База знаний · Что это на трассе
«Усиление» на сварке: откуда берётся минус и почему помогает встречный замер
Сварка не может добавить света, и всё же рефлектометр иногда показывает на ней потери со знаком минус. Прибор при этом исправен, и сварщик не ошибся: так выглядит стык двух волокон с разным коэффициентом обратного рассеяния.
Минус к тому же говорит обо всём волокне: если один стык виден с ошибкой в одну сторону, значит и остальные стыки этого волокна измерены с ошибкой, просто не такой заметной, чтобы перевернуть знак.
На этой странице
Как это выглядит на настоящей трассе
Ниже демонстрационная трасса из комплекта программ EXFO, открытая у нас: три сварки примерно через десять километров, 1310 нм. На двух из них кривая шагает вверх, и в таблице у них записано −0,305 дБ и −0,205 дБ.
Добавить свет в линии нечему, поэтому каждое из этих чисел состоит из потери и ошибки со знаком.
Что на самом деле меряет рефлектометр
Сварку он не видит, только уровень света, который волокно возвращает назад: до стыка и после него.
Обратное рассеяние принадлежит волокну
Сколько света волокно отправляет обратно к прибору, зависит от самого волокна: от его сердцевины, апертуры, партии. Два куска из разных барабанов возвращают разное количество даже при идеальной сварке между ними.
Прибор считает разницу уровней
Потеря стыка берётся как разница уровней до и после. Если волокно за стыком возвращает больше, чем волокно до него, разница выходит в другую сторону, и на кривой видна ступенька вверх. Никакой энергии при этом не прибавилось: изменилась доля, которая вернулась.
Ошибка меняет знак вместе с направлением
Стоит подключиться с другого конца, и то же расхождение обратного рассеяния входит в измерение с обратным знаком. Поэтому стык меряют с двух сторон и берут среднее: расхождение сокращается, остаётся настоящая потеря стыка.
Почему именно среднее
Если обозначить настоящую потерю стыка как S, а разницу обратного рассеяния двух волокон как ΔK, то с одного конца прибор покажет S + ΔK, а с другого конца S − ΔK. Сложив два замера и разделив пополам, ΔK убирают: остаётся S. Сокращение здесь точное, без приближений, если только оба замера сделаны по одному и тому же стыку.
Одностороннее число неполно и там, где минуса нет. На каждом стыке оно завышено на одном конце ровно настолько, насколько занижено на другом. Минус получается там, где ΔK оказалась больше самой потери и знак перевернулся.
Поэтому в приёмке сварки проверяют с двух сторон, даже когда суммарные потери линии проходят. Одностороннее измерение отвечает на вопрос «сколько стоит пройти линию в эту сторону», а двустороннее отвечает на вопрос «какова эта сварка».
Что с этим делать
- Не принимать и не браковать сварку по этому числу. Односторонняя потеря стыка разных волокон неверна в обе стороны: с одного конца занижена, с другого завышена.
- Снять то же волокно с дальнего конца, на той же длине волны.
- Взять среднее двух показаний по каждой сварке. Ошибка рассеяния входит в них с разными знаками и уходит.
- Если доступен только один конец, сказать об этом в отчёте и судить линию по полным потерям: на всей линии ошибка одного стыка почти не видна.
Как это сделать у нас
Откройте обе трассы, прямую и встречную, в рабочей области и нажмите Указать встречную трассу. В отдельных файлах .sor направление не записано, поэтому какая из двух встречная, называете вы. Дальше появляется общая таблица, где у каждого стыка стоит и своё, и встречное число, и среднее по ним.
На этой паре оба усиления оказались обычными сварками: −0,305 дБ в одну сторону и 0,408 дБ в другую дают в среднем 0,0515 дБ, а −0,205 и 0,598 дают 0,1965 дБ. Третья сварка читается как 0,2 дБ с обоих концов: так выглядит стык двух одинаковых волокон.
Отдельно от таблицы встречную кривую можно положить на график кнопкой Встречная трасса: она рисуется зеркально, то есть её метры читаются от дальнего конца, и сводится по курсору A. Величина сдвига подписана в легенде: без подписи с кривой читался бы уровень, которого нет.
Мы проверяем и то, что мешает сведению: если стороны посчитаны с разным показателем преломления, расстояния двух трасс оказываются в разных системах, и мы говорим об этом до того, как вы сверите номера муфт. О разном коэффициенте обратного рассеяния говорим тоже: именно эту разницу среднее и снимает. И там, где прибор не записал потерю на одной из сторон, среднего не будет вовсе: половина от одной стороны не среднее, а то же одностороннее число, разделённое пополам.
С одной трассой в таблице остаётся минус, и среднего нет, потому что встречное показание мы не угадываем. Годна ли сварка, программа тоже не решает. Порог задаёте вы.
Событие, которое записал только один конец
Стык может стоять в таблице одного конца и отсутствовать в таблице другого. Ниже пара из набора EXFO: одно волокно, снятое с двух концов на 1310 нм через катушку у каждого конца. С конца B сварка на 5,67 км читается как 0,153 дБ. Прибор на конце A строки здесь не записал.
Колонка Записано говорит, какой конец записал строку. Недостающую половину мы меряем в том же месте на встречной кривой, здесь это 0,018 дБ, и печатаем своим цветом. Среднее двух равно 0,0855 дБ. Это тот же случай, что в первом разделе: рассогласование рассеяния прибавилось к потере с одного конца и вычлось с другого.
Дальше
Среднее лечит только расхождение обратного рассеяния. Разные настройки съёмки, разная длительность импульса и разные показатели преломления у двух сторон дадут расхождение, которое среднее спрячет, но не уберёт.