光缆表面缺陷检测技术进展

责任编辑:光电通信 2017/01/23 来源:第九届TOEM论文集
江苏亨通光电股份有限公司  曹朋 孙倩倩 吴永良 刘沛东 吴迪

【摘要】光缆是利用包覆材料中的一根或多根光纤作为传播介质,并可单独或成组使用的通信线缆,但在生产过程中光缆表面会产生各种各样的缺陷。本文介绍了现在几种常用的光缆表面缺陷检测技术,如超声波、火花测试,激光直径测量和机器视觉法。重点对比了这几种检测方法的原理和优缺点,并展望了未来光缆表面缺陷检测技术的发展方向。

【关键词】光缆;表面缺陷;检测

一、前言

光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆芯,外包有护套,用于实现光信号传输的一种通信线缆。在光缆的生产过程中会产生各种各样的表面缺陷,如小孔、凹凸、鼓包、颈缩、表面刮痕、变色等[1]。光缆的表面缺陷不仅影响产品的外观,而且会成为应力集中点,性能突变点的源头,使产品的耐磨性,疲劳强度和硬度等性能大幅降低[2]。因此,如何及时检测光缆表面的缺陷成为光缆生产企业非常关注的问题,世界上很多国家花费巨资来开发光缆表面缺陷的检测方法。

目前,已有许多光缆表面缺陷的检测技术,例如超声波、火花测试、激光直径测量和机器视觉识别。本文重点对比分析了这些检测方法的原理以及优缺点,并展望了未来光缆表面检测技术的发展方向。

二、光缆表面缺陷检测技术

1、超声波检测

超声波检测技术是利用固体中的回声弹性波的反射现象来判定光缆表面缺陷的有无和位置,根据接收到的回声能量来估计缺陷的大小,再使用一些探测工艺上的技巧并根据生产工艺中易产生缺陷的规律和经验来推判缺陷的性质[3]。

超声波检测仪的种类繁多,但应用最广泛的是脉冲超声波检测仪。在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,进而造成声阻抗的不一致。由反射定律可知,超声波在两种不同声阻抗的介质交界面上会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据此原理设计的。目前,便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的,所谓A扫描方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离,纵坐标是超声波反射波的幅值。

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