Um cabo de sensor pode parecer simples visto de fora, mas a capa externa tem uma tarefa difícil.

Deve proteger condutores, fios de sensores, camadas de blindagem e reforço interno contra umidade, abrasão, mudanças de temperatura, produtos químicos e estresse mecânico. Em aplicações de armazenamento de grãos, o desafio torna-se ainda maior porque o cabo pode permanecer enterrado dentro do trigo, milho, soja ou outros materiais a granel durante anos, enquanto o grão se move, assenta e esfrega contra a sua superfície.

A escolha do material de revestimento correto pode prolongar significativamente a vida útil do cabo. Escolher o errado pode causar rachaduras, entrada de água, condutores danificados e leituras instáveis ​​do sensor muito antes do próprio elemento sensor atingir o fim de sua vida útil.

O que uma capa externa de cabo de sensor realmente faz?

A capa é a camada protetora externa do cabo. Normalmente não transporta o sinal elétrico, mas afeta diretamente a sobrevivência do cabo no campo.

Uma boa jaqueta protege a estrutura interna do cabo contra vários tipos de tensões ao mesmo tempo:

• abrasão e contato repetido
• umidade e condensação
• óleos e produtos químicos
• luz solar e exposição ao ar livre
• temperaturas baixas e altas
• dobrando e flexionando
• impacto mecânico
• poeira e contaminação

Para um cabo de sensor interno estacionário, esses requisitos podem ser relativamente modestos.

Um cabo de temperatura pendurado dentro de um silo de grãos de 20 ou 30 metros enfrenta um ambiente completamente diferente. Os grãos são carregados, armazenados e descarregados. O cabo permanece dentro daquela massa em movimento, onde experimenta fricção, pressão e forças de tração repetidas vezes.

É por isso que a seleção da capa do cabo deve começar com oaplicativo, não com o nome do material.

Materiais comuns de revestimento de cabo de sensor

Vários materiais são amplamente utilizados para cabos de sensores e instrumentação industriais. Cada um tem pontos fortes, limitações e um ambiente de trabalho ideal.

Não existe uma única jaqueta “melhor”.

Uma jaqueta que funcione excepcionalmente bem em uma máquina robótica pode ser desnecessariamente cara para um cabo estacionário de temperatura de grãos. Um material rígido que funciona bem em um silo pode ser desconfortável de manusear em um instrumento de medição portátil.

O ambiente decide.

HDPE: uma escolha forte para cabos de monitoramento de grãos fixos

Polietileno de alta densidade ouPEAD, é particularmente atraente quando a resistência à umidade e a proteção mecânica são mais importantes do que a flexibilidade extrema.

Possui baixa absorção de água e boa resistência a diversos contaminantes ambientais. Sua superfície relativamente dura também o torna adequado para cabos que permanecem em contato com materiais a granel por longos períodos.

Para um cabo de temperatura de grãos suspenso verticalmente dentro de um silo, essa combinação é útil.

O cabo pode passar anos rodeado de grãos. Cada ciclo de enchimento e descarga cria movimento ao redor do cabo, e a capa deve proteger o núcleo elétrico desse contato mecânico repetido.

O HDPE também funciona bem para seções externas de cabos industriais quando a formulação correta estabilizada contra UV é selecionada.

Para muitas aplicações estacionárias de armazenamento de grãos, oferece um equilíbrio eficaz entre:

durabilidade + proteção contra umidade + custo + resistência mecânica.

LLDPE: Proteção Semelhante, Mais Flexibilidade

Polietileno linear de baixa densidade, geralmente chamadoPEBDL, pertence à mesma ampla família do polietileno, mas parece visivelmente diferente na construção prática de cabos.

Geralmente é mais macio e flexível que o HDPE.

Isso é importante quando o cabo tem um diâmetro relativamente grande ou precisa ser enrolado durante o transporte e a instalação. Um cabo muito rígido pode ser difícil de manusear, especialmente quando os instaladores estão trabalhando em telhados de silos ou encaminhando seções longas através de estruturas de suporte.

O LLDPE ainda oferece forte resistência à água e à exposição ambiental, ao mesmo tempo que torna o cabo acabado mais fácil de dobrar.

Por esta razão, muitas vezes vale a pena considerar o LLDPE para:

• cabos de temperatura multiponto
• cabos de sensores de temperatura e umidade
• cabos de detecção blindados de grande diâmetro
• conjuntos de cabos longos que devem ser enrolados para transporte
• aplicações que exigem flexibilidade moderada sem passar para uma construção PUR cara

O HDPE e o LLDPE devem, portanto, ser vistos como ferramentas diferentes e não como materiais concorrentes.

O HDPE favorece a rigidez e a proteção mecânica.
O LLDPE favorece a tenacidade com maior flexibilidade.

PVC: Prático e Econômico

O PVC continua sendo um dos materiais de revestimento de cabos mais utilizados porque é acessível, versátil e fácil de processar.

As formulações modernas de PVC podem fornecer boa resistência à abrasão e razoável resistência à umidade, tornando-as adequadas para muitas aplicações industriais comuns. A igus, por exemplo, utiliza PVC em famílias de cabos industriais flexíveis e destaca a sua atractiva relação preço/desempenho para aplicações adequadas.

O PVC faz sentido para:

• fiação do sensor interno
• armários de controle
• cabos curtos de instrumentação
• equipamento com movimento limitado do cabo
• projetos sensíveis ao custo

Suas limitações tornam-se mais perceptíveis em ambientes mais severos.

Temperaturas muito baixas, exposição intensa ao ar livre, produtos químicos fortes ou flexão de alta frequência podem justificar a mudança para outro material.

Isso não faz do PVC um material ruim. Significa simplesmente que a formulação e a aplicação precisam ser compatíveis.

Materiais de revestimento de cabos em PVC, PUR e TPE – igus

PUR e TPU: quando o cabo precisa ser movido

Um cabo fixo e um cabo móvel sofrem tipos de tensão muito diferentes.

Se um cabo for repetidamente arrastado através de uma máquina, dobrado em torno de rolos, encaminhado através de um porta-cabos ou torcido por equipamento robótico, a flexibilidade torna-se tão importante quanto a proteção ambiental.

É aqui quePUR ou poliuretano, tem um desempenho particularmente bom.

As jaquetas PUR são amplamente utilizadas em aplicações de movimento exigentes porque podem oferecer forte resistência à abrasão, entalhes e cortes, ao mesmo tempo em que permanecem flexíveis. Os cabos PUR industriais também são comumente projetados para ambientes oleosos ou quimicamente exigentes.

Por exemplo, LAPP descreve cabos industriais revestidos de PUR projetados para suportar tensões mecânicas, abrasão, entalhes e cortes, incluindo aplicações de flexão contínua.

PUR ou TPU são, portanto, bons candidatos para:

• sondas de sensores portáteis
• equipamento móvel de medição de temperatura
• cabos de corrente de arrasto
• sistemas robóticos
• cabos que são repetidamente enrolados e desenrolados
• equipamento exposto à abrasão e movimento

No entanto, para um cabo de silo de grãos suspenso permanentemente, esse nível de flexibilidade dinâmica pode não ser necessário. HDPE ou LLDPE muitas vezes podem fornecer uma solução mais econômica.

Exemplo de cabo LAPP PUR

TPE: Construído para flexibilidade e movimento repetido

Elastômeros termoplásticos ouTPE, combine algumas características da borracha com o processamento termoplástico.

O material é particularmente útil onde são esperadas dobras repetidas, raios de curvatura apertados ou movimentos em alta velocidade. A igus descreve os compostos de cabos TPE como adequados para cargas mecânicas substanciais, bem como para exposição a produtos químicos e temperaturas extremas em designs de cabos apropriados. igus

O TPE é frequentemente selecionado para equipamentos móveis sofisticados, em vez de simples instalações de sensores estacionários.

O material pode ser excelente.

A questão é se o aplicativo realmente precisa disso.

Altas temperaturas e produtos químicos agressivos precisam de uma estratégia diferente

Os cabos padrão de PE e PVC cobrem uma enorme variedade de aplicações industriais, mas há ambientes onde os materiais convencionais deixam de ser práticos.

Imagine um cabo sensor instalado próximo a equipamentos de processamento a quente, dentro de uma fábrica de produtos químicos ou em um sistema exposto a solventes, combustíveis e ácidos.

A jaqueta agora precisa sobreviver a muito mais do que umidade e abrasão.

Materiais comoFEP e PTFEtornar-se atraente.

Alpha Wire, por exemplo, especifica cabos industriais revestidos com FEP projetados para exposição química extrema e uma faixa de temperatura que se estende de aproximadamente -80 graus a +200 graus em sua família Xtra-Guard 5.

Este nível de desempenho tem um preço, portanto as jaquetas de fluoropolímero normalmente fazem sentido quando o ambiente realmente as exige.

Cabo Alpha Wire Xtra-Guard 5 FEP

O grão parece macio quando segurado na mão. Dentro de um grande silo, ele se comporta de maneira muito diferente.

Milhares de toneladas de material produzem uma pressão substancial. Quando os grãos entram ou saem do silo, as partículas se movem vertical e lateralmente ao redor dos cabos de temperatura.

Esse movimento cria atrito.

O cabo também precisa tolerar poeira, umidade e possível condensação, ao mesmo tempo que continua a fornecer medições de temperatura confiáveis ​​durante muitos ciclos de armazenamento.

Os sistemas de monitoramento de temperatura dos grãos, portanto, usam cabos sensores suspensos verticalmente em diversas posições em todo o material armazenado, para que os operadores possam identificar o desenvolvimento de diferenças de temperatura ou pontos críticos. Os sistemas comerciais do mundo real usam esse mesmo conceito de cabo distribuído.

Uma jaqueta adequada não melhora diretamente a precisão da temperatura, mas protege a infraestrutura física que permite que medições precisas continuem ano após ano.