JPS60179626A - 光フアイバ応力−歪特性測定方法および装置 - Google Patents
光フアイバ応力−歪特性測定方法および装置Info
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- JPS60179626A JPS60179626A JP3577684A JP3577684A JPS60179626A JP S60179626 A JPS60179626 A JP S60179626A JP 3577684 A JP3577684 A JP 3577684A JP 3577684 A JP3577684 A JP 3577684A JP S60179626 A JPS60179626 A JP S60179626A
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- fiber
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、光ファイバの応カー歪特注を正確に測定する
方法および装置に関するものである。
方法および装置に関するものである。
従来、光ファイバの引張り試験は、試料把持部でファイ
バが破断しないように、円筒形の治具にファイバを巻き
付けて摩擦力で把持する方法が用いられている。ところ
が、引張り試験中に把持部のファイバがずれるため、破
断応力は得られるが、ファイバの伸びを正確にめること
は困難であった。
バが破断しないように、円筒形の治具にファイバを巻き
付けて摩擦力で把持する方法が用いられている。ところ
が、引張り試験中に把持部のファイバがずれるため、破
断応力は得られるが、ファイバの伸びを正確にめること
は困難であった。
本発明は、光ファイバの応カー歪％性を正確に測定する
ための新規な測定方法および装置を提供することを目的
とする。
ための新規な測定方法および装置を提供することを目的
とする。
本発明の測定方法は、試料ファイバを２個のキャプスタ
ンにそれぞれ丁べらないように把持し、両キャプスタン
間の試料ファイバに所定の荷重を印加し℃、両キャプス
タン間の試料ファイバ長が一定になるように両キャプス
タンの回転速度を調節したときの両キャプスタンの周速
ｍ比から、試料ファイバの伸びをめるものである。
ンにそれぞれ丁べらないように把持し、両キャプスタン
間の試料ファイバに所定の荷重を印加し℃、両キャプス
タン間の試料ファイバ長が一定になるように両キャプス
タンの回転速度を調節したときの両キャプスタンの周速
ｍ比から、試料ファイバの伸びをめるものである。
上記本発明の測定方法を実施に使用する装置は、光ファ
イバを駆動する２個のキャプスタンと、それぞれのキャ
プスタンに沿って元ファイバを丁べらないように把持す
る装置と、両キャプスタン間−の光ファイバに荷重を印
茄する装置と１両キャプスタン間の光フアイバ長が一定
になるように両キャプスタンの回転速度の比をＡ＃する
装置と、両キャプスタンの周Ｑ’−−”比Ｙ 計測する装置とから構成されている。
イバを駆動する２個のキャプスタンと、それぞれのキャ
プスタンに沿って元ファイバを丁べらないように把持す
る装置と、両キャプスタン間−の光ファイバに荷重を印
茄する装置と１両キャプスタン間の光フアイバ長が一定
になるように両キャプスタンの回転速度の比をＡ＃する
装置と、両キャプスタンの周Ｑ’−−”比Ｙ 計測する装置とから構成されている。
以下、本発明を図示する実施例により説明する。
第１図は本発明の応力−歪特注測定装置の概略構成図で
ある。
ある。
同図において、試料の光ファイバｌは、押えベルト２お
よび３によって、キャプスタ／４のＡＢ間およびキャプ
スタン５のＣＤ間に把持され、そ（７） Ｂ Ｃ間の元
ファイバｌに対し、ダンサ−ロール６によって所定の荷
重が加えられている。
よび３によって、キャプスタ／４のＡＢ間およびキャプ
スタン５のＣＤ間に把持され、そ（７） Ｂ Ｃ間の元
ファイバｌに対し、ダンサ−ロール６によって所定の荷
重が加えられている。
押えベルト２をガイドする３つのガイドロールの１内の
中央のものの上下位置調整、および押えベルト３をガイ
ドする３つのガイドロールの内の中央のものの上下位置
調整によって、それらの押えベルト２，３の張力が調節
できるようになっている。これにより、光ファイバ１＆
Ｘ、それに荷重が加えられてもＡＢ間およびＣ１）間で
ずれないようにされている。そして、キャプスタン４．
５および押えベルト２．３が矢印の方向に回転すると、
送り出しボビン８に巻かれた光ファイバｌがプーリー９
を通ってＡ −＋ ８−） Ｃ−＋ Ｄの順に送られ、
それからプーリー１０を通って巻き取りボビン１１に巻
かれるようになっている。Ｂｅ間の光ファイバＩＫは、
ダンサ−ロール６が光ファイバｌの緊張方向に圧接させ
られている。このダンサ−ロール６は、支点Ｐを中心と
して揺動するアームの一１？ｉｆ６ Ｆ１！Ｉ Ｋ取付
けられていて、そのアームの他端側の分銅７によるモー
メントに対応した押びを光ファイバ１に与えている。そ
の光ファイバｌの伸びはＣＤ間でも維持される。
中央のものの上下位置調整、および押えベルト３をガイ
ドする３つのガイドロールの内の中央のものの上下位置
調整によって、それらの押えベルト２，３の張力が調節
できるようになっている。これにより、光ファイバ１＆
Ｘ、それに荷重が加えられてもＡＢ間およびＣ１）間で
ずれないようにされている。そして、キャプスタン４．
５および押えベルト２．３が矢印の方向に回転すると、
送り出しボビン８に巻かれた光ファイバｌがプーリー９
を通ってＡ −＋ ８−） Ｃ−＋ Ｄの順に送られ、
それからプーリー１０を通って巻き取りボビン１１に巻
かれるようになっている。Ｂｅ間の光ファイバＩＫは、
ダンサ−ロール６が光ファイバｌの緊張方向に圧接させ
られている。このダンサ−ロール６は、支点Ｐを中心と
して揺動するアームの一１？ｉｆ６ Ｆ１！Ｉ Ｋ取付
けられていて、そのアームの他端側の分銅７によるモー
メントに対応した押びを光ファイバ１に与えている。そ
の光ファイバｌの伸びはＣＤ間でも維持される。
光ファイ、＜１の応力−歪特性の測定に当っては、ダン
サ−ロール６を支持するアームが支点Ｐを中心として回
転したときの角変化をポテンシオメータで検出し、これ
により光ファイバｌの伸びを検出して、直ちにキャプス
タン５を駆動するサーボモータの制御部にフィードバッ
クする。このフィー−ドパツクによりキャプスタ７５０
回転速度を自動制御し℃、８０間の元ファイバｌの長さ
を常に一定の長さに維持する。したがって、この状態に
おける両キャプスタン４，５の周速比からＢＤ間の元フ
ァイバ１の伸び虚をめることができる。
サ−ロール６を支持するアームが支点Ｐを中心として回
転したときの角変化をポテンシオメータで検出し、これ
により光ファイバｌの伸びを検出して、直ちにキャプス
タン５を駆動するサーボモータの制御部にフィードバッ
クする。このフィー−ドパツクによりキャプスタ７５０
回転速度を自動制御し℃、８０間の元ファイバｌの長さ
を常に一定の長さに維持する。したがって、この状態に
おける両キャプスタン４，５の周速比からＢＤ間の元フ
ァイバ１の伸び虚をめることができる。
両キャプスタン４．５の周速比は、例えば、それぞれの
周速を個々に検出してからその比をとることによりめる
。
周速を個々に検出してからその比をとることによりめる
。
なお、キャプスタン４と押えベルト２、およびキャプス
タン５と押えベルト３はそれぞれ同一速度で駆動する必
要がある。
タン５と押えベルト３はそれぞれ同一速度で駆動する必
要がある。
第３図３工、巣１図の本発明装置を用いて光ファイバＡ
の応カー歪％注を測定した結果である。光ファイバＩＸ
第２図（ａｌに示すように、石英ガラスファイバ１２の
外側にシリコーン被覆／＃１３を有し、ａ＆ＺＪ ２５
μｍ、ＭＸ４００／！Ａｍで＆る。シリコーンのヤング
率（工石英ガラスの約１／１０５テアルＶ）で、第３図
の応カー歪特注におけるクリコ−、ン被覆層１３の寄与
は無視できる。したがって、石英ガラスファイバ１２の
応カー歪特注は原点を通る直線で表わされ、直線の傾き
からめたヤング率は７２１０Ｐ虫であった。このイぼは
バルクの石英ガラスに関する文献値と一致し、第１図の
本発明装置による元ファイ〉（の応カー歪特注測定が正
確であることを示している。
の応カー歪％注を測定した結果である。光ファイバＩＸ
第２図（ａｌに示すように、石英ガラスファイバ１２の
外側にシリコーン被覆／＃１３を有し、ａ＆ＺＪ ２５
μｍ、ＭＸ４００／！Ａｍで＆る。シリコーンのヤング
率（工石英ガラスの約１／１０５テアルＶ）で、第３図
の応カー歪特注におけるクリコ−、ン被覆層１３の寄与
は無視できる。したがって、石英ガラスファイバ１２の
応カー歪特注は原点を通る直線で表わされ、直線の傾き
からめたヤング率は７２１０Ｐ虫であった。このイぼは
バルクの石英ガラスに関する文献値と一致し、第１図の
本発明装置による元ファイ〉（の応カー歪特注測定が正
確であることを示している。
ところで、現在製造されている石英系光ファイバの外径
精度は１２５±１μｍであり、断面積り精度は±１．６
％である。元ファイバに加える荷重の最小単位はＩＮで
十分であり、±１Ｏ−２Ｎの精度で荷重を設定すること
は難しくない。第１図の本発明装置において、キャプス
タン４．５０回転により単位時間に送り出される元ファ
イバ１の長さの測定積度は±１ｃｍが十分ｏＴ舵である
。
精度は１２５±１μｍであり、断面積り精度は±１．６
％である。元ファイバに加える荷重の最小単位はＩＮで
十分であり、±１Ｏ−２Ｎの精度で荷重を設定すること
は難しくない。第１図の本発明装置において、キャプス
タン４．５０回転により単位時間に送り出される元ファ
イバ１の長さの測定積度は±１ｃｍが十分ｏＴ舵である
。
したがって、０．１４単位の伸びを±１％以内の精度で
測定するためには試料ファイバ長とし１１１０００ｍ以
上あれば良い。以上のことから、第１図の本発明装置に
より元ファイバｌのヤング率を２多以内の精度で測定で
きることがわかる。
測定するためには試料ファイバ長とし１１１０００ｍ以
上あれば良い。以上のことから、第１図の本発明装置に
より元ファイバｌのヤング率を２多以内の精度で測定で
きることがわかる。
また、第１図の本発明装置において、キャプスタン４．
５の回転速度を変えることにより、光ファイバｌがＢｌ
）間を通過下る時間、丁なわち、試料ファイバ１に伸び
歪が生じ℃いる時間を増減することができる。第４図は
第１図の不発明装置を用いて測定した光ファイバＡおよ
びＢの伸び特注の負荷時間依存性である。元ファイバＢ
は、第２図１ｂ３に示すように石英ガラスファイバ１２
の処世りにポリウレタジア）リレート＊ｔｌＪＩ＃１４
とエボ牛シアクリレー、ド被頃層１５を有し、ａは１２
５μｍ、Ｃ＆Ｗ２３０μｍ、ｂ＆Ｘ４００μｍである。
５の回転速度を変えることにより、光ファイバｌがＢｌ
）間を通過下る時間、丁なわち、試料ファイバ１に伸び
歪が生じ℃いる時間を増減することができる。第４図は
第１図の不発明装置を用いて測定した光ファイバＡおよ
びＢの伸び特注の負荷時間依存性である。元ファイバＢ
は、第２図１ｂ３に示すように石英ガラスファイバ１２
の処世りにポリウレタジア）リレート＊ｔｌＪＩ＃１４
とエボ牛シアクリレー、ド被頃層１５を有し、ａは１２
５μｍ、Ｃ＆Ｗ２３０μｍ、ｂ＆Ｘ４００μｍである。
元ファイバＡの伸びは負荷時間に対して不変であったが
、光ファイバＢの伸びは元ファイバＡに比べて小さく、
しかも負荷時間とともに大きくなった。
、光ファイバＢの伸びは元ファイバＡに比べて小さく、
しかも負荷時間とともに大きくなった。
光ファイバＢのボリクレタンアクリレート被覆層１４の
寄与を工、光ファイ／＜Ａのシリコーン被覆層１３と同
様の理由で無視できるので、元ファイバＢの上記の結果
Ｖエポキシアクリレート被覆ｔａ ｂの寄与によるもの
である。エポキシアクリレート□ 被覆層１５の荷ＴＬ
分担率および加酸ａを仮定してめたヤング率を第４図に
併記した。ヤング率が負荷時間とともに小さくなること
がわかるが、これは従来の引張り試験におけるヤング率
の歪速度依存性に対応するものであるり 第１図の不発明装置の実施例で９工、光ファイバに荷重
を印加する機構として、ダンサ−ロール６に叉点Ｐを弁
じ℃分＠７を取り付ける方法を用いたが、ダンサ−ロー
ル６に分銅７を直接取り付ける方法、ダンサ−ロー／Ｌ
／６にバネを直接あるいｔ工叉点を弁し′ｃｌ付ける方
法を用い又も十分実用に供することができた。また、第
１図の実施例に対して、キャグスタ／、ダンチーロール
等を天地逆の構成とした装置を用いても、本発明の目的
な達成できることは勿論である。
寄与を工、光ファイ／＜Ａのシリコーン被覆層１３と同
様の理由で無視できるので、元ファイバＢの上記の結果
Ｖエポキシアクリレート被覆ｔａ ｂの寄与によるもの
である。エポキシアクリレート□ 被覆層１５の荷ＴＬ
分担率および加酸ａを仮定してめたヤング率を第４図に
併記した。ヤング率が負荷時間とともに小さくなること
がわかるが、これは従来の引張り試験におけるヤング率
の歪速度依存性に対応するものであるり 第１図の不発明装置の実施例で９工、光ファイバに荷重
を印加する機構として、ダンサ−ロール６に叉点Ｐを弁
じ℃分＠７を取り付ける方法を用いたが、ダンサ−ロー
ル６に分銅７を直接取り付ける方法、ダンサ−ロー／Ｌ
／６にバネを直接あるいｔ工叉点を弁し′ｃｌ付ける方
法を用い又も十分実用に供することができた。また、第
１図の実施例に対して、キャグスタ／、ダンチーロール
等を天地逆の構成とした装置を用いても、本発明の目的
な達成できることは勿論である。
なお、本発明は光フアイバ以外の断面積が一定な長尺の
試料に対しても応用することができる。
試料に対しても応用することができる。
以上説明したように、この発明によれば、２個のキャプ
スタン間の試料ファイバに所定の荷ｌを印加し、そして
それら両キャグスタン間の試料ファイバ長が一定になる
ように両キャプスタンの回転速度を調節して、そのとき
の両キャブズクンの周速比から、試料ファイバの伸びを
めるものであるから、光ファイバの応力−歪特性、伸び
特注の負荷時間戚存注を正確に評価して、従来の引張り
試験ではめることができなかった特性、つまり破断強度
以外の機械的荷注、バルクガ２スとの違い、線引き条件
依存性、温湿度依存注等を明らかにでさるとともに、被
覆層の機械的特性、ファイバと被覆層との密着性等に関
する知見を得ることが可能となる。これらのデータは、
光ファイバの強度信頼性の機構所間、特性向上の進展を
もたらし、学術的分野だけでな〈産業的分野でもその利
点は大さい。
スタン間の試料ファイバに所定の荷ｌを印加し、そして
それら両キャグスタン間の試料ファイバ長が一定になる
ように両キャプスタンの回転速度を調節して、そのとき
の両キャブズクンの周速比から、試料ファイバの伸びを
めるものであるから、光ファイバの応力−歪特性、伸び
特注の負荷時間戚存注を正確に評価して、従来の引張り
試験ではめることができなかった特性、つまり破断強度
以外の機械的荷注、バルクガ２スとの違い、線引き条件
依存性、温湿度依存注等を明らかにでさるとともに、被
覆層の機械的特性、ファイバと被覆層との密着性等に関
する知見を得ることが可能となる。これらのデータは、
光ファイバの強度信頼性の機構所間、特性向上の進展を
もたらし、学術的分野だけでな〈産業的分野でもその利
点は大さい。
第１図は本発明の応カー歪Ｗ性測定装置の一実施１タリ
の概略構成図、第２図（ａｌ 、 Ｌｂ）は測定対象と
した元ファイバの構成図、纂３図を工第１図の不発明装
置を用いて側足した光ファイバの応カー歪特注の曲線図
、第４図は第１図の本発明装置？用いて測定した光ファ
イバの伸び特注の負荷時間依存性を表ねＴｌである。 １・・・試料ファイバ、２，３°°°押えベルト１４．
５・・・キャプスタン、６・・・ダンサ−ロール、７・
・・分銅、８・・・送り出しボビン、９ｊ１０・・・プ
ーリー、１工・・・巻き域りボビン、１２・・・石英ガ
ラスファイバ、 １３・・・シリコーン被覆層、 １４・・・ボリクレタンアクリレート被覆層、・１５・
・・エポキシアクリレート被覆層。
の概略構成図、第２図（ａｌ 、 Ｌｂ）は測定対象と
した元ファイバの構成図、纂３図を工第１図の不発明装
置を用いて側足した光ファイバの応カー歪特注の曲線図
、第４図は第１図の本発明装置？用いて測定した光ファ
イバの伸び特注の負荷時間依存性を表ねＴｌである。 １・・・試料ファイバ、２，３°°°押えベルト１４．
５・・・キャプスタン、６・・・ダンサ−ロール、７・
・・分銅、８・・・送り出しボビン、９ｊ１０・・・プ
ーリー、１工・・・巻き域りボビン、１２・・・石英ガ
ラスファイバ、 １３・・・シリコーン被覆層、 １４・・・ボリクレタンアクリレート被覆層、・１５・
・・エポキシアクリレート被覆層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１．ン 試料ファイバを２個のキャプスタンにそれぞ
れ丁べらないように把持し、両キャプスタン間の試料フ
ァイバに所定の荷重を印加して、両キャプスタン間の試
料ファイバ長が一定になるように両キャプスタンの回転
速度を調節したときの両キャプスタンの周速比から、試
料ファイバの伸びをめることを特徴とする元ファイバ応
カー歪特注測定方伝。 （２，）元ファイバを駆動する２個のキャプスタンと、
それぞれのキャプスタンに宿って元ファイバを丁べらな
いように把持する装置と、両キャプスタン間で光ファイ
バに荷′Ｍを印加する装置と、両キャプスタン間の光フ
ァイバ長が一定になるように両キャプスタンの回転速度
の比ｆｔ調節する装置と、両キャプスタンの周速比を計
測する装置とから構成されていること？：特徴とする光
ファイバ応力−歪特性測定装置。 （３，）キャプスタンに光ファイバな把持する装置が、
張力調節機構をＭする押えベルトかＩ”）構成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の光ファ
イバ応カー歪′＃性測定装置。 （４：）両キャプスタン間で元ファイバに荷重を印加す
る装置が、その光ファイバに接するダンサ−ロールと、
このダンサ−ロールな光フアイバ側−に押圧調整する機
構からなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の元ファイバ応カー歪特性測定装置。 （５゜）両キャプスタンの回転速反の比を調整する装置
が、両キャプスタン間の光ファイバに圧接してその光フ
ァイバの長さの変化に応じて変位するダンサ−ロールと
、このダンサ−ロールの変位を検出するポテンシオメー
タと、このポテンシオメータの検出信号をキャプスタン
の回転速度制御部にフィードバックするフィードバック
回ｌＩ＆な有することを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の光ファイバ応力子歪時注測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3577684A JPS60179626A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 光フアイバ応力−歪特性測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3577684A JPS60179626A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 光フアイバ応力−歪特性測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60179626A true JPS60179626A (ja) | 1985-09-13 |
Family
ID=12451289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3577684A Pending JPS60179626A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 光フアイバ応力−歪特性測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60179626A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4888993A (en) * | 1986-10-17 | 1989-12-26 | Nippon Steel Corporation | Apparatus for measuring reduction ratio of rolled material |
| WO2001051911A1 (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-19 | Corning Incorporated | Method and apparatus for tensile testing and rethreading optical fiber during fiber draw |
| CN102879273A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-01-16 | 中天科技精密材料有限公司 | 一种粉末棒疏松度测量设备及其测量方法 |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP3577684A patent/JPS60179626A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4888993A (en) * | 1986-10-17 | 1989-12-26 | Nippon Steel Corporation | Apparatus for measuring reduction ratio of rolled material |
| WO2001051911A1 (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-19 | Corning Incorporated | Method and apparatus for tensile testing and rethreading optical fiber during fiber draw |
| KR100761194B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2007-10-04 | 코닝 인코포레이티드 | 광섬유 인발공정에서의 광섬유의 인장검사 및 재방사 방법및 그 장치 |
| CN102879273A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-01-16 | 中天科技精密材料有限公司 | 一种粉末棒疏松度测量设备及其测量方法 |
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