الوصف التفصيلي
لماذا الألياف في نظام البكرات المعلقة؟
حلقة بكرة معلقة تحمل كابل طاقة ثلاثي الطور لمحرك رافعة 55 كيلو واط تولد مجالًا مغناطيسيًا قويًا 50/60 هرتز. أضف VFD (مشغل تردد متغير) بتردد حامل 4 كيلو هرتز، ويمتد طيف الضوضاء الكهرومغناطيسية من 50 هرتز إلى عدة ميجا هرتز. أي كابل إشارة نحاسي يعمل بجوار كابل الطاقة هذا في نفس حلقة البكرة المعلقة سيُقصف بالتداخل الكهرومغناطيسي.
الحلول التقليدية — الأزواج المجدولة، ودروع الرقائق، ودروع الجديلة — تقلل هذا التداخل لكنها لا تقضيه. للإشارات الحرجة مثل الفيديو في الوقت الفعلي أو البيانات عالية السرعة أو الاتصالات المتعلقة بالسلامة، فإن كابل الألياف البصرية هو وسيلة النقل الوحيدة المحصنة تمامًا ضد التداخل الكهرومغناطيسي.
الفيزياء
موصل نحاسي يحمل تيارًا يولد مجالًا مغناطيسيًا. موصل نحاسي ثانٍ في ذلك المجال يتولد فيه جهد مستحث (قانون فاراداي). الدرع حول الموصل الثاني يوفر مسارًا لتدفق التيار المستحث إلى الأرض، لكنه لا يحجب المجال المغناطيسي تمامًا — خاصةً عند الترددات المنخفضة (50/60 هرتز) حيث يكون عمق الجلد في النحاس (≈9 مم عند 50 هرتز) أكبر من سماكة الدرع.
الألياف البصرية تنقل الفوتونات، وليس الإلكترونات. لا يوجد موصل، ولا جهد مستحث، ولا حلقة أرض، ولا ضوضاء وضع مشترك. البيانات — سواء كانت بث فيديو 1080p من كاميرا CCTV، أو برقية PROFINET عند 100 ميجابت/ثانية، أو قراءة سجل Modbus — تصل إلى المستقبل تمامًا كما غادرت المرسل. لهذا تُحدد الألياف لتطبيقات الرافعات حيث تكون سلامة البيانات غير قابلة للتفاوض.
أحادي النمط مقابل متعدد النمط — أي ألياف لأي تطبيق؟
| المعيار | أحادي النمط (G.652.D) | أحادي النمط غير الحساس للانحناء (G.657.A2) | متعدد النمط (OM3/OM4) |
|---|---|---|---|
| قطر النواة | 9 ميكرومتر | 9 ميكرومتر | 50 ميكرومتر |
| قدرة المسافة | 40–80 كم عند 1 جيجابت/ثانية | 40–80 كم عند 1 جيجابت/ثانية | 550 م (OM4) عند 10 جيجابت/ثانية |
| حساسية الانحناء | متوسطة (D/d 15:1 أدنى) | منخفضة (D/d 10:1 أدنى) | متوسطة |
| تكلفة جهاز الإرسال/الاستقبال | أعلى (ثنائي ليزري) | أعلى (ثنائي ليزري) | أقل (VCSEL) |
| الأفضل لـ | روابط الرافعة إلى غرفة التحكم طويلة المسافة | حلقات البكرات المعلقة الضيقة | المسافات القصيرة؛ شبكات الرافعة |
| الاستخدام النموذجي للرافعة | روابط 500 م–2 كم | حلقات بكرات معلقة <100 م | CCTV، إيثرنت محلي |
الأنبوب الفضفاض مقابل المخزن الضيق — لماذا الأنبوب الفضفاض للبكرات المعلقة؟
تستخدم كابلات الألياف البصرية لأنظمة البكرات المعلقة تركيب الأنبوب الفضفاض بدلاً من المخزن الضيق:
الأنبوب الفضفاض: تطفو الألياف بحرية داخل أنبوب PBT (بولي بيوتيلين تيريفثالات) مملوء بالهلام بقطر داخلي 1.5–2.0 مم. الألياف أطول فيزيائيًا من الأنبوب (طول ألياف زائد EFL بنسبة 0.1–0.3%). عندما ينحني الكابل أو يتمدد أو ينضغط، تتحرك الألياف داخل الأنبوب بدلاً من أن تتعرض للإجهاد. يمنع ملء الهلام دخول الماء ويوفر تزييتًا لحركة الألياف. المخزن الضيق: يُطبق طلاء مخزن ضيق 900 ميكرومتر مباشرة على الألياف المطلية 250 ميكرومتر. الألياف مقترنة ميكانيكيًا بالمخزن — عندما ينحني الكابل، تنحني الألياف بتناسب مباشر. كابلات المخزن الضيق أسهل في الإنهاء (لا هلام للتنظيف) لكنها تدخل توهينًا أكبر تحت الثني المتكرر لأن الألياف تشهد سلالة الانحناء الكاملة.لتطبيق بكرة معلقة مع آلاف دورات الانحناء عند انتقالات العربات، يحمي تركيب الأنبوب الفضفاض الألياف من التعب بفصل الألياف عن هيكل الكابل.
تصنيع ألياف البكرات المعلقة من Yichi
- طول الألياف الزائد (EFL) مضبوط: يُقاس EFL على كل طول إنتاج باستخدام OTDR (مقياس انعكاس المجال البصري) — الهدف 0.1–0.3%. القليل جدًا من EFL يعني إجهاد الألياف تحت شد الكابل؛ الكثير يعني انبعاج الألياف داخل الأنبوب، مسببًا توهين انحناء دقيق
- التوهين مُختبر بطولين موجيين لكل ألياف: تُختبر كل ألياف في كل طول إنتاج عند 1,310 نانومتر و1,550 نانومتر (أحادي النمط) أو 850 نانومتر و1,300 نانومتر (متعدد النمط). تُرفض الألياف التي تتجاوز التوهين المحدد قبل الجدل
- ملء الهلام مُتحقق: تُملأ الأنابيب تحت ضغط ودرجة حرارة مضبوطين لضمان ملء كامل دون فقاعات هواء. فقاعة الهواء في الأنبوب تسمح بتكثف الرطوبة الذي يضعف قوة الألياف بمرور الوقت
- غلاف PUR للبكرات المعلقة الخارجية: كما هو الحال مع كابلات الرافعات البرجية وكابلاتنا الخارجية، يُوصَل بوضوح اختيار الغلاف الداخلي مقابل الخارجي — PUR للبكرات المعلقة الخارجية/المكشوفة، PVC أو LSZH للداخلية