El 146054-40-05-02-05 es una sonda de proximidad de corrientes parásitas sin contacto de primera calidad de la serie Bfully Nevada 3300, diseñada para las aplicaciones de monitoreo de maquinaria más exigentes donde se encuentran productos químicos agresivos, altas presiones y condiciones extremas de pH. Este modelo es una sonda con tapa de cerámica 3300 que cuenta con una rosca de montaje estándar 3/8‑24 UNF , se suministra sin armadura y está configurada con la longitud total máxima permitida de la caja de 4,0 pulgadas , un cable coaxial integral de 5,0 metros , un conector ClickLoc coaxial en miniatura con cable estándar y múltiples aprobaciones para áreas peligrosas (CSA, ATEX, IECEx)..
El diseño con tapa cerámica es el atributo que define a esta familia de sondas. La punta está fabricada con alúmina de alta pureza (Al₂O₃), un material conocido por su excepcional inercia química, alta resistencia dieléctrica y dureza superior. Esta composición cerámica resiste la corrosión causada por amoníaco anhidro, sulfuro de hidrógeno, soluciones cáusticas, vapores ácidos y una amplia gama de disolventes orgánicos que degradarían rápidamente las sondas convencionales con punta de polímero o de metal. La carcasa de la sonda está fabricada en acero inoxidable AISI 304, lo que proporciona una protección mecánica robusta y una resistencia excepcional a las picaduras, la corrosión por grietas y la oxidación en atmósferas húmedas, salinas o químicamente activas. La interfaz frontal de cerámica-metal está herméticamente sellada y sometida a rigurosas pruebas de fugas de helio en fábrica, lo que garantiza que los gases y líquidos corrosivos no puedan penetrar la cavidad de la bobina sensora, un requisito crítico para la confiabilidad a largo plazo en servicio severo.
El 146054-40-05-02-05 está diseñado para aplicaciones donde solo la parte frontal del conjunto de la caja de la sonda está expuesta a medios corrosivos. A diferencia de la variante 146056, esta sonda no incorpora racor trasero ni tubo de acero inoxidable. En consecuencia, la parte trasera de la sonda (por donde sale el cable coaxial de la carcasa) no está sellada y debe protegerse del agua, amoniaco, hidróxido de amonio, sulfuro de hidrógeno o cualquier ambiente corrosivo. Esta elección de diseño simplifica la construcción de la sonda, reduce el peso y facilita el enrutamiento de cables a través de conductos o bandejas de cables, siempre que la salida trasera del cable se mantenga en una zona limpia, seca y no corrosiva. Para instalaciones donde toda la sonda debe sellarse contra el entorno del proceso, la alternativa recomendada es el modelo 146056 con tubería trasera y accesorios NPT.
La longitud de la caja de 4,0 pulgadas (especificada por el código -40) representa la longitud total máxima de la caja disponible para esta familia de sondas, medida desde el hombro de la rosca de montaje hasta la punta de la sonda. Este alcance extendido es particularmente ventajoso en aplicaciones donde el eje objetivo está profundamente empotrado dentro de la carcasa de una máquina, el pedestal del cojinete o la pared gruesa de la carcasa. La longitud de 4,0 pulgadas permite colocar la sonda en la posición óptima desde la superficie del eje mientras se eliminan obstrucciones como deflectores de aceite, sellos o nervaduras estructurales internas. A pesar de su longitud, la sonda mantiene rigidez mecánica gracias a la robusta construcción de acero inoxidable 304, y la longitud máxima de la caja está cuidadosamente diseñada para evitar resonancia dentro del rango de frecuencia típico de la maquinaria giratoria. Cuando se combina con un sensor de proximidad 3300 y un cable de extensión correspondiente, el 146054-40-05-02-05 forma un sistema transductor completo para medir la vibración relativa del eje, la posición axial (empuje), la excentricidad y la velocidad de rotación.
El sistema está calibrado de fábrica para un objetivo de acero AISI 4140 y exhibe un rango lineal de 1,52 mm (60 mils) con un factor de escala nominal de 7,87 V/mm (200 mV/mil). Su error de intercambiabilidad de ±6,5 % garantiza que se puedan instalar componentes de repuesto sin una recalibración completa del sistema, lo que reduce el tiempo de inactividad por mantenimiento y simplifica el servicio de campo.
Construcción y Materiales
La construcción mecánica del 146054-40-05-02-05 está diseñada para ofrecer durabilidad y resistencia química en los entornos industriales más severos. La punta de la sonda consta de una tapa de cerámica de alúmina rectificada con precisión que se suelda o se une a la caja de acero inoxidable mediante un proceso de alta temperatura que garantiza un sello hermético al vacío. El material cerámico no es poroso, tiene un coeficiente de expansión térmica muy bajo y mantiene sus propiedades eléctricas en todo el rango de temperatura de funcionamiento de –51 °C a +177 °C. La geometría de la punta está optimizada para producir un campo de corrientes parásitas estable con efectos marginales mínimos, lo que garantiza una salida lineal en el rango de espacio especificado.
La caja de la sonda está mecanizada a partir de barras de acero inoxidable AISI 304. Este grado austenítico no es magnético, lo cual es esencial para que las sondas de corrientes parásitas eviten interferir con el campo magnético generado por la bobina sensora. La aleación 304 también proporciona una excelente resistencia a una amplia gama de medios corrosivos, incluidos ácidos orgánicos, álcalis y soluciones que contienen cloruros (aunque se debe evitar la exposición prolongada a cloruros a altas temperaturas). El estuche incorpora una rosca de 3/8‑24 UNF 2A para montaje, con un enganche de rosca máximo recomendado de 0,563 pulgadas (14,3 mm) para evitar que se atasque. Se proporcionan superficies planas para llaves de 5/16 de pulgada para aplicar torsión durante la instalación; estos planos también sirven como referencia para orientar la salida del cable de la sonda.
El cable coaxial integral tiene una longitud de 5,0 metros y utiliza un diseño de impedancia de 75 Ω con aislamiento de etileno propileno fluorado (FEP). Se elige FEP por sus excelentes propiedades dieléctricas, baja absorción de humedad y resistencia a altas temperaturas y productos químicos. El cable termina con un conector ClickLoc coaxial en miniatura, que está chapado en oro para resistir la corrosión y garantizar una baja resistencia de contacto. El mecanismo de bloqueo positivo del conector hace un 'clic' audible cuando se aprieta con los dedos, lo que elimina la necesidad de herramientas y evita la desconexión accidental debido a la vibración. El conector es del tipo estándar de tuerca fija (opción -02), lo que significa que la tuerca es cautiva y no se puede quitar. Para aplicaciones que requieren una tuerca extraíble, la opción -03 está disponible en otros modelos, pero el 146054-40-05-02-05 se especifica con la configuración estándar.
Aplicaciones previstas
El 146054-40-05-02-05 es ideal para los siguientes entornos industriales y tipos de maquinaria, particularmente donde se requiere un mayor alcance:
Grandes compresores de amoníaco anhidro en ciclos de refrigeración, producción de fertilizantes y plantas petroquímicas, donde el eje está profundamente empotrado dentro de una fundición de paredes gruesas y el vapor de amoníaco puede condensarse y corroer las sondas convencionales.
Agitadores y mezcladores de reactores químicos con paredes de carcasa gruesas, que manejan lodos ácidos, alcalinos o salinos, donde los extremos de pH atacarían los materiales de sonda estándar y donde la sonda debe atravesar un espacio libre sustancial.
Bombas centrífugas de alta presión en refinerías y servicios costa afuera, donde los fluidos de proceso pueden contener sulfuro de hidrógeno o gas amargo, y el saliente de montaje está alejado de la superficie del eje.
Alojamientos de cojinetes de turbinas de gas y turbinas de vapor con puertos de acceso profundo, donde el eje está ubicado lejos de la carcasa externa, y hay neblina de aceite y altas temperaturas, pero los gases corrosivos están confinados en el extremo frontal.
Compresores grandes en estaciones de procesamiento de gas natural y de tuberías, donde el gas de proceso puede contener agua y CO₂, formando ácido carbónico, y el espesor de la carcasa requiere una sonda extendida.
Propulsión marina y maquinaria auxiliar en barcos y plataformas marinas, donde prevalecen la niebla salina y el aire húmedo, pero la salida del cable trasero puede encaminarse a salas de control secas y la sonda debe atravesar una carcasa de cojinete profunda.
En todos estos casos, la tapa de cerámica garantiza que la cara sensora permanezca químicamente intacta, mientras que la caja de acero inoxidable 304 proporciona integridad estructural contra la presión y el estrés mecánico. La longitud de la carcasa de 4,0 pulgadas es la máxima disponible, lo que permite instalar la sonda en las carcasas más profundas sin necesidad de longitudes personalizadas no estándar, que podrían no estar disponibles en el mercado.
Desglose del código de pedido
El número de producto completo 146054-40-05-02-05 se decodifica de la siguiente manera:
Segmento de código |
Valor |
Significado |
Base |
146054 |
Sonda con tapa de cerámica 3300, rosca 3/8‑24 UNF, sin armadura |
-AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO |
40 |
Longitud total de la caja = 4,0 pulgadas (esta es la longitud máxima , solicitada en incrementos de 0,1 pulgadas) |
-CAMA Y DESAYUNO |
05 |
Longitud total del cable = 5,0 metros (16,4 pies) |
-CC |
02 |
Tipo de conector y cable = conector ClickLoc coaxial miniatura con cable estándar (sin protector de conector) |
-DD |
05 |
Aprobación de agencia = aprobaciones múltiples (CSA, ATEX, IECEx) |
Al realizar un pedido, 146054-40-05-02-05 para garantizar que se entregue la combinación correcta de longitud de caja, longitud de cable, estilo de conector y paquete de certificación. se debe utilizar la cadena completa
Recomendaciones de instalación y espacios
La instalación correcta del 146054-40-05-02-05 es esencial para un funcionamiento confiable y una vida útil máxima, particularmente dada su longitud extendida de 4,0 pulgadas. La sonda se monta enroscando la rosca 3/8‑24 UNF en un orificio roscado correspondiente en la carcasa de la máquina o en el soporte de montaje. Se deben utilizar las caras planas de la llave de 5/16 de pulgada para aplicar torsión, pero se debe tener cuidado de no apretar demasiado. La práctica recomendada es utilizar la contratuerca 04301007 opcional con orificios para cables de seguridad para asegurar la sonda contra el aflojamiento por vibración, especialmente en maquinaria de alta velocidad. Debido a que la sonda es más larga, puede ser más susceptible a vibraciones laterales si el montaje no es rígido; asegúrese de que el orificio de montaje sea perpendicular a la superficie objetivo y que la sonda esté completamente soportada.
El paso crítico es abrir la sonda. Debido a que las sondas con tapa de cerámica tienen un rango lineal desplazado en comparación con las sondas estándar 3300 XL, no se recomienda el ajuste mecánico de la separación mediante galgas de espesores. En su lugar, la sonda debe conectarse al sensor de proximidad y a una fuente de alimentación, y se debe monitorear el voltaje de CC de salida. Luego, la sonda se coloca de manera que el objetivo (superficie del eje) se encuentre dentro del rango de voltaje lineal de –4 V CC a –16 V CC. El punto medio óptimo suele ser de alrededor de –10 V CC, lo que permite una excursión bidireccional máxima para la medición de vibraciones. El instalador debe asegurarse de que la punta de la sonda nunca entre en contacto con el eje giratorio, ya que la cerámica de alúmina es frágil y se astillará o fracturará con el impacto. Dichos daños no están cubiertos por la garantía. Dada la longitud extendida, se debe tener especial cuidado durante la inserción para evitar el contacto accidental con los componentes internos.
El cable integral de 5,0 metros debe tenderse con un radio de curvatura de al menos 25,4 mm (1,0 pulgada) en cada punto. Las curvas o torceduras pronunciadas pueden deformar el dieléctrico coaxial, alterando la capacitancia y provocando errores de medición o pérdida de señal. El cable debe fijarse con bridas o abrazaderas a intervalos regulares para evitar tensiones en la unión de la sonda al cable. Cuando el cable pasa a través del conducto, asegúrese de que los extremos del conducto estén sellados adecuadamente para evitar el ingreso de humedad que podría arrastrarse a lo largo del cable y llegar a la parte posterior no sellada de la sonda.
Debido a que la parte trasera del 146054-40-05-02-05 no está sellada, se debe prestar especial atención al entorno alrededor de la salida del cable. Si el área de la máquina tiene mucha humedad, lavados ocasionales o vapores químicos, el cable debe tenderse hacia arriba y dentro de una caja de conexiones sellada o un gabinete de instrumentos. Se debe formar un circuito de goteo para evitar que los líquidos condensados fluyan a lo largo del cable y entren en la parte posterior de la sonda. Para aplicaciones donde esto no se puede garantizar, la variante 146056 completamente sellada con tubo trasero y accesorios NPT es la opción adecuada.
Calibración del sistema y consideraciones sobre el material objetivo
El sistema 3300, incluido el 146054-40-05-02-05 , se calibra en fábrica utilizando un objetivo de acero AISI 4140. Este material se selecciona como referencia porque proporciona una respuesta consistente y repetible a las corrientes parásitas. Sin embargo, muchos ejes de máquinas están hechos de diferentes aleaciones, como acero inoxidable 304, acero inoxidable 316, Inconel, titanio o superficies cromadas. Cada uno de estos materiales tiene una conductividad eléctrica y permeabilidad diferentes, lo que cambiará el factor de escala y la linealidad del sistema. Bentley Nevada ofrece servicios de calibración personalizados para materiales objetivo no estándar; el material específico debe especificarse al momento de realizar el pedido para garantizar lecturas precisas.
El error de intercambiabilidad de ±6,5 % permite el reemplazo en campo de la sonda, el cable de extensión o el sensor Proximitor sin una recalibración completa, siempre que todos los componentes sean de la misma familia del sistema y el material objetivo permanezca sin cambios. Sin embargo, para aplicaciones de protección críticas (p. ej., disparo por exceso de velocidad, alarmas de posición de empuje), se recomienda encarecidamente realizar una verificación in situ de la relación entre espacio y voltaje utilizando un micrómetro o un comparador calibrado después de la instalación. Esto garantiza que la medición del espacio absoluto sea correcta y que los puntos de ajuste de alarma y disparo estén referenciados correctamente.
Aprobaciones para áreas peligrosas y condiciones de uso seguro
El 146054-40-05-02-05 con opción de aprobación -05 está certificado para uso en atmósferas explosivas según múltiples estándares internacionales. Son aplicables las siguientes certificaciones:
CSA (cNRTLus): Seguridad intrínseca (ia) para Clase I, Zona 0; AEx/Ex ia IIC T4/T5 Ga; también Clase I, Grupos A, B, C, D; Clase II, Grupos E, F, G; Clase III. Para la Zona 2, se proporcionan clasificaciones no inflamables (nA/ec). Clasificación de temperatura T5 para ambiente –55°C a +40°C y T4 para –55°C a +80°C.
ATEX: II 1G; Ex ia IIC T5…T1 Ga; también Ex ia IIIC T90°C … T280°C Dc para atmósferas con polvo (EPL Dc).
IECEx: Ex ia IIC T5…T1 Ga; Ex nA/ec IIC T5…T1 Gc.
Los parámetros de la entidad para la seguridad intrínseca (ia) se resumen a continuación:
Parámetro de entidad |
Valor |
Ui (voltaje de entrada máximo) |
–28V |
Ii (corriente de entrada máxima) |
140 mA |
Pi (potencia de entrada máxima) |
0,91W |
Ci (capacitancia interna) |
1,5 nF |
Li (inductancia interna) |
610 µH |
Estos parámetros se aplican cuando la sonda se conecta a través de cables de extensión de Bfully Nevada a un sensor de proximidad Bfully Nevada con clasificaciones de entidad compatibles.
Las condiciones de uso seguro, tal y como se especifican en los certificados, son las siguientes:
Para instalaciones entre otras , la sonda debe instalarse de acuerdo con el plano 141092 de Bfully Nevada.
Para instalaciones nA/ec (Zona 2), el Proximitor debe instalarse de manera que sus terminales alcancen un grado de protección de al menos IP54, según el plano 140979.
Se debe observar el programa de temperatura (consulte la tabla a continuación) para garantizar que la temperatura de la superficie de la sonda no exceda la temperatura de ignición de la atmósfera de gas o polvo circundante.
Programa de temperatura para áreas peligrosas (solo sonda)
Clase de temperatura |
Rango de temperatura ambiente (solo sonda) |
LPE aplicable |
T1 |
–55°C a +232°C |
ga, gc |
T2 |
–55°C a +177°C |
ga, gc |
T3 |
–55°C a +120°C |
ga, gc |
T4 |
–55°C a +80°C |
ga, gc |
T5 |
–55°C a +40°C |
ga, gc |
T280°C (CC) |
–55°C a +232°C |
CC (polvo) |
T225°C (CC) |
–55°C a +177°C |
Corriente continua |
T170°C (CC) |
–55°C a +120°C |
Corriente continua |
T130°C (CC) |
–55°C a +80°C |
Corriente continua |
T105°C (CC) |
–55°C a +100°C |
Corriente continua |
T90°C (CC) |
–55°C a +40°C |
Corriente continua |
El 146054-40-05-02-05 por sí solo no genera un calentamiento espontáneo significativo; La clase de temperatura está determinada principalmente por la temperatura ambiente máxima en el lugar de instalación.
Limitaciones importantes y advertencias críticas
Los usuarios del 146054-40-05-02-05 deben observar estrictamente las siguientes limitaciones para garantizar un funcionamiento seguro y confiable.
La parte trasera de la sonda no está sellada herméticamente . La exposición de la salida del cable o la parte posterior de la caja de la sonda a cualquier líquido (agua, amoníaco, condensado), gas corrosivo (sulfuro de hidrógeno, cloro) o vapor cáustico provocará una rápida degradación del aislamiento de FEP, corrosión del conductor central y eventual falla eléctrica. Ésta es la restricción operativa más importante de este modelo. La salida del cable posterior debe pasar en todo momento por una zona limpia, seca y no corrosiva.
La punta de cerámica es químicamente robusta pero mecánicamente frágil. Cualquier contacto directo con el eje giratorio durante la instalación, el mantenimiento o las condiciones transitorias de la máquina pueden causar astillas, grietas o fractura completa de la tapa de alúmina. Dichos daños son catastróficos para la precisión de la medición y no están cubiertos por la garantía del producto. La sonda debe estar separada eléctricamente y los topes físicos deben usarse con sumo cuidado. Dada la longitud extendida de 4,0 pulgadas, el riesgo de contacto accidental durante la instalación es mayor; Utilice siempre una herramienta de ajuste de espacios o un eje falso para verificar el espacio libre.
La presión nominal de 34 bar (500 psi) se aplica únicamente al sello cerámico-metal del extremo frontal. No implica que todo el cuerpo de la sonda pueda soportar una presión diferencial a través de la rosca de montaje. Si la presión del proceso excede este valor, se requieren modificaciones de ingeniería personalizadas; comuníquese con Bentley Nevada para obtener ayuda.
El enganche de la rosca no debe exceder 0,563 pulgadas (14,3 mm). Las roscas internas del orificio de montaje deben cumplir con la clase de ajuste adecuada. Si el orificio de montaje es más profundo que esto, se debe utilizar un espaciador de rosca o una contratuerca para limitar la profundidad de inserción. Bentley Nevada no reemplaza las sondas bajo garantía por daños causados por un enganche excesivo de la rosca. Con un caso más largo, el riesgo de sobreinserción es notable; Mida siempre la profundidad del orificio de montaje antes de la instalación.
El radio de curvatura del cable debe mantenerse en 25,4 mm (1,0 pulgada) o más. Radios más pequeños deformarán el dieléctrico y cambiarán la impedancia característica, introduciendo errores de medición y potencialmente causando caídas intermitentes de la señal.
Para instalaciones en áreas peligrosas, se deben respetar los límites de temperatura y los parámetros de la entidad. La sonda solo debe usarse con barreras intrínsecamente seguras aprobadas o fuentes de alimentación aisladas que limiten el voltaje, la corriente y la potencia a los valores especificados.
Accesorios y Productos Complementarios
El 146054-40-05-02-05 se suministra sin protectores de conector ni armadura, pero se pueden agregar como accesorios para mejorar la protección ambiental y la robustez mecánica. La siguiente tabla enumera los accesorios pedidos comúnmente.
Número de pieza del accesorio |
Descripción |
40113‑02 |
Kit Protector de Conectores para sondas y cables de extensión; Incluye herramientas de instalación. Nota: el protector hembra (03800001) debe pedirse por separado. |
136536‑01 |
Adaptador protector de conector: permite el uso de herramientas de instalación anteriores a 1998 con conectores ClickLoc modernos de 75 Ω. |
03839410 |
Protector del conector macho triaxial de 75 Ω: se instala en el cable de extensión y se acopla con el protector del conector hembra de la sonda. |
03800001 |
Protector del conector hembra coaxial de 75 Ω: instalado en el cable de la sonda; También se utiliza en cables de extensión para proteger la conexión al sensor Proximitor. |
04301007 |
Tuerca de seguridad de sonda de 3/8‑24 con orificios para cables de seguridad: asegura la sonda en su posición y evita que se afloje debido a la vibración. |
Bfully_Manuals |
DVD para el cliente que contiene todos los manuales, notas de aplicación, firmware y guías de instalación de Bfully Nevada en varios idiomas. |
Para aplicaciones que requieren armadura de cable (protección mecánica contra abrasión o aplastamiento), se puede pedir el modelo base 146054 con la modificación 164523, pero esto no forma parte de la configuración 146054-40-05-02-05 . Si la armadura es esencial, se debe especificar un código de pedido diferente.
El 146054-40-05-02-05 representa la opción de carcasa de mayor longitud dentro de la familia de sondas con tapa cerámica 3300. La longitud -40 de 4,0 pulgadas es la máxima permitida, lo que la convierte en la opción ideal para instalaciones empotradas profundas. Hay opciones más cortas, como -08 (0,8 pulgadas), -12 (1,2 pulgadas) y -20 (2,0 pulgadas), disponibles para carcasas menos profundas. La longitud -40 proporciona el mayor alcance pero también requiere un manejo cuidadoso para evitar problemas de flexión o vibración: la frecuencia natural de la sonda es menor que las variantes más cortas, por lo que no debe usarse en aplicaciones con excitación lateral excesiva sin el soporte adecuado.
En comparación con la variante 146056, que incluye tubos traseros de acero inoxidable y accesorios NPT, el 146054-40-05-02-05 carece de sellado trasero y, por lo tanto, es menos costoso y más fácil de instalar, pero exige un ambiente trasero limpio y seco. El 146056 está completamente sellado en ambos extremos y es adecuado para condiciones de extremo trasero húmedo o corrosivo, como cuando la sonda está montada en una carcasa de bomba donde la salida del cable está sumergida en fluido de proceso.
Para requisitos de rosca métrica (M10 x 1), se debe utilizar el modelo 164517 en lugar del 146054. El modelo actual utiliza la rosca imperial 3/8‑24, que sigue siendo el estándar más común en las aplicaciones de turbomáquinas de América del Norte y muchas internacionales.
