Приложение А (обязательное). Определение собственного радиуса изгиба волокна по боковой проекции, полученной с помощью микроскопа

Приложение А
(обязательное)

Определение собственного радиуса изгиба волокна по боковой проекции, полученной с помощью микроскопа

А.1 Принцип

При данном методе определяют радиус изгиба ОВ без покрытия путем определения значения геометрического отклонения, которое имеет место при вращении незакрепленного конца ОВ вокруг его оси. При известных максимальных значениях отклонения ОВ и длины участка ОВ, выступающего за пределы зажимного приспособления до точки измерения, можно определить радиус изгиба ОВ, используя простую круговую модель, процедура построения которой указана в С.1 приложения С. Блок-схемы типовых испытательных установок для проведения измерений в соответствии с данным методом приведены на рисунках А.1, А.2 и А.3.

А.2 Испытательное оборудование

А.2.1 Устройство для измерения значения геометрического отклонения волокна

Используют устройство для измерения значения геометрического отклонения ОВ при его вращении на 360°. Такое устройство может состоять из микроскопа или оптического измерительного инструмента, например, лазерного микрометра. Если используют микроскоп, то необходимо использовать средства для точного измерения значения геометрического отклонения ОВ, например, визирную шкалу окуляра или систему анализа цифрового изображения.

А.2.2 Видеокамера и монитор

Видеокамеру в комплекте с монитором допускается использовать для повышения качества видеосистемы при ручной или автоматизированной работе.

А.2.3 Система анализа цифрового изображения (по выбору)

Допускается использовать для более точного измерения отклонения, чем визирная шкала окуляра, цифровой анализатор видеоизображения. Такая система может состоять из аналоговой или цифровой видеокамеры, устройства захвата кадра и соответствующего программного обеспечения для определения положения участка волокна, выступающего за пределы зажима, при вращении ОВ.

А.3 Проведение испытания

А.3.1 Общие положения

Используют два метода определения отклонения OB .

Первый метод - метод экстремумов, применение которого ограничено точностью измерения экстремумов отклонения ОВ.

Второй метод - метод Фурье.

А.3.2 Метод экстремумов

Образец вращают до получения максимального значения отклонения и регистрируют значение отклонения D_max. Затем вращают образец до получения минимального значения, обычно на 180° относительно углового положения максимума, и регистрируют значение отклонения D_min

А.3.3 Метод Фурье

Регистрируют отклонение образца в начальном положении D₁ и угловое положение Вращают образец на 360° (не повторять первоначальные значения данных, например, угловое положение), останавливаясь в положениях с равным угловым приращением и регистрируя значения отклонения при каждом таком приращении D_2...n и соответствующие им угловые положения . Обычно используют значения угловых приращений от 10° до 30°.

А.4 Расчеты

А.4.1 Расчет по методу экстремумов

Отклонение ОВ, , рассчитывают по формуле

,

(А.1)

где и - максимальное и минимальное значения отклонения, обычно указываемые в микрометрах.

А.4.2 Расчет по методу Фурье

Рассчитывают коэффициенты Фурье первого порядка:

,

(А.2)

.

(А.3)

Рассчитывают , как значение элемента Фурье первого порядка:

.

(A.4)

Выравнивание по методу наименьших квадратов наборов значений и D_i, допускается использовать как альтернативный метод расчета. Метод Фурье и выравнивание по методу наименьших квадратов значений амплитуды и фазы численно эквивалентны.

А.4.3 Определение радиуса изгиба волокна

Радиус изгиба волокна r_с рассчитывают по формуле

,

(А.5)

где - длина участка ОВ, выступающего за пределы зажима.

Рисунок А.1 - Блок-схема испытательной установки для измерения собственного радиуса изгиба ОВ c помощью электронного микроскопа

Рисунок А.2 - Блок-схема испытательной установки для измерения собственного радиуса изгиба ОВ с помощью лазерного микрометра

Рисунок А.3 - Блок-схема испытательной установки для измерения собственного изгиба ОВ при фиксации ОВ во втулке (ферруле)