Mineraal geïsoleerde thermokoppels voor hoge temperaturen tot 2300 °C

Met mineralen geïsoleerde thermokoppels voor het hoge temperatuurbereik worden in de industrie en het onderzoek gebruikt om zeer hoge temperaturen te meten, soms onder bijzonder moeilijke omstandigheden. De keuze van het thermokoppel wordt sterk beïnvloed door omgevingsinvloeden, temperatuurvereisten en mechanische belasting. Het thermokoppelpaar (de binnendraden) en het omhulselmateriaal van mineraal geïsoleerde thermokoppels voor hoge temperaturen zijn gemaakt van edele metalen van hoge kwaliteit. Met uitzondering van enkele uitvoeringen zijn deze over het algemeen flexibel en kunnen ze temperaturen tot 2300°C meten, afhankelijk van hun samenstelling. Ze bieden de gebruikelijke voordelen van een hoge meetnauwkeurigheid, korte reactietijden en een lange levensduur. Een onmisbaar product met een breed scala aan toepassingen in industrie en onderzoek.

Typische toepassingsvoorbeelden

  • Ruimtevaart
  • Petrochemische industrie
  • Wetenschappelijke apparatenbouw
  • Laser- en plasmaonderzoek
  • Medische technologie
  • Chemische/thermische reacties
  • Temperatuurmeting in verbrandingskamers
  • Gaschromatografen
  • Vacuümkamers en ovens
  • Coatingproces
  • Analysetechnologie en onderzoek

Er is keuze uit een aantal verschillende types thermokoppels in het hoge temperatuurbereik volgens DIN EN 60584. Onder andere het temperatuurbereik en de grensafwijking zijn van doorslaggevend belang bij de keuze van het type.

 
    
KleurcodeTypeBinnengeleider / thermokoppel + / -Temperatuurbereik bij toepassing
ssType SPlatina-Rhodium10% / platina0 tot 1600°C
ssType RPlatina-rodium13% / platina0 tot 1600°C
bbType BPlatina-rodium30% / platina-rodium 6%800 tot 1700°C
ddTYPE CWolfraam-5%Rhenium / Wolfraam-26%Rhenium0 tot 2315°C
ccTYPE AWolfraam-5%Rhenium / Wolfraam-20%Rhenium0 tot 2300°C
    

De keuze van het omhulselmateriaal voor mantelthermokoppels is van cruciaal belang omdat het meetpunt en het thermokoppel hierdoor beschermd worden tegen invloeden van buitenaf. In het hoge temperatuurbereik heersen extreme temperaturen en een hoge mate van interactie tussen het omhulselmateriaal, de temperatuur, de atmosfeer en het toepassingsgebied.

Vooral voor thermokoppels van type A en type C voor hoge temperaturen in inerte, reducerende of oxiderende atmosferen zijn specifieke mantelmaterialen vereist voor de betreffende toepassing. Het juiste ontwerp verhoogt de weerstand en dus ook de levensduur van het thermokoppel.

Bij het kiezen van het juiste omhulselmateriaal voor thermokoppels voor het hoge temperatuurbereik, moet er rekening mee gehouden worden dat sommige omhullingsmaterialen flexibel en buigbaar zijn in hun ontwerp, terwijl andere alleen gebruikt kunnen worden in een star ontwerp. Wij helpen u graag bij het ontwikkelen van een oplossing voor uw toepassing.

 
Materiaal jasjeTemperatuurbereik bij toepassingMinimale buigradiusToepassingsgebieden
Inconel600 (I)0 tot 750°C5x diameterInerte en oxiderende atmosfeer, vacuüm
Platina (PR)0 tot + 1550°C5x diameterInerte en oxiderende atmosfeer
Tantaal (TA)0 tot + 2200°C12x diameterInerte atmosfeer, vacuüm
Molybdeen (MO)0 tot + 2000°CStijf ontwerpReducerende atmosfeer, vacuüm, inerte atmosfeer
Rhenium (RE)0 tot + 2200°CStijf ontwerpInerte en oxiderende atmosfeer
Wolfraam (W)*0 tot + 2300°C Vacuüm, zeer lage uitgassing
Molybdeen, 50% rhenium *0 tot + 2300°C Inerte, waterstofhoudende, stikstofhoudende en ammoniakhoudende atmosfeer, vacuüm
    
*Alleen op aanvraag  
 
Materiaal omhulsel Buitendiameter in mm
1,0 1,5 1,6 2,0 3,2
Platina (PR) x x x x x
Tantaal (TA) x x x
Molybdeen (MO) x x
Rhenium (RE) x x
Molybdeen 50% Rhenium (MR) Op aanvraag

Thermokoppels voor hoge temperaturen verschillen ook van conventionele thermokoppels in de keuze van het isolatiemateriaal. Gewoonlijk wordt magnesiumoxide gebruikt als isolatie tussen het thermokoppel en de mantel van het thermokoppel voor thermokoppels tot 1300°C. Zowel magnesiumoxide als aluminiumoxide vertonen echter een afnemende isolatieweerstand bij stijgende temperaturen. Zowel magnesiumoxide als aluminiumoxide vertonen echter een afnemende isolatieweerstand en een verminderde vervormbaarheid bij stijgende temperaturen. Voor thermokoppels voor hoge temperaturen type A en type C worden hafniumoxide en berylliumoxide vaak gebruikt als isolatiemateriaal tot temperaturen van 2500°C.

Hafniumoxide als isolatiemateriaal in thermokoppels voor hoge temperaturen is over het algemeen vrij grofkorrelig. Het is minder vervormbaar dan berylliumoxide en daarom wordt dit materiaal vaak gebruikt voor hogetemperatuurthermokoppels in starre constructies. Berylliumoxide als isolator in thermokoppels voor hoge temperaturen is daarentegen zeer geschikt voor flexibele ontwerpen.

 
TypeMateriaalaanduidingTemperatuurbereik bij toepassingEigenschappen
    
MgOMagnesiumoxide0 tot 1600°CZeer hygroscopisch, veel gebruikt isolatiemateriaal in ommantelde thermokoppels. Slechts beperkt weerstandsgedrag bij hoge temperaturen
AL2O3Aluminiumoxide0 tot 1550°CZeer goed applicatiegedrag met platina
HFO2Hafniumoxide0 tot 2200°CGoede eigenschappen bij hoge temperaturen, zeer goed alternatief voor berylliumoxide, niet giftig, maar met slechte buigeigenschappen
BeO*Berylliumoxide0 tot 2200°CZeer goed geleidingsvermogen in het hoge temperatuurbereik, zeer goed weerstandsgedrag
    
*Voorzichtigheid is geboden bij het gebruik van berylliumoxide. Berylliumoxide wordt beschouwd als een giftig materiaal. Onjuiste of onjuiste behandeling kan leiden tot gezondheidsproblemen.

Ongeïsoleerde fijne draden bestaan uit een positieve poot en een negatieve poot van een thermokoppel. Ze zijn verkrijgbaar in thermokoppels van type S, type B, type R, type C en type A. De draaddikte van de thermokoppels is verkrijgbaar in diktes van 0,25 mm, 0,35 mm, 0,51 mm en 0,81 mm. De respectieve pootjes worden afzonderlijk op een rol gewikkeld en kunnen in aangepaste lengtes geleverd worden. De fijne draden komen overeen met de thermokoppels van DIN EN 60584.

 
TypeThermokoppel + / -Draaddiameter in mm   
  0,250,350,510,81
Type SPlatina-Rhodium10% / platinaxxxx
Type RPlatina-rodium13% / platinaxxxx
Type BPlatina-rodium30% / platina-rodium 6%xxxx
TYPE CWolfraam-5%Rhenium / Wolfraam-26%Rheniumxxxx
TYPE AWolfraam-5%Rhenium / Wolfraam-20%Rheniumxxxx