Mineralisolierte Mantelthermoelemente für den Hochtemperaturbereich werden in der Industrie und Forschung zur Messung sehr hoher Temperaturen z.T. unter besonders schwierigen Bedingungen eingesetzt. Die Auswahl des jeweiligen Thermoelements wird dabei durch die Umgebungseinflüsse, Temperaturanforderungen und der mechanischen Beanspruchung maßgeblich beeinflusst. Das Thermopaar (Innenadern), sowie das Mantelmaterial bestehen bei mineralisolierte Hochtemperatur-Thermoelemente aus qualitativ hochwertigen Edelmetallen. Diese sind, bis auf wenige Ausführungen, grundsätzlich biegsam und können je nach Beschaffenheit Temperaturen von bis zu 2300°C messen. Dabei bieten Sie die gewohnten Vorteile einer hohen Messgenauigkeit, kurzen Ansprechzeiten, sowie eine langen Lebensdauer. Ein unentbehrliches Produkt mit einer großen Anwendungsvielfalt in Industrie und Forschung.
Zur Auswahl im Hochtemperaturbereich für Thermoelemente stehen eine Reihe von unterschiedlichen Typen nach DIN EN 60584. Für die Auswahl des Typs sind unter anderem der Temperaturbereich und die Grenzabweichung von entscheidender Bedeutung.
| Farbcode | Typ | Innenader / Thermopaar + / – | Anwendungstemperaturbereich |
 | Typ S | Platin-Rhodium10% / Platin | 0 bis 1600°C |
| Typ R | Platin-Rhodium13% / Platin | 0 bis 1600°C |
 | Typ B | Platin-Rhodium30% / Platin-Rhodium 6% | 800 bis 1700°C |
 | TYP C | Wolfram-5%Rhenium / Wolfram-26%Rhenium | 0 bis 2315°C |
 | TYP A | Wolfram-5%Rhenium / Wolfram-20%Rhenium | 0 bis 2300°C |
Der Auswahl des Mantelwerkstoffes bei Mantelthermoelementen kommt eine zentrale Bedeutung zu, er schütz die Messstelle und das Thermopaar vor äußeren Einflüssen. Im Hochtemperaturbereich herrschen extreme Temperaturen und eine hohe Wechselwirkung zwischen Mantelmaterial, Temperatur, Atmosphäre und Einsatzgebiet.
Insbesondere bei Hochtemperatur Thermoelementen Typ A und Typ C, in inerter, reduzierender oder oxidierender Atmosphäre, werden spezifische Mantelwerkstoffe für den jeweiligen Anwendungsfall benötigt. Die richtige Ausführung erhöht die Beständigkeit und somit auch die Lebensdauer des Thermoelements.
Bei der Auswahl des richtigen Mantelwerkstoffes bei Thermoelementen für den Hochtemperaturbereich ist zu beachten, dass einige Mantelwerkstoffe in Ihrer Ausführung flexibel und biegsam, andere nur in starrer Ausführung eingesetzt werden können. Gerne helfen wir Ihnen eine Lösung für Ihren Anwendungsfall zu entwickeln.
| Mantelmaterial | Anwendungs-temperaturbereich | Minimaler Biegeradius | Einsatzgebiete |
| Inconel600 (I) | 0 bis 750°C | 5x Durchmesser | Inerte und oxidierende Atmosphäre, Vakuum |
| Platin (PR) | 0 bis + 1550°C | 5x Durchmesser | Inerte und oxidierende Atmosphäre |
| Tantal (TA) | 0 bis + 2200°C | 12x Durchmesser | Inerte Atmosphäre, Vakuum |
| Molybdän (MO) | 0 bis + 2000°C | Starre Ausführung | Reduzierende Atmosphäre, Vakkum, Inerte Atmosphäre |
| Rhenium (RE) | 0 bis + 2200°C | Starre Ausführung | Inerte und oxidierende Atmosphäre |
| Wolfram (W)* | 0 bis + 2300°C | Vakuum, sehr geringe Ausgasungen | |
| Molybdän, 50% Rhenium * | 0 bis + 2300°C | Inerte-, wasserstoffhaltige-, stickstoffhaltige- und ammoniakhaltige Atmosphäre, Vakuum | |
| *Nur auf Anfrage |
| Mantelwerkstoff | Außendurchmesser in mm | |||||||
| 1,0 | 1,5 | 1,6 | 2,0 | 3,2 | ||||
| Platin (PR) | x | x | x | x | x | |||
| Tantal (TA) | x | x | x | |||||
| Molybdän (MO) | x | x | ||||||
| Rhenium (RE) | x | x | ||||||
| Molybdän 50% Rhenium (MR) | Auf Anfrage | |||||||
Hochtemperatur Thermoelemente unterscheiden sich von den herkömmlichen Thermoelementen auch durch die Auswahl des Isolators, d.h. des Isolationsmaterials. Gewöhnlich wird bei Thermoelementen bis 1300°C Magnesiumoxid als Isolation zwischen dem Thermopaar und dem Mantel des Thermoelements verwendet. Magnesiumoxid wie auch Aluminiumoxid zeigen jedoch bei steigender Temperaturen einen sinkenden Isolationswiderstand und eine verringerte Duktilität auf. Bei Hochtemperatur Thermoelementen Typ A und Typ C werden gerne Hafniumoxid und Berylliumoxid als Isolationsmaterial bis Temperaturen von 2500°C verwendet.
Hafniumoxid als Isolationsmaterial in Hochtemperatur Thermoelementen neigt dazu eher grobkörnig zu sein. Seine Duktilität gegenüber Berylliumoxid ist geringer, weshalb der Werkstoff gern für Hochtemperatur Thermoelementen in starren Ausführungen verwendet wird. Berylliumoxid als Isolator bei Hochtemperaturthermoelementen eignet sich hingegen sehr gut bei flexiblen Ausführungen.
| Typ | Material-Bezeichung | Anwendungs-Temperaurbereich | Eigenschaften |
| MgO | Magnesiumoxid | 0 bis 1600°C | sehr hygroskopisch, gängiges Isolationsmaterial in Mantelthermoelementen. Bei hohen Temperatuen nur begrenztes Widerstandsverhalten |
| AL2O3 | Aluminiumoxid | 0 bis 1550°C | Sehr gutes Anwendungsverhalten unter Einsatz von Platin |
| HFO2 | Hafniumoxid | 0 bis 2200°C | Gute Eigenschaften bei Hochtemperatur, sehr gute Alternative zu Berrylliumoxid, nicht toxisch, jedoch mit schlechten Biegeeigenschaften |
| BeO* | Berrylliumoxid | 0 bis 2200°C | Sehr gute Leitfähigkeit im Hochtemperturbereich, sehr gutes Widerstandsverhalten |
| *Bei Einsatz von Berryliumoxid ist Vorsicht geboten. Berrylliumoxid gilt als toxisches Material. Ein falscher oder nicht fachgerechter Umgang kann zu gesundheitlichen Problemen führen |
Unisolierte Feindrähte bestehen aus einem Plus-Schenkel und einem Minus-Schenkel eines Thermopaares. Sie sind in Thermopaaren der Typen Typ S, Typ B, Typ R, Typ C und Typ A verfügbar. Die Drahtstärke der Thermopaare ist in den Stärken 0,25mm, 0,35mm, 0,51mm und 0,81mm verfügbar. Die jeweiligen Schenkel sind dabei separat auf Rolle gewickelt und können in individuellen längen zur Verfügung gestellt werden. Die Feindrähte entsprechen dabei den Thermopaaren der DIN EN 60584.
| Typ | Thermopaar + / – | Drahtdurchmesser in mm | |||
| 0,25 | 0,35 | 0,51 | 0,81 | ||
| Typ S | Platin-Rhodium10% / Platin | x | x | x | x |
| Typ R | Platin-Rhodium13% / Platin | x | x | x | x |
| Typ B | Platin-Rhodium30% / Platin-Rhodium 6% | x | x | x | x |
| TYP C | Wolfram-5%Rhenium / Wolfram-26%Rhenium | x | x | x | x |
| TYP A | Wolfram-5%Rhenium / Wolfram-20%Rhenium | x | x | x | x |
