Un cable sensor puede parecer simple desde el exterior, pero la cubierta exterior tiene un trabajo difícil.

Debe proteger los conductores, los cables de los sensores, las capas protectoras y el refuerzo interno de la humedad, la abrasión, los cambios de temperatura, los productos químicos y el estrés mecánico. En las aplicaciones de almacenamiento de granos, el desafío se vuelve aún mayor porque el cable puede permanecer enterrado dentro del trigo, maíz, soja u otros materiales a granel durante años mientras el grano se mueve, se asienta y roza contra su superficie.

Elegir el material de cubierta correcto puede prolongar significativamente la vida útil del cable. Elegir el incorrecto puede provocar grietas, entrada de agua, conductores dañados y lecturas inestables del sensor mucho antes de que el elemento sensor alcance el final de su vida útil.

¿Qué hace realmente una cubierta exterior del cable del sensor?

La chaqueta es la capa protectora exterior del cable. Normalmente no transporta la señal eléctrica, pero afecta directamente la supervivencia del cable en el campo.

Una buena cubierta protege la estructura interna del cable contra varios tipos de tensiones al mismo tiempo:

• abrasión y contacto repetido
• humedad y condensación
• aceites y quimicos
• luz solar y exposición al aire libre
• temperaturas bajas y altas
• doblar y flexionar
• impacto mecanico
• polvo y contaminación

Para un cable de sensor interior estacionario, estos requisitos pueden ser relativamente modestos.

Un cable de temperatura colgado dentro de un silo de cereales de 20 o 30 metros se enfrenta a un entorno completamente diferente. El grano se carga, almacena y descarga. El cable permanece dentro de esa masa en movimiento, donde experimenta una y otra vez fricciones, presiones y fuerzas de tracción.

Es por eso que la selección de la cubierta del cable debe comenzar con lasolicitud, no con el nombre del material.

Materiales comunes de la cubierta del cable del sensor

Varios materiales se utilizan ampliamente para cables de instrumentación y sensores industriales. Cada uno tiene fortalezas, limitaciones y un ambiente de trabajo ideal.

No existe una única "mejor" chaqueta.

Una chaqueta que funciona excepcionalmente bien en una máquina robótica puede resultar innecesariamente costosa para un cable de temperatura de grano estacionario. Un material rígido que funciona bien en un silo puede resultar incómodo de manipular en un instrumento de medición portátil.

El entorno decide.

HDPE: una buena opción para cables fijos de monitoreo de granos

Polietileno de alta densidad, oHDPE, resulta especialmente atractivo cuando la resistencia a la humedad y la protección mecánica son más importantes que la flexibilidad extrema.

Tiene baja absorción de agua y buena resistencia a muchos contaminantes ambientales. Su superficie relativamente dura también lo hace adecuado para cables que permanecen en contacto con materiales a granel durante largos períodos.

Para un cable de temperatura de grano suspendido verticalmente dentro de un silo, esa combinación es útil.

El cable puede pasar años rodeado de grano. Cada ciclo de llenado y descarga crea movimiento alrededor del cable, y la cubierta debe proteger el núcleo eléctrico de ese contacto mecánico repetido.

El HDPE también funciona bien para secciones exteriores de cables industriales cuando se selecciona la formulación correcta estabilizada contra los rayos UV.

Para muchas aplicaciones estacionarias de almacenamiento de granos, ofrece un equilibrio efectivo entre:

durabilidad + protección contra la humedad + costo + resistencia mecánica.

LLDPE: protección similar, más flexibilidad

Polietileno lineal de baja densidad, habitualmente llamadoLLDPE, pertenece a la misma amplia familia de polietileno, pero se siente notablemente diferente en la construcción práctica de cables.

Generalmente es más suave y flexible que el HDPE.

Esto es importante cuando el cable tiene un diámetro relativamente grande o debe enrollarse durante el envío y la instalación. Un cable muy rígido puede ser difícil de manejar, particularmente cuando los instaladores trabajan en techos de silos o pasan secciones largas a través de estructuras de soporte.

El LLDPE aún proporciona una fuerte resistencia al agua y a la exposición ambiental, al mismo tiempo que hace que el cable terminado sea más fácil de doblar.

Por esta razón, a menudo vale la pena considerar el LLDPE para:

• cables de temperatura multipunto
• cables de sensores de temperatura y humedad
• cables sensores blindados de gran diámetro
• Conjuntos de cables largos que deben enrollarse para el transporte.
• aplicaciones que requieren una flexibilidad moderada sin pasar a una costosa construcción de PUR

Por lo tanto, el HDPE y el LLDPE deben verse como herramientas diferentes y no como materiales competidores.

El HDPE favorece la rigidez y la protección mecánica.
El LLDPE favorece la dureza con una flexibilidad mejorada.

PVC: Práctico y Económico

El PVC sigue siendo uno de los materiales para cubiertas de cables más utilizados porque es asequible, versátil y fácil de procesar.

Las formulaciones modernas de PVC pueden proporcionar una buena resistencia a la abrasión y una resistencia razonable a la humedad, lo que las hace adecuadas para muchas aplicaciones industriales comunes. igus, por ejemplo, utiliza PVC en familias de cables industriales flexibles y destaca su atractiva relación precio-rendimiento para aplicaciones adecuadas.

El PVC tiene sentido para:

• cableado del sensor interior
• gabinetes de control
• cables de instrumentación cortos
• Equipo con movimiento limitado del cable.
• proyectos sensibles a los costos

Sus limitaciones se vuelven más notorias en entornos más hostiles.

Las temperaturas muy bajas, la exposición intensa al aire libre, los productos químicos fuertes o la flexión de alta frecuencia pueden justificar el cambio a otro material.

Eso no hace que el PVC sea un material pobre. Simplemente significa que la formulación y la aplicación deben coincidir.

Materiales para cubiertas de cables de PVC, PUR y TPE – igus

PUR y TPU: cuando el cable tiene que moverse

Un cable fijo y un cable móvil experimentan tipos de tensión muy diferentes.

Si un cable se arrastra repetidamente a través de una máquina, se dobla alrededor de rodillos, se pasa a través de un transportador de cables o se retuerce mediante un equipo robótico, la flexibilidad se vuelve tan importante como la protección del medio ambiente.

Aquí es dondePUR o poliuretano, funciona particularmente bien.

Las chaquetas de PUR se utilizan ampliamente en aplicaciones de movimiento exigentes porque pueden ofrecer una fuerte resistencia a la abrasión, las muescas y los cortes sin dejar de ser flexibles. Los cables industriales PUR también se diseñan comúnmente para entornos aceitosos o químicamente exigentes.

Por ejemplo, LAPP describe cables industriales con cubierta de PUR diseñados para resistir tensiones mecánicas, abrasión, muescas y cortes, incluidas aplicaciones de flexión continua.

Por lo tanto, PUR o TPU son buenos candidatos para:

• sondas de sensores portátiles
• equipo móvil de medición de temperatura
• cables de cadena de arrastre
• sistemas robóticos
• Cables que se enrollan y desenrollan repetidamente.
• Equipos expuestos a abrasión y movimiento.

Sin embargo, para un cable de silo de granos suspendido permanentemente, ese nivel de flexibilidad dinámica puede no ser necesario. El HDPE o el LLDPE a menudo pueden proporcionar una solución más económica.

Ejemplo de cable LAPP PUR

TPE: construido para flexibilidad y movimiento repetido

Elastómeros termoplásticos, oTPE, combinan algunas características del caucho con el procesamiento termoplástico.

El material es particularmente útil cuando se esperan curvaturas repetidas, radios de curvatura ajustados o movimientos a alta velocidad. igus describe los compuestos de cables TPE como adecuados para cargas mecánicas importantes, así como para exposición a productos químicos y temperaturas extremas en diseños de cables adecuados. igus

El TPE a menudo se selecciona para equipos móviles sofisticados en lugar de simples instalaciones de sensores estacionarios.

El material puede ser excelente.

La pregunta es si la aplicación realmente lo necesita.

Las altas temperaturas y los productos químicos agresivos necesitan una estrategia diferente

Los cables estándar de PE y PVC cubren una amplia gama de aplicaciones industriales, pero hay entornos en los que los materiales convencionales dejan de ser prácticos.

Imagine un cable sensor instalado cerca de equipos de procesamiento en caliente, dentro de una planta química o en un sistema expuesto a disolventes, combustibles y ácidos.

La chaqueta ahora tiene que resistir mucho más que la humedad y la abrasión.

Materiales comoFEP y PTFEvolverse atractivo.

Alpha Wire, por ejemplo, especifica cables industriales con cubierta de FEP diseñados para exposición química extrema y un rango de temperatura que se extiende desde aproximadamente -80 grados a +200 grados en su familia Xtra-Guard 5.

Este nivel de rendimiento tiene un precio, por lo que las chaquetas de fluoropolímero normalmente tienen sentido cuando el medio ambiente realmente las exige.

Cable Alpha Wire Xtra-Guard 5 FEP

El grano se ve suave cuando lo sostienes en la mano. Dentro de un gran silo, se comporta de manera muy diferente.

Miles de toneladas de material producen una presión sustancial. Cuando el grano entra o sale del silo, las partículas se mueven vertical y lateralmente alrededor de los cables de temperatura.

Ese movimiento crea fricción.

El cable también debe tolerar el polvo, la humedad y la posible condensación y, al mismo tiempo, seguir proporcionando mediciones de temperatura confiables durante muchos ciclos de almacenamiento.

Por lo tanto, los sistemas de monitoreo de la temperatura del grano utilizan cables sensores suspendidos verticalmente en múltiples posiciones a lo largo del material almacenado para que los operadores puedan identificar las diferencias de temperatura en desarrollo o los puntos calientes. Los sistemas comerciales del mundo real utilizan este mismo concepto de cable distribuido.

Una chaqueta adecuada no mejora directamente la precisión de la temperatura, pero protege la infraestructura física que permite que se realicen mediciones precisas año tras año.