Национальный стандарт РФ ГОСТ Р МЭК 60793-1-33-2014 "Волокна оптические. Часть 1-33. Методы измерений и проведение испытаний. Стойкость к коррозии в напряженном состоянии" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 сентября 2014 г. N 1118-ст)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р МЭК 60793-1-33-2014
"Волокна оптические. Часть 1-33. Методы измерений и проведение испытаний. Стойкость к коррозии в напряженном состоянии"
(утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 сентября 2014 г. N 1118-ст)

Optical fibres. Part 1-33. Measurement methods and test procedures. Stress corrosion susceptibility

Дата введения - 1 января 2016 г.

Введен впервые

Предисловие

1 Подготовлен Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности" (ОАО "ВНИИКП") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 46 "Кабельные изделия"

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 сентября 2014 г. N 1118-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60793-1-33 (2001) "Волокна оптические. Часть 1-33. Методы измерений и проведение испытаний. Стойкость к коррозии в напряженном состоянии" (IEC 60793-1-33:2001 "Optical fibres - Part 1-33: Measurement methods and test procedures - Stress corrosion susceptibility").

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 Введен впервые

6 Некоторые положения международного стандарта, указанного в пункте 4, могут являться объектами патентных прав. Международная электротехническая комиссия (МЭК) не несет ответственности за идентификацию подобных патентных прав

1 Область применения и назначение

Настоящий стандарт содержит описание пяти основных методов испытаний, касающихся определения характеристик стойкости к коррозии оптического волокна (ОВ) в напряженном состоянии.

Целью настоящего стандарта является установление единых требований к механическим характеристикам стойкости к коррозии в напряженном состоянии. Испытания на динамическую усталость и статическую усталость на практике используют для определения характеристик стойкости к коррозии в напряженном состоянии, динамического n параметра и статического n параметра.

При любом механическом испытании на волокне определяют разрушающее напряжение и свойства усталости в условиях, максимально точно моделирующих условия практического применения. Используют следующие методы испытаний:

- А: определение динамического n параметра с помощью осевого растяжения (см. приложение А);

- В: определение динамического n параметра с помощью двухточечного изгиба (см. приложение В);

- С: определение статического n параметра с помощью осевого растяжения (см. приложение С);

- D: определение статического n параметра с помощью двухточечного изгиба (см. приложение D);

- Е: определение статического n параметра с помощью равномерного изгиба (см. приложение Е).

Данные методы испытаний применяют для многомодовых волокон категорий А1, А2 и A3 и одномодовых волокон категорий В1.1, В1.2, В1.3.

Методы испытаний по определению статической и динамической усталости дают сравнимые результаты, если оба вида испытаний проводят в течение одинакового эффективно используемого времени измерения. Это означает, что для испытания по определению динамической усталости время измерения в (n + 1) раз больше времени измерения при проведении испытания на статическую усталость.

При использовании методов испытаний по определению статической усталости установлено, что при более длительном времени измерения и соответственно более низких уровнях приложенной нагрузки, значение n параметра возрастает. Диапазон значений времени измерения при проведении испытаний по определению статической усталости, указанный в настоящем стандарте, лучше моделирует практическую ситуацию, чем при проведении испытаний по определению динамической усталости, которые обычно проводят в относительно коротких временных рамках.

В результате данных испытаний получают значения характеристики коррозии в напряженном состоянии n, которая может использоваться для расчетов надежности в соответствии с МЭК/ТО 62048.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий международный стандарт. Для недатированной ссылки следует использовать последнее издание указанного стандарта, включая все последующие изменения:

МЭК/ТО 62048 Волокна оптические. Надежность. Теория степенного закона (IEC/TR 62048, The law theory of optical fibre reliability Optical fibres. Reliability. Power law theory)

3 Испытательное оборудование

В приложениях А, В, С, D и Е приведены схемы и другие требования к испытательному оборудованию для каждого метода соответственно.

4 Отбор и подготовка образцов

Данные измерения по своей природе являются статистическими. Испытывают некоторое число образцов или комплектов образцов из общей номенклатуры, каждый образец в нескольких условиях.

Значения разрушающего напряжения или временную статистику для разных групп образцов используют для расчета характеристик стойкости к коррозии в напряженном состоянии.

4.1 Длина образца

Длина образца зависит от используемой методики испытания. Длина, требуемая для конкретного метода, указана соответственно в приложениях А, В, С, D и Е. Для испытаний на растяжение длина образца лежит в диапазоне от 0,5 до 5 м. Для испытаний с помощью двухточечного изгиба действительная длина, подвергаемая испытанию, менее 1 см, и для испытаний с помощью равномерного изгиба - около 1 м.

4.2 Подготовка и кондиционирование образцов

Все испытания проводят при постоянных внешних условиях. Если не указано иное в частных технических условиях, то номинальное значение температуры должно лежать в диапазоне от 20°С до 23°С с точностью 2°С во время проведения испытания. Если не указано иное в частных технических условиях, то номинальное значение относительной влажности (RH) должно лежать в диапазоне от 40% до 60% с точностью 5% во время проведения испытания.

Если не указанное иное, то все образцы должны быть подвергнуты предварительному кондиционированию в среде, в которой будут проводиться испытания, в течение не менее 12 ч.

Использование характеристик стойкости к коррозии в напряженном состоянии и испытательного напряжения для расчета надежности находятся в стадии рассмотрения. Метод экстраполяции таких характеристик к внешним условиям эксплуатации, отличным от исходных внешних условий, указанных выше, не был разработан.

Значение n, полученное в результате этих испытаний, изменяется после даже короткого воздействия на волокно повышенной температуры или влажности. Руководство по использованию этих методов приведено в МЭК/ТО 62048.

Наблюдаемое значение характеристики стойкости к коррозии в напряженном состоянии n отличается в зависимости от метода испытания на усталость. На результат влияют время измерения и прикладываемая нагрузка. Следует тщательно выбирать метод испытания. Метод испытания должен согласовываться между потребителем и изготовителем.

5 Эталонный метод испытания

Метод А является эталонным методом испытаний и должен использоваться для разрешения спорных ситуаций, т.к. при использовании данного метода получают минимальные значения по сравнению с другими методами, и он практически реализуем за время, приемлемое для решения спорных ситуаций.

6 Проведение испытания

В приложениях А, В, С, D и Е приведена информация по конкретным методам испытаний.

Каждую из нескольких групп образцов, состоящих из некоторого числа образцов, подвергают воздействию одному из нескольких испытательных условий. При испытаниях по определению статической усталости к разным группам образцов прикладывают постоянную нагрузку и измеряют время до разрушения волокна. При испытаниях по определению динамической усталости изменяют величину нагрузки для разных групп образцов и измеряют разрушающее напряжение.

Для всех методов применяют следующий порядок проведения испытаний:

- проводят предварительное кондиционирование образцов;

- образцы разделяют на группы образцов;

- прикладывают определенную нагрузку к каждой группе образцов;

- измеряют время или напряжение при разрыве волокна;

- проводят расчеты.

7 Расчеты

Расчеты для каждого конкретного метода испытания указаны соответственно в приложениях А, В, С, D и Е.

8 Результаты

8.1 По каждому испытанию представляют следующую информацию:

- обозначение волокна;

- дата проведения испытания;

- характеристика стойкости к коррозии в напряженном состоянии;

- метод проведения испытания.

8.2 По запросу представляют следующую информацию:

- особенности при проведении испытания, обусловленные применением конкретного метода испытаний;

- особые условия предварительного кондиционирования.

B А.5 (приложение А), В.5 (приложение В), С.5 (приложение С), D.5 (приложение D) и Е.5 (приложение Е) указаны результаты, получаемые при использовании каждого конкретного метода.

9 Информация в технических условиях

В частных технических условиях указывают следующую информацию:

- информация, указываемая в техническом отчете;

- любые отклонения от установленного порядка проведения испытания;

- критерий приемки или отбраковки.

Библиография

[1]	Эванс и Видерхорн. Контрольные испытания керамических материалов - аналитический базис для прогнозирования разрушения. Международный журнал по механике и физике разрушения, 1974, 10, стр. 379 - 392 (EVANS, AG. and WIEDERHORN, SM. Proof testing of ceramic materials - an analytical basis for failure prediction. Int. J. Fract., 1974,10, p. 379 - 392)
[2]	Калиш и Тарьял. Статическая и динамическая усталость оптических волокон с сердцевиной из плавленого кварца и полимерной оболочкой. Журнал американского керамического общества (США), 1981, 61, стр. 518 - 523 (KALISH, D. and TARIYAL, ВК. Static and dynamic fatigue of a polymer-coated fused silica optical fiber. J. Am. Ceram, Soc. (USA), 1981, 61, p. 518 - 523)
[3]	Богатырев, Буднов, Дианов, Румянцев, Семенов. Определение механической надежности оптических волокон с полимерной и герметичной оболочкой путем проведения контрольных испытаний. Оптическая техника, июнь 1991, том 30, N 6, стр. 690 - 699 (BOGATYRJOV, VA., BUDNOV MM., DIANOV ЕМ., RUMYANTZEV SD., SEMJONOV SI. Mechanical reliability of polymer coated and hermetically coated optical fibers based on proof testing. Optical Engineering, June 1991, vol. 30, no. 6, p. 690 - 699)
[4]	Теория степенного закона при оценке надежности оптического волокна, Ассоциация телекоммуникационной промышленности США. Технический бюллетень 61, август 1994 (Power Law Theory of Optical Fibre Reliability, TIA TSB-61, August 1994)
[5]	Гриффиоен, Бреулс, Кочито, Додд, Ферри, Хаслов, Оксанен, Стоктон, Свенссон. Европейская организация по сотрудничеству в области науки и технологии 218, модели для оценки срока службы оптического волокна. Международное общество по оптической технике, том 1791, Надежность и испытание оптических материалов, 8 - 9 сентября 1992, Бостон, Массачусетс, США (GRIFFIOEN, W., BREULS, Т., COCITO, G., DODD, S., FERRI, G., HASLOV, P., OKSANEN, L, STOCKTON, D., SVENSSON Т. COST 218 evaluation of optical fibre lifetime models. SPIE Vol. 1791, Optical Materials Reliability and Testing, 8 - 9 September 1992, Boston, MA, USA)
[6]	Гулати, Хельфинштайн, Глаземанн, Робертс, Куэллер, Мидлман. Повышение надежности оптических волокон путем использования композиций, имеющих высокую усталостную прочность, Международное общество по оптической технике, том 842. Надежность волоконной оптики: Благоприятные и неблагоприятные внешние условия, 1987, стр. 22 - 31 (GULATI ST., HELFINSTINE, JD., GLAESEMANN, GS., ROBERTS, DR., CUELLER, E., MIDDLEMAN, LM. Improvements in optical fiber reliability via high fatigue resistant composition. SPIE Vol. 842, Fiber Optics Reliability: Benign and Adverse Environments, 1987, p. 22 - 31)
[7]	Богатырев, Бубнов, Гурьянов, Вечканов, Девятых, Дианов, Семенов. Влияние растворов с разным значением рН на прочность и динамическую усталость оптических волокон с оболочкой из кремнийорганической смолы. Научный журнал института инженеров по электротехнике и электронике США (IEEE) "Electronics Letters", 11 сентября 1986. Том 22, N 18, стр. 1013 - 1014 (BOGATYRJOV, VA., BUBNOV, MM., GURYANOV, AN., VECHKANOV NN., DEVYATYKH, GG., DIANOV, EM., SEMJONOV, SL. Influence of various pH solutions on strength and dynamic fatigue of silicon-resin-coated optical fibres. Eletr. Letters, 11th Sept. 1986, Vol. 22, No. 18, p. 1013 - 1014)
[8]	Мэтьюсон, Куркиян, Гулати. Измерение прочности оптических волокон методом изгиба, Журнал американского керамического общества (США), 69 [11], 1986, 61, стр. 815 - 821 (MATTHEWSON, MJ., KURKJIAN, CR., GULATI, ST. Strength Measurement of optical fibers by bending, J. Am. Ceram. Soc, 69 [11], 1986, p. 815 - 821)
[9]	Леклерк, Бреулс. Влияние активаторов склеивания на параметры старения оптических волокон в воде. Представлено на симпозиуме Международного общества по оптической технике, посвященном вопросам оптики, изображению и контрольно-измерительному оборудованию (волоконно-оптические материалы и элементы), 24 - 29 июля 1994, Сан Диего (LECLERCQ, JW. and BREULS, АНЕ. Influence of adhesion promoters on the aging characteristics of optical fibers in water. Submitted to SPIE int. symposium on optics, imaging, and instrumentation (fiberoptic materials and components), 24 - 29 July 1994, San Diego)
[10]	Крэйг, Дункан, Франс, Снодгас. Прочность и усталость больших трещин в кварцевых оптических волокнах. Европейская конференция по оптической связи, 1982, стр. 205 - 208 (CRAIG, SP., DUNCAN, WJ., FRANCE, PW., SNODGAS, JE. The strength and fatigue of large flaws in silica optical fibre. ECOC, 1982, p. 205 - 208)
[11]	Глаземанн, Эстеп, Хельфинштайн, Кэрр. Исследование механических характеристик внутренних и внешних трещин в оптическом стекловолокне. 94-е ежегодное заседание американского керамического общества, 4- JXVI-92, апрель 1992, Миннеаполис (GLAESEMANN, GS., ESTEP, MG., HELFINSTINE, JD., CARR, JJ. Examining the mechanical behavior of intrinsic and extrinsic flaws in optical glass fiber. 94th annual meeting of the Am. Cer. Soc., 4-JXVI-92, April 1992, Minneapolis)
[12]	Бреулс, Свенссон. Прочность и усталость слабых мест в оптическом волокне, вызываемых двуокисью циркония. Международное общество по оптической технике, сентябрь 1993, Бостон (BREULS, A. and SVENSSON, Т. Strength and fatigue of zirconia induced weak spots in optical fibre. SPIE, September 1993, Boston)
[13]	Юс, Ки, Чэндэн. Характеристики старения волокон из расплавленного кварца, имеющих низкую прочность. Международное общество по оптической технике, Том 1366, Надежность волоконной оптики при благоприятных и неблагоприятных внешних условиях IV, 1990, стр. 120 - 128 (YUCE, НН., KEY, PL., CHANDAN, НС. Aging behavior of low strength fused silica fibres. SPIE. Vol. 1366, Fiber optics reliability benign and adverse environments IV, 1990, p. 120 - 128)
[14]	Бреулс. Европейская организация по сотрудничеству в области науки и технологии 218, сравнение n-величин, полученных с помощью разных методов. Протоколы конференции по измерениям в области оптических волокон, 1993, Турин, стр. 9 - 12 (BREULS, A. A COST 218 comparison of n-values obtained with different techniques Proceedings of OFMC'93, 1993, Torino, p. 9 - 12)
[15]	Гулати. Анализ надежности длинных оптических волокон (GULATI, S. Reliability considerations for long length optical fibres. 4th IWCS, 1992, p. 612 - 621)
[16]	Гриффиоен. Эффекты, влияющие на измерения стойкости к коррозии оптических волокон. Протоколы конференции по измерениям в области оптических волокон, 1993, Турин, стр. 13 - 16 (GRIFFIOEN, W. Effects influencing measurements of optical fibre corrosion susceptibility. Proceedings of OFMC'93, 1993, Torino, p. 13 - 16)
[17]	Куркиян. Текущие вопросы механической надежности оптических волокон (KURKJIAN, С. et al. Current issues in mechanical reliability of optical fibres. 41th IWCS, 1992, p. 599 - 604)