1. შესავალი

ინფორმაციის გადაცემისა და დამუშავების პროცესში ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელები (OFC) გადამწყვეტ როლს ასრულებენ. ისინი ტელეკომუნიკაციებისა და ტელემატიკის მაგისტრალებად ითვლება. ამიტომ, უაღრესად მნიშვნელოვანია, რომ მათ ნებისმიერ დროს უსაფრთხო კავშირები უზრუნველყონ. თუმცა, ზოგჯერ OFC-ის ექსპლუატაციის ვადას შეიძლება საფრთხე შეუქმნან მღრღნელებმა, მაგალითად, როდესაც OFC დამონტაჟებულია ვირთხებისთვის ადვილად მისაწვდომ მილებში. ასეთ გარემოში OFC-ები დაცული უნდა იყოს, რადგან ვირთხებს ბუნებრივი მიდრეკილება აქვთ, ღრღნონ და თავს დაესხნენ OFC-ებს, როდესაც მათი გასასვლელი ამ მილებში დაბლოკილია.

ოპტიმალური კაბელის დიზაინისთვის, კაბელების მწარმოებლები უპირატესობას ანიჭებენ ისეთი მასალის გამოყენებას, რომელიც აერთიანებს გამაგრების თვისებებს მღრღნელებისგან დაცვასთან. მათ ასევე სურთ, რომ OFC-ები იყოს მოქნილი და მსუბუქი, და ჰქონდეს მცირე დიამეტრი. დიელექტრიკული OFC-ების გამაგრების მასალები ძირითადად არამიდი და ნაკლებად - E-მინაა. არამიდის გამოყენება ძალიან პოპულარულია და სწრაფად იზრდება მისი მექანიკური და ქიმიური თვისებების შეუდარებელი კომბინაციისა და კარგი დამუშავების თვისებების გამო, რაც იწვევს ძალიან ეკონომიურ OFC-ებს შესანიშნავი მუშაობითა და გრძელვადიანი საიმედოობით. თუმცა, ხშირად ჩნდებოდა კითხვა, უზრუნველყოფენ თუ არა E-მინა და არამიდი მღრღნელებისგან საკმარის დაცვას. რთული იყო OFC-ის საბოლოო მომხმარებლებისგან მკაფიო პასუხის მიღება. მაგალითად, შვეიცარიაში OFC-ის საბოლოო მომხმარებლების გამოცდილებამ აჩვენა, რომ ზოგიერთ შემთხვევაში როგორც E-მინის, ასევე არამიდით გამაგრებული კაბელები ვირთხებმა იმდენად მძიმედ დააზიანეს, რომ ისინი აღარ ფუნქციონირებდნენ სწორად. მღრღნელებისგან დაცვის საკითხში არსებული სიტუაციის გასარკვევად და დიელექტრიკული ფსევდოქიმიური ნაერთების მწარმოებლების მხარდასაჭერად, ჩვენს ერთ-ერთ შვეიცარიელ მომხმარებელთან თანამშრომლობით გადავწყვიტეთ, დამოუკიდებელი კვლევითი ინსტიტუტისთვის, TNO-სთვის (ჰოლანდიური ორგანიზაცია გამოყენებითი სამეცნიერო კვლევებისთვის), გამოგვეძახა კვლევა პრაქტიკულ პირობებში, რათა შემოწმებულიყო ფსევდოქიმიური ნაერთების რამდენიმე ტიპის მღრღნელებისადმი მდგრადობა.

2. ექსპერიმენტული

ტესტის დაყენება

OFC-ების მიმართ მღრღნელების რეზისტენტობის შესამოწმებლად, TNO-მ გამოიყენა Sprague Dawley-ის ვირთხები, რომლებიც სპეციალურად ამ კვლევისთვის შექმნილ გალიებში იყვნენ მოთავსებული. ეს გალიები ორ განყოფილებად იყო დაყოფილი ორი განყოფილების დამაკავშირებელი წრიული ხვრელით აღჭურვილი ტიხრის საშუალებით (იხ. სურ. 1). ერთი განყოფილება განათებული იყო, მეორე კი - ჩაბნელებული. ცდების დროს, ჩაბნელებულ განყოფილებაში შესასვლელი, სადაც ვირთხების საკვები იყო განთავსებული, OFC-ებით იყო დაბლოკილი. რადგან მღრღნელები ბნელ გარემოს ანიჭებენ უპირატესობას, ისინი დროის უმეტეს ნაწილს ბნელ მხარეს ატარებენ. ამრიგად, ვირთხებს ბნელ განყოფილებაში მოხვედრის ორი სტიმული ჰქონდათ. მთელი ტესტირების პერიოდის განმავლობაში ვირთხებს წყალზე თავისუფალი წვდომა ჰქონდათ. მას შემდეგ, რაც ვირთხები გალიებში არსებულ პირობებს შეეჩვივნენ, დაიწყო პირველი ცდები.

სურ. 1: სატესტო გალია ორ ნაწილად იყოფა.

ცდების დაწყებისას, სამი ვირთხა თითოეული გალიის განათებულ განყოფილებებში ორი დღის განმავლობაში იმყოფებოდა, ხოლო ტიხრის ხვრელი ცდის დროს OFC დიზაინით იყო დაბლოკილი (იხ. სურ. 2). ამ პერიოდის შემდეგ ვირთხები ოთხი დღით სხვა გალიებში გადაიყვანეს და შემდგომ კიდევ ორი ​​დღით სატესტო გალიებში დააბრუნეს.

სურ. 2: ტიხრში არსებული ხვრელი დაბლოკილია OFC-ებით საცდელი პერიოდის განმავლობაში.

შეფასებული OFC დიზაინები

მღრღნელების მიმართ მდგრადობაზე შეფასდა ცხრა სხვადასხვა OFC დიზაინი. ეს დიზაინები იმ დიზაინის ჯგუფის ნაწილია, რომელიც OFC-ის ბაზრის უდიდეს ნაწილს შეადგენს. OFC-ები შეიძლება დაიყოს ორ კატეგორიად:

1. სტანდარტული OFC დიზაინები, რომლებიც იყენებენ არამიდის ძაფს ან E-მინას (გაჟღენთვით ან მის გარეშე) PE გარე გარსის ქვეშ გამაგრების მასალად (სურ. 3ა-დან 3დ-მდე).

2. მღრღნელების თავდასხმების წინააღმდეგობის გასაწევად განკუთვნილი OFC-ის სპეციალური კონსტრუქციები, მაგ. ორშრიანი კონსტრუქციები ან PA12-ით ან გოფრირებული ფოლადისგან დამზადებული კონსტრუქციები (სურ. 3e-დან 3i-მდე).

სურ. 3ა: სტანდარტული OFC დიზაინის განივი კვეთი. სურ. 3ბ: სტანდარტული OFC დიზაინის განივი კვეთი.

სურ. 3გ: სტანდარტული OFC დიზაინის განივი კვეთი.სურ. 3დ: სტანდარტული OFC დიზაინის განივი კვეთი.

სურ. 3ე: სპეციალური OFC დიზაინის განივი კვეთი.სურ. 3ვ: სპეციალური OFC დიზაინის განივი კვეთი.

სურ. 3გ: სპეციალური OFC დიზაინის განივი კვეთი.სურ. 3h: სპეციალური OFC დიზაინის განივი კვეთი.

სურ. 3i: სპეციალური OFC დიზაინის განივი კვეთი.

3. შედეგები და განხილვა

ორი ორდღიანი სატესტო პერიოდის შემდეგ, შემოწმდა მღრღნელების თავდასხმებით გამოწვეული დაზიანება. ნახ. 4a-დან 4i-მდე თქვენ იხილავთ თითოეული გამოცდილი კაბელის დიზაინის ორ სურათს; ზედა სურათზე ნაჩვენებია ყველაზე ნაკლებად დაზიანებული კაბელი, ხოლო ქვედაზე - ყველაზე მეტად დაზიანებული OFC. კაბელების მაკროსკოპული დათვალიერების შედეგები ნათლად აჩვენებს დაზიანების განსხვავებებს ცხრა OFC დიზაინს შორის. თუმცა, როგორც სურათებზე ხედავთ, ყველა OFC - გოფრირებული ფოლადის/არამიდის დიზაინის გარდა - დაზიანებულია ისე, რომ შეიძლება ველოდოთ, რომ გრძელვადიანი გადაცემის თვისებები დაზარალდება. ეს ასევე ეხება OFC დიზაინებს PE/გაჟღენთილი E-მინა/წყლის დამბლოკავი ლენტი (ნახ. 4d) და PE/გაჟღენთილი E-მინის ძაფები/PE/არამიდი (ნახ. 4h), თუმცა ეს დიზაინები ნაკლებად სერიოზულ დაზიანებას ავლენენ. თუმცა, პრაქტიკაში საქმე გვაქვს არაშინაურ მღრღნელებთან, რომლებსაც შეიძლება უფრო აგრესიული და მუდმივი თავდასხმები მოჰყვეს მღრღნელის მოხვედრის შემთხვევაში. ამრიგად, TNO ტესტის შედეგების საფუძველზე, დასკვნა უნდა იყოს, რომ გამოცდილი დიზაინებიდან მხოლოდ გოფრირებული ფოლადის/არამიდის დიზაინია სრულად მდგრადი მღრღნელების მიმართ.

OFC-ის მღრღნელებისადმი მდგრადობის გაუმჯობესება ასევე შესაძლებელია ამორფული პოლიამიდის ან პოლიამიდის კოპოლიმერებისგან დამზადებული გარე გარსების გამოყენებით, რომლებსაც აქვთ ძალიან მაღალი Shore D სიმტკიცე. ამიტომ, ჩვენ ვურჩევთ კაბელების დიზაინერებს, გააუმჯობესონ OFC-ების მღრღნელებისადმი მდგრადობა გოფრირებული ფოლადის (მაგ. Zetabon) ან ამორფული პოლიამიდის ან პოლიამიდის კოპოლიმერებისგან (მაგ. Grilamid) დამზადებული გარსების გამოყენებით. გოფრირებული ფოლადის გამოყენება, როგორც ჩანს, ოპტიმალური არჩევანია.

საინტერესოა მოსაზრება, რომ კაბელის დიამეტრი გავლენას ახდენს OFC-ის მღრღნელებისადმი მდგრადობაზე - იმ გაგებით, რომ კაბელის გარკვეული დიამეტრიდან შეიძლება დადებითი გავლენა იქონიოს მღრღნელებისადმი მდგრადობაზე - და შემდგომი კვლევა შეიძლება ღირებული აღმოჩნდეს კაბელების დიზაინერებისთვის.

სურ. 4ა: PE/არამიდის კაბელის დიზაინი გამოცდის შემდეგ; დიამეტრი 13.5 მმ.

სურ. 4ბ: PE/გაჟღენთილი E-მინის კაბელის დიზაინი გამოცდის შემდეგ; დიამეტრი 11.8 მმ.

სურ. 4გ: PE/E-მინის კაბელის დიზაინი გამოცდის შემდეგ; დიამეტრი 9.5 მმ.

სურ. 4დ: PE/გაჟღენთილი E-მინის/წყლის დამბლოკავი ლენტის კაბელის დიზაინი გამოცდის შემდეგ; დიამეტრი 15.5 მმ.

სურ. 4ე: PE/გაჟღენთილი E-მინის/PE/არამიდის კაბელის დიზაინი გამოცდის შემდეგ; დიამეტრი 8.8 მმ.

სურ. 4ვ: PE/არამიდის/PE/არამიდის კაბელის დიზაინი გამოცდის შემდეგ; დიამეტრი 21 მმ.

სურ. 4გ: PE/PA12/არამიდის კაბელის დიზაინი გამოცდის შემდეგ; დიამეტრი 8.5 მმ.

სურ. 4h: PE/გაჟღენთილი E-მინის ძაფები/PE/არამიდის კაბელის დიზაინი გამოცდის შემდეგ; დიამეტრი 15.7 მმ

სურ. 4i: PE/გოფრირებული ფოლადის/PE/არამიდის კაბელის დიზაინი გამოცდის შემდეგ; დიამეტრი 14.7 მმ.

4. დასკვნა

ცდების შედეგების საფუძველზე, TNO-მ დაასკვნა, რომ გამოცდილი OFC დიზაინებიდან მხოლოდ გოფრირებული ფოლადის/არამიდის დიზაინია სრულად მღრღნელების მიმართ მდგრადი. ყველა სხვა დიზაინმა (გამაგრებული E-მინით გაჟღენთვით ან გაჟღენთვით ან არამიდით, ან PA12 გარსით) საკმარისად ვერ გაუძლო მღრღნელების შეტევას. კვლევა ნათლად აჩვენებს, რომ თუ მღრღნელების მიმართ წინააღმდეგობაა საჭირო, განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს კაბელის დიზაინს.