Kabel czujnika może z zewnątrz wyglądać prosto, ale płaszcz zewnętrzny ma trudne zadanie.

Musi chronić przewodniki, przewody czujnikowe, warstwy ekranujące i wewnętrzne wzmocnienia przed wilgocią, ścieraniem, zmianami temperatury, chemikaliami i naprężeniami mechanicznymi. W zastosowaniach związanych z przechowywaniem zboża wyzwanie staje się jeszcze większe, ponieważ kabel może przez lata pozostawać zakopany w pszenicy, kukurydzy, soi lub innych materiałach sypkich, podczas gdy ziarno przemieszcza się, osiada i ociera o jego powierzchnię.

Wybór odpowiedniego materiału płaszcza może znacznie wydłużyć żywotność kabla. Wybór niewłaściwego może prowadzić do pęknięć, wnikania wody, uszkodzenia przewodów i niestabilnych odczytów czujnika na długo przed końcem okresu użytkowania samego elementu czujnikowego.

Do czego właściwie służy płaszcz zewnętrzny kabla czujnika?

Kurtka stanowi zewnętrzną warstwę ochronną kabla. Zwykle nie przenosi sygnału elektrycznego, ale ma bezpośredni wpływ na trwałość kabla w terenie.

Dobra kurtka chroni wewnętrzną konstrukcję kabla przed kilkoma rodzajami naprężeń jednocześnie:

• ścieranie i wielokrotny kontakt
• wilgoć i kondensacja
• oleje i chemikalia
• nasłonecznienie i ekspozycja na zewnątrz
• niskie i wysokie temperatury
• zginanie i zginanie
• uderzenie mechaniczne
• kurz i zanieczyszczenia

W przypadku stacjonarnego kabla czujnika wewnętrznego wymagania te mogą być stosunkowo skromne.

Kabel temperaturowy zawieszony w 20-metrowym lub 30-metrowym silosie zbożowym skierowany jest w zupełnie inne środowisko. Ziarno jest ładowane, magazynowane i rozładowywane. Kabel pozostaje wewnątrz poruszającej się masy, gdzie nieustannie poddawany jest działaniu sił tarcia, nacisku i rozciągania.

Dlatego wybór płaszcza kabla należy rozpocząć odaplikacja, a nie z nazwą materiału.

Typowe materiały osłony kabla czujnika

Szeroko stosowanych jest kilka materiałów na przemysłowe kable do czujników i oprzyrządowania. Każdy ma mocne strony, ograniczenia i idealne środowisko pracy.

Nie ma jednej „najlepszej” kurtki.

Płaszcz, który wyjątkowo dobrze sprawdza się na maszynie zrobotyzowanej, może być niepotrzebnie kosztowny w przypadku stacjonarnego kabla do pomiaru temperatury ziarna. Sztywny materiał, który dobrze sprawdza się w silosie, może być niewygodny w obsłudze na przenośnym przyrządzie pomiarowym.

Środowisko decyduje.

HDPE: mocny wybór w przypadku kabli do monitorowania stałego ziarna

Polietylen o dużej gęstości lubHDPE, jest szczególnie atrakcyjny, gdy odporność na wilgoć i ochrona mechaniczna są ważniejsze niż wyjątkowa elastyczność.

Charakteryzuje się niską nasiąkliwością i dobrą odpornością na wiele zanieczyszczeń środowiska. Jego stosunkowo twarda powierzchnia sprawia, że ​​nadaje się również do kabli, które pozostają w kontakcie z materiałami sypkimi przez długi czas.

W przypadku kabla do pomiaru temperatury ziarna zawieszonego pionowo wewnątrz silosu, taka kombinacja jest użyteczna.

Kabel może spędzić lata w otoczeniu ziaren. Każdy cykl napełniania i rozładowywania powoduje ruch wokół kabla, a płaszcz musi chronić rdzeń elektryczny przed powtarzającym się kontaktem mechanicznym.

HDPE sprawdza się również dobrze w przypadku zewnętrznych odcinków kabli przemysłowych, jeśli zostanie wybrany odpowiedni skład odporny na promieniowanie UV.

W wielu zastosowaniach stacjonarnego przechowywania ziarna zapewnia skuteczną równowagę pomiędzy:

trwałość + ochrona przed wilgocią + koszt + wytrzymałość mechaniczna.

LLDPE: podobna ochrona, większa elastyczność

Liniowy polietylen o małej gęstości, zwykle nazywanyLLDPE, należy do tej samej szerokiej rodziny polietylenów, ale zauważalnie różni się w praktycznej konstrukcji kabla.

Jest ogólnie bardziej miękki i elastyczny niż HDPE.

Ma to znaczenie, gdy kabel ma stosunkowo dużą średnicę lub musi być zwinięty podczas transportu i instalacji. Bardzo sztywny kabel może być trudny w obsłudze, szczególnie gdy instalatorzy pracują na dachach silosów lub prowadzą długie odcinki przez konstrukcje wsporcze.

LLDPE nadal zapewnia dużą odporność na działanie wody i środowiska, jednocześnie ułatwiając zginanie gotowego kabla.

Z tego powodu często warto rozważyć LLDPE ze względu na:

• wielopunktowe kable temperaturowe
• kable czujników temperatury i wilgotności
• opancerzone kable czujnikowe o dużej średnicy
• długie kable, które należy zwinąć na czas transportu
• zastosowania wymagające umiarkowanej elastyczności bez konieczności przechodzenia na kosztowną konstrukcję PUR

Dlatego HDPE i LLDPE należy postrzegać raczej jako różne narzędzia niż konkurencyjne materiały.

HDPE sprzyja sztywności i ochronie mechanicznej.
LLDPE preferuje wytrzymałość przy zwiększonej elastyczności.

PCV: praktyczne i ekonomiczne

PVC pozostaje jednym z najczęściej stosowanych materiałów na osłony kabli, ponieważ jest niedrogi, wszechstronny i łatwy w obróbce.

Nowoczesne formuły PVC mogą zapewnić dobrą odporność na ścieranie i rozsądną odporność na wilgoć, dzięki czemu nadają się do wielu zwykłych zastosowań przemysłowych. igus na przykład wykorzystuje PVC w rodzinach elastycznych kabli przemysłowych i zwraca uwagę na jego atrakcyjny stosunek ceny do wydajności w odpowiednich zastosowaniach.

PCV ma sens w przypadku:

• okablowanie czujnika wewnętrznego
• szafy sterownicze
• krótkie kable pomiarowe
• sprzęt z ograniczonym ruchem kabla
• projekty wrażliwe na koszty

Jego ograniczenia stają się bardziej zauważalne w trudniejszych warunkach.

Bardzo niskie temperatury, intensywna ekspozycja na zewnątrz, silne środki chemiczne lub zginanie o wysokiej częstotliwości mogą uzasadniać przejście na inny materiał.

Nie oznacza to jednak, że PCV jest złym materiałem. Oznacza to po prostu, że formuła i zastosowanie muszą do siebie pasować.

Materiały osłonowe kabli z PVC, PUR i TPE – igus

PUR i TPU: gdy kabel musi się poruszać

Kabel nieruchomy i kabel ruchomy podlegają bardzo różnym rodzajom naprężeń.

Jeśli kabel jest wielokrotnie przeciągany przez maszynę, zginany na rolkach, prowadzony w prowadnicy kablowej lub skręcany przez sprzęt robotyczny, elastyczność staje się równie ważna jak ochrona środowiska.

To jest gdziePUR, czyli poliuretan, spisuje się szczególnie dobrze.

Płaszcze PUR są szeroko stosowane w wymagających zastosowaniach związanych z ruchem, ponieważ zapewniają dużą odporność na ścieranie, przecięcia i przecięcia, zachowując jednocześnie elastyczność. Przemysłowe kable PUR są również powszechnie projektowane do zastosowań w środowiskach zaolejonych lub wymagających środków chemicznych.

Na przykład LAPP opisuje kable przemysłowe z płaszczem PUR, zaprojektowane tak, aby wytrzymywały naprężenia mechaniczne, ścieranie, nacięcia i przecięcia, w tym zastosowania przy ciągłym zginaniu.

PUR lub TPU jest zatem dobrym kandydatem do:

• przenośne sondy czujnikowe
• mobilny sprzęt do pomiaru temperatury
• kable łańcuchowe
• systemy robotyczne
• kable wielokrotnie zwijane i rozwijane
• sprzęt narażony na ścieranie i ruch

Jednakże w przypadku trwale zawieszonego kabla do silosu zbożowego taki poziom elastyczności dynamicznej może nie być konieczny. HDPE lub LLDPE często mogą stanowić bardziej ekonomiczne rozwiązanie.

Przykład kabla LAPP PUR

TPE: Zbudowany z myślą o elastyczności i powtarzalnym ruchu

Elastomery termoplastyczne lubTPE, łączą pewne cechy gumy z obróbką termoplastyczną.

Materiał jest szczególnie przydatny tam, gdzie spodziewane jest wielokrotne zginanie, małe promienie zginania lub ruch z dużą prędkością. igus opisuje związki kablowe TPE jako odpowiednie do znacznych obciążeń mechanicznych, a także narażenia na działanie chemikaliów i ekstremalne temperatury w odpowiednich konstrukcjach kabli. igus

TPE jest często wybierany w przypadku wyrafinowanego sprzętu ruchomego, a nie prostych stacjonarnych instalacji czujników.

Materiał może być doskonały.

Pytanie, czy aplikacja naprawdę tego potrzebuje.

Wysokie temperatury i agresywne chemikalia wymagają innej strategii

Standardowe kable PE i PVC obejmują szeroki zakres zastosowań przemysłowych, ale istnieją środowiska, w których konwencjonalne materiały przestają być praktyczne.

Wyobraź sobie kabel czujnikowy zainstalowany w pobliżu gorącego sprzętu przetwarzającego, wewnątrz zakładu chemicznego lub w systemie narażonym na działanie rozpuszczalników, paliw i kwasów.

Kurtka musi teraz przetrwać znacznie więcej niż tylko wilgoć i ścieranie.

Materiały takie jakFEP i PTFEstać się atrakcyjnym.

Na przykład Alpha Wire określa kabel przemysłowy z płaszczem FEP, przeznaczony do ekstremalnej ekspozycji chemicznej i zakresu temperatur od około -80 stopni do +200 stopni w rodzinie Xtra-Guard 5.

Ten poziom wydajności ma swoją cenę, dlatego kurtki z fluoropolimeru zwykle mają sens, gdy rzeczywiście wymaga tego środowisko.

Kabel Alpha Wire Xtra-Guard 5 FEP

Ziarno wygląda miękko, gdy trzyma się je w dłoni. Wewnątrz dużego silosu zachowuje się zupełnie inaczej.

Tysiące ton materiału wytwarzają znaczne ciśnienie. Kiedy ziarno wchodzi do silosu lub je opuszcza, cząstki przemieszczają się pionowo i poprzecznie wokół przewodów temperaturowych.

Ten ruch powoduje tarcie.

Kabel musi także tolerować kurz, wilgoć i możliwą kondensację, zapewniając jednocześnie niezawodne pomiary temperatury podczas wielu cykli przechowywania.

Dlatego systemy monitorowania temperatury ziarna wykorzystują pionowo zawieszone kable czujników w wielu miejscach przechowywanego materiału, dzięki czemu operatorzy mogą zidentyfikować rosnące różnice temperatur lub gorące punkty. W rzeczywistych systemach komercyjnych stosuje się tę samą koncepcję rozproszonego okablowania.

Odpowiednia kurtka nie poprawia bezpośrednio dokładności temperatury, ale chroni infrastrukturę fizyczną, która umożliwia kontynuowanie dokładnych pomiarów rok po roku.