Кабель датчика може виглядати простим ззовні, але зовнішня оболонка виконує складну роботу.

Він повинен захищати провідники, дроти датчиків, екрануючі шари та внутрішню арматуру від вологи, стирання, перепадів температури, хімічних речовин і механічного впливу. У системах зберігання зерна проблема стає ще більшою, оскільки кабель може роками залишатися всередині пшениці, кукурудзи, сої чи інших сипучих матеріалів, поки зерно рухається, осідає та тереться об його поверхню.

Вибір правильного матеріалу оболонки може значно подовжити термін служби кабелю. Вибір неправильного може призвести до розтріскування, проникнення води, пошкодження провідників і нестабільних показань датчика задовго до того, як сам чутливий елемент досягне кінця свого терміну служби.

Що насправді робить зовнішня оболонка кабелю датчика?

Оболочка є зовнішнім захисним шаром кабелю. Зазвичай він не передає електричний сигнал, але це безпосередньо впливає на те, наскільки добре кабель виживає в польових умовах.

Хороша оболонка захищає внутрішню структуру кабелю від кількох видів навантажень одночасно:

• стирання та повторний контакт
• вологи та конденсату
• масла та хімікати
• сонячне світло та зовнішній вплив
• низьких і високих температур
• згинання і згинання
• механічний вплив
• пил і забруднення

Для стаціонарного кабелю внутрішнього датчика ці вимоги можуть бути відносно скромними.

Температурний кабель, який висить всередині 20- або 30-метрового зернового силосу, потрапляє в зовсім інше середовище. Завантаження, зберігання та вивантаження зерна. Кабель залишається всередині цієї рухомої маси, де він знову і знову відчуває сили тертя, тиску та розтягування.

Тому вибір оболонки кабелю слід починати здодаток, а не з назвою матеріалу.

Загальні матеріали оболонки кабелю датчика

Кілька матеріалів широко використовуються для кабелів промислових датчиків і приладів. Кожен має сильні сторони, обмеження та ідеальне робоче середовище.

Немає єдиної «найкращої» куртки.

Оболочка, яка надзвичайно добре працює на роботизованій машині, може бути надто дорогою для стаціонарного кабелю температури зерна. Жорсткий матеріал, який добре працює в силосі, може бути незручним для використання на портативному вимірювальному приладі.

Вирішує оточення.

HDPE: надійний вибір для кабелів моніторингу фіксованого зерна

Поліетилен високої щільності, абоHDPE, особливо привабливий, коли вологостійкість і механічний захист важливіші за надзвичайну гнучкість.

Має низьке водопоглинання і хорошу стійкість до багатьох забруднень навколишнього середовища. Його відносно тверда поверхня також робить його придатним для кабелів, які залишаються в контакті з сипучими матеріалами протягом тривалого часу.

Для кабелю температури зерна, підвішеного вертикально всередині силосу, ця комбінація корисна.

Кабель може провести роки в оточенні зерна. Кожен цикл наповнення та розрядження створює рух навколо кабелю, і оболонка має захищати електричну жилу від цього повторного механічного контакту.

HDPE також добре підходить для зовнішніх секцій промислових кабелів, якщо вибрано правильний УФ-стабілізований склад.

Для багатьох стаціонарних зерносховищ він пропонує ефективний баланс між:

довговічність + вологозахист + вартість + механічна міцність.

LLDPE: Подібний захист, більше гнучкості

Лінійний поліетилен низької щільності, зазвичай назLLDPE, належить до того самого широкого сімейства поліетилену, але помітно відрізняється у практичній конструкції кабелю.

Як правило, він м’якший і гнучкий, ніж HDPE.

Це важливо, коли кабель має відносно великий діаметр або його потрібно згорнути під час транспортування та встановлення. З дуже жорстким кабелем може бути важко працювати, особливо коли монтажники працюють на дахах силосів або прокладають довгі ділянки через опорні конструкції.

LLDPE все ще забезпечує міцну стійкість до води та впливу навколишнього середовища, полегшуючи згинання готового кабелю.

З цієї причини LLDPE часто варто розглянути для:

• багатоточкові температурні кабелі
• кабелі датчиків температури та вологості
• броньовані сенсорні кабелі великого діаметру
• довгі кабельні збірки, які повинні бути згорнуті для транспортування
• додатки, що вимагають помірної гнучкості без переходу на дорогу PUR конструкцію

Тому HDPE та LLDPE слід розглядати як різні інструменти, а не як конкуруючі матеріали.

HDPE забезпечує жорсткість і механічний захист.
LLDPE надає перевагу міцності та покращеній гнучкості.

ПВХ: практичний і економічний

ПВХ залишається одним із найбільш широко використовуваних матеріалів для оболонки кабелю, оскільки він доступний, універсальний і простий у обробці.

Сучасні склади ПВХ можуть забезпечити добру стійкість до стирання та прийнятну стійкість до вологи, що робить їх придатними для багатьох звичайних промислових застосувань. igus, наприклад, використовує ПВХ у сімействах гнучких промислових кабелів і відзначає його привабливе співвідношення ціни та продуктивності для відповідних застосувань.

ПВХ підходить для:

• проводка внутрішнього датчика
• шафи керування
• короткі кабелі приладів
• обладнання з обмеженим рухом кабелю
• економічно чутливі проекти

Його обмеження стають більш помітними в суворіших умовах.

Дуже низькі температури, інтенсивне перебування на відкритому повітрі, сильні хімікати або високочастотне згинання можуть виправдати перехід на інший матеріал.

Це не робить ПВХ поганим матеріалом. Це просто означає, що рецептура та застосування повинні збігатися.

Матеріали оболонки кабелю з ПВХ, PUR і TPE – igus

PUR і TPU: коли кабель має рухатися

Фіксований кабель і рухомий кабель відчувають дуже різні типи навантажень.

Якщо кабель неодноразово перетягувати через машину, згинати навколо роликів, прокладати через кабелетримач або скручувати за допомогою роботизованого обладнання, гнучкість стає такою ж важливою, як захист навколишнього середовища.

Ось деPUR, або поліуретан, працює особливо добре.

Поліуретанові куртки широко використовуються в умовах вимогливого руху, оскільки вони можуть забезпечувати високу стійкість до стирання, надрізів і порізів, залишаючись при цьому гнучкими. Промислові поліуретанові кабелі також зазвичай розроблені для масляних або хімічно складних середовищ.

Наприклад, LAPP описує промислові кабелі з поліуретановою оболонкою, розроблені для стійкості до механічних навантажень, стирання, надрізів і порізів, включаючи застосування безперервного згинання.

Тому PUR або TPU є хорошим кандидатом для:

• портативні датчики
• мобільне обладнання для вимірювання температури
• тягові кабелі
• роботизовані системи
• кабелі, які багаторазово намотуються та розмотуються
• обладнання, що піддається стиранню та руху

Однак для постійно підвішеного кабелю зернового бункера такий рівень динамічної гнучкості може не знадобитися. HDPE або LLDPE часто можуть бути більш економічним рішенням.

Приклад кабелю LAPP PUR

TPE: Створено для гнучкості та багаторазового руху

Термопластичні еластомери, абоTPE, поєднують деякі характеристики гуми з термопластичною обробкою.

Матеріал особливо корисний там, де очікується багаторазове згинання, вузькі радіуси згинання або високошвидкісний рух. Igus описує кабельні суміші TPE як придатні для значних механічних навантажень, а також впливу хімічних речовин і екстремальних температур у відповідних конструкціях кабелів. ігус

TPE часто вибирають для складного рухомого обладнання, а не для простих стаціонарних датчиків.

Матеріал може бути відмінним.

Питання в тому, чи справді це потрібно програмі.

Високі температури та агресивні хімічні речовини потребують іншої стратегії

Стандартні кабелі з ПЕ та ПВХ охоплюють широкий спектр промислових застосувань, але є середовища, де звичайні матеріали перестають бути практичними.

Уявіть собі кабель датчика, встановлений поблизу гарячого технологічного обладнання, всередині хімічного заводу або в системі, що піддається впливу розчинників, палива та кислот.

Тепер куртка повинна витримувати набагато більше, ніж вологість і стирання.

Такі матеріали, якFEP і PTFEстати привабливою.

Наприклад, Alpha Wire специфікує промисловий кабель із FEP-оболонкою, розроблений для екстремального хімічного впливу та температурного діапазону від приблизно -80 градусів до +200 градусів у сімействі Xtra-Guard 5.

Такий рівень продуктивності має свою ціну, тому фторполімерні куртки зазвичай мають сенс, коли їх справді вимагає середовище.

Кабель Alpha Wire Xtra-Guard 5 FEP

Зерно виглядає м’яким, якщо його тримати в руці. У великому силосі він поводиться зовсім по-іншому.

Тисячі тонн матеріалу створюють значний тиск. Коли зерно потрапляє в силос або виходить із нього, частинки рухаються вертикально та латерально навколо температурних кабелів.

Цей рух створює тертя.

Кабель також повинен витримувати пил, вологість і можливу конденсацію, продовжуючи забезпечувати надійні вимірювання температури протягом багатьох циклів зберігання.

Таким чином, системи моніторингу температури зерна використовують вертикально підвішені кабелі датчиків у кількох місцях по всьому збереженому матеріалу, щоб оператори могли ідентифікувати різниці температур або гарячі точки. У реальних комерційних системах використовується така сама концепція розподіленого кабелю.

Відповідна оболонка не покращує точність температури безпосередньо, але вона захищає фізичну інфраструктуру, яка дозволяє проводити точні вимірювання з року в рік.