เวลาทําให้การเปลี่ยนแปลงภายในเล็ก ๆ น้อย ๆ รวมตัว
พฤติกรรมที่ช้าช้านี้อธิบายว่าทําไมการทดสอบระยะสั้นเท่านั้น อาจพลาดความเสี่ยงในการไว้วางใจระยะยาวค่าความอ่อนแอเบื้องต้นที่ต่ําควรถูกสนับสนุนโดยการควบคุมกระบวนการและการทดสอบสิ่งแวดล้อม ก่อนที่เส้นใยจะถือว่าเหมาะสําหรับการใช้งานอุตสาหกรรมที่รุนแรง.
ความ กดดัน ทาง ภาย ใน ส่ง ผล ให้ การ เติบโต ที่ มี ความ อ่อนแอ ใน ระยะ ยาว
การเคลื่อนไหวของอุณหภูมิมีผลต่อ POF ในระยะสั้นและระยะยาว ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม อุณหภูมิรอบเส้นใยอาจไม่คงที่ตู้อาจมีอุณหภูมิสูงต่อเนื่อง, รถจักรยานความร้อน และจุดร้อนในท้องถิ่นใกล้อุปกรณ์พลังงาน
POF อุตสาหกรรมที่ใช้ใกล้ VFD ระบบเก็บพลังงาน อุปกรณ์ PCS / SVG และตู้อิเล็กทรอนิกส์พลังงานอาจเผชิญกับสภาพความร้อนที่ต้องการการทํางานต่อเนื่อง 60°C ~ 90°C, หมุนเวียนความร้อนซ้ําๆ และจุดร้อนภายในตู้
ระยะอุณหภูมินี้ควรถูกพิจารณาเป็นบริบทการใช้งาน ไม่ใช่เป็นการจัดอันดับทั่วไปสําหรับผลิตภัณฑ์ POF แต่ละชิ้น ความสามารถในการปรับอุณหภูมิของ POF เป็นเฉพาะของผลิตภัณฑ์และขึ้นอยู่กับโครงสร้างวัสดุการออกแบบเสื้อคุณภาพการผลิต สภาพการติดตั้ง และระยะเวลาการเผชิญ
สําหรับการประเมินวิศวกรรม คําถามที่สําคัญ ไม่ใช่แค่ว่าเส้นใยสามารถอยู่รอดกับอุณหภูมิจํานวนหนึ่งครั้งคําถามที่ใช้ได้มากกว่าคือการลดความร้อนยังคงคงคงหลังจากการเผชิญหน้าต่อระยะยาวกับโปรไฟล์ความร้อนจริงของอุปกรณ์.
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในระยะสั้นสามารถส่งผลกระทบเล็กน้อยต่อการลดความร้อน เพราะคุณสมบัติทางแสงของพอลิเมอร์จะเปลี่ยนแปลงกับอุณหภูมิเส้นทางแสงภายในเส้นใยอาจเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยสร้างอาการลดความแรง
การเปลี่ยนแปลงประเภทนี้อาจกลับคืนได้ หากอุณหภูมิกลับมาเป็นปกติและไม่มีความเสียหายต่อการสร้างอย่างถาวรการเคลื่อนไหวระยะสั้นยังควรพิจารณาเมื่อระบบมีความอดทนจํากัดต่อการสูญเสียสัญญาณเพิ่มเติม.
การเผชิญหน้ากับความร้อนในระยะยาวเป็นอันตรายยิ่งขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้น อาจเร่งการผ่อนคลายโมเลกุล การปล่อยเครียดภายใน และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอย่างถาวรการวิจัยความน่าเชื่อถือทางความร้อนของ POF สนับสนุนความระวังทางวิศวกรรมเดียวกัน: ความเครียดทางความร้อนที่สูงสามารถส่งผลกระทบต่อพลังงานทางแสงและโครงสร้างทางกายภาพเมื่อสภาพการเผยแพร่ไปนอกช่วงที่กําหนดไว้ของสินค้า
ท่ามกลางเวลา การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถเปลี่ยนความสับสนทางแสงชั่วคราวเป็นการเพิ่มความอ่อนแอที่ไม่กลับคืนได้ความร้อนมักเป็นตัวเร่งที่เปลี่ยนความเครียดที่ซ่อนอยู่ในการทําลายสัญญาณที่เห็นได้.
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิใน VFD / PCS / SVG / ตู้อิเล็กทรอนิกส์พลังงาน
POF การแก่ตัวเป็นกระบวนการแปลงวัสดุ โพลีเมอร์ไม่ได้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตลอดไป ความร้อน, ไอน้ําออกซิเจน, การเผชิญหน้ากับ UVและปัจจัยสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ สามารถลดความโปร่งใสอย่างช้า ๆ และเพิ่มความอ่อนแอ.
| ปัจจัย การ อายุ | กลไกของวัสดุ | ผลลัพธ์ทางแสง | ความเสี่ยงในระยะยาว |
|---|---|---|---|
| การชราด้วยความร้อน | การทําลายโซ่พอลิเมอร์และการผ่อนคลายโมเลกุล | ความโปร่งใสลดลงและการกระจายตัวเพิ่มขึ้น | การเติบโตของความอ่อนแออย่างค่อยๆ |
| การออกซิเดชั่น | การออกซิเดนบนผิวหรือภายในของวัสดุพอลิเมอร์ | การสูญเสียการดูดซึมเพิ่มขึ้น | การทําลายแสงในระยะยาว |
| การเผชิญหน้ากับแสง UV | การทําลายและทําให้สีเหลืองของวัสดุที่ผลักดันโดย UV | ความโปร่งใสลดลงและการเปลี่ยนแปลงการถ่ายแสง | ความเสื่อมสูงและความมั่นคงที่ลดลง |
การ ปราศัย ผ่าน ความ ร้อน อาจ ทํา ให้ เชือก โพลิเมอร์ ละลาย และ ทํา ให้ ความโปร่งใส ลดลง ไม่ ใช่ ทุก ครั้ง ที่ เกิด ขึ้น ทันที แต่ แทน นั้น วัสดุ นั้น อาจ เสีย ความ ชัดเจน ทาง สายแสง อย่าง ช้า ๆ เมื่อ เวลา การ โชว์ เพิ่ม ขึ้น
ในตู้อุตสาหกรรม การแก่ตัวทางความร้อนจะมีความสําคัญมากขึ้นเมื่อ POF ถูกนําไปใกล้อุปกรณ์ผลิตความร้อน หรือเมื่อตู้มีเวลาทํางานที่ยาวนานแม้ว่าอุณหภูมิจะไม่ทําให้เส้นใยเสียหายทันทีการเผชิญหน้าซ้ํา ๆ สามารถเร่งการเปลี่ยนแปลงการอ่อนแอในระยะยาว
การออกซิเดชั่นอาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวหรือภายในวัสดุ เมื่อการออกซิเดชั่นก้าวหน้า การสูญเสียการดูดซึมอาจเพิ่มขึ้นนั่นหมายความว่า พลังงานทางออปติก จะถูกซึมซับโดยวัสดุมากกว่าที่จะถูกส่งผ่านเส้นใย.
สําหรับ POF การออกซิเดชั่นมีความสําคัญ เพราะมันเพิ่มเส้นทางการแก่ตัวอีกเส้นทางหนึ่งนอกเหนือจากความเครียดทางกลและการผ่อนคลายทางความร้อนมันสามารถส่งผลให้การสูญเสียแสงค่อย ๆ แม้ว่าเส้นใยจะไม่แตกชัดเจน.
การเผชิญหน้ากับแสง UV สามารถทําลายวัสดุพอลิเมอร์และทําให้เป็นสีเหลือง สีเหลืองมีความสําคัญ เพราะมันแสดงให้เห็นว่าความโปร่งใสทางแสงของวัสดุได้เปลี่ยนแปลงสายใยที่กลายเป็นไม่โปร่งใสมากขึ้น มีโอกาสจะแสดงการอ่อนแอมากขึ้น.
ซึ่งไม่ได้หมายความว่าการติดตั้ง POF ทุกรายการต้องเผชิญกับความเสี่ยงจากแสง UV อย่างร้ายแรง ระบบอุตสาหกรรมภายในบ้านอาจมีการเผชิญหน้ากับแสง UV ในระดับจํากัดไฟตรวจสอบ, หรือเส้นทางที่เชื่อมต่อกับภายนอก, ความต้านทาน UV และการป้องกันเสื้อควรถูกตรวจสอบ
กลไกการแก่ตัวของแกนสามารถสรุปโดยง่ายๆ ได้ว่า วัสดุจะเปลี่ยนจากโครงสร้างทางแสงที่โปร่งใสไปสู่โครงสร้างที่ดูดซึมหรือกระจายแสงมากขึ้น
การเปลี่ยนแปลงนี้อธิบายว่าทําไมการเพิ่มความอ่อนแอจึงสามารถเป็นไปเรื่อย ๆ การแก่ตัวไม่จําเป็นต้องสร้างการแตกตักในเส้นใยทั้งหมด แม้แต่การเปลี่ยนแปลงวัสดุเล็ก ๆ น้อย ๆ ก็สามารถลดความมั่นคงของสัญญาณโดยเฉพาะในระบบที่มีความอดทนจํากัดสําหรับการสูญเสียแสงเพิ่มเติม.
การเก่า POF: จากโครงสร้างโปร่งใสไปยังโครงสร้างกระจาย
ในการใช้งานจริง การเพิ่มความอ่อนแอมักจะไม่เกิดจากปัจจัยที่โดดเดี่ยวหนึ่ง ปริมาณความเครียดภายใน อุณหภูมิและเวลามีปฏิสัมพันธ์กัน
รูปแบบวิศวกรรมที่ใช้ได้ คือ
การเติบโตของความอ่อนแอระยะยาวมักจะปรากฏเมื่อความเครียดที่เหลือ, อุณหภูมิที่สูงขึ้น, และเวลาการใช้งานทํางานร่วมกัน
นั่นไม่ได้หมายความว่า สาย POF ทุกสายจะล้มเหลว นั่นหมายความว่า ความมั่นคงในระยะยาว ขึ้นอยู่กับความไม่มั่นคงภายในและยาวเวลาที่เส้นใยยังคงถูกเปิดเผย.
| ปัจจัย | บทบาท ใน การ ทําลาย | ผล ใน ระยะ สั้น | ผล ต่อ ไป |
|---|---|---|---|
| ความเครียดภายใน | กําหนดความไม่เสถียรที่เป็นไปได้ | อาจไม่เห็นในระหว่างการทดสอบครั้งแรก | อาจส่งผลให้มีการบิดเบือนอัตราการหัก, การแตกเล็กน้อย และความรู้สึกในการบิด |
| อุณหภูมิ | ควบคุมความเร็วการทําลาย | อาจทําให้การลดความชุ่มชื้น | เร่งการปล่อยเครียด การผ่อนคลายโมเลกุล และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง |
| เวลา | กําหนดการเปลี่ยนแปลงที่สะสม | ปกติไม่มีผลกระทบทันที | อํานวยความสะดวกของวัสดุเล็ก ๆ และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่จะกลายเป็นการเติบโตการอ่อนแอที่วัดได้ |
ความเครียดภายในสร้างสภาพเริ่มต้นที่ซ่อนอยู่สําหรับความไม่มั่นคง โครงสร้างเส้นใยความเครียดต่ํามีโอกาสในการรักษาพฤติกรรมทางแสงที่คาดการณ์ได้โครงสร้าง ที่ กระตุ้น ได้ อย่าง มาก อาจ ผ่าน การ ทดสอบ ใน ตอน แรก แต่ จะ เปลี่ยน เป็น โครงสร้าง ที่ อ่อนโยน ต่อ ความ ร้อน, การบิด หรือการเผชิญหน้านาน
อุณหภูมิทํางานเป็นตัวเร่ง มันสามารถเร่งการผ่อนคลายโมเลกุล ปล่อยความเครียด และการแก่ตัวของวัสดุเพิ่มความเสี่ยงของอาการบกพร่องเล็ก ๆ ที่กลายเป็นความสําคัญทางสายตา.
เวลาทําให้กลไกการทําลายสะสมขึ้น ความเครียดหรือการเผชิญหน้ากับความร้อนในปริมาณเล็ก ๆ อาจไม่ร้ายแรงในช่วงการทดสอบที่สั้น แต่ในช่วงเวลานานอิทธิพลทางอุณหภูมิและกลไกที่ซ้ํา ๆ อาจส่งผลให้การลดความหนาลงเพิ่มขึ้นได้อย่างวัดได้.
เพราะฉะนั้น POF อุตสาหกรรมควรถูกประเมินว่าเป็นองค์ประกอบระบบระยะยาว ไม่ใช่แค่สายเชื่อมแสงระยะสั้น
ความเครียด + อุณหภูมิ + เวลา = การเพิ่มความอ่อนแอในระยะยาว
การปรับปรุงความมั่นคงในการลดความหนาของ POF ในอุตสาหกรรมต้องการการควบคุมระดับวัสดุ, กระบวนการ, โครงสร้างและการทดสอบแต่เพื่อสร้างโครงสร้างเส้นใยที่ยังคงคงคงภายใต้สภาพการใช้งานจริง.
การควบคุมความเครียดภายในเริ่มต้นระหว่างการผลิต แนวทางกระบวนการที่สําคัญรวมถึงการปรับปรุงเส้นโค้งการเย็น, annealing, และการควบคุมความเครียดระหว่างการผลิต
การปรับปรุงเส้นโค้งการเย็นช่วยลดการหดตัวที่ไม่เท่าเทียมกันและความเครียดที่แข็งตัวใน Annealing สามารถช่วยให้โครงสร้างพอลิเมอร์ผ่อนคลายได้อย่างเท่าเทียมกันมากขึ้น การควบคุมความเครียดระหว่างการวาด, การดึงออกและการลวดลมลดความเครียดทางกลที่อาจปรากฏในภายหลังเป็นความรู้สึกบิดหรือการลดความเข้มข้น.
เป้าหมายคือโครงสร้างเส้นใยที่มีความเครียดต่ําและมั่นคง ใน POF อุตสาหกรรม, นี้อาจสําคัญกว่าการไล่ล่าจํานวนการลดความหนาลงเริ่มต้นต่ําที่สุด
การสอดคล้องของวัสดุและเสื้อยังส่งผลต่อความมั่นคงระยะยาว หากแกนและเสื้อหดตัวในอัตราที่แตกต่างกัน ความเครียดภายในอาจพัฒนาเสื้อโค้งอาจสร้างการบดหรือความเครียดไม่เท่าเทียมกันรอบเส้นใยออฟติกหากแรงกดดันภายนอกถูกนําไปใช้ระหว่างการนําทางหรือการบรรจุ, การสูญเสียการบิดขนาดเล็กสามารถเพิ่มขึ้น
การควบคุมด้านวิศวกรรมสําคัญรวมถึงการจับคู่พฤติกรรมการหดตัวระหว่างแกนและเสื้อ, การควบคุมอุณหภูมิการดึงออก, และการหลีกเลี่ยงการบดภายนอกเหล่านี้มีความสําคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับ POF อุตสาหกรรมโดยที่ชั้นป้องกันต้องเพิ่มความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมโดยไม่สร้างความเครียดทางออนไลน์ใหม่
การทดสอบความน่าเชื่อถือควรสนับสนุนการวัดความอ่อนแอเริ่มต้น IEC 60793-1-40 ระบุวิธีการวัดความอ่อนแอที่ยอมรับ เช่นการตัดกลับ, การสูญเสียการใส่, การกระจายกลับและการจําลองความอ่อนแอของสายสีแต่การวัดความอ่อนแอเพียงอย่างเดียว ไม่ได้พิสูจน์ความมั่นคงในอุตสาหกรรมในระยะยาว
การประเมิน POF ระดับอุตสาหกรรมควรรวมสภาพแวดล้อมและความเครียดทางเครื่องกลที่สะท้อนการใช้จริง การทดสอบที่เกี่ยวข้องรวมถึงการชราณณภูมิสูงการทดสอบรวมการบิดและอุณหภูมิ, และการทดสอบความมั่นคงของสัญญาณแวดล้อม EMI
| ประเภทการทดสอบ | เป้าหมาย | สภาพเครียด | สิ่ง ที่ มัน เผย | ความเกี่ยวข้องกับการใช้ในอุตสาหกรรม |
|---|---|---|---|---|
| การวัดความอ่อนแอครั้งแรก | กําหนดการเริ่มต้นความสูญเสียทางแสง | สภาพการทดสอบที่ควบคุม | การสูญเสียการถ่ายทอดเบื้องต้น | จําเป็น แต่ไม่เพียงพอ |
| การทดสอบการแก่ตัวในอุณหภูมิสูง | ประเมินความมั่นคงทางความร้อนระยะยาว | ตัวอย่าง:85 °C / 1000 ชั่วโมง | การลดความหนาวหลังจากการเผชิญหน้ากับความร้อน | มีประโยชน์สําหรับตู้และสภาพแวดล้อมอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน |
| การบิด + การทดสอบความร้อนรวมกัน | ตรวจสอบการปฏิสัมพันธ์ทางกลและทางความร้อน | ความเครียดในการบิดบวกกับอุณหภูมิที่สูงขึ้น | ความรู้สึกต่อเส้นทางและจักรยานความร้อน | สําคัญสําหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดเล็ก |
| การทดสอบความมั่นคงของสัญญาณสภาพแวดล้อม EMI | ตรวจสอบพฤติกรรมการสื่อสารในระบบที่มีการรบกวนหนัก | สภาพแวดล้อมการทํางานที่มี EMI สูง | ความมั่นคงของสัญญาณภายใต้เสียงเสียงไฟฟ้า | ความสําคัญสําหรับ VFD, PCS / SVG และระบบพลังงาน |
รายการ85 °C / 1000 ชั่วโมงสภาพที่เข้าใจได้ดีที่สุดคือตัวอย่างของการทดสอบการแก่ตัวในอุณหภูมิสูง ไม่ใช่มาตรฐานทั่วไปที่ผ่าน/ล้มเหลวสําหรับ POF ทั้งหมดบางรายละเอียดสินค้า POF กําหนดขีดจํากัดการเปลี่ยนแปลงความอ่อนแอหลังจาก 1ผิวแดง 1000 ชั่วโมง ขีดจํากัดสินค้าดังนั้นมันไม่ควรถูกสรุปโดยทั่วไป โดยไม่ตรวจสอบวัสดุ โครงสร้างสายไฟฟ้าและสภาพการทดสอบ
การทดสอบความน่าเชื่อถือสําหรับความมั่นคงของ POF ในอุตสาหกรรม
การประเมิน POF ที่เชิงปฏิบัติการควรเชื่อมต่อผลงานทางออทคติกกับสภาพแวดล้อมการทํางานจริงวิศวกรยังควรพิจารณา โปรไฟล์ความเครียดระยะยาวของอุปกรณ์.
ก่อนกําหนด POF สําหรับสภาพแวดล้อมความร้อน, การบิดหรือ EMI เช็คจุดต่อไปนี้:
อุณหภูมิการทํางานต่อเนื่องที่คาดหวังใกล้เส้นทางไฟเบอร์คืออะไร?
มีวงจรความร้อน หรือจุดร้อนในตู้ไหม
สายไฟเบอร์จะบิดอยู่ใกล้สายเชื่อม, เส้นทางทางแคบ, หรือพื้นที่ที่มีความเครียดทางกลซ้ํา ๆ?
โครงสร้างเสื้อเกราะเหมาะสมกับการป้องกันทางกลที่ต้องการหรือไม่
วัสดุของแกนและเสื้อที่เข้ากันได้กับความต้องการความมั่นคงระยะยาวหรือไม่
สายใยได้รับการประเมินหลังจากความชราในอุณหภูมิสูง, การบิด, หรือการเผชิญหน้ากับ EMI?
ความชื้น, น้ํามัน, สารเคมี, สารละลาย, ผสม, ยืดหยุ่น, หรือขอบเขตการเผชิญหน้ากับ UV มีความสําคัญกับอุปกรณ์หรือไม่?
การประเมินผลประกอบการพฤติกรรมได้พึ่งพาการลดความแรงเริ่มต้นเท่านั้นหรือยังพิจารณาการเพิ่มการลดความแรงในระยะยาวด้วย?
สําหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม คําถามแรกควรจะเป็นว่า สายใยจะประสบอะไรหลังจากการติดตั้งสายเชื่อม POF ในการทดสอบที่ควบคุมอาจทํางานแตกต่างจากสายเชื่อมเดียวกันที่ติดตั้งในตู้อุ่น, ผ่านการโค้งที่แน่น หรือถูกเผชิญกับวงจรความร้อนซ้ําๆ
คําถามที่สองคือ ระบบจะทนต่อการลดความหนาแน่นเพิ่มเติมได้เท่าไหร่การเติบโตของการลดความแรงในระยะยาวจะมีความสําคัญมากขึ้นเมื่อระบบมีความอดทนจํากัดสําหรับการสูญเสียสัญญาณเพิ่มเติม.
ข้อมูลการลดความเข้มข้นเบื้องต้นยังมีความสําคัญ มันให้แนวพื้นฐานสําหรับผลประกอบการทางแสง และช่วยเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ภายใต้สภาพที่ควบคุมได้มันควรถูกสนับสนุนด้วยการทดสอบระยะยาว.
การชราในอุณหภูมิสูงสามารถเปิดเผยความมั่นคงทางอุณหภูมิ การบิดรวมกับการทดสอบอุณหภูมิ สามารถเปิดเผยความรู้สึกทางกลและทางอุณหภูมิการทดสอบความมั่นคงของสัญญาณ EMI สามารถยืนยันได้ว่า สายเชื่อมต่อการสื่อสารยังคงมีความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมไฟฟ้าที่
