CE281 444‑281‑000‑113 Acelerómetro piezoeléctrico

El CE281 444‑281‑000‑113 es un acelerómetro piezoeléctrico premium de la reconocida línea de productos vibro‑meter® de Meggitt, diseñado específicamente para el monitoreo de vibraciones industriales en atmósferas potencialmente explosivas donde la integridad de la señal en largas distancias, la construcción robusta y la seguridad intrínseca son primordiales. Esta versión con certificación Ex cuenta con componentes electrónicos integrados que realizan la conversión de carga a corriente integrada, lo que elimina la necesidad de un amplificador de carga externo y proporciona una salida de corriente modulada que es inherentemente inmune a la capacitancia del cable y a la interferencia electromagnética. Equipado con un conector de bayoneta resistente (MS3112E8‑3P), el CE281 444‑281‑000‑113 está diseñado para instalación permanente en áreas peligrosas donde pueden estar presentes gases, vapores o polvos inflamables, ofreciendo seguridad intrínseca (Ex ia) y protección antichispas (Ex nA) de acuerdo con los estándares internacionales más estrictos.

El sensor combina un elemento piezoeléctrico de modo de corte simétrico montado en el centro con componentes electrónicos integrados alojados en una construcción totalmente metálica herméticamente sellada. El cabezal del sensor, el tubo de protección flexible de acero inoxidable y la carcasa de la electrónica están soldados entre sí en un único conjunto hermético, proporcionando protección absoluta contra fluidos refrigerantes, lubricantes, agua, vapor, aceite, niebla salina, polvo, hongos y arena. Este diseño resistente garantiza décadas de funcionamiento confiable en entornos hostiles y peligrosos, incluidas refinerías de petróleo, plantas químicas, terminales de gas y plataformas marinas.

El CE281 444‑281‑000‑113 ofrece una sensibilidad nominal de 10 μA/g, un rango de medición dinámica de 0,0001 ga 200 g de pico y una respuesta de frecuencia de 3 Hz a 7000 Hz con una tolerancia de ≤4,5 % (mejorada con respecto a versiones anteriores). Su alta frecuencia de resonancia (típica de 25 kHz) garantiza una captura precisa de los componentes de vibración de alta frecuencia, incluidas las frecuencias de paso de cuchillas y engranajes. El cabezal del sensor funciona continuamente de –55 °C a 260 °C, mientras que la electrónica está clasificada para –40 °C a 125 °C, lo que se adapta a un amplio espectro de procesos industriales.

El conector de bayoneta (MS3112E8‑3P) proporciona una interfaz segura y de conexión rápida que se acopla con conectores de bayoneta CG134 estándar (MS3112E08‑3S), lo que simplifica la instalación y el mantenimiento en entornos de áreas peligrosas. Esta versión Ex cuenta con múltiples certificaciones internacionales, incluidas ATEX (II 1 G Ex ia IIC T6…T2 Ga y II 3 G Ex nA IIC T6…T2 Gc), IECEx, CCSAus (Clase I, División 1 y 2, Grupos A-D; Clase I, Zona 0 y 2), KGS y EA3C (Federación de Rusia), lo que la hace adecuada para implementación global en áreas clasificadas Zona 0, 1 y 2, así como Ubicaciones de División 1 y 2 en América del Norte.

Esta introducción del producto proporciona una descripción completa del CE281 444‑281‑000‑113, incluidas características clave, aplicaciones, especificaciones técnicas detalladas en forma de tabla, pautas de instalación, información para realizar pedidos y accesorios disponibles. Toda la información se deriva de la hoja de datos oficial de Meggitt (2024-2025) y refleja el compromiso de la empresa con la excelencia en ingeniería, la seguridad y la atención al cliente en entornos extremos.

Características y beneficios clave

Certificado Ex para áreas peligrosas : el CE281 444‑281‑000‑113 está aprobado para su uso en atmósferas potencialmente explosivas con múltiples certificaciones: ATEX (II 1 G Ex ia IIC T6…T2 Ga y II 3 G Ex nA IIC T6…T2 Gc), IECEx (Ex ia IIC T6…T2 Ga y Ex nA IIC T6…T2 Gc), CCSAus (Clase I, División 1 y 2, Grupos A-D Clase I, Zona 0 y 2; AEx ia/nA IIC T6…T2 Ga/Gc), KGS (Ex ia IIC T6…T2) y EA3C (0Ex ia y 2Ex nA IIC T6…T2). Esto garantiza el cumplimiento global y un funcionamiento seguro en las aplicaciones más exigentes.

Electrónica integrada integralmente : el convertidor de carga a corriente incorporado elimina los acondicionadores de señal externos, lo que reduce el costo y la complejidad del sistema. La salida de 2 cables modulada en corriente es inherentemente inmune a la capacitancia y al ruido del cable, lo que permite la transmisión de señales a larga distancia sin degradación, una característica crítica en grandes plantas industriales.

Construcción totalmente metálica soldada herméticamente : el cabezal del sensor, el tubo de protección flexible de acero inoxidable y la carcasa de los componentes electrónicos están soldados en un único conjunto hermético, impermeable al 100 % de humedad relativa, agua, vapor, aceites, niebla salina, polvo, hongos y arena. Esto garantiza décadas de funcionamiento fiable en entornos hostiles y peligrosos sin riesgo de entrada de contaminación.

Amplio rango de temperatura : el cabezal del sensor funciona de –55 °C a 260 °C continuamente (supervivencia a corto plazo hasta 290 °C), mientras que la electrónica funciona de –40 °C a 125 °C, lo que hace que el sensor sea adecuado para el monitoreo de maquinaria de alta temperatura en áreas peligrosas, como turbinas de gas y compresores.

Alta sensibilidad y amplio rango dinámico : con una sensibilidad de 10 μA/g ±5 % y un rango de medición de 0,0001 ga 200 g de pico, el sensor captura tanto vibraciones de rodamientos de bajo nivel como eventos de desequilibrio de alta amplitud. La capacidad de sobrecarga de hasta 2000 g máximo protege contra transitorios de choque.

Excelente respuesta de frecuencia : una respuesta plana de ≤4,5 % de 3 Hz a 7000 Hz (mejorada que la anterior ≤5 %), combinada con una frecuencia resonante típica de 25 kHz, permite una medición precisa tanto de la dinámica de la maquinaria de baja velocidad como de los defectos de engranajes y rodamientos de alta frecuencia.

Aislamiento integral de la carcasa : tanto el elemento sensor como los componentes electrónicos están aislados de sus carcasas, lo que evita bucles de tierra y simplifica la instalación sin superficies de montaje aisladas eléctricamente.

Baja sensibilidad transversal : la sensibilidad transversal es inferior al 3 % a 15 Hz con 5 g, lo que garantiza que el sensor responda predominantemente al eje de medición previsto y minimiza la interferencia entre ejes transversales.

Conector de bayoneta resistente : el conector de bayoneta estándar MS3112E8‑3P proporciona una interfaz segura, a prueba de vibraciones y de liberación rápida, compatible con conectores macho CG134 ampliamente disponibles (MS3112E08‑3S). Esto simplifica el reemplazo en campo y el enrutamiento de cables en áreas peligrosas.

Calibración de fábrica : la calibración dinámica a 120 Hz y un pico de 5 g garantiza la precisión desde la entrega; no se requiere calibración posterior en condiciones de uso normal, lo que reduce los costos de mantenimiento.

Aprobaciones globales : marca CE, certificación EAC, cumple con RoHS y cumple con los estándares EN 61000‑6‑2, EN 61000‑6‑4 y EN 61010‑1, lo que garantiza la idoneidad para aplicaciones industriales en todo el mundo en zonas peligrosas.

Aplicaciones

El CE281 444‑281‑000‑113 es ideal para el monitoreo de vibraciones en áreas peligrosas y entornos industriales hostiles, que incluyen:

• Industria del petróleo y el gas : monitoreo de compresores, bombas, turbinas y maquinaria alternativa en refinerías, plantas de procesamiento de gas y plataformas marinas donde hay gases inflamables presentes y se requiere protección Ex ia/Ex nA.

• Plantas Químicas y Petroquímicas – Vigilancia de reactores, mezcladores, centrífugas y ventiladores en áreas clasificadas Zona 0, 1 y 2 donde pueden ocurrir vapores o polvos explosivos.

• Generación de Energía – Medición de vibraciones en turbinas de gas y vapor, generadores y equipos auxiliares en centrales térmicas y de cogeneración con atmósferas potencialmente explosivas.

• Minería y procesamiento de minerales : monitoreo de trituradoras, molinos, transportadores y ventiladores en instalaciones de procesamiento de minerales y manejo de carbón donde hay riesgo de explosiones de polvo.

• Procesamiento farmacéutico y de alimentos : monitoreo de vibraciones en áreas de manipulación de solventes y entornos con polvo explosivo donde la seguridad intrínseca es obligatoria.

• Marino y costa afuera : sistemas de propulsión, maquinaria de cubierta y bombas de carga en buques cisterna y FPSO que operan en clasificaciones de zonas peligrosas.

• Prueba y medición en áreas peligrosas : instalaciones temporales o permanentes para validación del desempeño y mantenimiento predictivo en zonas clasificadas como Ex.

Descripción detallada de la versión Ex Bayoneta (444‑281‑000‑113)

El CE281 444‑281‑000‑113 es la variante con certificación Ex de la familia CE281 actualizada, equipada con un conector de bayoneta (MS3112E8‑3P) y aprobada para su instalación en atmósferas potencialmente explosivas. Este sensor está diseñado para cumplir con los estrictos requisitos de IEC 61508 para seguridad funcional y directivas ATEX para equipos en áreas peligrosas. La certificación Ex cubre tanto la seguridad intrínseca (Ex ia) para las Zonas 0, 1 y 2, como la antichispas (Ex nA) para la Zona 2, lo que brinda flexibilidad para diferentes clasificaciones de áreas peligrosas. Esta certificación dual permite utilizar el mismo sensor en una amplia gama de zonas Ex, simplificando el inventario y reduciendo la complejidad de la ingeniería.

La arquitectura interna del sensor consiste en un elemento piezoeléctrico de modo de corte simétrico montado en el centro hecho de material policristalino. Este diseño ofrece una excelente estabilidad, baja sensibilidad transversal y alta resistencia a la tensión de la base y a los transitorios de temperatura. La electrónica integrada convierte la carga generada por el elemento piezoeléctrico en una señal de corriente proporcional. La salida de corriente modulada (sistema de 2 cables) transporta energía al sensor y la señal del sensor a través de los mismos dos conductores, lo que simplifica el cableado y reduce los costos de instalación. Debido a que la salida es una señal de corriente, es en gran medida insensible a la capacitancia del cable y a la interferencia electromagnética, lo que permite tramos de cable de varios cientos de metros sin atenuación o degradación de la señal, una ventaja crítica en grandes complejos industriales donde los sensores pueden estar ubicados lejos de los paneles de monitoreo.

Toda la cadena de medición desde el elemento sensor hasta el conector está protegida por una construcción mecánica herméticamente sellada. El cabezal del sensor está soldado a un tubo protector flexible de acero inoxidable (1.4541), que a su vez está soldado a la carcasa de la electrónica (1.4441). Este conjunto soldado continuo garantiza que ninguna humedad, aceite o contaminantes puedan penetrar en los componentes internos. El tubo de protección está diseñado para resistir flexión repetida y tensión mecánica, lo que hace que el CE281 444‑281‑000‑113 sea adecuado para instalaciones donde el cable debe pasar a través de espacios reducidos o partes móviles en zonas peligrosas.

La carcasa de la electrónica contiene todos los circuitos de acondicionamiento de señales, incluido el convertidor de carga a corriente, el regulador de voltaje y el controlador de salida. Para instalaciones Ex, la electrónica está diseñada con barreras de seguridad intrínsecas que limitan la energía disponible para el sensor, evitando la ignición de atmósferas explosivas. La carcasa está clasificada para funcionar hasta 125 °C, lo que es adecuado para la mayoría de aplicaciones industriales donde la electrónica se puede montar de forma remota desde el cabezal del sensor caliente. El cabezal del sensor, con capacidad para 260 °C, se puede colocar directamente sobre superficies calientes de la maquinaria, mientras que la electrónica se puede ubicar en un área más fría, gracias a la longitud del cable flexible (especificada en el pedido). Esta separación de zonas térmicas extiende la vida útil y la confiabilidad general del sistema.

El conector de bayoneta (MS3112E8‑3P) está hecho de acero inoxidable y proporciona una interfaz de bloqueo positivo y conexión rápida. El mecanismo de acoplamiento de bayoneta garantiza una conexión segura resistente a las vibraciones y al mismo tiempo permite reemplazar fácilmente el cable o el sensor sin herramientas. Para aplicaciones Ex, el conector y los cables correspondientes deben ser de tipos aprobados (p. ej., conectores de bayoneta CG134 con certificación Ex adecuada) para mantener la integridad del sistema de seguridad. El cableado debe cumplir con los parámetros específicos proporcionados en los certificados Ex, incluidos los límites máximos de voltaje, corriente y capacitancia. Tenga en cuenta que las clavijas B y C del conector de bayoneta deben conectarse entre sí externamente (como se muestra en el diagrama de cableado); esto generalmente se hace en el conector correspondiente o en la caja de conexiones.

El CE281 444‑281‑000‑113 tiene doble certificación para Ex ia y Ex nA, lo que significa que se puede utilizar en la Zona 0 (atmósfera explosiva continua) con barreras de seguridad intrínsecas, así como en la Zona 2 (atmósfera explosiva ocasional) con protección antichispas. La clasificación de temperatura T6...T2 cubre una amplia gama de temperaturas de ignición, y el código T real depende de la temperatura ambiente y de los parámetros específicos del modelo. Para conocer el código T preciso y las condiciones especiales para un uso seguro, consulte los certificados Ex individuales (KEMA 04 ATEX 1055, IECEx DEK 15.0029, etc.) disponibles en Meggitt.

Esta versión de serie actualizada (que termina en 113) reemplaza la variante 112 anterior, con rendimiento mecánico y eléctrico idéntico pero códigos de pedido y documentación actualizados para alinearse con el sistema de numeración de productos actual de Meggitt. El CE281 444‑281‑000‑113 es el reemplazo directo de bayoneta Ex del 444‑281‑000‑112 anterior, lo que garantiza una intercambiabilidad total y un soporte continuo para los sistemas existentes.

Pautas de instalación y montaje

La instalación adecuada es esencial para lograr el rendimiento especificado y mantener la certificación Ex de CE281 444‑281‑000‑113. Las siguientes pautas se basan en las prácticas recomendadas de Meggitt y los requisitos de los certificados Ex aplicables:

• Montaje del cabezal del sensor : el cabezal del sensor se fija con tres pernos Allen M4×16 y tres arandelas de resorte M4. El par de apriete recomendado es de 4,5 Nm (3,3 lb‑ft). La superficie de montaje debe ser plana, limpia y libre de rebabas o pintura para garantizar un contacto total y una precarga constante. Para una respuesta óptima de alta frecuencia, se recomienda un acabado superficial de 1,6 µm (63 µin) o mejor.

• Montaje de la carcasa de los componentes electrónicos : la carcasa de los componentes electrónicos se monta utilizando cuatro pernos Allen M6×35 con arandelas de resorte M6, apretados a 15 Nm (11,1 lb-pie). La carcasa se puede fijar a un soporte, panel o estructura de máquina. Asegúrese de que la superficie de montaje sea rígida para evitar el movimiento relativo entre la carcasa y el cabezal del sensor, lo que podría provocar tensión en el cable.

• Tendido de cables : el tubo de protección flexible debe tendido con un radio de curvatura que evite torceduras o aplastamientos. Si bien en la hoja de datos no se indica un radio de curvatura mínimo específico, la práctica general para mangueras similares de acero inoxidable es mantener un radio de al menos 50 mm (2 pulgadas). Asegure el cable a intervalos regulares usando clips en forma de P o bridas para cables, pero evite apretar demasiado, ya que podría deformar la manguera. No someta el cable a flexiones repetidas en el mismo punto, ya que esto podría provocar fatiga.

• Conexiones eléctricas – Seguridad intrínseca Ex ia – Para instalaciones Ex ia, el sensor debe conectarse a través de una unidad de separación galvánica aprobada (por ejemplo, GSI127) o una barrera intrínsecamente segura que limite el voltaje y la corriente a los niveles especificados en el certificado Ex. La tensión de alimentación debe estar entre 15 y 28 VCC y la corriente de polarización entre 5 y 8 mA. La capacitancia e inductancia del cable deben estar dentro de los límites permitidos para evitar la ignición por chispa. Los pines B y C del conector de bayoneta deben conectarse entre sí externamente. Utilice únicamente cables y conectores aprobados con certificación Ex (p. ej., conectores de bayoneta CG134 con el certificado adecuado, utilizando cable K210) para mantener la integridad de la seguridad.

• Conexiones eléctricas – Ex nA Antichispas – Para instalaciones Ex nA, se aplican los mismos parámetros eléctricos básicos, pero los requisitos de barrera son menos estrictos. Sin embargo, todo el cableado debe realizarse de acuerdo con las condiciones del certificado Ex nA, incluido el uso de prensaestopas y carcasas de cables adecuados para evitar chispas durante el funcionamiento normal. Aún así, se requiere la conexión externa de los pines B y C.

• Conexión a tierra y blindaje : el aislamiento integral de la carcasa significa que ni el cabezal del sensor ni la carcasa de la electrónica están conectados eléctricamente a la señal de tierra. Esto evita bucles de tierra. Sin embargo, para instalaciones Ex, el blindaje y la conexión a tierra deben realizarse de acuerdo con los requisitos del certificado Ex, lo que normalmente implica la conexión a una tierra protectora en el panel de control. Siga las pautas del manual de instalación de los sensores de vibración CExxx y PVxxx y la documentación Ex específica.

• Consideraciones térmicas : asegúrese de que el cabezal del sensor se utilice dentro de su rango de temperatura especificado. Si el cabezal del sensor se monta en una superficie que supera los 260 °C, utilice un kit de aislamiento térmico (MA133) o un adaptador de montaje (TA102, TA104) para reducir la transferencia de calor. La carcasa de la electrónica debe mantenerse por debajo de 125 °C; si las temperaturas ambiente son más altas, proporcione enfriamiento forzado o reubique la carcasa a una zona más fría.

• Precauciones en áreas peligrosas : la instalación debe ser realizada por personal competente capacitado en prácticas Ex. Todo el cableado, prensaestopas y cajas de conexiones deben cumplir las normativas locales y las normas Ex pertinentes. El sensor y sus cables asociados deben protegerse contra daños mecánicos y ataques químicos. La inspección y el mantenimiento periódicos según los procedimientos de seguridad de la planta son obligatorios.

• Puesta en servicio : antes de energizar, verifique que todas las conexiones sean correctas y que las barreras Ex o unidades de separación estén instaladas correctamente. Realice una prueba funcional utilizando una fuente de vibración conocida para confirmar la sensibilidad y la corriente de salida. Registre la corriente de polarización y los niveles de señal para referencia futura.

Puesta en servicio y verificación

Después de la instalación, se debe verificar el CE281 444‑281‑000‑113 utilizando una fuente de vibración conocida o un calibrador portátil. La corriente de salida debe ser proporcional a la aceleración aplicada; Se puede realizar una verificación de sensibilidad aplicando un nivel g conocido y midiendo el cambio actual. La corriente de polarización debe estar entre 5 y 8 mA cuando no hay vibración. Además, verifique que el acoplamiento del conector sea seguro y que la continuidad del blindaje esté intacta. Para el monitoreo a largo plazo, se recomiendan verificaciones periódicas del sistema (por ejemplo, durante el mantenimiento de rutina) para garantizar que el sensor y la electrónica estén funcionando correctamente. En instalaciones Ex, asegúrese de que la barrera o unidad de aislamiento esté funcionando dentro de sus parámetros especificados.

Información de pedido

El CE281 444‑281‑000‑113 se solicita con la siguiente designación:

Al pedir el CE281 444‑281‑000‑113, especifique la longitud del cable requerida (si se ensambla en fábrica con una longitud específica; consulte a Meggitt para obtener longitudes personalizadas). Indique también cualquier requisito especial para el certificado Ex (por ejemplo, código T, grupo de gas específico). La documentación del certificado Ex (ATEX, IECEx, etc.) se proporciona con el producto previa solicitud.

Accesorios

Hay disponible una gama de accesorios para complementar el CE281 444‑281‑000‑113, lo que facilita la instalación, la extensión de cables y la integración del sistema en áreas peligrosas:

Nota: Al solicitar conjuntos de cables o conectores para CE281 444‑281‑000‑113, asegúrese de que estén certificados para su uso en áreas peligrosas y sean compatibles con el conector de bayoneta (MS3112E8‑3P). El conector correspondiente es del tipo bayoneta CG134 (MS3112E08‑3S) con la certificación Ex adecuada (p. ej., para uso con cable K210). Consulte siempre los certificados Ex para conocer los parámetros de seguridad específicos (tensión máxima, corriente, capacitancia, inductancia) de todo el bucle.

Eliminación y cumplimiento medioambiental

Al final de su vida útil, el CE281 444‑281‑000‑113 debe eliminarse de acuerdo con las regulaciones ambientales locales. El sensor contiene aleación INCONEL, acero inoxidable y componentes electrónicos. En la Unión Europea se aplica la Directiva sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE): la recogida selectiva y el reciclaje son obligatorios. Meggitt apoya la eliminación ambientalmente responsable y puede asesorar sobre los canales de reciclaje adecuados.