Tensione di fibre ottiche e microfili: la procedura di misura a bassissimi valori

Come misurare tensione di fibre ottiche e microfili senza alterare il filo

La preparazione precede qualsiasi rilievo. Il banco va collocato in un ambiente privo di correnti d’aria dirette e isolato dalle vibrazioni trasmesse da compressori, carrelli o macchine adiacenti: su un microfilo da qualche centinewton una ventola puntata sul percorso genera già una deriva leggibile. Lo strumento si azzera a filo fermo, montato nella posizione esatta in cui lavorerà, perché l’orientamento della testa rispetto alla gravità influisce sullo zero. La scelta della testa è altrettanto determinante: servono pulegge a bassa inerzia, con gole adeguate al diametro del filo e cuscinetti a basso attrito, in modo che il transito non aggiunga resistenza al percorso. Superfici di guida usurate o gole rigate alterano il valore misurato e, sulla fibra ottica, possono danneggiare il rivestimento primario.

Scelta del fondo scala e dell’angolo di deviazione

Il fondo scala si sceglie in modo che la tensione attesa cada nella parte centrale del campo, indicativamente fra il trenta e il settanta per cento: strumenti sovradimensionati restituiscono risoluzioni inadeguate, strumenti al limite superiore saturano ai picchi di avvio. L’angolo di deviazione imposto dalle tre pulegge determina la sensibilità: angoli piccoli riducono il carico trasmesso al sensore e peggiorano il rapporto segnale-rumore, angoli ampi aumentano la sensibilità ma introducono un carico laterale che sulla fibra ottica può avvicinarsi al raggio di curvatura minimo ammesso. Il compromesso va fissato una volta e mantenuto costante per tutte le prove della stessa serie, perché cambiare geometria significa cambiare metodo. Diametro del filo, materiale del rivestimento e angolo adottato vanno annotati insieme al fondo scala.

Esecuzione della prova: allineamento, velocità e ripetizioni

Prima di avviare il filo si verifica l’allineamento del percorso: ingresso e uscita devono essere complanari con le pulegge di misura, senza deviazioni laterali che generino componenti di forza spurie. La velocità di prova si mantiene entro il campo dichiarato per la testa e si riporta nel verbale, perché il valore letto dipende dalla velocità attraverso l’inerzia delle pulegge e l’attrito viscoso. L’acquisizione dura almeno alcune decine di secondi, in modo da comprendere più giri della bobina e intercettare le variazioni cicliche legate all’ovalizzazione o allo svolgimento. Si eseguono almeno tre ripetizioni, riazzerando fra una prova e l’altra, e si registrano media, valore minimo e valore massimo. Le prove con filo fermo servono solo a controllare lo zero, non a stimare la tensione di lavoro.

Lettura del dato e criteri di accettazione

Il numero va interpretato, non trascritto. Un valore medio stabilmente superiore alle attese, con curva piatta, indica quasi sempre attrito parassita nel percorso: gole sporche, cuscinetti frenanti, guida disallineata. Le oscillazioni ad alta frequenza sovrapposte alla media segnalano invece risonanze meccaniche o irregolarità di svolgimento, e vanno valutate sull’ampiezza picco-picco più che sul valore medio. I criteri di accettazione si costruiscono su due limiti: uno superiore, riferito a una frazione conservativa del carico di rottura del filo o della fibra, l’altro inferiore, sotto il quale il filo non è guidato e compaiono spire lente, sfregamenti e microcurvature. Sulla fibra ottica le microcurvature non provocano rotture immediate ma attenuazione ottica aggiuntiva, quindi il limite superiore va tenuto prudenziale.

Registrazione, tracciabilità e verifica periodica dello strumento

Ogni prova si chiude con un verbale che riporti identificativo del filo e del lotto, diametro, strumento e numero di serie, fondo scala, angolo di deviazione, velocità, temperatura e umidità, valori di media, minimo e massimo, esito rispetto ai limiti. Senza questi dati il numero non è confrontabile con quello della settimana precedente. La verifica dello zero va fatta a ogni cambio turno o cambio bobina; la taratura periodica si esegue con masse campione applicate secondo la geometria di lavoro, presso un laboratorio accreditato secondo ISO/IEC 17025, con intervallo definito in base all’uso. Per approfondire criteri, campi di misura e soluzioni applicative si può consultare la pagina dedicata alla tensione di fibre ottiche e microfili.

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