Los cables de los sensores son muy finos, ¿cómo podemos evitar que los obreros de la obra los rompan?
En el sitio industrial, las coletas (Pigtails) de los sensores de fibra óptica suelen ser muy delgadas (como las comunes fibras ajustadas de 0.9\ \text{mm} o fibra desnuda). Dado que la fibra de vidrio desnuda (con un diámetro de solo 125\ \mu\text{m}) es intrínsecamente débil en resistencia a la tracción y al cizallamiento, se rompe fácilmente por el pisoteo de los trabajadores, el raspado de herramientas, el arrastre de equipos o tirones violentos.
Para resolver este problema, la ingeniería generalmente emplea métodos como “protección física de blindaje”, “transferencia de tensión (liberación de estrés)” y “instalación estandarizada en el sitio”. A continuación, se presentan los principios técnicos detallados y las soluciones:
I. Principios Técnicos y Mecanismos de Protección para Evitar Roturas por Tirones de las Coletas
Para evitar que los trabajadores del sitio rompan la fibra óptica, el concepto central de la protección de coletas es “transferir la fuerza externa (tracción, presión) a la capa protectora, mientras la fibra dentro de la capa protectora flota libremente, sin soportar ninguna fuerza externa”. Esto se logra principalmente a través de las siguientes estructuras:
- Recubrimiento con tubo de acero sin costura y metálico:
Se inserta un tubo de acero inoxidable sin costura de microdiámetro (por ejemplo, de 0.6\ \text{mm} a 1.2\ \text{mm} de diámetro exterior) en la capa exterior de la fibra, proporcionando un límite de resistencia a la flexión y una capacidad de aplastamiento extremadamente altas, previniendo cortes de objetos afilados o aplastamiento por objetos pesados en el sitio. - Elemento de carga de alta resistencia (hilo de acero inoxidable trenzado / hilo de aramida):
Se introduce una estructura de tejido de alambre de acero o trenzado de cable de acero en el exterior de la pared del tubo. Cuando ocurre un tirón, la fuerza de tracción externa es soportada por estas mallas metálicas o cables de alta resistencia, capaces de soportar miles de Newtons de tracción instantánea. - Liberación de Tensión en la Salida (Strain Relief):
Se instalan resortes o tubos termorretráctiles en el extremo de salida del sensor y en la base del conector de fibra. Esto limita el radio de curvatura mínimo (evitando que la fibra se rompa por una curvatura demasiado pequeña) y fija el tubo blindado para asegurar que la tensión no se transmita a los elementos sensibles dentro del sensor.
II. Soluciones de Coletas/Cables de Conexión Blindados de Alta Resistencia de Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®)
Para el entorno riguroso del sitio industrial, Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) ofrece una serie de cables de conexión de fibra óptica blindados con una resistencia a la tracción y compresión extremadamente altas, que se pueden usar directamente como coletas de salida del sensor:
1. OFSCN® 2.0mm Micro Steel Armored Fiber Optic Patch Cord (Coleta/Cable de Conexión Blindado con Tubo de Acero sin Costura de Microdiámetro)
Esta serie de coletas utiliza un tubo de acero inoxidable sin costura de 0.6\ \text{mm} para la protección central, recubierto externamente con una cubierta de PVC, ofreciendo alta resistencia a la tracción, al aplastamiento y a la mordedura de ratones.
- Indicadores Principales : Resistencia a la tracción \gt\ 1500\ \text{N} , Resistencia a la compresión \gt\ 150\ \text{MPa} .
- Rendimiento Físico : Incluso si los trabajadores pisan directamente o tiran con fuerza, la fibra interna no se dañará.
- Enlace : Enlace Oficial OFSCN® 2.0mm Micro Steel Armored Fiber Optic Patch Cord
2. OFSCN® 3.0mm Steel Wire Rope Fiber Optic Patch Cord (Coleta/Cable de Conexión Blindado con Trenzado de Cable de Acero de Alta Tracción)
Este modelo integra además una estructura trenzada de alambre de acero de 0.45\ \text{mm} (similar a un cable de acero) y un tubo de acero inoxidable sin costura de 0.9\ \text{mm} en el interior.
- Indicadores Principales : Resistencia a la tracción \gt\ 1200\ \text{N} , Resistencia a la compresión \gt\ 200\ \text{MPa} .
- Rendimiento Físico : Posee una resistencia extremadamente alta a daños físicos, tracción y aplastamiento.
- Enlace : Enlace Oficial OFSCN® 3.0mm Steel Wire Rope Fiber Optic Patch Cord
3. OFSCN® 2.0mm Steel Wire Rope Fiber Optic Patch Cord (Coleta/Cable de Conexión Blindado con Trenzado de Cable de Acero Totalmente Metálico)
Una estructura totalmente metálica sin revestimiento exterior, compuesta por una estructura trenzada de alambre de acero galvanizado de 0.6\ \text{mm} y un tubo de acero inoxidable sin costura de 1.0\ \text{mm}. Adecuado para entornos industriales complejos con altas y bajas temperaturas.
III. Recomendaciones para la Construcción e Instalación en Sitio
Además de seleccionar coletas blindadas de alta resistencia de fábrica, se pueden tomar las siguientes medidas auxiliares en el sitio de construcción:
- Utilizar tubo corrugado para protección secundaria:
Durante la fase de instalación en el sitio, la coleta blindada completa puede insertarse en un tubo corrugado de acero inoxidable o un tubo de paso ignífugo de PE. Esto aislará toda la línea del contacto físico directo con los trabajadores. - Anclaje mecánico y curvatura de redundancia:
En el punto de salida del sensor y en la caja de conexiones, la coleta debe fijarse mecánicamente (el punto de fijación debe actuar sobre la cubierta blindada, prohibido presionar directamente la fibra interna). Al mismo tiempo, se debe dejar una curvatura en forma de U de 10\ \text{cm} a 20\ \text{cm} en el extremo de la línea (dejando un margen) para evitar que la tensión actúe directamente en la base del conector. - Evitar que las rutas de cableado pasen por zonas peatonales:
Siempre que sea posible, utilice bandejas de cables (canales) o ranuras laterales de equipos para la instalación, evitando exponer la coleta al suelo por donde caminan los trabajadores o transportan mercancías, o a zonas aéreas propensas a enganches o raspaduras.