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Anwendungen und Vorteile mineralisolierter Kabel in kritischen Prozessen

Was ist ein mineralisoliertes Kabel?

Ein mineralisoliertes Kabel (MI-Kabel) ist ein spezielles Kabel, das bei hohen Temperaturen oder rauen Umgebungsbedingungen verwendet wird, da es selbst bei hohen Temperaturen eine geringe Entflammbarkeit aufweist. Es ist oxidationsbeständig und ermöglicht präzise Messungen. Mineralisolierte Kabel bestehen aus Kupfer- oder Thermoelementdrähten in einer Kupfer-, Edelstahl- oder Inconel®-Ummantelung, die durch komprimierte Mineralien wie Magnesiumoxid (MgO) isoliert sind.

Magnesiumoxid ist ein ausgezeichnetes elektrisches Isoliermaterial, da es Oxidation und ionisierender Strahlung standhält und sowohl chemisch als auch physikalisch bei hohen Temperaturen stabil ist. Nachdem das Kabel mit einer MgO-Isolierung versehen wurde, kann es unter Druck gerollt werden, um den gewünschten Durchmesser zu erreichen. Die äußere Ummantelung schützt den Thermoelementdraht im Inneren vor Hitze, Chemikalien und anderen schädlichen Umgebungseinflüssen. Die Metallummantelung kann mit einer zusätzlichen farbigen Kunststoffummantelung abgedeckt werden, um die Identifizierung zu erleichtern und eine zusätzliche Korrosionsschutzschicht hinzuzufügen.

Ein MI-Kabel kann eine beliebige Anzahl von Drähten enthalten, die gängigsten Konfigurationen umfassen jedoch 1, 2 oder 3 Leiterpaare. Spezielle MI-Kabel können in kundenspezifischen Konfigurationen zusätzliche Thermoelemente enthalten. Das MI-Kabel ist in verschiedenen Durchmessern und Längen erhältlich, je nach den spezifischen Anforderungen. Viele MI-Kabel werden mit sensiblen, schnellen und hochpräzisen Blockkalibratoren kalibriert.

Temperatursensoren, die aus MI-Kabeln hergestellt werden, wie einige Widerstandsthermometer oder Thermoelemente, werden häufig bei der Wärmebehandlung von Metallen, in Feststoffabfallverbrennungsanlagen, beim Sintern in der Pulvermetallurgie, Brennen von Keramikmaterialien, für Gas- oder Ölöfen, brennstoffgefeuerte Wärmetauscher, Kammeröfen und in nuklearen oder kohlenwasserstoffbasierten Energieanlagen verwendet.

Was sind die Vorteile mineralisolierter Kabel?

Die Metallummantelung, die das MI-Kabel umschließt, schützt die Thermoelementdrähte vor Oxidation, wenn sie in chemisch aktiven oder nassen Umgebungen verwendet werden. Aufgrund der Korrosionsbeständigkeit eignen sich MI-Kabel ideal für den Einsatz in Bereichen, in denen ein Ausfall oder Austausch gefährlich oder sogar unmöglich sein könnte. Beispielsweise wird das MI-Kabel in Atomkraftwerken zur Überwachung der Kerntemperaturen verwendet. Es wäre äußerst gefährlich, wenn die Temperaturregler keine genauen Messwerte erhalten würden, und es wäre schwierig, die Kabel in dieser Umgebung zu reparieren oder zu ersetzen.

Die Mineralfüllungen in MI-Kabeln bieten eine ausgezeichnete nicht-reaktive Isolierung, die verhindert, dass die Thermoelementdrähte miteinander oder mit ätzenden Substanzen wie Ölen, Lösungsmitteln oder Wasser in Berührung kommen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Thermoelementsonden in Anwendungen wie der Wärmebehandlung oder dem Sintern, bei denen die Qualität des Produkts durch Temperaturschwankungen beeinträchtigt werden könnte, genau und präzise bleiben.

Die Isolierung in MI-Kabeln brennt nicht, was sie ideal für Anwendungen macht, in denen ein Brand katastrophale Ausmaße annehmen könnte. Medizinische Geräte, Kraftwerke und Bohrinseln sind Beispiele für Orte, an denen die Installation von MI-Kabeln den Betrieb sicherer macht.

Da die Thermoelementsonden durch die Isolierung vor Kontakt mit anderen elektrisch aktiven Drähten geschützt sind, weisen sie nicht ohne weiteres Fehlfunktionen auf oder liefern ungenaue Temperaturmessungen. MI-Kabel sind sorgfältig auf internationale Standards kalibriert und ermöglichen über lange Zeiträume hinweg eine genaue und präzise Temperaturmessung mit geringem oder ohne Genauigkeitsverlust.

Aufgrund der Mineralisolierung können MI-Kabel bei hohen Temperaturen ohne Genauigkeitsverlust betrieben werden. Dadurch sind sie ideal für Öfen, Brennen von Keramik oder Wärmebehandlung von Metallen und jegliche Hochtemperaturprozesse geeignet. MI-Kabel erhalten ihre Genauigkeit auch bei hohen Temperaturen und sind daher bei diesen Vorgängen ideal als Thermoelementsonde geeignet. Darüber hinaus können Prozessabweichungen in Branchen wie Medizinprodukten oder Luft- und Raumfahrt, in denen Sicherheitsstandards streng eingehalten werden müssen, zu lebensbedrohlichen Qualitätsproblemen führen. MI-Kabel werden bei Omega gemäß NIST-Standards sorgfältig gegen bekannte Temperaturen oder zertifizierte Thermometer kalibriert und verifiziert. Die auf NIST rückführbare Kalibrierung gewährleistet Temperaturgenauigkeit unter tatsächlichen Betriebsbedingungen und enthält eine Dokumentation ihrer ursprünglichen Genauigkeit. Um NIST-zertifiziert zu bleiben, muss die Verifizierungskette lückenlos sein und die Thermoelemente müssen im Rahmen eines gut dokumentierten und ausgeführten Qualitätsmanagementsystems neu kalibriert werden.