RU2036451C1 - Flaw detector of optical cables - Google Patents

Flaw detector of optical cables Download PDF

Info

Publication number
RU2036451C1
RU2036451C1 SU4919748A RU2036451C1 RU 2036451 C1 RU2036451 C1 RU 2036451C1 SU 4919748 A SU4919748 A SU 4919748A RU 2036451 C1 RU2036451 C1 RU 2036451C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic
flaw detector
optical
optical cable
adjustable
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.В. Горбачев
Г.К. Маковец
М.А. Медведев
В.Р. Покровский
Ю.В. Рождественский
Original Assignee
Горбачев Олег Викторович
Маковец Георгий Константинович
Медведев Михаил Андреевич
Покровский Всеволод Романович
Рождественский Юрий Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Горбачев Олег Викторович, Маковец Георгий Константинович, Медведев Михаил Андреевич, Покровский Всеволод Романович, Рождественский Юрий Владимирович filed Critical Горбачев Олег Викторович
Priority to SU4919748 priority Critical patent/RU2036451C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2036451C1 publication Critical patent/RU2036451C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: flaw detector has source of light pulses, optical system to input radiation into light guide, acoustic transducer located in case and coupled to indicator through amplifier, concentrator of acoustic radiation and clamping members. Apart from them flaw detector has adjustable rests mounted on case, movement mechanism with adjustable locator. Acoustic transducer is built in into clamping members. Each clamping member has inner concave, for instance cylindrical, surface. Adjustable rests have capability of crossing axis of inner cylindrical surfaces of clamping members with their bearing surface. Concentrator is manufactured in the form of shell with acoustic impedance embracing outer surface of acoustic transducer exceeding acoustic impedance of acoustic transducer. Movement mechanism of clamping member includes lever mounted on axle anchored in case. Adjustable locator of movement mechanism is fabricated in the form screw mounted on case and spring-loaded clip interacting with lever of movement mechanism via gearing. EFFECT: enhanced operational efficiency. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительным средствам в волоконной оптике и может найти применение в производстве волоконно-оптических кабелей, а также при эксплуатации волоконно-оптических линий связи. The invention relates to instrumentation in fiber optics and may find application in the production of fiber optic cables, as well as in the operation of fiber optic communication lines.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является дефектоскоп оптических кабелей, содержащий источник световых импульсов, оптическую систему ввода излучения в световод и регистратор сигналов наличия дефекта [1]
Недостатком известного дефектоскопа является низкая чувствительность к дефектам оптических волокон, в частности невозможность точного определения места дефекта.Closest to the proposed technical essence is a flaw detector of optical cables containing a source of light pulses, an optical system for inputting radiation into a fiber, and a signal recorder for the presence of a defect [1]
A disadvantage of the known flaw detector is the low sensitivity to defects of optical fibers, in particular the inability to accurately determine the location of the defect.

Целью изобретения является повышение чувствительности к дефектам оптических волокон. The aim of the invention is to increase the sensitivity to defects of optical fibers.

На фиг. 1 изображен предлагаемый дефектоскоп оптических кабелей, общий вид; на фиг. 2 то же, принципиальная схема; на фиг.3 то же, вид сбоку; на фиг.4 то же, вид сверху. In FIG. 1 shows the proposed flaw detector optical cables, General view; in FIG. 2 the same, schematic diagram; figure 3 is the same side view; figure 4 is the same, top view.

Дефектоскоп оптических кабелей содержит источник 1 световых импульсов, оптическую систему 2 ввода излучения в световод 3 и регистратор сигналов 4. Дефектоскоп дополнительно содержит акустический датчик 5, соединенный через усилитель 6 с регистратором 4, корпус 7 с установленными в нем двумя элементами прижима 8 и 9 оптического кабеля 10 и механизмом перемещения 11 элемента 9 прижима, регулируемыми упорами 12 и 13 оптического кабеля 10, установленными на корпусе 7, причем в элементы 8 и 9 прижима кабеля 10 встроены акустический датчик 5 и акустический концентратор 14 в виде оболочки 15, обхватывающей датчик 5 со стороны противоположной поверхности контакта 16 или 17 элемента 8 или 9 прижима, с акустическим импедансом, превышающим акустический импеданс акустического датчика 5. Каждый элемент прижима 8 и 9 выполнен с вогнутой, в частности цилиндрической поверхностью контакта 16 и 17. Регулируемые упоры 12 и 13 оптического кабеля 10 имеют возможность пересечения своими опорными поверхностями 18 образующих поверхностей контакта 16 и 17 элементов прижима 8 и 9. A flaw detector of optical cables contains a light pulse source 1, an optical system 2 for introducing radiation into a light guide 3 and a signal recorder 4. The flaw detector further comprises an acoustic sensor 5 connected through an amplifier 6 to a recorder 4, a housing 7 with two optical clamp elements 8 and 9 installed in it cable 10 and the mechanism of movement 11 of the clamp element 9, adjustable stops 12 and 13 of the optical cable 10 mounted on the housing 7, and in the elements 8 and 9 of the clamp cable 10 are integrated acoustic sensor 5 and acoustic an oncentrator 14 in the form of a shell 15 wrapping the sensor 5 on the side of the opposite contact surface 16 or 17 of the pressing element 8 or 9, with an acoustic impedance exceeding the acoustic impedance of the acoustic sensor 5. Each pressing element 8 and 9 is made with a concave, in particular cylindrical contact surface 16 and 17. Adjustable stops 12 and 13 of the optical cable 10 have the ability to intersect their supporting surfaces 18 of the forming contact surfaces 16 and 17 of the clamp elements 8 and 9.

Привод механизма перемещения 11 элемента прижима 9 выполнен в виде подпружиненного рычага 19 с осью вращения 20, установленной в корпусе 7. Дефектоскоп дополнительно снабжен упором 21 рычага 19, выполненным в виде установленного в корпусе 7 винта 22 и подпружиненным прижимом 23, взаимодействующим с рычагом 19 через зубчатое зацепление 24, а регулируемые упоры 12 и 13 снабжены винтовым приводом 25. Рычаг 19 взаимодействует с пружиной 26. The drive mechanism 11 of the clamping element 9 is made in the form of a spring-loaded lever 19 with an axis of rotation 20 installed in the housing 7. The flaw detector is additionally equipped with a stop 21 of the lever 19, made in the form of a screw 22 installed in the housing 7 and a spring-loaded clamp 23, interacting with the lever 19 through gearing 24, and adjustable stops 12 and 13 are provided with a screw drive 25. The lever 19 interacts with the spring 26.

Дефектоскоп работает следующим образом. Flaw detector works as follows.

При нажатии на подпружиненный прижим 23 он выходит из зацепления с рычагом 19 и последний отжимается пружиной 26, разъединяя элементы прижима 8 и 9. В зазор между элементами прижима 8 и 9 помещается контролируемый участок оптического кабеля 10. При нажатии на рычаг 19 пружина 26 сжимается и элемент прижима 9 сближается с элементом прижима 8, обжимая оптический кабель 10 внутренними цилиндрическими поверхностями контакта 16 и 17 элементов прижима 8 и 9. Дальнейшее перемещение рычага ограничивается винтом 22. В таком положении рычаг 19 удерживается через зубчатое зацепление 24 подпружиненным прижимом 23 и после отпускания рычага 19. When the spring-loaded clip 23 is pressed, it disengages from the lever 19 and the latter is pressed by the spring 26, separating the clip elements 8 and 9. A controlled section of the optical cable 10 is placed in the gap between the clip elements 8 and 9. When the lever 19 is pressed, the spring 26 is compressed and the clamping element 9 approaches the clamping element 8, crimping the optical cable 10 with the inner cylindrical surfaces of the contact 16 and 17 of the clamping elements 8 and 9. Further movement of the lever is limited by screw 22. In this position, the lever 19 is held through cogging gear 24 spring-loaded clamp 23 and after releasing the lever 19.

Место установки оптоакустического дефектоскопа по длине оптического кабеля 10 определяется либо по дефектам на наружной оболочке оптического кабеля 10, либо по результатам измерений параметров оптического волокна (световода) 3 с помощью рефлектометра или иными способами, позволяющими ориентировочно определить зону дефекта в оптическом волокне (световоде) 3. The installation location of the optical-acoustic flaw detector along the length of the optical cable 10 is determined either by defects on the outer sheath of the optical cable 10, or by the results of measurements of the parameters of the optical fiber (optical fiber) 3 using a reflectometer or other methods that allow one to approximately determine the defect zone in the optical fiber (optical fiber) 3 .

Оптические импульсы из источника оптических импульсов 1 с помощью оптической системы 2 вводятся в контролируемый световод 3 оптического кабеля 10. В месте дефекта световода 3 импульсы света частично или полностью выходят из него и поглощаются непрозрачной оболочкой оптического кабеля 10, вследствие чего в ней возбуждаются акустические импульсы, максимальное давление которых определяется по формуле
Pm ≈3Eп˙β˙c/16π˙τ˙L˙Ro˙I˙Cp
где En поглощенная световая энергия;
β коэффициент теплового расширения оболочки оптического кабеля;
с скорость звука в оболочке оптического кабеля;
τ длительность оптического импульса;
L расстояние от центра поглощения оптического импульса оболочкой оптического кабеля до точки наблюдения;
Ro радиус облученной оптическими импульсами оболочки оптического кабеля;
Ср удельная теплоемкость материала оболочки оптического кабеля;
I механический эквивалент теплоты.Optical pulses from the source of optical pulses 1 are introduced into the controlled fiber 3 of the optical cable 10 using the optical system 2 and, at the location of the defect in the fiber 3, light pulses partially or completely come out of it and are absorbed by the opaque sheath of the optical cable 10, so that acoustic pulses are excited in it, the maximum pressure is determined by the formula
P m ≈3E n ˙β˙c / 16π˙τ˙L˙R o ˙I˙C p
where E n the absorbed light energy;
β coefficient of thermal expansion of the sheath of the optical cable;
with the speed of sound in the sheath of the optical cable;
τ optical pulse duration;
L is the distance from the center of absorption of the optical pulse by the sheath of the optical cable to the observation point;
R o the radius of the sheath of the optical cable irradiated with optical pulses;
C p is the specific heat of the sheath material of the optical cable;
I mechanical equivalent of heat.

Возбуждаемые в месте дефекта акустические импульсы через вогнутые, например цилиндрические, поверхности контакта 16 элементов 8 и 9 прижима переходят на акустический датчик 5 и оболочку 15 концентратора 14, отражаясь от которой возвращаются на акустический датчик 5. Акустический датчик 5 генерирует электрические сигналы, поступающие на усилитель 6, в котором они усиливаются до необходимой величины. Сигналы от усилителя 6 поступают на регистратор 4, по показаниям которого определяется место дефекта в оптическом кабеле 10. Acoustic pulses excited at the location of the defect pass through the concave, for example cylindrical, contact surfaces 16 of the pressure elements 8 and 9 to the acoustic sensor 5 and the shell 15 of the hub 14, reflected from which they are returned to the acoustic sensor 5. The acoustic sensor 5 generates electrical signals supplied to the amplifier 6, in which they are amplified to the required value. The signals from the amplifier 6 are fed to the recorder 4, the readings of which determine the place of the defect in the optical cable 10.

Для обнаружения дефекта с малыми потерями оптический кабель 10 изгибается в месте измерения посредством элементов 8 и 9 прижима и регулируемых упоров 12 и 13 с опорными поверхностями 18, взаимодействующими с оптическим кабелем 10. Регулировка положения упоров 12 и 13 и тем самым степень изгиба оптического кабеля 10 осуществляется с помощью винтового привода 25. При перемещении упоров в направлении к акустическому датчику 5 радиус изгиба оптического кабеля 10 уменьшается, при обратном перемещении упоров 12 и 13 увеличивается. To detect a defect with low losses, the optical cable 10 is bent at the measurement site by means of the clamping elements 8 and 9 and adjustable stops 12 and 13 with the supporting surfaces 18 interacting with the optical cable 10. The position of the stops 12 and 13 is adjusted and, thus, the degree of bending of the optical cable 10 is carried out using a screw drive 25. When moving the stops towards the acoustic sensor 5, the bending radius of the optical cable 10 decreases, with the backward movement of the stops 12 and 13 increases.

Повышение чувствительности оптоакустического дефектоскопа достигается тем, что он снабжен установленными на корпусе регулируемыми упорами 12 и 13, выполненными с возможностью пересечения их опорной поверхностью оси внутренней цилиндрической поверхности контактов 16 и 17 элементов прижима 8 и 9 и обеспечивающими выявление малых дефектов вследствие изгиба оптического кабеля 10 при взаимодействии его с опорными поверхностями 18 регулируемых упоров 12 и 13 и элементами прижима 8 и 9, а также механизмом перемещения элемента прижима 9 с упором 21, позволяющим обеспечить плотный контакт элементов прижима 8 и 9 с внешней оболочкой оптического кабеля 10, вследствие чего уменьшаются акустические потери в зоне контакта. An increase in the sensitivity of an optoacoustic flaw detector is achieved by the fact that it is equipped with adjustable stops 12 and 13 mounted on the housing, configured to intersect the axis of the inner cylindrical surface of the contacts 16 and 17 of the clamp elements 8 and 9 with their supporting surface and to detect small defects due to bending of the optical cable 10 when its interaction with the supporting surfaces 18 of the adjustable stops 12 and 13 and the clamp elements 8 and 9, as well as the mechanism for moving the clamp element 9 with the stop 21, pos who want to ensure tight contact of the clamping elements 8 and 9 with the outer sheath of the optical cable 10, thereby reducing acoustic loss in the contact zone.

Цель изобретения достигается также тем, что акустический датчик 5, выполненный из двух половин, встроен в элементы прижима 8 и 9, при этом каждый элемент выполнен с внутренней вогнутой, например цилиндрической, поверхностью контакта 16 и 17, а концентратор 14 выполнен в виде оболочки 15, охватывающей акустический датчик 5 со стороны противоположной поверхности контакта 16 и 17 элемента прижима 8 или 9, с акустическим импедансом, превышающим акустический импеданс акустического датчика 5. Этими признаками обеспечивается приближение акустического датчика 5 к месту дефекта в оптическом кабеле 10, а также концентрация акустического излучения от дефекта. The purpose of the invention is also achieved by the fact that the acoustic sensor 5, made of two halves, is built into the clamp elements 8 and 9, while each element is made with an internal concave, for example cylindrical, contact surface 16 and 17, and the hub 14 is made in the form of a shell 15 covering the acoustic sensor 5 from the side of the opposite contact surface 16 and 17 of the clamping element 8 or 9, with an acoustic impedance exceeding the acoustic impedance of the acoustic sensor 5. These signs provide an approximation of the acoustic yes the probe 5 to the defect in the optical cable 10, as well as the concentration of acoustic radiation from the defect.

Claims (4)

1. ДЕФЕКТОСКОП ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ, содержащий источник световых импульсов, оптическую систему ввода излучения в световод, регистратор сигналов наличия дефекта, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности к дефектам оптических волокон, дополнительно содержит акустический датчик, соединенный через усилитель с регистратором, корпус с установленными в нем двумя элементами прижима оптического кабеля и механизмом перемещения элемента прижима, регулируемыми упорами оптического кабеля, установленными на корпусе, причем в элементы прижима оптического кабеля встроены акустический датчик и акустический концентратор в виде оболочки, охватывающей акустический датчик со стороны противоположной поверхности контакта элемента прижима, с акустическим импедансом, превышающим акустический импеданс акустического датчика, каждый элемент прижима выполнен с вогнутой, в частности цилиндрической, поверхностью контакта, регулируемые упоры оптического кабеля имеют возможность пересечения своими опорными поверхностями образующих поверхностей контакта элементов прижима. 1. A DEFECTOSCOPE OF OPTICAL CABLES, comprising a source of light pulses, an optical system for introducing radiation into a fiber, a defect signal recorder, characterized in that, in order to increase the sensitivity to defects of optical fibers, it further comprises an acoustic sensor connected through an amplifier to the recorder, a housing with the two clamp elements of the optical cable installed therein and a mechanism for moving the clamp element, the adjustable stops of the optical cable mounted on the housing, and in the element The clamps of the optical cable are equipped with an acoustic sensor and an acoustic concentrator in the form of a sheath covering the acoustic sensor from the side of the opposite contact surface of the clamp element, with an acoustic impedance exceeding the acoustic impedance of the acoustic sensor, each clamp element is made with a concave, in particular cylindrical, contact surface, adjustable the stops of the optical cable have the ability to intersect their supporting surfaces forming the contact surfaces of the contact elements of the clip. 2. Дефектоскоп по п.1, отличающийся тем, что привод механизма перемещения элемента прижима выполнен в виде подпружиненного рычага с осью вращения, установленной в корпусе. 2. The flaw detector according to claim 1, characterized in that the drive of the mechanism for moving the clamp element is made in the form of a spring-loaded lever with an axis of rotation mounted in the housing. 3. Дефектоскоп по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен упором рычага, выполненного в виде установленного в корпусе винта, и подпружиненным прижимом, взаимодействующим с рычагом через зубчатое зацепление. 3. The flaw detector according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a lever stop made in the form of a screw installed in the housing and a spring-loaded clip interacting with the lever through gear engagement. 4. Дефектоскоп по п.1, отличающийся тем, что регулируемые упоры снабжены винтовым приводом. 4. The flaw detector according to claim 1, characterized in that the adjustable stops are equipped with a screw drive.
SU4919748 1991-01-23 1991-01-23 Flaw detector of optical cables RU2036451C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4919748 RU2036451C1 (en) 1991-01-23 1991-01-23 Flaw detector of optical cables

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4919748 RU2036451C1 (en) 1991-01-23 1991-01-23 Flaw detector of optical cables

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2036451C1 true RU2036451C1 (en) 1995-05-27

Family

ID=21565353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4919748 RU2036451C1 (en) 1991-01-23 1991-01-23 Flaw detector of optical cables

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2036451C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104390765A (en) * 2014-12-02 2015-03-04 何伟 Hand-held blue ray filter out detector and detection method
CN104406772A (en) * 2014-12-02 2015-03-11 何伟 Blue light filtering detector and detection method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1122910, кл. G 01M 11/00, опублик. 1984. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104390765A (en) * 2014-12-02 2015-03-04 何伟 Hand-held blue ray filter out detector and detection method
CN104406772A (en) * 2014-12-02 2015-03-11 何伟 Blue light filtering detector and detection method
CN104390765B (en) * 2014-12-02 2017-04-19 辽宁何氏医学院 Hand-held blue ray filter out detector and detection method
CN104406772B (en) * 2014-12-02 2018-01-09 何伟 Blue light filters out detector and detection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1116884A (en) Optical sensing apparatus and method
US4443700A (en) Optical sensing apparatus and method
US4342907A (en) Optical sensing apparatus and method
EP0478410B1 (en) Probe for photoacoustic analysis
Jorgenson et al. Control of the dynamic range and sensitivity of a surface plasmon resonance based fiber optic sensor
US4238856A (en) Fiber-optic acoustic sensor
CA2274505A1 (en) Distributed strain and temperature sensing system
CA2120517A1 (en) Optical fiber for spectroscopic monitoring
ES458735A1 (en) Method for using on line optic fiber loss monitor
US20040245444A1 (en) Optical sensor using a long period grating suitable for dynamic interrogation
KR890016375A (en) Method for testing non-uniformity of the surface of the article and its apparatus
JPH0364812B2 (en)
JPS6311134A (en) Multichannel electromagnetic radiation transmission apparatus and measurement of parameter by said apparatus
RU2036451C1 (en) Flaw detector of optical cables
EP0305428A1 (en) In vivo blood testing
GB2181536A (en) Wavelength scanning optical sensor
Bruinsma et al. Fibre-optic strain measurement for structural integrity monitoring
JPH02173553A (en) Method and device for measuring turbidity of high concentration
Tan et al. Refractive index, temperature, and heat source origin sensing with dual U-shaped fiber probes
SU922601A1 (en) Device for investigating thermal properties of materials
Burns Development and characterisation of a fibre-optic acoustic emission sensor
CN218566431U (en) High-temperature-resistant reflection type optical fiber displacement measurement sensor
GB2130739A (en) Moisture measurement
KR910018820A (en) Eccentric core fiber optic
JP2809361B2 (en) Open cell for photoacoustic signal measurement