SE501049C2 - Metod jämte anordning för bestämning av en fibers livslängd - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 501 049 2 Patent EP 361962 och SU 1357713 visar anordningar i form av en kon med urtagningar i spiralform. Fibern utsätts för en gradvis ökad deformation varvid de- tektering av ljusflykt sker.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN TEKNISKT PROBLEM Det föreligger behov att beräkna en fibers livslängd pä ett enkelt sätt. För att göra detta är det önsk- värt att framställa ett flertal mätresultat med ett fatal försök. Behov föreligger sälunda att skapa ett flertal brott pä fibern, vid ett och samma försök.

Man skall härvid kunna bestämma brottets relation till dragbelastningen, som fibern utsattes för. Det är vidare önskvärt att ernä signifikanta resultat vid statisk provning av fibrer ur enstaka mätför- lopp.

Det är vidare önskvärt att provning är genomförbar pä ett flertal olika prover samtidigt samt att dessa utgör sins emellan olika fibertyper. Att vid ett och samma försök utsätta en fiber för olika belastningar och erhälla mätresultat som är relevanta är vidare ett önskemäl.

Föreliggande uppfinning avser att lösa angivna pro- blem.

LÖSNINGEN Föreliggande uppfinning avser en metod för bestäm- ning av en fibers utmattningegenskaper. Fibern, som utnyttjas för kommunikationsöverföring med ljus, böjs i ett antal varv. Varje varv har en förutbe- stämd diameter eller anordnas inom vissa maximi- och minimidiametrar. Valet av diameter är beroende av 10 15 20 25 30 . 501 049 3 fiberns diameter, hällfasthetsegenskaper etc. De varv som anordnats pä fibern fixeras. Den sälunda fixerade fibern kvarhälles i detta läge under en tidsperiod. Under nämnda tidsperiod är fibern utsatt för en statisk belastning. Med ett lämpligt val pä största och minsta diametrar pä varven är provningen styrbar till lämpliga provtider som är förutsebara.

Under nämnda tidsperiod uppstär brott pä fibern.

Nämnda brott uppkommer vid olika tidpunkter.

Registrering sker för varje brott när i tiden brot- tet uppkommit. Prövningen genomförs under en förut- bestämd tidsperiod eller till dess ett förutbestämt antal brott registrerats.

En mätserie med uppgift om när ett brott uppkommit erhälls. Erhällen mätserie utnyttjas för bestämning av fiberns utmattningsegenskaper. Exempelvis är spänningskorrosionskoefficienten, n, bestämbar ur n=N/(ln(R) Ak/Aln(ts)) där.

N anger antalet varv som fibern anordnats i R betecknar förhällandet mellan radien hos största och minsta varv.

Ak/Aln(ts) avser lutningen vid en linjär anpassning av mätdata. k betecknar ordningsnumret för respektive brott samt ts tidpunkten för motsvarande brotts inträffande.

Uppfinningen avser vidare en anordning för metodens genomförande. Anordningen innefattar ett organ varpä fibern lindas i ett antal varv varvid varven är cir- kulära eller ätminstone delvis cirkulära. För att ästadkomma cirkulära eller delvis cirkulära varv är organet cylindriskt eller försett med en yta som är delvis cylindriskt. Den cylindriska ytan medges även vara konisk med förutbestämd största och minsta dia- 10 15 20 25 30 501 049 4 meter. Diametrarna bestäms med hänsyn till fiberns diameter och hällfasthetsegenskaper. När fibern an- bringats pà organet fixeras fibern i detta läge un- der en tidsperiod.

Organet, kring vilket fibern lindats i ett antal varv, lossas därefter eller fär kvarsitta till dess mätningen genomförts. I de fall lindningarna an- bringats kring ett deformerbart cylindriskt organ eller att organet avlägsnats efter det fibern lin- dats kring organet är det möjligt att med mekanisk päverkan bringa varven i fibern att inta nämnda varv mellan en största och en minsta diameter.

Ett avkänningsorgan registrerar uppkomsten av brott pä fibern samt tidpunkten för händelsen i fraga.

Informationen överförs till ett beräkningsorgan som med ledning av erhällna data beräknar fiberns äl- dringsegenskaper.

FÖRDELAR Föreliggande uppfinning har fördelen att dyrbar ut- rustning inte beläggs under hela provtiden. Vidare behöver inte anordningar för att utsätta fibern för dragbelastning användas.

Att linda fibern kring en anordning är enkelt och erfordrar inga speciella krafter. En och samma fiber medges vidare erhálla flera brott medan tidigare teknik medgivit belasting till dess ett brott upp- kommit i fibern.

I och med att uppfinningen är enkel att utnyttja ger den laga kostnader för varje provserie. 10 15 20 25 30 501 049 FIGURBESKRIVNING Fig 1 visar en fiber anordnad i ett antal varv.

Fig 2 visar ett organ i koniskt utförande Fig 3 visar ett organ med delvis cirkulär yta Pig 4 visar organ i cylindriskt utförande.

Fig 5 visar spännings- och kontraktionskrafterna i en böjd fiber.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM I det följande beskrivs uppfinningsideen med hänvis- ning till figurerna och beteckningarna däri.

Uppfinningen avser en optisk fiber som utsätts för statisk belastning under en tidsperiod. För att ästadkomma belastningen lindas fibern i ett antal varv. Varje varv ges härvid en diameter som bestäm- mes av fiberns diameter och hállfasthetsegenskaper.

En fiber med liten diameter böjs mer än en fiber med stor diameter.

Den önskade böjningen sker över ett organ som ger fibern en definierad böjningsdiameter. Diametern är definierad till ett största och ett minsta värde. I ett första utförande lindas fibern kring ett koniskt organ enligt fig 2. Ett andra utförande visas i fig 3 där fibern lindas kring ett organ med en delvis cirkulär yta. Ytterligare en utföringsforn\ exemplifieras i fig 4 där fibern lindas kring en cirkulär yta. För att åstadkomma olika diametrar pä de olika varven i det senare fallet lossas fibern frän organet. Efter lossandet utsättes fibern för en mekanisk páverkan som bringar fiberns varv att anta olika diametrar, som är definierade mellan ett största och ett minsta värde. Fibern är därefter anordnad i ett antal varv 10 15 20 25 30 35 50 I' 049 enligt fig l. fibern sä att ett brott pä ett varv inte päverkar 6 I samtliga utföringsexempel fixeras övriga varv.

I en variant pá utföringsformen med cylindriskt or- gan är detta utfört i ett deformerbart material. I detta fall medges fibern kvarsitta pä organet.

Fibern och organet päverkas därefter mekaniskt var- vid önskad största och minsta diameter pä fiberns varv erhàlles. I detta fall är material som ätertar sin ursprungliga form möjliga att utnyttja om den mekaniska päverkan medges verka under provets hela varaktighet. Det är även möjligt att utnyttja material inte átertar sin I detta fall ästadkomms den mekaniska päverkan av organet under den tid som deformerbara som ursprungliga form. erfordras för att detsamma skall inta önskad form.

Genom att fibern anordnats i ett antal varv, vars diameter relationsställts till fiberns diameter, kommer fibern att utsättas för en statisk belast- ning. Fibern utsätts dels för en dragpákänning, A, dels för en kontraktionskraft, B. Under provets varaktighet kommer brott att uppstä pä fibern.

Dessa brott uppstär vid olika tidpunkter. Vid provningen önskas ett visst antal brott upkomma pä fibern. Utifrän fiberns kända egenskaper och dimensioner uppskattas vilken tid som fibern skall undergä provet. Alternativt att ett i förväg fastställt antal brott uppkommit pä fibern innan provet avbryts. Uppfinningen medger säledes att fibern utsättes för krafter som är kända utan att vikter, draganordningar etc utnyttjas.

Under den tid fibern undergär provning registrerar ett avkänningsorgan när brott pä fibern uppkommer.

Informationen överförs till ett beräkningsorgan, som sammanställer informationen. Beräkningsorganet beräknar med ledning av erhallen information t ex 10 15 501 049 7 fiberns spänningskorrosionskoefficient, n. n erhälles ur n=N/(ln(R) Ak/Aln(ts)) varvid N betecknar antalet varv, R betecknar förhållandet mellan radien hos största och minsta varv, Ak/Aln(ts) betecknar lutningen av mätdata i en lin- jär anpassning där k betecknar ordningsnumret för brott och ts tiden till motsvarande brott.

I och med att n bestämts är fiberns äldringsegenskaper bestämda. Bestämning av fiberns livslängd sker härur med i och för sig kända metoder som är kända för fackmannen inom det fibertekniska omradet.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovan vi- sade utfóringsformen utan kan underkasta sig modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav och uppfinningstanke.

Claims (8)

51/ s' ' 501 049 PA TENTKRAV

1. Metod för bestämning av en fibers livslängd där fibern lindas i ett antal varv och fixeras i detta tillstånd, samt uppkomsten av en serie brott i fibern registreras, liksom tidpunkter för brottens uppkomst k ä n n e te c k n a d av att varven anordnas koniskt, att konens största respektive minsta diameter relationsställs till fiberns diameter och hållfasthetsegenskaper, att uppkomsten av en serie brott i fibern registreras, att fiberns utmattningsegenskaper, tex spänningskorro- sionskoefficient, n framräknas medelst n=N/(ln(R) Ak/Aln(ts)) där N betecknar antalet varv, R betecknar förhållandet mellan radien hos största och minsta varv, Ak/Aln(ts) betecknar lutningen av mätdata i en linjär anpassning där k betecknar ordningsnumret för brott och ts tiden till motsvarande brott, och att fiberns livslängd fastställs ur fiberns utmattningsegenskaper, tex spänningskorrosionskoefficienten, n.

2. Metod enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d av att varvens diametrar varierar mellan ett största och ett minsta värde.

3. Metod enligt patentkrav 1 och 2 k ä n n e te c k n a d av att varvens diametrar är relationsställda till fiberns diameter och hàllfasthets- egenskaper.

4. Anordning, innefattande organ med åtminstone delvis cirkulära ytor, vars diametrar är relationsställda till en fibers diameter och håll- fasthetsegenskaper, för bestämning av fiberns livslängd k ä n n e - teckna d av att de delvis cirkulära ytornas största och minsta diametrar är bestämbara med hänsyn till den provade fiberns diameter och kända hållfasthetsegenskaper, att fibern är anbringad på organet, över de åtminstone delvis cirkulära ytorna, i ett antal varv under en tidsperiod varunder ett avkänningsorgan registrerar uppkomsten av en serie brott i fibern samt tidpunkten för varje brotts uppkomst, varvid informationen om avbrottens antal och tidpunkter för av- brotten är behandlingsbara i ett beräkningsorgan som fastställer fiberns 501 049 9 spänningskorrosionskoefficient, n, och att beräkningsorganet beräknar fiberns livslängd ur spänningskorrosionskoefficienten, n.

5. Anordning enligt patentkrav 4 k ä n n e t e c k n a d av att organet är koniskt.

6. Anordning enligt patentkrav 4 k ä n n e t e c k n a d av att fibern an- bringas på organet i ett eller flera varv varvid avkänning av fiberbrott sker exempelvis akustiskt, mekaniskt eller optiskt med avkännings- organ.

7. Anordning enligt patentkrav 4 k ä n n e t e c k n a d av att organet är cylindriskt och fibern, efter att ha lindats kring organet, antingen lossas eller om cylindern är av deformerbart material kvarsitter på cylindern, varefter fiberns olika varv, medels mekanisk påverkan, bringas att anta olika diametrar, som är definierade till ett största och ett minsta värde.

8. Anordning enligt patentkrav 4-7 k ä n n e t e c k n a d av att fiberns böjningsdiameter kring den cirkulära ytan anger den belastning som fibern utsättes för.