特恩驰（南京）光纤有限公司 210061
摘要：光缆的温度循环特性是反映光缆环境性能最为重要的指标。该试验的常规试验方法需要多次设置温度、计算测试时间、间隔测试等问题，这就导致试验步骤复杂，花费的人力成本较多。为了提高测试效率，我们开发了光缆温度循环自动测量系统。它由主控电脑、可编程温度控制器的温度试验箱、用于多通道测试的1*48路光开关和衰减测试的光时域反射仪组成。根据实际需要编写了温度自动测试软件，实现了温度循环试验的自动测量。只需在试验开始前进行必要的参数设置，并将被测光纤与引缆连接，即可用最少的人工成本，实施温度循环试验。试验过程可中可同步显示测量数据，试验结束后自动产生包含判定标准的温度循环曲线。
关键词：温度循环试验；衰减温度变化；可编程的温度控制器；光开关；光时域反射仪
Abstract The temperature cycling test is the most important environmental property of fiber optic cable. Because of the multiple temperature setting，calculations of the testing time，interval tests etc.，the whole test is complicated and labor costly. In order to improve test efficiency，we developed an automatic temperature measuring system. It is composed of a controlling PC，a programmable temperature controller，1*48 optical switch for multiple channel tests and OTDR for attenuation test. A temperature cycling measurement software was programed，thus the temperature-attenuation data can be tested automatically. Just set up the necessary parameters and splice the detected fiber with guiding fiber before the test，temperature cycling test can be carried out automatically with least labor. Data can be displayed simultaneously during the test process，test result of temperature-attenuation curve with criteria can be produced automatically.
Key words Temperature cycling test；temperature attenuation change；programmable temperature controller；optical switch；optical time domain reflector
1 引言
温度循环试验是光缆型式试验项目的之一，用来确认遭受温度变化时光缆衰减的稳定性。依据国内光缆产品要求，只有新产品研制、结构较大变更、长时间停产、年度试验、厂验或监督机构要求时才会执行。
特恩驰（南京）光纤有限公司作为一家荷兰独资公司有其特殊性：新产品占比高，缆型结构繁杂，温度循环试验方法特殊，频次不一。随着光缆产量的增加，温度循环试验的检测工作量日益增长。
现有技术：1. 可编程的温度控制器，可于试验前写入各温度点，但该控制器可适用于过程无需测试的试验，如后收缩试验，需每个温度点即时测量的试验因无法预估实际测量情况而无法实现；2. 光开关，可实现多通道切换测试，模拟员工逐一接纤测量的过程。只可单次执行，多次执行仍需人工干预。
在此前提下，我们考虑能否将以上硬件组合起来，并编写软件以控制温度箱温度的升降和测试时间的触发，来实现温度试验自动测量，达到节约人工成本的目的。
2 现状
温度循环试验因其试验标准的复杂性，需要工程师和检验员共同参与：工程师需在试验前给出试验标准，试验后分析数据；检验员依据工程师的要求执行试验。常规的操作流程如图1：
图1 改善前温度循环试验操作流程
由此可见，现有程序需花费检验员和工程师较多的时间。当遇到某些恒温时间为1小时的缆型时，几乎需要安排专人测试，极大的消耗检测资源。
3 自动测量系统
自动测量系统物理连接如图2所示：
图2 温度循环试验自动测量系统物理连接图
3.1升级温度控制器：更换成可编程的温度控制器，这样的温度控制器可预先写入各温度点及持温时间，使温度箱可按程序要求自动升降温及保温，取代人工的多次设置、及多次查看温度是否升降到指定温度的步骤；
3.2搭建引缆（选48芯以上的光缆约500m）：将引缆的一端留在高低温箱出线孔端，作为接续被测光缆用；另一端通过房梁布线接入室内，与1*48的光开关熔接。如此即可远程测试温度箱内的被测光纤，见图2；
3.3购置1*48的光开关：光开关的输入端与引缆连接，输入端与OTDR连接。如此接续即实现了48芯以内光纤的自动切换测量，取代了人工逐根接续光纤检测的步骤；
3.4编写控制软件：
3.4.1电脑通过GPIB口控制光开关，控制软件：1）输入与对应光开关端口连接的被测光缆的信息（图3）；2）远程控制光开关启动的间隔（图4），触发与之相连的OTDR的测试；
图5 温度点及持温时间设置
3.4.3电脑通过串口2控制OTDR，控制软件远程设置OTDR的各项参数（图6），并自动采集测试数据至控制软件（图7）：
图7 自动采集的测试数据
3.4.4开始试验：试验过程中可查看即时进程（图8 界面与2.4.2同）：已经完成试验的温度段填充为黄色，正在进行的为红色，尚未开始的为白色
图9 被测光纤衰减随温度变化的测试图
4 自动测量系统的操作（图10）
4.1在温度箱外的试验桌上，将被测光纤与引缆进行接续；
4.2接续后，检验员在检验室内将OTDR的尾纤接续端与光开关的A端口相连；
4.3在温度测试软件内对参数进行设置，按“开始检测”按钮开始测试；
4.4 测试结束后，可查看每根光纤在不同的温度段的测试数据；也可查看光纤衰减随温度变化的曲线图。
图10 自动温度循环系统操作流程
5 结束语
光缆温度循环自动测量系统投入应用后，极大地简化了温度试验的操作流程，提高了测试效率，节约了人工成本。试验前，员工只需熔接被测光纤及引缆，在电脑上设置测试参数，无需人工监控及设置温度，无需手工测试和记录数据；试验结束后，工程师无需手工录入数据，可自动判定试验结果并生成直观的测试曲线。
在信息化快速发展的今天，搭建适当软硬软件的工作流程将越来越多地替代纯人工操作，以达到降本增效，同时减少人为错误的目的。
参考文献：
[1] IEC 60794-1-22 Optical fibre cables –Part 1-22：Generic specification – Basic optical cable test procedures –Environmental test methods
论文作者:史吏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/14
标签：温度论文; 测试论文; 测量论文; 光缆论文; 可编程论文; 测光论文; 光纤论文; 《防护工程》2018年第36期论文;