СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НА СОХРАНЯЕМОСТЬ КОМПЛЕКТА МОНТАЖНЫХ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ МОНТАЖА МУФТ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ, В ТОМ ЧИСЛЕ ОПТИЧЕСКИХ Российский патент 2002 года по МПК G01M19/00 G01M11/00 

Изобретение относится к способам испытаний полимерных материалов и может быть использовано в кабельной технике для оценки работоспособности комплектов монтажных деталей (КМД) муфт кабелей связи, в том числе оптических кабелей (ОК), после хранения в заданном интервале времени.

Развитие современных средств связи непосредственно связано с постоянным расширением внедрения кабелей связи различных конструкций: медно-жильных, оптических, комбинированных, конструктивно сочетающих использование оптических волокон (ОВ) и изолированных медных жил. Для монтажа и защиты сростков кабелей связи с медными жилами и сростков ОВ ОК предназначены муфты, монтируемые из КМД, изготавливаемых из различных полимерных материалов.

Поскольку срок службы кабелей связи, в том числе ОК, исчисляется годами, то и срок службы муфт должен быть таким же.

Вопросы надежности ОК и способы их ускоренных испытаний достаточно широко освещены (см. Ю. Т. Ларин. Надежность оптических кабелей. М.: Информэлектро, 1989).

Известны также способы испытаний муфт, монтируемых на оптических кабелях, на стойкость к климатическим и механическим воздействиям (О.М.Комаров, Е. А. Матвеев. Испытания муфт серии МТОК 96 длиною в семь лет. - Кабели и провода, 2000, 5, с.24-29).

Однако известный комплекс испытаний не отвечает в целом современным требованиям, поскольку не учитывает фактора старения полимерных материалов, из которых изготовлены КМД, в условиях их хранения, что может привести к преждевременному отказу смонтированных муфт кабеля.

Поскольку актуальной становится задача разработки способа испытаний КМД муфты кабеля связи на сохраняемость, позволяющего прогнозировать годность КМД после хранения их в определенных условиях в течение нескольких лет, предлагается настоящее изобретение.

Аналогов предлагаемого способа испытаний КМД не найдено.

Согласно изобретению способ испытаний комплекта монтажных деталей муфты кабеля связи, в том числе ОК, заключается в следующем.

КМД подвергают воздействию температуры 65-70^oС при относительной влажности воздуха 60-80%. Длительность воздействия (испытаний) t_и определяют по формуле:
t_и=8800 ехр [-(1/Т_хр-1/T_и) E/R],
где t_и - длительность одного цикла испытаний, ч;
Е - наименьшая условная энергия активации полимерного материала среди материалов деталей в КМД, кДж/моль;
R - универсальная газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль К);
Т_хр - средняя температура хранения КМД муфты (К);
Т_и - температура испытаний (К), значение которой определяется рабочей температурой наименее нагревостойкого материала в КМД.

Полученное время испытаний (один цикл) эквивалентно одному году хранения КМД в складских условиях. При необходимости выполняют требуемое количество циклов, соответствующее количеству лет хранения КМД.

Затем с использованием прошедших температурные воздействия КМД осуществляют монтаж муфт и выполняют контроль их герметичности, который проводят любым известным методом.

В частности, муфты выдерживают в резервуаре с водой (муфта должна быть полностью погружена в воду) после постановки ее под избыточное воздушное давление 0,7 кгс/см² в течение 12 часов. В процессе выдержки не должно наблюдаться выделение пузырьков воздуха, что свидетельствует о том, что не произошло отказа муфты.

Технический результат заключается в возможности прогнозирования изменений эксплуатационных характеристик КМД в течение заданного срока хранения.

Вышеуказанный цикл температурного воздействия КМД, соответствующий одному году сохраняемости КМД, может быть повторен несколько раз, например три, если срок хранения равен трем годам, т.е. о времени сохраняемости судят по количеству циклов, по истечении которых не произошло отказа муфты.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующим примером.

Проводят испытания КМД муфт типа МТОК 96 на сохраняемость.

КМД, подвергаемый испытаниям, включает следующие детали: оголовник, кожух, материал - полипропилен ПП-М50, условная энергия активации Е=125,61 кДж/моль; кассета, материал - полистирол УПМ-0508-3, Е=58,62 кДж/моль; хомут, колпачок, втулка переходная, материал - полиэтилен, Е=108,86 кДж/моль; ложемент, материал - сополимер акрилонитрилбутадиенстирола АБС-2020, Е=94,7 кДж/моль. КМД подвергают воздействию температуры 70^oС при относительной влажности воздуха 70%. Т_хр=298 К выбирают, исходя из условий хранения КМД. Значение Т_и= 343 К определяется по предельно допустимой рабочей температуре наименее нагревостойкого материала деталей в КМД, каковым является полиэтилен. Поэтому
t_и=8800 ехр [-(1/Т_хр-1/T_и) E/R]=395 час.

Проведено три цикла испытаний, длительность которых составила 395•3=1185 час. Смонтированные муфты из состаренных КМД подвергают проверке на герметичность путем постановки под избыточное воздушное давление Р=0,7 кгс/см², погружением их в воду на 12 часов. Отказов среди испытуемых муфт не обнаружено.

Натурные испытания КМД после хранения в складских условиях в течение 3-х лет также не показали случаев отказа муфт. Это свидетельствует о достоверности приведенных в примере испытаний.

Изобретение используется в кабельной технике. Способ испытания комплекта монтажных деталей (КМД) муфт кабелей связи на сохраняемость включает циклическое воздействие на КМД температуры 67-73^oС и относительной влажности 60-80% при длительности одного цикла t_и, определенной для детали из состава КМД с наименьшей энергией активации материала по определенной формуле, а о времени сохраняемости судят по количеству циклов, в которых не произошло отказа муфты, причем один цикл соответствует одному году сохраняемости КМД. Можно испытывать КМД муфт оптических кабелей. Обеспечено повышение достоверности испытаний. 1 з.п.ф-лы.

1. Способ испытания комплекта монтажных деталей (КМД) муфт кабелей связи на сохраняемость, включающий циклическое воздействие на КМД температуры 67-73^oС и относительной влажности 60-80% при длительности одного цикла t_и, определенной для детали из состава КМД с наименьшей энергией активации материала по формуле
t_и = 8800 exp [-(1/T_p - 1/T_и) E/R],
где t_и - длительность одного цикла испытаний, ч;
Е - минимальная условная энергия активации полимерного материала среди материалов деталей из КМД, кДж•моль;
R - универсальная газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(мольК);
Т_р -средняя температура хранения (К);
Т_и - температура испытаний (К), значение которой определяется предельно допустимой рабочей температурой для наименее нагревостойкого материала в КМД,
сборку муфты из КМД и контроль ее герметичности после определенного количества циклов, а о времени сохраняемости судят по количеству циклов, в которых не произошло отказа муфты, причем один цикл соответствует одному году сохраняемости КМД. 2. Способ испытания по п.1, отличающийся тем, что испытывают КМД муфт оптических кабелей.