Сварка оптоволокна - операция, требующая исключительной аккуратности и ювелирной точности, поскольку даже минимальные сдвиги волокон значительно ухудшают качество передачи светового сигнала. До появления автоматических сварочных аппаратов для ВОЛС совмещение сколотых концов оптоволоконного кабеля перед сваркой проводилось вручную. Для этого в конструкции сварочных аппаратов обязательно присутствовал микроскоп и специальные юстировочные устройства. Качество сварки напрямую зависело от квалификации оператора прибора. Работа была очень кропотливой и требовала просто виртуозного владения техникой.
Но, учитывая бурное развитие коммуникационных сетей, имеющих в своей основе оптоволоконные кабели различных типов, на рынке достаточно быстро появились сначала полуавтоматические аппараты для сварки оптоволокна, а затем процесс был полностью автоматизирован.
Современные сварочные аппараты ВОЛС - это высокоточные и дорогостоящие приборы. Все этапы работы - юстировка, стыковка, сварка электрической дугой, проверка уровня затухания сигнала на сварном стыке - управляются центральным процессором прибора. Вместо микроскопа используются мировидеокамеры, которые выводят изображение на небольшой дисплей. От оператора уже не требуется никаких специфических навыков - работа с прибором максимально упрощена, исключено влияние «человеческого фактора», а уровень затухания сигнала на стыках удерживается в пределах 0,05дБ. Для сравнения: в эпоху ручной и полуавтоматической сварки лучшим показателем считался уровень 0,10-0,20 Дб.
Оптический сварочный аппарат
Передача чистого качественного сигнала без помех при высокой скорости - основное требование, которое предъявляется к современным информационным сетям и успешно решается с использованием оптоволоконных технологий. Они предусматривают передачу сигнала при помощи светового потока по специальным кабельным линиям, проводники которых выполняются из кварца.
Вне зависимости от используемой технологии передачи данных невозможно изготавливать бесконечно длинные проводники, поэтому периодически возникает необходимость в сращивании отдельных участков оптических волокон в единую линию. Эта задача выполняется при помощи специальных оптических сварочных аппаратов особой конструкции.
Типы сварочных аппаратов оптических волокон
Линии ВОЛС на сегодняшний день получают всё большее распространение, поэтому и производство сопутствующего оборудования развивается достаточно быстрыми темпами. Современные аппараты сварочные для оптического кабеля представлены в широком ассортименте ручных, полуавтоматических и автоматических моделей. При этом первые практически не используются, так как требуют ручного сведения волокон, постоянного контроля выполняемой операции с использованием микроскопа.
Полуавтоматические оптические сварочные аппараты распространены наиболее широко, так как отличаются сравнительно невысокой стоимостью и возможностью существенно снизить трудоёмкость выполняемых работ. С использованием таких агрегатов нет необходимости в самостоятельном соединении волокон, достаточно уложить их в аппарат, установленный в месте выполнения сварки. Некоторые сложности возникают только при необходимости выполнения сварочных работ с оптическими шнурами (в этом случае часть работу придётся выполнять в ручном режиме).
На рынке появился автоматический оптический сварочный аппарат, цена которого всегда достаточно высока по объективным причинам. Работа оператора с таким оборудованием становится полностью автоматизированной: в аппарат встроены специальные видеокамеры, которые позволяют полноценно наблюдать за всем процессом на экране и полностью его контролировать. Его задачей остаётся только очистка волокна от лака, правильное осторожное скалывание и вложение в зажимы.
Оптический сварочный аппарат: устройство и принцип работы
Вне зависимости от особенностей технологии работы оборудования и его марки сварочный аппарат оптических волокон практически всегда устроен одинаково. Всё они очень компактны и разработаны для удобной работы в стеснённых условиях, работают от блока питания, который может питаться либо от сети (100-300 В), либо от аккумуляторов. В комплектацию также входит электронный блок с материнской платой, блоком дуги, преобразователем напряжения и другими компонентами, которые необходимы для выполнения сварки.
Основой механической части устройства является печь, в которой производится непосредственный нагрев волокна, специальные канавки, по которым распределяются оптические проводники, электроприводы и другие элементы. Контроль процесса сварки и её качества, регулировка режимов работы устройства выполняется через клавиатуру и специальные мониторы. Работа аппаратов сварочных для оптических кабелей регламентируется собственным программным обеспечением, которое в оборудовании каждой отдельной марки может быть различным.
Технология выполнения сварки оптического волокна
Разделка кабеля и подготовка к сварке
Оператором снимается внешняя оболочка с кабеля и отдельных волокон. Обязательное покрытие волокон fff гидрофобный материал fff также должен быть аккуратно счищен (при этом используется специальный гель). Для защиты будущего соединения на каждое волокно должна быть одета специальная гильза, которая выполняется из материала, сужающегося под действием температуры.
Зачистка производится для 2-3 см волокна. После окончания всех работ выполняется протирание данных участков спиртом. Все волокна размещаются по V-образным канавкам в механической части оптического сварочного аппарата, стыкуются в автоматизированном модуле.
Сварка
Устройство подключается, происходит постепенный разогрев волокон и их соединение: в течение 1-2 с на них воздействует дуга высокой мощности и проводники дополнительно сводятся относительно друг друга для сварки. Процесс остывания материала составляет долю секунды. После этого на монитор выводится изображение места соединения и оценка его качества сварочным устройством.
Прочность соединения проверяется оборудованием в автоматическом режиме. Кроме того, автоматикой сварочного аппарата оптических волокон анализируется уровень проходимости светового потока через стык. Комплект, предназначенный для защиты места соединения сдвигается на место стыка и фиксируется, подвергаясь тепловой обработке. Волокна с горячей защитной гильзой выкладываются на специальную полку (нельзя класть их на стол из-за высокой вероятности прилипания). Линия будет полностью готово к работе сразу же после укладки волокна в муфту, кассету или спайс-пластину.
Цена оптического сварочного аппарата
Даже самый простой оптический сварочный аппарат - дорогостоящее оборудование, покупка которого оправдана только при больших объёмах выполнения работ и необходимости высокой производительности монтажных бригад. Его стоимость зависит от многих факторов:
- функциональных возможностей устройства,
- качества изготовления самого устройства,
- типа оборудования, трудоёмкости работы с ним.
Вне зависимости от цены оптический сварочный аппарат обеспечивает качество выполнения работы, соответствующее отраслевым нормам. Но при этом наиболее дорогие модели позволяют выполнять выравнивание по центру волокна, имеют максимально полную комплектацию. В результате цена сварочного аппарата может варьироваться в пределах 4-20 тысяч долларов.
|