Mineral-insulated cables

Il cavo con isolamento in ossido minerale, spesso abbreviato con cavo MI, è composto da una guaina metallica e da conduttori interni isolati in ceramica. La ceramica è un ossido metallico (quello standard e l’MgO) con una purezza > 99,0 % che assicura l’isolamento dei conduttori interni uno dall’altro ma anche dalla guaina esterna. La costruzione di un cavo MI è simile a quella di un cavo di tipo convenzionale, tuttavia la sua caratteristica speciale è la resistenza alle alte temperature. Se, per esempio, si utilizza acciaio inox al posto del PVC o del Teflon, è possibile l’utilizzo in applicazioni con temperature fino a circa 850 °C (1.4571, 316L, 1.4541) o anche fino a 1.150 °C (2.4816).

Esecuzione

Il punto di partenza della costruzione del cavo è un lungo tubo di metallo (tipicamente di circa 15 m) con una guaina nel materiale desiderato, in cui sono inseriti dei cilindri di ceramica forati. Allineando i fori del cilindro metallico e il tipo di cavo schermato, vengono inseriti i corrispondenti conduttori interni. Per la successiva costruzione delle termoresistenze si utilizzano solitamente conduttori interni in rame o nichel. Nella costruzione delle termocoppie occorre invece considerare il materiale di accoppiamento, in funzione del tipo di termocoppia. Questa struttura complessiva, che comprende il tubo esterno, dei cilindri ceramici e i conduttori interni, è successivamente scaldata e compattata con appositi stampi in carburo o diamantati fino al punto a raggiungere il diametro desiderato. La compattazione della polvere in ossido minerale assicura un rapido scambio termico tra il materiale della guaina e i conduttori interni.

Ceramic cylinder

Cilindro ceramico

Applicazione

Utilizzando per l’isolamento solo componenti minerali, il funzionamento del cavo è possibile a temperature significativamente più elevate rispetto a quelle utilizzabili con i cavi isolati con materiali plastici (ad esempio PVC, PTFE). I cavi ad isolamento minerale, essendo protetti da una guaina metallica, sono anche resistenti al fuoco e quindi idealmente adatti per la misura di temperatura. Il diametro di un cavo MI si determina principalmente sulla base dei requisiti dell’applicazione tecnica per la quale dovrà essere costruito.

Variet

Il più piccolo diametro di una sonda di temperatura elettrica mai costruita da WIKA è stato di 0,25 mm. Se si confronta questo diametro con quello dei cavi convenzionali, l’operatore trae considerevoli vantaggi nell’utilizzare dimensioni relativamente sottili. La combinazione di diametro esterno, materiale della guaina, spessore della parete, numero, materiale e collocazione dei conduttori interni e anche la classe di accuratezza (solo nel caso di cavi per termocoppie) consente di realizzare un’ampia varietà di differenti cavi in ossido minerale.

Microsection of various sheathed cables

Micro sezione dei diversi cavi schermati

Caratteristica speciale

La caratteristica speciale di un cavo MI sta nella posizione relativa dei conduttori interni, uno nei confronti dell’altro, e nella guaina esterna, che sono sempre costanti. Il raggio di piegatura consentito è di tre volte il diametro. Nel caso di costruzione di sonde di temperature per applicazioni antideflagranti, le proprietà di isolamento definite, che dipendono dall’esatto posizionamento dei conduttori interni, sono fondamentali.

Construction of a resistance thermometer

Costruzione di una termoresistenza

Ulteriore lavorazione

Per ogni ulteriore lavorazione del cavo in ossido minerale occorre porre particolare attenzione alle caratteristiche igroscopiche della ceramica usata per l’isolamento. Se questa non è protetta, il cavo assorbe immediatamente l’umidità dall’ambiente che, entro pochi minuti, riduce la resistenza di isolamento.
Per questo motivo, il cavo MI deve essere stoccato sigillato ermeticamente o, se aperto, in un forno alla corrispondente elevata temperatura.

Normative comuni

  • IEC 60751
  • IEC 60584
  • ASTM E230

Ulteriori informazioni sulle termocoppie e le termoresistenze sono disponibili sul nostro sito internet.



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