CE311 444-311-000-113 Piezoelektrisk accelerometer

CE311 444-311-000-113 er et premium, Ex-certificeret piezoelektrisk accelerometer med integreret elektronik fra Meggitts anerkendte vibro-meter® produktlinje, specielt udviklet til industriel vibrationsovervågning i potentielt eksplosive atmosfærer, hvor der kræves en intrinsisk signalkonstruktion, et robust signalkabel og et pålideligt transmissionskabel. Denne Ex-certificerede version har en følsomhed på 50 μA/g og leveres med et fabriksmonteret 3 meter integreret kabel, beskyttet af en fleksibel, lækagetæt rustfri stålslange, afsluttet med flyvende ledninger til direkte ledninger. Denne installationsklare konfiguration eliminerer behovet for et separat stik i sensorenden, hvilket giver en kontinuerlig, hermetisk forseglet forbindelse, der er ideel til permanente installationer i farlige områder, hvor beskyttelse mod kølevæsker, smøremidler, vand, damp og andre forurenende stoffer er kritiske, og hvor afstanden fra sensoren til samledåsen er relativt kort. Sensoren leverer et strømmoduleret udgangssignal proportionalt med acceleration med en frekvensgang fra 2 Hz til 8 kHz, hvilket gør den velegnet til en lang række roterende og frem- og tilbagegående maskiner i olieraffinaderier, kemiske anlæg, gasterminaler, offshore platforme og andre farlige miljøer, hvor eksplosiv gas eller støv kan være til stede.

CE311 444-311-000-113 er en industristandard strøm-output IEPE-type sensor, der kræver en konstant strømforsyning (5,5 til 7,5 mA) og fungerer fra en 15 til 28 VDC forsyning. Det giver et strømmoduleret udgangssignal med lav impedans, der stort set er ufølsomt over for kabelkapacitans og elektromagnetisk interferens, hvilket tillader langdistancesignaltransmission uden forringelse. Den integrerede elektronik inkorporerer intern afskærmning og er galvanisk isoleret fra sensorhuset, hvilket sikrer enestående støjimmunitet, reduceret jordsløjfeinterferens og stabil bias-spændingsydelse. For Ex ia-installationer skal sensoren tilsluttes gennem en godkendt egensikker barriere eller galvanisk isolationsenhed, der begrænser spændingen, strømmen og energien til niveauer, der ikke kan antænde den eksplosive atmosfære, i overensstemmelse med parametrene specificeret i Ex-certifikaterne. Den opdaterede serie (der slutter på 113) har forbedrede kabelkapacitansspecifikationer (105 pF/m pol-til-pol og 200 pF/m pol-til-hus) sammenlignet med ældre versioner, hvilket forbedrer kompatibiliteten med egensikre signalbarrierer og muliggør længere kabelføringer uden forringelse.

Sensoren er anbragt i en hermetisk forseglet kasse af rustfrit stål (1.4441) med det integrerede kabel beskyttet af en rustfri stålslange (1.4541). Sensoren og beskyttelsesrøret er hermetisk svejset til hinanden, hvilket skaber en tæt samling, der er uigennemtrængelig for 100 % relativ fugtighed, vand, damp, olie, havsalt atmosfære, støv, svamp og sand. Denne robuste konstruktion sikrer årtiers pålidelig drift i de hårdeste industrielle miljøer, herunder offshore, kemiske og udendørs installationer i farlige zoner.

Med en frekvensgang på –3 dB ved 2 Hz, ≤±5 % fra 6 Hz til 5 kHz og ≤±10 % fra 5 kHz til 8 kHz, en nominel resonansfrekvens på 20 kHz og et dynamisk område på 0,004 g til 40 CE311 peak. 444‑311‑000‑113 fanger lavfrekvente strukturelle vibrationer og højfrekvente gearmesh-signaturer med god troværdighed. Dens temperaturområde på –40 °C til 125 °C, kombineret med fremragende temperaturstabilitet (±5 % over hele området), sikrer pålidelig drift i en lang række industrielle procesmiljøer. Sensoren bærer ATEX (KEMA 04 ATEX 1055) og IECEx (IECEx DEK 15.0029) certificeringer for Ex ia IIC T6…T3 Ga, samt CCSAus, KGS, og Ex nA og Ex ID certificeringer (støvantændelsesbeskyttelse ved indkapsling). Dette gør CE311 444-311-000-113 til et alsidigt og globalt kompatibelt valg til gasgrupper IIC, støvmiljøer og en bred temperaturklassificering.

Denne produktintroduktion giver en omfattende beskrivelse af CE311 444-311-000-113, inklusive nøglefunktioner, applikationer, detaljerede tekniske specifikationer i tabelform, installationsvejledninger, bestillingsoplysninger og tilgængeligt tilbehør. Alle oplysninger stammer fra det officielle Meggitt-datablad (CE311 opdateret serie, 2022-2023) og afspejler virksomhedens forpligtelse til ingeniørmæssig ekspertise og sikkerhed i ekstreme miljøer.

Nøglefunktioner og fordele

Ex-certificeret til farlige områder – CE311 444-311-000-113 er godkendt til brug i potentielt eksplosionsfarlige atmosfærer med flere certificeringer: ATEX (KEMA 04 ATEX 1055) og IECEx (IECEx DEK 15.0029 for Ex ia 3IC, T6. 1, 2); CCSAus (Klasse I, Division 1, Gruppe A, B, C, D; Klasse I, Zone 0); KGS (Ex ia IIC T6…T3); Ex nA (ikke-gnistgivende, zone 2) i henhold til LCIE 09 ATEX 1047 X og IECEx LCI 10.0021X; og Ex ID (støvantændelsesbeskyttelse ved indkapsling, KGS 20-GA4BO-0464X). Dette sikrer global overholdelse for de mest alvorlige farlige områder, herunder Zone 0 og Zone 20.

Integreret kabel med beskyttelsesrør i rustfrit stål – 3 meter længde – Det fabriksmonterede 3 meter kabel (parsnoet skærmet) med en fleksibel, lækagetæt slange i rustfrit stål giver enestående mekanisk beskyttelse, kemisk modstandsdygtighed og holdbarhed. Det forseglede, stikløse design eliminerer potentielle fejlpunkter ved sensorgrænsefladen, hvilket sikrer langsigtet signalintegritet i barske og farlige miljøer. Længden på 3 meter er ideel til installationer, hvor sensoren er monteret tæt på overvågningselektronikken, såsom på kompressorer, pumper eller små turbiner i farlige områder.

Høj følsomhed og bredt dynamisk område – Med en følsomhed på 50 μA/g ±5 % og et dynamisk område fra 0,004 g til 40 g peak, fanger sensoren et bredt spektrum af vibrationsamplituder, fra subtilt lejeslid til moderate ubalancehændelser uden mætning.

Udvidet frekvensrespons – Sensoren tilbyder et –3 dB-punkt ved 2 Hz, en flad respons på ±5 % fra 6 Hz til 5 kHz og ±10 % fra 5 kHz til 8 kHz, og dækker lavfrekvente strukturelle bevægelser og højfrekvente gearpas-frekvenser.

Lav støj og høj opløsning – Den resterende elektriske støj er meget lav, hvilket sikrer klar detektering af vibrationer på lavt niveau. Den interne afskærmning og isolerede elektronik undertrykker yderligere elektromagnetisk interferens.

Integreret elektronik (IEPE) – Den indbyggede lade-til-strøm-konverter eliminerer behovet for en ekstern ladeforstærker. 2-leder-interfacet bærer både strøm og signal, hvilket forenkler kabling og reducerer systemomkostningerne. Sensoren arbejder med en konstant strøm på 5,5 til 7,5 mA og en forsyningsspænding på 15 til 28 VDC.

Forbedrede kabelkapacitetsspecifikationer – Den opdaterede serie har lavere kabelkapacitans (105 pF/m pol-til-pol og 200 pF/m pol-til-hus) sammenlignet med ældre versioner, hvilket muliggør endnu længere kabelføringer uden signalforringelse og forbedrer kompatibilitet med egensikker barriere.

Jordisoleret kabinet med internt skjold – Sensorhuset er elektrisk isoleret fra signaljorden, hvilket forhindrer jordsløjfer. En intern afskærmning forbedrer yderligere støjafvisning, hvilket sikrer ren signaltransmission, selv når den er monteret på jordede metalstrukturer.

Robust hermetisk svejset konstruktion – Det hermetisk svejsede hus i rustfrit stål og beskyttelsesrør giver IP-beskyttelse mod støv, vand og en lang række industrielle forurenende stoffer. Den tætte enhed er uigennemtrængelig for 100 % relativ fugtighed, vand, damp, olie, havsalt, støv, svamp og sand, hvilket sikrer langsigtet pålidelighed.

Bredt driftstemperaturområde – CE311 444-311-000-113 fungerer kontinuerligt fra –40 °C til 125 °C med en temperaturfølsomhedsafvigelse på ±5 % over hele området, hvilket gør den velegnet til applikationer lige fra kolde udendørsmiljøer til varme procesområder.

Høj stødtolerance – Med en stødgrænse på 500 g peak (halvsinus, 1 ms) modstår sensoren alvorlige mekaniske transienter uden skader, hvilket sikrer overlevelse i krævende maskinmiljøer.

Lav basetøjningsfølsomhed – Basistøjningsfølsomheden er kun 0,0015 g/με typisk, hvilket minimerer målefejl forårsaget af monteringsoverfladedeformation.

Nem installation – Det integrerede kabel er afsluttet med flyvende ledninger (farvekodet), hvilket muliggør direkte forbindelse til klemrækker eller samledåser. Sensoren er monteret med fire M6-bolte med et anbefalet moment på 15 N·m, hvilket giver sikker fastgørelse.

Fabrikskalibrering – Hver enhed er dynamisk kalibreret på fabrikken ved 120 Hz og 5 g peak; der kræves ingen efterfølgende kalibrering ved normal brug, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostningerne.

CE-mærket, EAC- og RoHS-kompatibel – Sensoren opfylder EU's EMC-, elektriske sikkerhed- og RoHS-krav samt standarder for den eurasiske toldunion, hvilket sikrer global accept.

Ansøgninger

CE311 444-311-000-113 er ideel til generel vibrationsovervågning i farlige områder (gas, støv og minedrift), hvor egensikkerhed er påkrævet, og et robust 3-meters integreret kabel er tilstrækkeligt, herunder:

• Olie- og gasindustrien – Overvågning af kompressorer, pumper, turbiner og stempelmaskiner i raffinaderier, gasbehandlingsanlæg og offshoreplatforme, hvor der er brændbare gasser (IIC-gruppe), og sensoren er monteret tæt på monitoren eller samleboksen.

• Kemiske og petrokemiske anlæg – Overvågning af reaktorer, blandere, centrifuger og ventilatorer i zone 0, 1 og 2 klassificerede områder, hvor eksplosive dampe kan forekomme, med sensorkablet ført til en sikker samleboks.

• Farmaceutisk og fødevareforarbejdning – Vibrationsovervågning i områder, der håndterer opløsningsmidler og støveksplosive miljøer (f.eks. sukker, mel, stivelse), hvor egensikkerhed er obligatorisk.

• Power Generation – Vibrationsmåling på gasturbiner, generatorer og hjælpeudstyr i kraftvarmeværker og termiske kraftværker med potentiel eksplosiv atmosfære.

• Marine og offshore – Fremdriftssystemer, dæksmaskineri og lastpumper på tankskibe og FPSO-fartøjer, der opererer i farlige zoneklassifikationer.

• Spildevand og biogas – Overvågning af pumper, blæsere og blandere i biogasanlæg og spildevandsbehandlingsanlæg, hvor metan eller svovlbrinte kan være til stede.

• Test og måling af farlige områder – Permanente installationer til validering af ydeevne og forudsigelig vedligeholdelse i Ex-klassificerede zoner, hvor det integrerede kabel forenkler installationen og reducerer potentielle lækageveje.

Detaljeret beskrivelse af den tidligere version (444-311-000-113)

CE311 444-311-000-113 er den Ex-certificerede variant af den opdaterede CE311-familie, med en følsomhed på 50 μA/g, et temperaturområde på -40 °C til 125 °C og et 3-meters integreret kabel. Den er designet til permanent installation i farlige områder, hvor egensikkerhed (Ex ia) eller ikke-gnistdannelse (Ex nA) beskyttelse er påkrævet, og hvor der er behov for en robust, forseglet, forbindelsesløs løsning. Sensoren er bygget op omkring et symmetrisk piezoelektrisk måleelement i shear-mode ved hjælp af polykrystallinsk materiale. Den integrerede elektronikpakke, der er indeholdt i sensorhuset, konverterer ladningen genereret af det piezoelektriske element til et proportionalt strømsignal. Den strømmodulerede udgang (2-ledersystem) fører både strøm til sensoren og signalet fra sensoren over de samme to ledere. Fordi outputtet er et strømsignal, er det stort set ufølsomt over for kabelkapacitans og elektromagnetisk interferens, hvilket tillader kabelløb på flere hundrede meter uden signaldæmpning eller forringelse. Kablet på 3 meter tilføjer minimal kapacitans (ca. 0,315 nF pol-til-pol, 0,6 nF pol-til-hus) og ligger godt inden for strømsløjfens drevkapacitet og grænserne for iboende sikkerhedsbarrierer.

For Ex ia-installationer skal sensoren tilsluttes gennem en godkendt egensikker barriere eller galvanisk isolationsenhed, der begrænser spændingen, strømmen og energien til niveauer, der ikke kan antænde den eksplosive atmosfære. Barrieren skal overholde parametrene specificeret i Ex-certifikatet (KEMA 04 ATEX 1055 og IECEx DEK 15.0029). Selve sensoren er designet med intern beskyttelse for at sikre, at energien under fejlforhold forbliver under tændingstærsklerne. De indre sikkerhedsparametre (f.eks. maksimal spænding Ui, strøm Ii, effekt Pi, kapacitans Ci, induktans Li) er angivet i certifikatet og skal respekteres, når sløjfen designes. Kabelkapacitansen på 3 meter er lille og typisk godt inden for grænserne. Den opdaterede serie har lavere kabelkapacitans, hvilket yderligere letter overholdelse af barrierekrav.

Det jordisolerede design sikrer, at sensorhuset og monteringsbasen er elektrisk isoleret fra signaljorden, hvilket forhindrer jordsløjfer. Den interne afskærmning og isolerede elektronik dæmper yderligere elektromagnetisk interferens, hvilket sikrer ren signaltransmission selv i miljøer med stærke elektriske felter.

Den mekaniske konstruktion har et hermetisk svejst hus i rustfrit stål (1.4441), der giver robust beskyttelse. Det integrerede kabel er svejset til sensoren på fabrikken, hvilket skaber en kontinuerlig, lækagetæt forsegling, der forhindrer fugtindtrængning og sikrer langsigtet pålidelighed. Kablet er et snoet par afskærmet kabel, og den fleksible slange i rustfrit stål (1.4541) giver robust beskyttelse mod slid, skæring og kemiske angreb. Kablet er termineret med flyvende ledninger (farvekodet), hvilket tillader direkte ledninger til klemrækker eller samledåser, hvilket eliminerer behovet for et mellemstik, der kan være et potentielt fejlpunkt og en kilde til lækage i Ex-zoner. Længden på 3 meter er et praktisk valg til mange installationer, hvor sensoren er monteret på en maskine, og samledåsen er i nærheden.

Monteringsgrænsefladen består af fire M6×35 unbraconbolte (12,9 stål) med fire M6 fjederstålskiver. Det anbefalede monteringsmoment er 15 N·m (11,1 lb‑ft), hvilket sikrer korrekt kobling og optimal højfrekvensrespons.

CE311 444‑311‑000‑113 er fabrikskalibreret ved 120 Hz og 5 g peak ved 23 °C, med følsomheden verificeret til at være inden for ±5 % af de nominelle 50 μA/g. Der kræves ingen efterfølgende kalibrering ved normal brug, men periodisk verifikation (f.eks. hvert 2.-5. år) anbefales til kritiske sikkerhedsrelaterede applikationer.

Denne Ex-version er certificeret til gasgruppe IIC, temperaturklasser T6 til T3, der dækker et bredt spektrum af antændelsestemperaturer. Derudover bærer den Ex nA-certificering for Zone 2 og Ex ID til beskyttelse mod støvantændelse ved indkapsling (til Sydkorea), hvilket gør den velegnet til en bred vifte af farlige applikationer, herunder støvmiljøer. Sensoren er velegnet til zone 0 (kontinuerlig eksplosiv gasatmosfære) og giver egen sikkerhed for de mest farlige områder.

Installations- og monteringsvejledning

Korrekt installation er afgørende for at opnå den specificerede ydeevne og opretholde Ex-certificeringen af ​​CE311 444-311-000-113. Følgende retningslinjer er baseret på Meggitts anbefalede praksis og kravene i de gældende Ex-certifikater:

• Forberedelse af monteringsoverfladen – Monteringsoverfladen skal være flad, glat og ren. Eventuelle grater, maling eller korrosion skal fjernes for at sikre fuld kontakt mellem sensorbasen og maskinens overflade. En overfladefinish på 1,6 µm (63 µin) eller bedre anbefales for optimal højfrekvensrespons.

• Bolte og spændeskiver – Brug de medfølgende M6×35 unbrakobolte (12,9 stål) og M6 fjederstålskiver (DIN 7980). Påfør det anbefalede moment på 15 Nm (11,1 lb‑ft) jævnt på tværs af alle fire bolte. Spænd ikke for meget, da dette kan beskadige gevindet eller sensorhuset.

• Orientering og justering – Sensoren er følsom langs sin hovedakse (markeret på huset). Juster sensoren således, at hovedaksen falder sammen med retningen af ​​den vibration, der skal måles (aksial, radial eller tangentiel). Se installationsvejledningen for detaljerede orienteringsdiagrammer.

• Kabelføring og afslutning – Ex-krav – Det integrerede kabel er beskyttet af en fleksibel slange i rustfrit stål. Før kablet med en minimal bøjningsradius for at undgå stress og indvendige skader (anbefalet > 50 mm). Fastgør kablet med mellemrum ved hjælp af P-clips eller kabelbindere, men undgå overspænding, der kan deformere slangen. Alle kabelforskruninger og samledåser i det farlige område skal være Ex-certificeret og installeret i henhold til lokale regler. De flyvende ledninger er farvekodede; tilslut dem til overvågningssystemets konstante strømforsyning og signalindgang, helst gennem en certificeret samleboks. Kabelafskærmningen skal jordes i den ene ende (typisk ved overvågningssystemet) for at minimere elektromagnetisk interferens.

• Elektriske forbindelser – Egensikkerhed – Sensoren skal tilsluttes gennem en godkendt egensikker barriere eller galvanisk isolationsenhed (f.eks. GSI127), der begrænser spændingen, strømmen og effekten til værdierne specificeret i Ex-certifikatet (KEMA 04 ATEX 1055 / IECEx DEK 15.0029). Barrieren skal være placeret i det sikre område eller være certificeret til montering i det farlige område. Forsyningsspændingen skal være inden for 15 til 28 VDC, og strømmen skal være mellem 5,5 og 7,5 mA. Signalet måles som AC-strømkomponenten på bias-niveauet. Sørg for, at overvågningssystemet leverer den passende signalbehandling (f.eks. strøm-til-spændingskonvertering og højpasfiltrering). Den samlede kabelkapacitans og induktans skal være inden for de tilladte grænser for at undgå gnistantændelse. Se certifikatet for specifikke parametre (Ui, Ii, Pi, Ci, Li) og særlige betingelser for sikker brug.

• Jording – Følerens base er isoleret fra signaljorden, så monteringsfladen kan være på ethvert potentiale uden at påvirke signalet. Kabelafskærmningen bør dog jordes i den ene ende (normalt ved overvågningssystemet) for at minimere elektromagnetisk interferens. Følg den jordforbindelse, der anbefales i systemets installationsmanual og Ex-certifikatkravene.

• Termiske overvejelser – Sensoren er klassificeret til kontinuerlig drift op til 125 °C. Temperaturklassen T6…T3 er afhængig af den omgivende temperatur og overfladetemperaturen; sikre, at den maksimale overfladetemperatur ikke overstiger den tilladte grænse for den specifikke T-kode. Hvis monteringsfladen overstiger 125 °C, skal du bruge en termisk isolerende adapter (f.eks. MA133) eller fjernmontere sensoren. Sørg for, at kabelslangen ikke føres over varme overflader, der overskrider dens materialegrænser.

• Beskyttelse mod fysisk skade – I barske miljøer skal du beskytte sensoren og kablet mod stød, slid og kemiske angreb. Den rustfri stålslange giver betydelig beskyttelse, men yderligere ledninger eller beskyttelsesdæksler kan være nødvendige under ekstreme forhold.

• Forholdsregler i farlige områder – Installationen skal udføres af kompetent personale, der er uddannet i Ex-praksis. Alle ledninger, kabelforskruninger og samledåser skal overholde lokale regler og de relevante Ex-standarder. Føleren og dens tilhørende kabler skal beskyttes mod mekaniske skader og kemiske angreb. Regelmæssig inspektion og vedligeholdelse i henhold til anlæggets sikkerhedsprocedurer er obligatorisk. Ex-certifikatet indeholder særlige betingelser for sikker brug (f.eks. skal sensoren bruges med en certificeret barriere, og kablet skal sikres for at undgå belastning).

• Idriftsættelse – Før spændingsføring skal du kontrollere, at alle forbindelser er korrekte, at Ex-barrieren er korrekt installeret, og at kabelføringen ikke udsætter stikket for overdreven belastning. Udfør en funktionstest med en kendt vibrationskilde for at bekræfte følsomhed og forspændingsstrøm. Registrer forspændingsstrømmen og signalniveauerne til fremtidig reference.

Idriftsættelse og verifikation

Efter installationen skal CE311 444-311-000-113 verificeres ved hjælp af en kendt vibrationskilde (f.eks. en bærbar ryster eller et referenceaccelerometer) eller ved at sammenligne med en kendt god sensor. Forspændingsstrømmen skal måles for at bekræfte, at den er inden for det specificerede 5,5 til 7,5 mA område. AC-signalet bør kontrolleres for korrekt følsomhed; et kendt accelerationsniveau (f.eks. 1 g ved 80 Hz) skulle frembringe den forventede udgangsstrømændring (50 μA/g). Kontroller også, at signalet er fri for overdreven støj, og at lavfrekvent cutoff er passende til den tilsigtede måling. I Ex-installationer skal du kontrollere, at barrieren fungerer inden for de angivne parametre. Til langtidsovervågning anbefales regelmæssige systemtjek under rutinemæssig vedligeholdelse.

Bestillingsinformation

CE311 444‑311‑000‑113 er bestilt med følgende betegnelse:

Bemærk: Denne opdaterede serie (der slutter på 013, 023, 033, 043, 113, 123) erstatter den gamle serie (012, 022, 032, 042, 112, 122). Den nye serie har forbedrede kabelkapacitansspecifikationer og opdateret dokumentation. Ex-versioner har egensikkerhedscertificering (Ex ia), gnistfri (Ex nA) eller støvantændelsesbeskyttelse (Ex ID).

Tilbehør

En række tilbehør er tilgængeligt som supplement til CE311 444-311-000-113, inklusive monteringsadaptere, stik, samledåser og galvaniske adskillelsesenheder.

Bemærk: Til Ex-installationer, brug kun certificerede stik, kabler og barrierer som specificeret i de relevante Ex-certifikater.

Bortskaffelse og miljøoverholdelse

Ved slutningen af ​​dens levetid skal CE311 444-311-000-113 bortskaffes i overensstemmelse med lokale miljøbestemmelser. Sensoren indeholder rustfrit stål, elektroniske komponenter og piezoelektriske materialer; kablet indeholder metalledere og isolering. I Den Europæiske Union gælder direktivet om affald af elektrisk og elektronisk udstyr (WEEE) – separat indsamling og genbrug er obligatorisk. Meggitt støtter miljømæssig ansvarlig bortskaffelse og kan give vejledning om korrekte genbrugskanaler.