Сенсорный кабель снаружи может выглядеть простым, но внешняя оболочка выполняет сложную работу.

Он должен защищать проводники, провода датчиков, экранирующие слои и внутреннюю арматуру от влаги, истирания, изменений температуры, химикатов и механических воздействий. При хранении зерна проблема становится еще более сложной, поскольку кабель может годами оставаться в пшенице, кукурузе, соевых бобах или других сыпучих материалах, в то время как зерно движется, оседает и трется о его поверхность.

Выбор правильного материала оболочки может значительно продлить срок службы кабеля. Неправильный выбор может привести к растрескиванию, попаданию воды, повреждению проводников и нестабильным показаниям датчика задолго до того, как срок службы самого чувствительного элемента достигнет конца.

Что на самом деле делает внешняя оболочка сенсорного кабеля?

Оболочка представляет собой внешний защитный слой кабеля. Обычно он не передает электрический сигнал, но напрямую влияет на выживаемость кабеля в полевых условиях.

Хорошая оболочка защищает внутреннюю структуру кабеля одновременно от нескольких видов нагрузок:

• истирание и повторный контакт
• влага и конденсат
• масла и химикаты
• солнечный свет и воздействие на открытом воздухе
• низкие и высокие температуры
• изгиб и изгиб
• механическое воздействие
• пыль и загрязнения

Для стационарного кабеля внутреннего датчика эти требования могут быть относительно скромными.

Температурный кабель, висящий внутри 20-метрового или 30-метрового зернохранилища, сталкивается с совершенно другой средой. Зерно загружается, хранится и выгружается. Кабель остается внутри этой движущейся массы, где он снова и снова испытывает трение, давление и растягивающие силы.

Вот почему выбор оболочки кабеля следует начинать сприложение, а не с именем материала.

Общие материалы оболочки сенсорного кабеля

Некоторые материалы широко используются для изготовления промышленных сенсорных и измерительных кабелей. У каждого из них есть сильные стороны, ограничения и идеальная рабочая среда.

Не существует одной «лучшей» куртки.

Оболочка, которая исключительно хорошо работает на роботизированной машине, может оказаться неоправданно дорогой для стационарного кабеля для измерения температуры зерна. Твердый материал, который хорошо работает в бункере, может быть неудобен для работы с портативным измерительным прибором.

Окружающая среда решает.

HDPE: надежный выбор для кабелей для мониторинга фиксированного зерна

полиэтилен высокой плотности илиПНД, особенно привлекателен, когда влагостойкость и механическая защита имеют большее значение, чем исключительная гибкость.

Он имеет низкое водопоглощение и хорошую устойчивость ко многим загрязнениям окружающей среды. Благодаря относительно твердой поверхности он также подходит для кабелей, которые длительное время находятся в контакте с сыпучими материалами.

Эта комбинация полезна для кабеля измерения температуры зерна, подвешенного вертикально внутри силоса.

Кабель может годами находиться в окружении зерна. Каждый цикл наполнения и разрядки создает движение вокруг кабеля, а оболочка должна защищать электрический сердечник от повторяющегося механического контакта.

ПЭВП также хорошо подходит для наружных секций промышленных кабелей, если выбран правильный состав, стабилизированный УФ-излучением.

Для многих стационарных систем хранения зерна он обеспечивает эффективный баланс между:

долговечность+влагозащита+стоимость+механическая прочность.

LLDPE: аналогичная защита, большая гибкость

Линейный полиэтилен низкой плотности, обычно называемыйЛПЭНП, принадлежит к тому же широкому семейству полиэтиленов, но заметно отличается в практической конструкции кабеля.

Обычно он мягче и гибче, чем HDPE.

Это имеет значение, когда кабель имеет относительно большой диаметр или его необходимо свернуть во время транспортировки и установки. С очень жестким кабелем может быть сложно обращаться, особенно когда монтажники работают на крышах силосов или прокладывают длинные секции через опорные конструкции.

LLDPE по-прежнему обеспечивает высокую устойчивость к воде и воздействию окружающей среды, одновременно облегчая сгибание готового кабеля.

По этой причине LLDPE часто стоит рассматривать в качестве:

• многоточечные температурные кабели
• кабели датчиков температуры и влажности
• бронированные сенсорные кабели большого диаметра
• длинные кабельные сборки, которые необходимо свернуть в бухту для транспортировки
• приложения, требующие умеренной гибкости без перехода на дорогостоящую конструкцию из полиуретана

Поэтому HDPE и LLDPE следует рассматривать как разные инструменты, а не как конкурирующие материалы.

ПЭВП обеспечивает жесткость и механическую защиту.
LLDPE отличается прочностью и повышенной гибкостью.

ПВХ: практично и экономично

ПВХ остается одним из наиболее широко используемых материалов для оболочек кабелей, поскольку он доступен по цене, универсален и прост в обработке.

Современные составы ПВХ могут обеспечить хорошую стойкость к истиранию и достаточную устойчивость к влаге, что делает их пригодными для многих обычных промышленных применений. Например, компания igus использует ПВХ в гибких промышленных кабелях и отмечает его привлекательное соотношение цены и качества для соответствующих применений.

ПВХ имеет смысл для:

• проводка внутреннего датчика
• шкафы управления
• короткие измерительные кабели
• оборудование с ограниченным перемещением кабеля
• экономически чувствительные проекты

Его ограничения становятся более заметными в более суровых условиях.

Очень низкие температуры, интенсивное воздействие на открытом воздухе, сильные химические вещества или высокочастотное изгибание могут оправдать переход на другой материал.

Это не делает ПВХ плохим материалом. Это просто означает, что формулировка и применение должны совпадать.

Материалы кабельной оболочки из ПВХ, ПУ и ТПЭ – igus

PUR и TPU: когда кабель должен двигаться

Неподвижный и подвижный кабели подвергаются совершенно разным нагрузкам.

Если кабель неоднократно протаскивают по машине, сгибают вокруг роликов, прокладывают через кабельный держатель или скручивают с помощью роботизированного оборудования, гибкость становится столь же важной, как и защита окружающей среды.

Вот гдеПУР или полиуретан, работает особенно хорошо.

Оболочки из полиуретана широко используются в приложениях, требующих движения, поскольку они могут обеспечивать высокую устойчивость к истиранию, надрезам и порезам, оставаясь при этом гибкими. Промышленные кабели из полиуретана также обычно предназначены для масляных или химически требовательных сред.

Например, LAPP описывает промышленные кабели с полиуретановой оболочкой, предназначенные для того, чтобы противостоять механическим нагрузкам, истиранию, надрезам и порезам, в том числе при постоянном изгибе.

Поэтому PUR или TPU являются хорошим кандидатом для:

• портативные сенсорные зонды
• мобильное оборудование для измерения температуры
• тросы для буксировки цепи
• роботизированные системы
• кабели, которые неоднократно наматываются и разматываются
• оборудование, подверженное истиранию и движению

Однако для постоянно подвешенного кабеля для зернохранилища такой уровень динамической гибкости может не потребоваться. HDPE или LLDPE часто могут оказаться более экономичным решением.

Пример кабеля LAPP PUR

TPE: создан для гибкости и повторяемости движений

Термопластичные эластомеры илиТПЭ, сочетают в себе некоторые характеристики резины с обработкой термопластов.

Материал особенно полезен там, где ожидаются повторяющиеся изгибы, малые радиусы изгиба или высокоскоростное движение. igus описывает кабельные соединения TPE как пригодные для значительных механических нагрузок, а также воздействия химикатов и экстремальных температур в соответствующих конструкциях кабелей. Игус

TPE часто выбирают для сложного движущегося оборудования, а не для простых стационарных датчиков.

Материал может быть отличным.

Вопрос в том, действительно ли это нужно приложению.

Высокие температуры и агрессивные химикаты требуют другой стратегии

Стандартные кабели из полиэтилена и ПВХ охватывают широкий спектр промышленного применения, но существуют среды, в которых традиционные материалы перестают быть практичными.

Представьте себе сенсорный кабель, установленный рядом с горячим технологическим оборудованием, внутри химического завода или в системе, подвергающейся воздействию растворителей, топлива и кислот.

Куртке теперь приходится выдерживать гораздо больше, чем просто влажность и истирание.

Такие материалы какФЭП и ПТФЭстать привлекательным.

Alpha Wire, например, указывает промышленный кабель с оболочкой из FEP, предназначенный для экстремального химического воздействия и температурного диапазона примерно от -80 градусов до +200 градусов в семействе Xtra-Guard 5.

За такой уровень производительности приходится платить, поэтому оболочки из фторполимера обычно имеют смысл, когда этого требует окружающая среда.

Кабель Alpha Wire Xtra-Guard 5 FEP

Зерно выглядит мягким, когда его держат в руке. Внутри большого силоса он ведет себя совсем по-другому.

Тысячи тонн материала создают значительное давление. Когда зерно попадает в бункер или покидает его, частицы перемещаются вертикально и вбоках вокруг температурных кабелей.

Это движение создает трение.

Кабель также должен выдерживать пыль, влажность и возможную конденсацию, продолжая при этом обеспечивать надежные измерения температуры в течение многих циклов хранения.

Поэтому в системах мониторинга температуры зерна используются вертикально подвешенные сенсорные кабели в нескольких местах по всему хранимому материалу, что позволяет операторам выявлять возникающие перепады температур или горячие точки. Реальные коммерческие системы используют ту же концепцию распределенного кабеля.

Подходящий кожух не повышает точность измерения температуры напрямую, но защищает физическую инфраструктуру, которая позволяет проводить точные измерения из года в год.