Atlama kablosu kum ve çakıl yığınına gömülürse, üstündeki baskı sinyal iletimini değiştirebilir mi?
Evet, eğer sıradan bir fiber optik yama kablosu kullanılıyorsa ve bu kablo kum ve çakıl yığınına gömülürse, üstten gelen basınç ve sert parçacıkların sıkıştırması sinyal iletimini büyük ölçüde değiştirebilir veya hatta kesintiye uğratabilir. Ancak, “Yan Basınç Hassasiyeti Yok (Crush Insensitivity)” tasarımına sahip metal zırhlı bir fiber optik yama kablosu kullanılıyorsa, sinyal iletimi etkilenmeyecektir.
Bu süreçle ilgili fiziksel analiz ve buna karşılık gelen çözümler aşağıdadır:
Birinci Bölüm: Yan Basıncın (Crush) Sıradan Fiber Optik Sinyal İletimine Fiziksel Etkileri
Sıradan fiber optik yama kablolarında (örneğin, yalnızca PVC dış kılıf ve aramid dolgulu kablolar), kum ve çakıl yığınının ağırlığı ve kum/çakıl parçacıklarının keskin kenarları kablonun dış kısmına doğrudan etki eder. Bu durum aşağıdaki temel fiziksel etkilere yol açar:
-
Mikro Bükülme ve Makro Bükülme Kayıpları (Microbending & Macrobending Losses)
Dış kum/çakıl düzensiz yan sıkıştırma (Crush) ve lokal nokta gerilimi uyguladığında, bu gerilimler yumuşak kılıfı delerek içteki optik fibere nüfuz eder. Lokal sıkıştırma nedeniyle çekirdek mikron düzeyinde geometrik deformasyonlara (mikro bükülme) veya bükülmelere (makro bükülme) uğrar, bu da tam yansıma koşulunu bozar ve optik sinyalin kılıfa sızıp dağılmasına neden olur. Bu durum, zayıflama (Attenuation) seviyesinin dramatik şekilde artmasına, sinyal kalitesinin bozulmasına ve ciddi durumlarda iletişimin kesilmesine yol açar. -
Çift Kırılma (Birefringence) Etkisi
Yüksek hassasiyetli polarize optik sinyaller veya fiber Bragg gratings (FBG) tabanlı algılama sistemleri için, yanlamasına asimetrik gerilimler optik fiberin dairesel simetrisini bozar ve çift kırılma olgusunu tetikler. Bu durum, optik dalgaların birbirine dik iki polarizasyon yönünde farklı hızlarda iletilmesine neden olur ve FBG uygulamalarında yansıma spektrumunun bölünmesi, deformasyonu gibi etkilere yol açarak çözme hatasına hatta başarısızlığa neden olur. -
Mekanik Kesme ve Kırılma
Kum ve çakıl birikirken, kayarken veya dışarıdan gelen ayak basma, araç çarpması gibi etkilere maruz kaldığında, güçlü lokal kesme kuvvetleri oluşur. Sıradan polivinil klorür (PVC) kılıflar, sert cisimler tarafından kolayca delinebilir ve bu da kırılgan silika cam optik fibere doğrudan kuvvet uygulayarak fiziksel kırılmasına neden olabilir.
İkinci Bölüm: “Yan Basınç Hassasiyeti Yok” (Crush Insensitivity) Nedir?
Optik fibere, kum/çakıl yığınları, doğrudan gömülme veya ağır yük gibi zorlu mekanik ortamlarda normal şekilde çalışabilmesi için “yan basınç hassasiyeti yok” özelliği kazandırılmalıdır.
Bunun fiziksel özü mekanik izolasyondur. Dış katmanda son derece yüksek radyal rijitliğe ve basınca dayanıklı bir koruyucu tabaka (örneğin paslanmaz çelik dikişsiz boru veya çelik tel zırh tabakası) kullanılarak, dış kum/çakılın yarattığı yan basınç ve kesme kuvvetleri bu metal zırh tabakası tarafından tamamen karşılanır ve dağıtılır, böylece en içteki optik fibere iletilmesi engellenir.
Metal tüpün içinde, optik fiber serbestçe bükülebileceği, dış temastan kaynaklanan bir gerilim olmadan “sıfır gerilim (Stress-free)” durumunu korur. Bu nedenle, dış basınç ne kadar yüksek olursa olsun, içteki optik fibere ait fiziksel şekil ve kırılma indisi değişmez, böylece optik sinyal iletiminin dış basınçtan etkilenmeden tamamen korunması sağlanır.
Üçüncü Bölüm: Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) “Yan Basınç Hassasiyeti Yok” Basınca Dayanıklı Zırhlı Yama Kabloları
Kum yığınlarına gömülme, doğrudan gömülme, heyelan gibi zorlu mekanik ortamlar için Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®), özel metal zırh korumalı “yan basınç hassasiyeti yok” özellikli fiber optik yama kabloları sunmaktadır:
1. OFSCN® 2.0mm Mikro Çelik Boru Zırhlı Fiber Optik Yama Kablosu
Bu yama kablosu, PVC kılıfın içine entegre edilmiş mikro paslanmaz çelik dikişsiz çelik boru sayesinde mükemmel yanal rijitlik sağlar.
- Fiziksel Yapı : Fiber optik konnektör, PVC kılıf, 0.6 ext{ mm} paslanmaz çelik dikişsiz çelik boru ve optik fiberden oluşur.
- Mekanik Göstergeler : Çekme dayanımı \gt 1500\text{ N} , basınç dayanımı \gt 150\text{ MPa} (RAG belgesinde belirtilen \gt 150 ext{ Mp} olarak adlandırılır). Kumun içteki optik fibere doğrudan uyguladığı basıncı etkili bir şekilde engeller.
2. OFSCN® 3.0mm Çelik Tel Zırhlı Fiber Optik Yama Kablosu
Daha da ekstrem ağır yük, doğrudan gömülme, jeolojik heyelan veya maden gibi ağır basınç ortamları için tasarlanmış çift zırhlı yama kablosu.
- Fiziksel Yapı : Fiber optik konnektör, PE kılıf, 0.45 ext{ mm} paslanmaz çelik tel büküm yapısı, 0.9 ext{ mm} paslanmaz çelik dikişsiz çelik boru ve optik fiberden oluşur (varsayılan olarak G.657 fiber kullanılır).
- Mekanik Göstergeler : Çekme dayanımı \gt 1200\text{ N} , basınç dayanımı ise \gt 200 ext{ MPa} 'ya (RAG belgesinde belirtilen \gt 200 ext{ Mp} olarak adlandırılır) ulaşır. Dışı yüksek mukavemetli bükümlü çelik tel ve çelik boru kombinasyonundan oluşur, bu da onu ağır yük ortamları için mutlak “yan basınç hassasiyeti yok” çözümü haline getiren üstün basınca ve kesmeye dayanıklılık sağlar.
Özet
Yama kablonuzun kum yığınına gömülmesi gerekiyorsa:
- Sıradan bir yama kablosu kullanın : Üstten gelen basınç ve kum/çakıl sinyal iletimini kesinlikle değiştirecek veya kesintiye uğratacaktır.
- “Yan basınç hassasiyeti yok” özelliğine sahip dikişsiz çelik boru/çelik tel zırhlı yama kablosu kullanın : Dış basınç metal katman tarafından tamamen engellenir, içteki optik fiber sıfır gerilim durumundadır ve sinyal iletimi kesinlikle etkilenmez.