CE311 444-311-000-043 Acelerómetro piezoeléctrico

El CE311 444‑311‑000‑043 es un acelerómetro piezoeléctrico de alto rendimiento con electrónica integrada de la reconocida línea de productos vibro‑meter® de Meggitt, diseñado específicamente para el monitoreo de vibraciones industriales donde son esenciales una confiabilidad robusta y a largo plazo, una instalación simplificada y un alcance máximo del cable. Esta versión estándar, no Ex, tiene una sensibilidad de 50 μA/g y se suministra con un cable integral de 20 metros instalado de fábrica, protegido por una manguera flexible de acero inoxidable a prueba de fugas. Esta configuración lista para instalar elimina la necesidad de un conector separado en el extremo del sensor, lo que proporciona una conexión continua herméticamente sellada que es ideal para instalaciones permanentes en entornos hostiles donde la protección contra fluidos refrigerantes, lubricantes, agua, vapor y otros contaminantes es fundamental. La longitud del cable de 20 metros ofrece una flexibilidad de instalación excepcional, lo que permite montar el sensor a una distancia significativa de los componentes electrónicos de monitoreo mientras se mantiene la integridad de la señal, lo que lo hace adecuado para maquinaria muy grande, instalaciones remotas y aplicaciones donde el cable debe pasar a través de largas bandejas de cables, conductos o a través de grandes áreas de planta. El sensor ofrece una señal de salida modulada por corriente proporcional a la aceleración, con una respuesta de frecuencia de 2 Hz a 8 kHz, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de maquinaria giratoria y alternativa, desde bombas de baja velocidad hasta turbinas y cajas de engranajes de alta velocidad.

El CE311 444‑311‑000‑043 es un sensor de tipo IEPE con salida de corriente estándar de la industria que requiere una fuente de alimentación de corriente constante (5,5 a 7,5 mA) y funciona con una fuente de alimentación de 15 a 28 VCC. Proporciona una salida modulada en corriente de baja impedancia que es en gran medida insensible a la capacitancia del cable y a las interferencias electromagnéticas, lo que permite la transmisión de señales a larga distancia sin degradación. Esto es particularmente ventajoso para el cable de 20 metros, ya que la transmisión del bucle de corriente es inherentemente inmune a la capacitancia del cable, lo que permite colocar el sensor lejos del acondicionador de señal sin pérdida de calidad de la señal. La electrónica integrada incorpora blindaje interno y está aislada galvánicamente de la carcasa del sensor, lo que garantiza una inmunidad al ruido excepcional, una interferencia del bucle de tierra reducida y un rendimiento estable del voltaje de polarización. La serie actualizada (que termina en 043) presenta especificaciones de capacitancia de cable mejoradas (105 pF/m polo a polo y 200 pF/m polo a carcasa, en comparación con 200 y 400 pF/m en la versión anterior), lo que permite tendidos de cable aún más largos con una degradación de la señal reducida. Esto hace que el CE311 444‑311‑000‑043 sea especialmente adecuado para instalaciones en las que el sensor está ubicado a una distancia muy significativa de los componentes electrónicos de monitoreo, como en grandes turbinas, compresores o en áreas extensas de la planta.

El sensor está alojado en una caja de acero inoxidable herméticamente sellada (1.4441) con el cable integral protegido por una manguera de acero inoxidable (1.4541). El sensor y el tubo de protección están soldados herméticamente entre sí, creando un conjunto hermético que es impermeable al 100 % de humedad relativa, agua, vapor, aceite, atmósferas de sal marina, polvo, hongos y arena. Esta construcción robusta garantiza décadas de funcionamiento confiable en los entornos industriales más hostiles, incluidas instalaciones marinas, químicas y al aire libre.

Con una respuesta de frecuencia de –3 dB a 2 Hz, ≤±5 % de 6 Hz a 5 kHz y ≤±10 % de 5 kHz a 8 kHz, una frecuencia de resonancia nominal de 20 kHz y un rango dinámico de 0,004 g a 40 g de pico, el CE311 444‑311‑000‑043 captura vibraciones estructurales de baja frecuencia y de alta frecuencia. firmas de malla de engranajes con buena fidelidad. Su rango de temperatura de –40 °C a 125 °C, combinado con una excelente estabilidad de temperatura (±5 % en todo el rango), garantiza un funcionamiento confiable en una amplia variedad de entornos de procesos industriales. El bajo ruido del sensor y su excelente inmunidad electromagnética lo hacen ideal para monitoreo de condiciones de precisión y programas de mantenimiento predictivo, incluso con cables largos.

Esta introducción del producto proporciona una descripción completa del CE311 444‑311‑000‑043, 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 (serie actualizada CE311, 2022-2023) y refleja el compromiso de la empresa con la excelencia en ingeniería y la atención al cliente. Esta serie actualizada reemplaza la variante 042 anterior, con especificaciones de capacitancia de cable mejoradas y documentación actualizada, al tiempo que mantiene la intercambiabilidad total con los sistemas heredados.

Características y beneficios clave

Cable integral con tubo de protección de acero inoxidable – 20 metros de longitud – El cable de 20 metros (par trenzado blindado) instalado de fábrica con una manguera de acero inoxidable flexible y hermética proporciona protección mecánica, resistencia química y durabilidad excepcionales. El diseño sellado y sin conector elimina posibles puntos de falla en la interfaz del sensor, lo que garantiza la integridad de la señal a largo plazo en entornos hostiles. La longitud de 20 metros ofrece la máxima flexibilidad de instalación, lo que permite colocar el sensor lejos de la caja de conexiones o del monitor, lo que lo hace ideal para maquinaria muy grande, ubicaciones remotas o instalaciones donde el tendido de cables debe evitar obstáculos, atravesar largas distancias o seguir caminos complejos.

Alta sensibilidad y amplio rango dinámico : con una sensibilidad de 50 μA/g ±5 % y un rango dinámico de 0,004 ga 40 g de pico, el sensor captura un amplio espectro de amplitudes de vibración, desde un desgaste sutil de los rodamientos hasta eventos de desequilibrio moderado, sin saturación.

Respuesta de frecuencia extendida : el sensor ofrece un punto de –3 dB a 2 Hz, una respuesta plana de ±5 % de 6 Hz a 5 kHz y ±10 % de 5 kHz a 8 kHz, cubriendo movimientos estructurales de baja frecuencia y frecuencias de paso de cuchillas y malla de engranajes de alta frecuencia.

Bajo nivel de ruido y alta resolución : el ruido eléctrico residual es muy bajo, lo que garantiza una detección clara de vibraciones de bajo nivel. El blindaje interno y la electrónica aislada suprimen aún más las interferencias electromagnéticas, lo cual es particularmente importante con cables más largos.

Electrónica integrada (IEPE) : el convertidor de carga a corriente incorporado elimina la necesidad de un amplificador de carga externo. La interfaz de 2 cables transporta energía y señal, lo que simplifica el cableado y reduce el costo del sistema. El sensor funciona con una corriente constante de 5,5 a 7,5 mA y una tensión de alimentación de 15 a 28 VCC.

Especificaciones de capacitancia de cable mejoradas : la serie actualizada presenta una capacitancia de cable más baja (105 pF/m polo a polo y 200 pF/m polo a carcasa) en comparación con las versiones anteriores, lo que permite tendidos de cable aún más largos sin degradación de la señal y mejora la compatibilidad con barreras intrínsecamente seguras.

Caja aislada a tierra con blindaje interno : la caja del sensor está aislada eléctricamente de la señal de tierra, lo que evita bucles de tierra. Un blindaje interno mejora aún más el rechazo del ruido, asegurando una transmisión de señal limpia incluso cuando se monta en estructuras metálicas conectadas a tierra.

Construcción robusta soldada herméticamente : la carcasa y el tubo de protección de acero inoxidable soldados herméticamente brindan protección IP contra el polvo, el agua y una amplia gama de contaminantes industriales. El conjunto hermético es impermeable al 100 % de humedad relativa, agua, vapor, aceite, sal marina, polvo, hongos y arena, lo que garantiza una confiabilidad a largo plazo.

Amplio rango de temperatura de funcionamiento : el CE311 444‑311‑000‑043 funciona continuamente desde –40 °C a 125 °C, con una desviación de sensibilidad de temperatura de ±5 % en todo el rango, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que van desde ambientes exteriores fríos hasta áreas de proceso calientes.

Alta tolerancia a los impactos : con un límite de impacto de 500 g de pico (semisinusoidal, 1 ms), el sensor resiste transitorios mecánicos severos sin sufrir daños, lo que garantiza la supervivencia en entornos de maquinaria exigentes.

Baja sensibilidad a la deformación de la base : la sensibilidad a la deformación de la base es típica de solo 0,0015 g/με, lo que minimiza los errores de medición causados ​​por la deformación de la superficie de montaje.

Instalación sencilla : el cable integral está terminado con conductores volantes (codificados por colores), lo que permite la conexión directa a bloques de terminales o cajas de conexiones. El sensor se monta utilizando cuatro pernos M6 con un par recomendado de 15 N·m, lo que proporciona una fijación segura.

Calibración de fábrica : cada unidad se calibra dinámicamente en fábrica a 120 Hz y 5 g de pico; no se requiere calibración posterior en condiciones de uso normal, lo que reduce los costos de mantenimiento.

Marcado CE, EAC y compatible con RoHS : el sensor cumple con los requisitos de EMC, seguridad eléctrica y RoHS de la Unión Europea, así como con los estándares de la Unión Aduanera Euroasiática, lo que garantiza la aceptación global.

Aplicaciones

El CE311 444‑311‑000‑043 es ideal para una amplia gama de aplicaciones de monitoreo de vibraciones industriales en áreas no peligrosas, donde un cable de 20 metros proporciona el máximo alcance, que incluye:

• Bombas y compresores muy grandes : monitoreo continuo de máquinas centrífugas, alternativas y axiales de gran tamaño para detectar desequilibrios, cavitación, desgaste de cojinetes y detección de sobretensiones, especialmente cuando el sensor está montado en una máquina masiva y la caja de conexiones está ubicada a una distancia considerable.

• Ventiladores y sopladores : monitoreo del estado de sistemas HVAC, torres de enfriamiento y ventiladores de ventilación de procesos a gran escala ubicados en altura o en áreas remotas, donde el cable de 20 metros permite un enrutamiento flexible desde la carcasa del ventilador hasta un punto de terminación conveniente.

• Motores y generadores : análisis de vibraciones de grandes motores eléctricos, generadores diésel y conjuntos de turbina-generador para detectar desequilibrios, desalineaciones y defectos en los rodamientos del rotor, con el monitor ubicado lejos de la máquina debido a limitaciones de espacio o de seguridad, a menudo en una sala de control.

• Cajas de engranajes y transmisiones por engranajes : medición de alta frecuencia para la detección de fallas en engranajes y cojinetes en cajas de engranajes industriales, donde el sensor puede montarse en un espacio confinado y el cable encaminarse a un panel de control o estación central de monitoreo.

• Turbinas (gas, vapor, hidráulica) : monitoreo de la vibración de la carcasa y la carcasa de los cojinetes en aplicaciones de generación de energía y accionamiento mecánico, que a menudo requieren tramos de cables muy largos desde el pedestal de la turbina hasta la sala de control, que a veces superan los 20 m.

• Máquinas herramienta grandes : monitoreo de vibraciones de máquinas CNC grandes y husillos pesados ​​para mantenimiento predictivo, donde el sensor está montado en el cabezal de la herramienta y la electrónica está alojada en un gabinete a cierta distancia.

• Prueba y medición : instalaciones permanentes o temporales para validación del rendimiento, análisis modal y resolución de problemas, donde se requiere flexibilidad en la colocación de sensores en largas distancias.

• Fábricas de papel, acero y cemento : monitoreo de entornos hostiles de rodillos, trituradoras, transportadores y maquinaria de fundición continua, donde los sensores a menudo se montan en áreas polvorientas y calientes y el cable debe encaminarse a una caja de conexiones limpia y accesible, lo que a menudo requiere recorridos largos a través de las áreas de la planta.

• Marino y costa afuera : medición de vibraciones en sistemas de propulsión, maquinaria de cubierta y equipos auxiliares, donde son comunes los largos tendidos de cables entre los espacios de máquinas y el puente o la sala de control de motores, que a veces superan los 20 m.

• Monitoreo general de condiciones industriales : cualquier maquinaria giratoria o alternativa en fábricas, plantas de energía e instalaciones de procesamiento muy grandes que requieran datos de vibración confiables y rentables con enrutamiento de cables flexible a lo largo de distancias significativas, sin necesidad de cables de extensión ni conectores adicionales.

Descripción detallada de la versión estándar (444‑311‑000‑043)

El CE311 444‑311‑000‑043 es la variante estándar, no Ex, de la familia CE311 actualizada, con una sensibilidad de 50 μA/g y un rango de temperatura de –40 °C a 125 °C. Se suministra con un cable integral de 20 metros protegido por una manguera flexible de acero inoxidable, terminado con cables voladores para conexión directa. Está diseñado para instalación permanente en entornos industriales comunes donde se requiere una solución robusta, sellada y sin conectores, y donde la distancia entre el sensor y el punto de terminación es significativa (hasta 20 m). La longitud de 20 metros es la opción de cable estándar más larga para el CE311 y es la opción preferida para máquinas muy grandes, sistemas de monitoreo centralizados e instalaciones donde el sensor debe ubicarse lejos del acondicionador de señal, como en grandes plantas de energía, acerías o plataformas marinas. Esta serie actualizada (que termina en 043) reemplaza la variante 042 anterior, con rendimiento mecánico y eléctrico idéntico pero especificaciones de capacitancia de cable mejoradas (105 pF/m en lugar de 200 pF/m polo a polo) y documentación y códigos de pedido actualizados para alinearse con el sistema de numeración de productos actual de Meggitt.

El sensor está construido alrededor de un elemento de medición piezoeléctrico simétrico en modo de corte que utiliza material policristalino. El paquete electrónico integrado, alojado dentro de la carcasa del sensor, 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. 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. El cable de 20 metros agrega aproximadamente 2,1 nF de polo a polo y 4,0 nF de polo a carcasa, lo que está dentro de las capacidades del bucle de corriente y no afecta el rendimiento del sensor. La capacitancia del cable más baja de la serie actualizada mejora aún más esta capacidad, permitiendo extensiones de cable aún más largas sin afectar la respuesta de frecuencia del sensor ni introducir cambios de fase adicionales.

El diseño con aislamiento a tierra garantiza que la caja del sensor y la base de montaje estén eléctricamente aisladas de la señal a tierra, evitando bucles de tierra. El blindaje interno y la electrónica aislada atenúan aún más las interferencias electromagnéticas, lo que garantiza una transmisión de señal limpia incluso en entornos con campos eléctricos fuertes.

La construcción mecánica cuenta con una carcasa de acero inoxidable soldada herméticamente (1.4441) que proporciona una protección robusta. El cable integral está soldado al sensor en fábrica, creando un sello continuo y hermético que evita la entrada de humedad y garantiza confiabilidad a largo plazo. El cable es un cable blindado de par trenzado y la manguera flexible de acero inoxidable (1.4541) ofrece una protección sólida contra la abrasión, el corte y el ataque químico. El cable está terminado con conductores móviles (codificados por colores) que permiten el cableado directo a bloques de terminales o cajas de conexiones, eliminando la necesidad de un conector intermedio que podría ser un posible punto de falla.

La interfaz de montaje consta de cuatro pernos Allen M6×35 (acero 12.9) con cuatro arandelas de acero para resortes M6. El par de montaje recomendado es de 15 N·m (11,1 lb‑ft), lo que garantiza un acoplamiento adecuado y una respuesta óptima de alta frecuencia. El sensor está diseñado para montarse en superficies planas y limpias para lograr la respuesta de frecuencia y sensibilidad especificadas.

El CE311 444‑311‑000‑043 está calibrado de fábrica a 120 Hz y un pico de 5 g a 23 °C, con una sensibilidad verificada dentro del ±5 % de los 50 μA/g nominales. No se requiere calibración posterior en condiciones de uso normal, pero se recomienda una verificación periódica (por ejemplo, cada 2 a 5 años) para aplicaciones críticas.

Esta versión estándar (no Ex) no está certificada para su uso en áreas peligrosas. Para dichas aplicaciones, se encuentran disponibles versiones con certificación Ex (por ejemplo, 444‑311‑000‑113 con cable de 3 m, 123 con 6 m), con certificaciones de seguridad intrínseca (Ex ia), antichispas (Ex nA) o protección contra ignición de polvo (Ex ID).

La longitud del cable de 20 metros ofrece la máxima flexibilidad para instalaciones donde el sensor debe montarse lejos de la caja de conexiones, como en maquinaria giratoria muy grande, en áreas de difícil acceso o donde el cableado debe seguir largos recorridos a través de la infraestructura de la planta. La manguera de acero inoxidable garantiza que el cable permanezca protegido incluso si se expone a tensiones mecánicas, altas temperaturas o productos químicos, y la capacitancia mejorada del cable garantiza la integridad de la señal en toda su longitud.

Pautas de instalación y montaje

La instalación adecuada es esencial para lograr el rendimiento especificado del CE311 444‑311‑000‑043. Las siguientes pautas se basan en las prácticas recomendadas de Meggitt:

• Preparación de la superficie de montaje : la superficie de montaje debe ser plana, lisa y limpia. Se deben eliminar todas las rebabas, pintura o corrosión para garantizar un contacto total entre la base del sensor y la superficie de la máquina. Se recomienda un acabado superficial de 1,6 µm (63 µin) o mejor para una respuesta óptima de alta frecuencia.

• Pernos y arandelas : utilice los pernos Allen M6×35 (acero 12,9) y las arandelas de acero para resortes M6 (DIN 7980) suministrados. Aplique el par recomendado de 15 N·m (11,1 lb‑ft) de manera uniforme en los cuatro pernos. No apriete demasiado, ya que esto puede dañar las roscas o la carcasa del sensor.

• Orientación y alineación : el sensor es sensible a lo largo de su eje principal (marcado en la carcasa). Alinear el sensor de manera que el eje principal coincida con la dirección de la vibración a medir (axial, radial o tangencial). Consulte el manual de instalación para obtener diagramas de orientación detallados.

• Enrutamiento y terminación del cable : el cable integral está protegido por una manguera flexible de acero inoxidable. Tienda el cable con un radio de curvatura mínimo para evitar tensiones y daños internos (recomendado > 50 mm). Para un cable de 20 metros, asegúrese de que el cable no esté sujeto a una tensión excesiva ni a dobleces pronunciados. Asegure el cable a intervalos usando clips en P o bridas para cables, pero evite apretar demasiado, ya que podría deformar la manguera. Los cables volantes están codificados por colores; conéctelos al suministro de corriente constante del sistema de monitoreo y a la entrada de señal de acuerdo con el diagrama de cableado. El blindaje del cable debe estar conectado a tierra en un extremo (normalmente en el sistema de monitoreo) para minimizar la interferencia electromagnética.

• Conexiones eléctricas : el sensor requiere una fuente de alimentación de corriente constante de 5,5 a 7,5 mA y una tensión de alimentación de 15 a 28 VCC. La señal se mide como el componente de corriente CA en el nivel de polarización. Asegúrese de que el sistema de monitoreo proporcione el acondicionamiento de señal adecuado (p. ej., conversión de corriente a voltaje y filtrado de paso alto). El blindaje del cable debe estar conectado a tierra en un extremo.

• Conexión a tierra : la base del sensor está aislada de la señal a tierra, por lo que la superficie de montaje puede tener cualquier potencial sin afectar la señal. Sin embargo, el blindaje del cable debe estar conectado a tierra en un extremo para minimizar la interferencia electromagnética. Siga las prácticas de conexión a tierra recomendadas en el manual de instalación del sistema.

• Consideraciones térmicas : el sensor está clasificado para funcionamiento continuo hasta 125 °C. Si la superficie de montaje excede esta temperatura, use un adaptador de aislamiento térmico (por ejemplo, MA133) o monte el sensor de forma remota con una varilla de extensión. Asegúrese de que la manguera del cable no pase sobre superficies calientes que excedan sus límites de material.

• Protección contra daños físicos : en entornos hostiles, proteja el sensor y el cable contra impactos, abrasión y ataques químicos. La manguera de acero inoxidable proporciona una protección sustancial, pero es posible que se requieran conductos o cubiertas protectoras adicionales en condiciones extremas.

• Precauciones en áreas peligrosas : esta versión estándar no tiene certificación Ex; por lo tanto, no debe utilizarse en atmósferas potencialmente explosivas. Para dichas áreas, utilice las versiones con certificación Ex y siga los requisitos de instalación específicos de los certificados Ex.

Puesta en servicio y verificación

Después de la instalación, se debe verificar el CE311 444‑311‑000‑043 utilizando una fuente de vibración conocida (por ejemplo, un agitador portátil o un acelerómetro de referencia) o comparándolo con un sensor que se sepa que está en buen estado. La corriente de polarización debe medirse para confirmar que se encuentra dentro del rango especificado de 5,5 a 7,5 mA. Se debe verificar que la señal de CA tenga la sensibilidad adecuada; un nivel de aceleración conocido (por ejemplo, 1 ga 80 Hz) debería producir el cambio de corriente de salida esperado (50 μA/g). También verifique que la señal esté libre de ruido excesivo y que el corte de baja frecuencia sea apropiado para la medición prevista. Para un monitoreo a largo plazo, se recomiendan verificaciones periódicas del sistema durante el mantenimiento de rutina. Con un cable de 20 metros, preste atención a cualquier atenuación de la señal o captación de ruido; la transmisión del bucle de corriente y la baja impedancia de salida deberían garantizar la integridad de la señal incluso en esta longitud.

Información de pedido

El CE311 444‑311‑000‑043 se pide con la siguiente designación:

Nota: Esta serie actualizada (que termina en 013, 023, 033, 043, 113, 123) reemplaza la serie heredada (012, 022, 032, 042, 112, 122). La nueva serie presenta especificaciones de capacitancia de cable mejoradas y documentación actualizada. Las versiones Ex cuentan con certificación de seguridad intrínseca (Ex ia), antichispas (Ex nA) o protección contra ignición de polvo (Ex ID).

Accesorios

Hay disponible una gama de accesorios para complementar el CE311 444‑311‑000‑043, incluidos adaptadores de montaje, conectores, cajas de conexiones y unidades de separación galvánica.

Nota: Para instalaciones Ex, utilice únicamente conectores, cables y barreras certificados como se especifica en los certificados Ex correspondientes.

Eliminación y cumplimiento medioambiental

Al final de su vida útil, el CE311 444‑311‑000‑043 debe eliminarse de acuerdo con las regulaciones ambientales locales. El sensor contiene acero inoxidable, componentes electrónicos y materiales piezoeléctricos; el cable contiene conductores metálicos y aislamiento. 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 brindar orientación sobre los canales de reciclaje adecuados.