本标准规定了对光纤机械性能统一的技术要求和试验方法。本标准适用于具有预涂覆层或缓冲层玻璃光纤的机械强度试验、操作性能试验以及物理缺陷、可剥性、应力腐蚀敏感性参数以及光纤翘曲的检测。 GB/T 15972.3-1998 光纤总规范 第3部分:机械性能试验方法 GB/T15972.3-1998 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
GB/T15972.3—1998
eqvIEc793-1-3：1995
光纤总规范
第3部分：机械性能试验方法
Generic specification for optical fibresPart 3:Measuring methodsfor mechanicalcharacteristics
1998-12-21发布
1999-07-01实施
国家质量技术监督局发布
GB/T15972.3—1998
本标准是等效采用国际电工委员会标准EC793-1-3：1995《光纤第1部分：总规范第3篇：机械性能试验方法》和修改单1(1996)对GB/T8403—1987《光纤机械性能试验方法》和GB/T15972—1995《光纤总规范》中的5.4进行修订的。这样，使我国光纤国家标准与国际标准相一致，以适应在此领域的国际技术交流和贸易往来迅速发展的需要。
本标准与GB/T8403—1987和GB/T15972—1995相比，增加了可剥性、应力腐蚀敏感性参数及光纤的翘曲等试验方法。
GB/T15972—1998在《光纤总规范》总标题下包括五个部分：第1部分（即GB/T15972.1)：总则第2部分（即GB/T15972.2)：尺寸参数试验方法第3部分（即GB/T15972.3）：机械性能试验方法第4部分（即GB/T15972.4)：传输特性和光学特性试验方法第5部分（即GB/T15972.5）：环境性能试验方法本标准是第3部分。
本标准的附录A是标准的附录。
本标准的附录B、附录C、附录D都是提示的附录。本标准从实施之日起，同时代替GB/T8403.1～8403.5—1987和GB/T15972—1995。本标准由中华人民共和国邮电部和电子工业部共同提出。本标准由邮电部电信科学研究规划院归口。本标准起草单位：邮电部武汉邮电科学研究院、电子工业部上海传输线研究所。本标准主要起草人：陈永诗、刘泽恒、吴金良、陈国庆。1
GB/T15972.3—1998
IEC前言
1）IEC（国际电工委员会）是一个包括所有国家电工委员会（IEC国家委员会）的世界性标准化组织。EC的目标是促进电气和电子领域内涉及的所有标准化问题的国际合作。为了此目的，除其他活动外，EC发布国际标准。标准的制定委托给技术委员会。对该内容感兴趣的任何EC国家委员会都可以参加这个制定工作。与EC有联系的国际的、政府的和非政府的组织也可参加制定工作。IEC与国际标准化组织(ISO)按照双方协商确定的条件密切合作。2）正C在技术问题上的正式决议或协议，是由对这些问题特别关切的国家委员会参加的技术委员会制定的，对所涉及的问题尽可能地代表了国际土的一致意见。3这此决议或协议应按国际应用的建议，以标准、技术报告或导则的形式发布，并在此意义上为各国家委员会接受。
4）为了促进国际上的统一，IEC各国家委员会有责任使其国家和地区标准尽可能采用IEC国际标准。国家或地区标准与IEC标准之间的任何差异应在国家或地区标准中清楚地指明。国际标准IEC793-1-3由IEC第86技术委员会（纤维光学）的第86A分委员会（光纤光缆）制定的。1992年颁布的IEC793-1第4版已被修改。它被分成五个标准，每个标准包括一篇。IEC793-1-3的第1版取消并替代IEC793-1的第3篇，形成了一个技术修订版。本标准应与下列标准结合起来使用：EC793-1-1：1995，光纤第1部分：总规范第1篇：总则IEC793-1-2：1995，光纤第1部分：总规范第2篇：尺寸参数试验方法IEC793-1-4:1995，光纤第1部分：总规范第4篇：传输特性和光学特性试验方法IEC793-1-5：1995，光纤第1部分：总规范第5篇：环境性能试验方法本标准文本依据下列文件：
国际标准草案
86A/302/DIS
表决报告
86A/328/RVD
表决批准本标准的全部资料可在上表中列出的表决报告中查阅。附录A是标准的附录。
附录B是提示的附录。
附：修改单前言
修改单1是由IEC第86技术委员会（纤维光学)的第86A分委员会（光纤光缆）制定的。修改单1的文本依据下列文件：
最终国际标准草案
86A/340/FDIS
表决报告
86A/363/RVD
表决批准本修改单的全部资料可在上表中列出的表决报告中查阅。附录C和附录D是提示的附录。
1范围
中华人民共和国国家标准
光纤总规范
第3部分：机械性能试验方法
Generic specification for optical fibresPart 3:Measuring methods for mechanicalcharacteristics
本标准规定了对光纤机械性能统一的技术要求和试验方法。GB/T15972.31998
eqvIEC793-1-3:1995
代替GB/T8403.18403.5—1987
GB/T15972—1995—部分
本标准适用于具有预涂覆层或缓冲层玻璃光纤的机械强度试验、操作性能试验以及物理缺陷、可剥性、应力腐蚀敏感性参数以及光纤翘曲的检测。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T2421—1989电工电子产品基本环境试验规程总则(eqVIEC68-1：1988）GB/T15972.4—1998光纤总规范第4部分：传输特性和光学特性试验方法3机械性能试验项目
光纤的机械性能应按表1中所列项目进行检验，验收准则和样品数目应在产品规范中规定。表1光纤的机械性能
试验方法标准号
GB/T15972-B1
GB/T 15972-B2A
GB/T15972-B2B*
GB/T15972-B4*
GB/T15972-B5*
GB/T15972-C1C
GB/T15972-B6
GB/T15972-B7A
GB/T15972-B7E
GB/T 15972-B7C
GB/T 15972-B7D
GB/T15972-B7E
GB/T 15972-B8A
GB/T15972-B8B
*在考虑之中
国家质量技术监督局1998-12-21批准试验方法
光纤筛选试验
短长度光纤的抗张强度
大长度光纤的抗张强度
目视检验
背向散射法
可剥性
轴向张力法的动态疲劳
两点弯曲法的动态疲劳
轴向张力法的静态疲劳
两点弯曲法的静态疲劳
均匀弯曲法的静态疲劳
侧视显微法
激光束散射法
试验方法适用的性能
机械强度
操作性能
物理缺陷
可剥性
应力腐蚀敏感性参数
翘曲性能
1999-07-01实施
4工作定义
4.1一段玻璃光纤的机械强度
GB/T15972.3—1998bZxz.net
a）一段玻璃光纤的机械强度与该段长内存在的最深裂纹的深度有关。在环境温度和湿度条件下，一段光纤受到应力α时，裂纹深度将按查尔斯(Charles）提出的关系式增加：
根据格里菲斯(Griffith)理论，K由Kr-Ygal/2给定。式中：Kr
应力强度因子；
一形状因子(常数)；
一应力，
一应力腐蚀敏感性参数（常数）；一裂纹深度：
A—比例常数，由实验确定。
如图1所示，在时间△t内，裂纹增长到某一数值，使Kr达到Krc，即临界应力强度因子时，光纤将断裂。
图1在应力下玻璃光纤的裂纹增长曲线图b）举例说明：
当一根光纤在时间△t=t2一ti内受到应力i时，裂纹深度将从a,增长到at。然而，在产品验收中，应假设在应力o1下作筛选试验后，a几乎已达到ac值，即光纤将发生断裂的数值，如要避免光纤断裂，以后的应力02(t>t2时)必须小于01。5物理缺陷
光纤内可能存在物理缺陷，例如含有杂质和气泡，这将影响光纤的光学性能和机械性能。某些类型的缺陷可用光学反射技术(方法GB/T15972-C1C)或其他测量方法检查出来。6方法GB/T15972-B1-
6.1目的
光筛选试验
本试验是对一根光纤的全长作筛选试验，去除机械强度低于或等于筛选试验水平的点。2
6.2试验条件
GB/T15972.3—1998
试验应在GB/T2421规定的标准大气条件下进行。6.3一般试验程序
6.3.1筛选试验应按下列方法之一进行：a）恒定应力；
b）恒定轴向应变；
c）恒定弯曲应变。
6.3.2具有足够弹性模量和厚度的保护预涂覆层和缓冲层的光纤，只要能经受施加的轴向和径向力，并能保护光纤表面不受有害的径向应力的影响，可以采用恒定应力筛选试验和恒定轴向应变筛选试验。预涂覆层和缓冲层不足以经受这些力的光纤，可以采用恒定弯曲应变筛选试验。6.3.3筛选试验水平应按有关产品规范中的规定。6.3.4光纤放线和收线中的张力变化应对设备的筛选试验区无影响。6.3.5应根据产品规范规定的筛选试验时间确定光纤通过试验装置的速度和试验装置几何形状。6.4恒定应力筛选试验
6.4.1装置
恒定应力筛选试验装置通常如图2所示。A和C是驱动轮或滑轮。B是自由运动轮，与A，C两轮处于同一平面内，该轮在通过其轴的垂直线上作自由运动。重物W加在B轮上提供与应力相应的张力T。光纤与A，B、C三轮之间应有较高的静态摩擦系数，使滑动减至最低程度，可以用加压皮带等方式来达到这一要求。应以恒定的角速度驱动A轮，用合适的方式调整C轮转动的角速度，使B轮始终保持在恒定的垂直位置上。放线张力T，和收线张力T。应不超过试验张力T的10%。轮子的直径应使光纤试样由于弯曲在任一点上产生的应力不超过试验值的10%。f
图2恒定应力筛选试验装置
6.4.2程序
光纤应以与产品规范中规定的筛选时间相应的速度通过试验装置。施加到自由运动轮B上的重物质量W应按产品规范中的规定。6.5恒定轴向应变筛选试验
6.5.1装置
恒定轴向应变筛选试验装置通常如图3所示。A和B是轮子或滑轮，用等于规定应变的圆周速度3
差进行转动。
GB/T15972.3—1998
图3恒定轴向应变筛选试验装置
当A、B两轮的标称直径相同时，可调整两轮的速度，使两轮转动的角速度差与要求的应变水平相适应。当A、B两轮的角速度相同时，可调整两轮的直径，使两轮直径的比值与要求的应变水平相适应。光纤与A，B两轮之间应有较高的静态摩擦系数，使滑动减至最低程度，可用加压皮带等方式来达到这要求。放线张力T，和收线张力T。应不超过试验值的10%。轮子直径应使光纤试样由于弯曲在任点上产生的应力不超过试验值的10%。6.5.2程序
用调节速度的方法控制两轮子给出要求的转动差，或者用要求的直径差来配备轮子，把施加的应变设定到产品规范中规定的值。
光纤应以与产品规范中规定的筛选时间相应的速度通过试验设备。6.6恒定弯曲应变筛选试验
6.6.1装置
恒定弯曲应变筛选试验装置通常如图4所示。A，B和C是三个绕着各自的轴自由转动的滚轮，其轴相互平行。光纤在足够张力牵引下，呈弯曲状通过三个自由转动的滚轮，光纤弯曲与三个滚轮排列的几何形状一致。根据光纤保护预涂覆层和缓冲层的厚度，选择合适的滚轮直径使光纤表面由弯曲产生的最大应变等于要求的应变。
为了保证基本恒定的最大应变作用到光纤表面的所有部分，应使用与第一组滚轮成一定角度的若干组滚轮。一般可以使用彼此成45°角的四个滚轮组（见图5）。应调整好光纤放线和收线装置，以避免光纤通过机器时产生扭曲。6.6.2程序
通过选择滚轮直径把应变设定到产品规范中规定的值。光纤应以与产品规范中规定的筛选时间相应的速度通过试验设备。
图4恒定弯曲应变筛选试验装置
6.7要求
GB/T15972.3—1998
图5复合滚轮
采用任一方法对光纤进行筛选试验后，应使用光时域反射仪或其他方法检查光纤是否断裂。光纤应不断裂。
6.8结果
a）试验结果报告应包括下列内容：1）试验名称，
2）试验日期和操作人员；
3）光纤标识，
4）试样长度；
5）环境温度和相对湿度；
6）应力（或应变）、施加应力时间、卸去应力的时间，7）筛选试验时每公里光纤的断裂次数。b）报告也可包括下列内容：
1）试验方法；
2)装置说明。
7方法GB/T15972-B2A
短长度光纤的抗张强度
7.1目的
本试验将给出短长度光纤的抗张强度值。一根给定光纤的抗张强度值的分布主要取决于试样长度、拉伸速度和环境条件。本试验应在要求光纤强度统计数据的场合用于光纤检验。应采用统计质量控制分布的方法来报告试验结果。通常，试样经温度和湿度预处理之后进行试验。在某些情况下，也可不作预处理，直接在环境温度和湿度条件下测试抗张强度值。7.2试样制备
制备试样应使试验长度达到1m。7.3装置
应使用一台合适的拉力机，光纤夹具应避免试样损坏和打滑。拉伸速度每分钟应为试样长度的约3%~5%。
注：拉力机的拉伸方向可以是垂直的或水平的。夹持光纤可以用卡盘或其他合适的方法。7.4预处理（是否预处理，按产品规范中的规定)如果需要，试样可在温度20℃的自来水槽中或在气候箱（如控制温度23℃和相对湿度95%中作预处理。预处理时间应不少于24h。7.5程序
试验A（不作预处理）：
GB/T15972.3—1998
将试样安置在拉力机上，两夹具之间的光纤自由长度应达到1m。拉伸速度按光纤产品规范中的规试验B(作预处理)：
将试样从预处理装置中取出后5min内以与试验A中相同的程序开始试验。7.6结果
a）试验结果报告应包括下列内容：1）试验名称；
2）试验日期和操作人员；
3）光纤标识；
4）试样长度；
5）环境温度和相对湿度；
6）标距长度（即夹具之间的距离），7）夹具类型；
8）拉伸速度；
9）强度值（光纤断裂时的应力值和应变值）b）作为参考资料，报告也可包括下列内容：1）同类光纤的质量分布，例如威布尔（Weibull)分布。分布曲线与试验光纤总长度以及各试样长度有关；
2）装置说明。
注：在夹具附近（例如：10mm～15mm）断裂时，其数值不应计入统计质量控制分布中，而应分开报告。8方法GB/T15972-B2B
在考虑之中。
大长度光纤的抗张强度
9方法GB/T15972-B4——磨损
在考虑之中。
10方法GB/T15972-B5-目视检验
在考虑之中。
11方法GB/T15972-B6-
—一可剥性
11.1目的
11.1.1本试验是定量确定沿光纤纵轴向机械剥去保护涂覆层所需的力。11.1.2本试验主要用于检验光纤制造厂生产的光纤或其后采用各种聚合物作外被覆层（紧包缓冲层）的光纤。本试验可在刚制造的或在暴露到各种环境中之后的光纤上进行。11.1.3本试验适用A1、A2和B类光纤。11.2装置
11.2.1拉伸装置
应使用一台合适的装置，例如立式拉力机，来提供受试光纤和剥离工具之间的相对运动。拉伸装置应能提供恒定的剥离速率，没有猛拉受试光纤或剥离工具的现象。剥离速率应按11.4.1的规定进行。
该装置应能提供两个方向的相对运动，以便复位。剥离工具应在拉伸装置的夹头上夹紧，其刀刃应与光纤轴保持垂直，并要防止光纤弯曲，把受试光纤的另一端固紧。为防止光纤断裂，用于在夹持点固紧6
GB/T15972.3—1998
光纤的方法不应使光纤遭受过大的应力。试验装置实例如图6所示。
起试验引
新离一其或轮子是定的
图6涂覆层剥离试验装置示意图
注：剥离工具或轮子是固定的。11.2.2力值传感器
采用合适的能检测出剥去光纤涂覆层时施于光纤上力的任何装置。11.2.3转换放大器
本装置接收来自力值传感器的信号，并显示受试光纤直到涂覆层剥掉时的剥离力，力值读数应是连续的。例如使用一台曲线记录仪，来提供足够的资料进行计算最大力和平均力，以及剥离期间力值波动的幅度和频率。
力值的测量精度应按产品规范中规定。11.2.4剥离工具
11.2.4.1试验结果的准确性主要取决于剥离工具的设计，故剥离工具的设计应遵守下列准则：a）为了不损伤包层表面，工具刀刃孔的直径或刀刃间的距离应大于被剥离光纤标称包层直径。例如，对于目前通用的光纤来说，刀刃中的孔或之间的距离应比标称包层直径大50μm，b）剥离工具的刀刃应不引起光纤弯曲。在本试验中，剥离工具的刀刃对接在同一平面上为最佳状态。
11.2.4.2剥离工具应安装在试验固定架土，并使用合适的夹具，使其紧紧夹持在光纤的周围。11.2.4.3剥离工具使用一段时间后，或刀刃已磨损到足以影响试验结果时，应予以更换。注：剥离工具磨损会影响下列的任一项或全部：光纤断裂、玻璃光纤表面涂覆层残余量、从光纤上剥去涂覆层的方式以及剥去涂覆层所需的力。
11.2.5光纤导向孔
应使用一种合适的导向孔（可以设计在剥离工具自身上），使要通过剥离工具的光纤保持笔直。导向孔要满足下列要求：
a）导向孔应能支撑光纤，防止光纤自重引起的下弯；b）导向孔应能防止涂覆层被剥去时的皱缩而引起的光纤弯曲；c）导向孔应尽可能在靠近剥离工具的位置，且不妨碍剥离操作：d）导向孔应易于安装到试验装置上，且容易清洗，如果涂覆层皱曲，应能免受干扰。11.3试样制备
11.3.1代表性试样
GB/T15972.3—1998
试样应能代表总体光纤，以便作出正确的质量评估。由于试验的可变性，故至少取10段试样做试验，然后取平均值得到该试样的试验结果。11.3.2试样长度
所剥光纤长度会影响剥离力。对于标称涂覆层直径为250μum的光纤，所剥光纤长度对剥离力影响很小。光纤的剥离长度应当在产品规范中规定（对于标称涂覆直径为250um的光纤，可取的值为20mm、30mm和50mm。对于较粗的涂覆层直径，可选取较短的剥离长度）。试样总长度由光纤固定端与剥离工具间的距离、要通过剥离工具所规定的待剥光纤长度（见图7）和在固定端把光纤绕到轮子上所需的长度来确定。试验结果部分地取决于光纤的剥离长度，与试样总长度无关。
创年涯
图7剥离长度示意图
11.4程序
11.4.1设定剥离速率
从光纤上剥去涂覆层所需的力部分地取决于剥离速率。如果要比较不同试验的结果，应采用相同的剥离速率。拉伸试验机应能按产品规范中规定的速率在光纤与剥离工具之间提供相对运动（对于标称涂覆层直径为250μm的光纤，可取的值为100mm/min或500mm/min；较粗涂覆层直径的剥离速率可取100mm/min）。
11.4.2预处理
试样应在25℃士5℃的温度和30%～60%的相对湿度下至少预处理24h。11.4.3标定转换放大器
每组试验前，应按设备仪器使用说明书标定转换器和力值传感器。11.4.4安装试样
安装光纤之前，剥离工具两刀刃周围的区域应无残渣和/或累积物。试验光纤的一端应固紧在试验夹具上，使其在加载时不打滑（例如光纤在直径为80mm的轮子上绕三圈）。光纤的另一端穿过剥离工具，并插入到光纤导向孔中。11.4.5剥离涂覆层
11.4.5.1距光纤端头规定的距离处切开涂覆层。11.4.5.2启动拉伸试验机，在光纤和剥离工具之间提供一个恒定的相对运动，从光纤上剥去涂覆层。11.4.5.3观察、测量并记录剥去玻璃光纤涂覆层所需的力，要去除试验期间光纤断裂情况下的数据。11.4.5.4当涂覆层完全从光纤上剥去时，试验完成。注：光纤上留有任何肉眼可见的涂覆层残留物，应能用实验室薄纸很容易地轻轻擦去。11.5结果
a）试验结果应包括下列内容：
1）试验名称：
2）试验日期和操作人员；
3）受试光纤的识别，包括涂覆层外径和涂覆层材料类型，8
GB/T15972.3—1998
4）预处理和试验期间的环境条件，包括温度和相对湿度，5）受试光纤未断裂或者未损坏的数目；6）对10段或更多段试样上去掉第一个峰值后平均剥离力进行平均的结果值，7）试验总体的标准偏差或范围；8）完全剥去涂覆层以前，受试光纤的断裂或损坏数目；9）是否有涂覆层残留物。
b）试验结果还可包括下列内容：1）试验方法；
2）使用的剥离工具类型的识别，包括制造厂和刀刃孔的标称尺寸；3）剥离速率，
4）被剥离涂覆层的长度。
12应力腐蚀敏感性参数的测定——概述确定应力腐蚀敏感性参数主要有五种试验方法。实际上分为二大类，即动态疲劳试验法和静态疲劳试验法。
任何光纤的机械试验都应在尽可能接近实际应用的模拟条件下确定断裂应力和疲劳性质。合适的试验方法如下：
1）轴向张力下的动态疲劳；
2）两点弯曲下的动态疲劳，
3）轴向张力下的静态疲劳；
4）两点弯曲下的静态疲劳；
5）均弯曲下的静态疲劳。
以上试验方法适用于A1、A2类多模光纤和B类单模光纤。所有试验都应在恒定的环境条件下进行。试验期间，温度的标称值应在20℃～23℃之内，容差为士2℃，相对湿度的标称值应在40%～60%之内，容差为士5%。为了获得可靠的实验结果，要求相对湿度的标称值靠近优选值，其优选值为50%RH。所有试样在试验环境中至少预处理12h。光纤置于高温高湿环境中即使是短暂的时间，用这些试验方法测量的n值也会改变。这些试验方法的使用指南在附录B（提示的附录)中给出。注：用各种疲劳试验方法得到的应力腐蚀敏感性参数值可能不同。测量时间和施加的应力量对测试结果均有影响，在选择试验方法时必须小心，选择何种方法应在用户和制造厂之间达成一致。如果静态和动态疲劳试验在相同的有效测试时间内完成，则两种试验方法的结果相差不大。对动态疲劳试验而言，这意味着其测试时间是静态疲劳试验测试时间的(n十1)倍。采用静态疲劳试验方法时，对较长的测量时间和相应较低的施加应力水平，n值增加。本标准中给出的静态疲劳试验测试时间范围比在相对短的时间内完成的动态疲劳试验测试时间范围更接近实际情况。
13方法GB/T15972-B7A——用轴向张力法测量光纤动态疲劳参数13.1目的
本方法用来确定光纤在规定的恒定应变速率下的动态疲劳参数。本方法只用于在最高应变速率下中值断裂应力大于3100MPa的光纤。对中值断裂应力小于3100MPa的光纤，本方法的测试条件达不到足够的精度。本方法通过改变应变速率来试验光纤的疲劳性能。本试验适用于断裂应力值的对数与应变速率的对数呈线性关系的那些光纤和应变速率。9
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