El cable encamisado con aislamiento mineral (cable MI) consiste en una funda metálica (mantel) y conductores interiores aislados con cerámica. La cerámica es un polvo de óxido metálico (material habitual es el MgO) con un grado de pureza > 99,0%, que asegura el aislamiento de los conductores interiores entre sí, así como el aislamiento de los conductores hacia la funda exterior. El diseño de un cable MI es similar al de un cable normal, pero la ventaja principal es su resistencia a altas temperaturas. Utilizando aceros inoxidables en lugar de p. ej. PVC o teflón, se pueden alcanzar temperaturas de servicio de hasta aprox. 850 °C (1.4571,316L, 1.4541) o hasta aprox. 1150 °C (2.4816).
Diseño del cable encamisado para sondas de temperatura
El punto de partida de la construcción del cable es un tubo metálico (normalmente de unos 15 m de longitud) con una funda del material seleccionado, en el que se introducen cilindros de cerámica perforada. En función de los diámetros de los agujeros del cilindro metálico y el tipo de cable apantallado, se insertan los conductores internos correspondientes. Los conductores internos de cobre o níquel se utilizan generalmente para la construcción posterior de termómetros de resistencia. En la construcción de los termopares se considerar el material de acoplamiento, dependiendo del tipo de termopar. Esta estructura general, que incluye el tubo exterior, los cilindros cerámicos y los conductores internos, se calienta y se compacta con moldes especiales de carburo o diamante hasta alcanzar el diámetro deseado. La compactación del polvo de óxido mineral asegura un rápido intercambio térmico entre el material de la vaina y los conductores internos.
Cilindro cerámico
Aplicación
Utilizando sólo componentes minerales para el aislamiento, el funcionamiento de los cables es posible a temperaturas significativamente más altas que las que se pueden utilizar con cables aislados de plástico (p. ej. PVC, PTFE). Los cables con aislamiento mineral, al estar protegidos por una vaina metálica, también son resistentes al fuego y, por lo tanto, ideales para la medición de la temperatura. El diámetro de un cable MI viene determinado en primer lugar por los requisitos de la aplicación técnica para la que debe construirse.
Variaciones
El diámetro más pequeño de un sensor eléctrico de temperatura jamás construido por WIKA fue de 0,25 mm. Al comparar este diámetro con los cables convencionales, el operador tiene ventajas considerables en el uso de dimensiones relativamente delgadas. La combinación de diámetro exterior, material de cubierta, grosor de pared, número, material y colocación de conductores internos, así como la clase de precisión (sólo en el caso de cables de termopares) permite la fabricación de una amplia variedad de cables de óxido mineral.
Sección de varios cables de aislamiento mineral
Característica especial
La característica especial del cable MI consisten en la posición relativamente constante de los conductores internos entre sí y hacia el apantallamiento exterior. Incluso cuando el cable está doblado o torcido, la posición estable dentro del compuesto queda asegurada. El radio de curvatura admisible es tres veces del diámetro. Las propiedades de aislamiento definidas, resultantes del posicionamiento exacto de los conductores internos, son fundamentales para la construcción de sondas antideflagrantes.
Diseño de una termorresistencia
Tratamiento posterior
Las propiedades higroscópicas de la cerámica aislante deben ser objeto de especial atención durante el procesamiento posterior del cable con aislamiento mineral. Si esto no está garantizado, el cable absorbe inmediatamente la humedad del ambiente, reduciendo la resistencia de aislamiento en pocos minutos. Por esta razón, la línea MI sólo puede ser herméticamente cerrada o almacenada abierta en un horno a una temperatura alta correspondiente.
Normas del sector
IEC 60751
IEC 60584
ASTM E230