CE311 444-311-000-113 Acelerómetro piezoeléctrico

El CE311 444‑311‑000‑113 es un acelerómetro piezoeléctrico premium con certificación Ex y electrónica integrada de la reconocida línea de productos vibro‑meter® de Meggitt, diseñado específicamente para el monitoreo de vibraciones industriales en atmósferas potencialmente explosivas donde se requiere seguridad intrínseca y un conjunto de cable sellado y robusto es esencial para una transmisión de señal confiable. Esta versión con certificación Ex presenta una sensibilidad de 50 μA/g y se suministra con un cable integral de 3 metros instalado de fábrica, protegido por una manguera flexible de acero inoxidable a prueba de fugas, terminada con cables voladores para cableado directo. 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 áreas peligrosas donde la protección contra fluidos refrigerantes, lubricantes, agua, vapor y otros contaminantes es fundamental, y donde la distancia desde el sensor a la caja de conexiones es relativamente corta. 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 en refinerías de petróleo, plantas químicas, terminales de gas, plataformas marinas y otros entornos peligrosos donde puede haber gases o polvo explosivos.

El CE311 444‑311‑000‑113 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. 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. Para instalaciones Ex ia, el sensor debe conectarse a través de una barrera intrínsecamente segura o unidad de aislamiento galvánico aprobada que limite el voltaje, la corriente y la energía a niveles que no puedan encender la atmósfera explosiva, de acuerdo con los parámetros especificados en los certificados Ex. La serie actualizada (que termina en 113) presenta especificaciones de capacitancia de cable mejoradas (105 pF/m polo a polo y 200 pF/m polo a carcasa) en comparación con las versiones anteriores, lo que mejora la compatibilidad con barreras intrínsecamente seguras y permite tendidos de cable más largos sin degradación de la señal.

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 en zonas peligrosas.

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 444‑311‑000‑113 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 sensor cuenta con las certificaciones ATEX (KEMA 04 ATEX 1055) e IECEx (IECEx DEK 15.0029) para Ex ia IIC T6…T3 Ga, así como certificaciones CCSAus, KGS y Ex nA y Ex ID (protección contra ignición de polvo por carcasa). Esto convierte al CE311 444‑311‑000‑113 en una opción versátil y compatible a nivel mundial para grupos de gases IIC, entornos polvorientos y una amplia clasificación de temperatura.

Esta introducción del producto proporciona una descripción completa del CE311 444‑311‑000‑113, 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 (serie actualizada CE311, 2022-2023) y refleja el compromiso de la empresa con la excelencia en ingeniería y la seguridad en entornos extremos.

Características y beneficios clave

Certificado Ex para áreas peligrosas : el CE311 444‑311‑000‑113 está aprobado para su uso en atmósferas potencialmente explosivas con múltiples certificaciones: ATEX (KEMA 04 ATEX 1055) e IECEx (IECEx DEK 15.0029) para Ex ia IIC T6…T3 Ga (zonas de gas 0, 1, 2); CCSAus (Clase I, División 1, Grupos A, B, C, D; Clase I, Zona 0); KGS (Ex ia IIC T6…T3); Ex nA (antichispas, Zona 2) según LCIE 09 ATEX 1047 X e IECEx LCI 10.0021X; y Ex ID (protección contra ignición de polvo mediante gabinete, KGS 20‑GA4BO‑0464X). Esto garantiza el cumplimiento global para las áreas peligrosas más severas, incluidas la Zona 0 y la Zona 20.

Cable integral con tubo de protección de acero inoxidable – 3 metros de longitud – El cable de 3 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 y peligrosos. La longitud de 3 metros es ideal para instalaciones donde el sensor se monta cerca de los componentes electrónicos de monitoreo, como en compresores, bombas o turbinas pequeñas en áreas peligrosas.

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.

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 444‑311‑000‑113 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 444‑311‑000‑113 es ideal para el monitoreo de vibraciones de uso general en áreas peligrosas (gas, polvo y minería) donde se requiere seguridad intrínseca y es suficiente un cable integral robusto de 3 metros, que incluye:

• 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 (grupo IIC) y el sensor se monta cerca del monitor o de la caja de conexiones.

• Plantas Químicas y Petroquímicas : Vigilancia de reactores, mezcladores, centrífugas y ventiladores en áreas clasificadas Zona 0, 1 y 2 donde pueden ocurrir vapores explosivos, con el cable del sensor encaminado a una caja de conexiones segura.

• Procesamiento farmacéutico y de alimentos : monitoreo de vibraciones en áreas de manipulación de solventes y ambientes con polvo explosivo (por ejemplo, azúcar, harina, almidón) donde la seguridad intrínseca es obligatoria.

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

• 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.

• Aguas residuales y biogás : monitoreo de bombas, sopladores y mezcladores en plantas de biogás e instalaciones de tratamiento de aguas residuales donde puede haber metano o sulfuro de hidrógeno.

• Prueba y medición en áreas peligrosas : instalaciones permanentes para validación del rendimiento y mantenimiento predictivo en zonas clasificadas como Ex, donde el cable integral simplifica la instalación y reduce las posibles rutas de fuga.

Descripción detallada de la versión Ex (444‑311‑000‑113)

El CE311 444‑311‑000‑113 es la variante con certificación Ex de la familia CE311 actualizada, con una sensibilidad de 50 μA/g, un rango de temperatura de –40 °C a 125 °C y un cable integral de 3 metros. Está diseñado para instalación permanente en áreas peligrosas donde se requiere seguridad intrínseca (Ex ia) o protección antichispas (Ex nA), y donde se necesita una solución robusta, sellada y sin conectores. 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 3 metros agrega una capacitancia mínima (aprox. 0,315 nF polo a polo, 0,6 nF polo a carcasa) y está dentro de la capacidad de accionamiento del bucle de corriente y los límites de las barreras de seguridad intrínsecas.

Para instalaciones Ex ia, el sensor debe conectarse a través de una barrera intrínsecamente segura o una unidad de aislamiento galvánico aprobada que limite el voltaje, la corriente y la energía a niveles que no puedan encender la atmósfera explosiva. La barrera debe cumplir con los parámetros especificados en el certificado Ex (KEMA 04 ATEX 1055 e IECEx DEK 15.0029). El sensor en sí está diseñado con protección interna para garantizar que, en condiciones de falla, la energía permanezca por debajo de los umbrales de ignición. Los parámetros de seguridad intrínsecos (p. ej., tensión máxima Ui, corriente Ii, potencia Pi, capacitancia Ci, inductancia Li) se proporcionan en el certificado y deben respetarse al diseñar el bucle. La capacitancia del cable de 3 metros es pequeña y normalmente está dentro de los límites. La serie actualizada presenta una capacitancia de cable más baja, lo que facilita aún más el cumplimiento de los requisitos de barrera.

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 y una fuente de fugas en zonas Ex. La longitud de 3 metros es una opción práctica para muchas instalaciones donde el sensor está montado en una máquina y la caja de conexiones está cerca.

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 CE311 444‑311‑000‑113 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 relacionadas con la seguridad.

Esta versión Ex está certificada para el grupo de gases IIC, clases de temperatura T6 a T3, cubriendo un amplio espectro de temperaturas de ignición. Además, cuenta con la certificación Ex nA para Zona 2 y Ex ID para protección contra ignición de polvo por gabinete (para Corea del Sur), lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones peligrosas, incluidos entornos con polvo. El sensor es adecuado para la Zona 0 (atmósfera de gas explosiva continua) y proporciona seguridad intrínseca para las áreas más peligrosas.

Pautas de instalación y montaje

La instalación adecuada es esencial para lograr el rendimiento especificado y mantener la certificación Ex del CE311 444‑311‑000‑113. Las siguientes pautas se basan en las prácticas recomendadas de Meggitt y los requisitos de los certificados Ex aplicables:

• 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 de cables – Requisitos Ex – 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). Asegure el cable a intervalos usando clips en P o bridas para cables, pero evite apretar demasiado, ya que podría deformar la manguera. Todos los prensaestopas y cajas de conexiones en áreas peligrosas deben tener certificación Ex e instalarse de acuerdo con las regulaciones locales. Los cables volantes están codificados por colores; conéctelos al suministro de corriente constante y a la entrada de señal del sistema de monitoreo, preferiblemente a través de una caja de conexiones certificada. 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 – Seguridad intrínseca – El sensor debe conectarse a través de una barrera intrínsecamente segura o una unidad de aislamiento galvánico aprobada (por ejemplo, GSI127) que limite el voltaje, la corriente y la potencia a los valores especificados en el certificado Ex (KEMA 04 ATEX 1055 / IECEx DEK 15.0029). La barrera debe estar ubicada en el área segura o estar certificada para su instalación en el área peligrosa. La tensión de alimentación debe estar entre 15 y 28 VCC y la corriente debe estar entre 5,5 y 7,5 mA. 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). La capacitancia e inductancia total del cable deben estar dentro de los límites permitidos para evitar la ignición por chispa. Consulte el certificado para conocer parámetros específicos (Ui, Ii, Pi, Ci, Li) y condiciones especiales para un uso seguro.

• 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 (generalmente en el sistema de monitoreo) para minimizar la interferencia electromagnética. Siga las prácticas de conexión a tierra recomendadas en el manual de instalación del sistema y los requisitos del certificado Ex.

• Consideraciones térmicas : el sensor está clasificado para funcionamiento continuo hasta 125 °C. La clase de temperatura T6…T3 depende de la temperatura ambiente y de la temperatura de la superficie; Asegúrese de que la temperatura máxima de la superficie no exceda el límite permitido para el código T específico. Si la superficie de montaje supera los 125 °C, utilice un adaptador de aislamiento térmico (p. ej., MA133) o monte el sensor de forma remota. 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 : 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. El certificado Ex incluye condiciones especiales para un uso seguro (por ejemplo, el sensor debe usarse con una barrera certificada y el cable debe estar asegurado para evitar tensiones).

• Puesta en servicio : antes de energizar, verifique que todas las conexiones sean correctas, que la barrera Ex esté instalada correctamente y que el enrutamiento del cable no someta el conector a una tensión excesiva. Realice una prueba funcional utilizando una fuente de vibración conocida para confirmar la sensibilidad y la corriente de polarización. Registre la corriente de polarización y los niveles de señal para referencia futura.

Puesta en servicio y verificación

Después de la instalación, el CE311 444‑311‑000‑113 debe verificarse utilizando una fuente de vibración conocida (por ejemplo, un agitador portátil o un acelerómetro de referencia) o comparándolo con un sensor 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. En instalaciones Ex, verifique que la barrera esté funcionando dentro de sus parámetros especificados. Para un monitoreo a largo plazo, se recomiendan verificaciones periódicas del sistema durante el mantenimiento de rutina.

Información de pedido

El CE311 444‑311‑000‑113 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 444‑311‑000‑113, 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 444‑311‑000‑113 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.