Acelerómetro piezoeléctrico CE620 444-620-000-011-A2-B100

El CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 es un acelerómetro piezoeléctrico premium con electrónica integrada de la distinguida línea de productos vibro‑meter® de Meggitt, diseñado específicamente para el monitoreo de vibraciones de uso general en atmósferas potencialmente explosivas donde se requiere seguridad intrínseca. Esta versión con certificación Ex, con una sensibilidad de 100 mV/g, está diseñada para instalación en áreas peligrosas clasificadas como Zona 0, 1 o 2 (gas) y Zona 20, 21 o 22 (polvo), ofreciendo protección de seguridad intrínseca (Ex ia) según los estándares internacionales más estrictos. El sensor ofrece una señal de salida de voltaje proporcional a la aceleración, con un rango dinámico de ±80 gy es ideal para la protección continua de maquinaria y monitoreo de condición en refinerías de petróleo, plantas químicas, terminales de gas y otros entornos explosivos.

El CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 incorpora un elemento sensor piezoeléctrico con electrónica integrada (IEPE – Integrated Electronics Piezo Electric) que convierte la carga generada por el elemento en una señal de voltaje de baja impedancia. Esta señal se transmite a través de un cable blindado estándar de 2 hilos, que simultáneamente proporciona energía al sensor y transporta la señal de vibración de CA superpuesta a un voltaje de polarización de CC. El sensor requiere una fuente de alimentación de corriente constante (0,5 a 8 mA) y funciona con una fuente de alimentación de 18 a 30 VCC, lo que lo hace compatible con la mayoría de los sistemas de monitoreo industriales. Los componentes electrónicos integrados están aislados a tierra de la carcasa, lo que garantiza una excelente inmunidad al ruido y un rendimiento estable del voltaje de polarización, incluso en entornos eléctricamente ruidosos.

El CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 está alojado en una carcasa de acero inoxidable resistente y herméticamente sellada con un índice de protección IP67, que proporciona protección total contra el polvo, el agua y otros contaminantes. Su diseño compacto y opciones de montaje versátiles (con pernos adaptadores suministrados para roscas M8×1,25, M8×1 y 1/4‑28UNF) permiten una fácil instalación en una amplia gama de superficies de maquinaria. El sensor cuenta con un conector tipo MIL‑C/DTL‑5015 de 2 pines, que se acopla con una variedad de conjuntos de cables adecuados para áreas peligrosas (con certificación Ex adecuada y barreras limitadoras de corriente).

La versión Ex (opción A2) está certificada para seguridad intrínseca con un rango de temperatura reducido de –55 °C a 115 °C, en comparación con el límite superior de 140 °C de la versión estándar, para cumplir con las restricciones térmicas del método de protección Ex ia. El sensor cuenta con las certificaciones ATEX (Baseefa 16 ATEX 0027 X) e IECEx (IECEx BAS 16.0030X) para Ex ia IIC T4 Ga y Ex ia IIIC T135°C Da, lo que lo hace adecuado para su uso en grupos de gases IIC (incluidos hidrógeno y acetileno) y grupos de polvo IIIC (polvos conductores). La certificación CCSAus de América del Norte está pendiente, lo que garantiza el cumplimiento futuro para instalaciones en EE. UU. y Canadá.

Con una respuesta de frecuencia de 2 Hz a 10 kHz (±5 %) y una frecuencia de resonancia nominal de 18 kHz, el CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 captura tanto la dinámica de la maquinaria de baja frecuencia como las firmas de paso de pala y malla de engranajes de alta frecuencia. Su desviación de sensibilidad a la temperatura es de ±5 % en el rango de –55 a 115 °C, lo que garantiza un rendimiento confiable en entornos térmicos hostiles.

Esta introducción del producto proporciona una descripción completa del CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100, 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 (versión anterior CE620, 2020) 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 CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 está aprobado para su uso en atmósferas potencialmente explosivas con certificaciones ATEX (Baseefa 16 ATEX 0027 X) e IECEx (IECEx BAS 16.0030X) para Ex ia IIC T4 Ga (zonas de gas 0, 1, 2) y Ex ia IIIC. T135°C Da (zonas de polvo 20, 21, 22). La certificación CCSAus está pendiente, lo que garantiza el cumplimiento futuro para las instalaciones de América del Norte.

Electrónica integrada (IEPE) : el convertidor de carga a voltaje incorporado elimina la necesidad de un amplificador de carga externo, proporcionando una salida de voltaje de baja impedancia compatible con los sistemas de adquisición de datos estándar. La interfaz de 2 cables simplifica el cableado y reduce los costos de instalación, mientras que las barreras de seguridad intrínsecas garantizan un funcionamiento seguro en atmósferas explosivas.

Alta sensibilidad y amplio rango dinámico : con una sensibilidad de 100 mV/g ±5 % y un rango dinámico de ±80 g, el sensor captura tanto vibraciones de rodamientos de bajo nivel como eventos de amplitud de moderada a alta. La alta capacidad de sobrecarga (límite de impacto de 7000 g) garantiza la supervivencia en situaciones transitorias mecánicas severas.

Excelente respuesta de frecuencia : una respuesta plana de ±5 % de 2 Hz a 10 kHz, combinada con una frecuencia de resonancia nominal de 18 kHz, permite una medición precisa de maquinaria de baja velocidad, turbinas de alta velocidad y vibraciones de cajas de engranajes.

Caja aislada a tierra : la base y la caja del sensor están eléctricamente aisladas de la señal a tierra, lo que evita bucles de tierra y garantiza una transmisión de señal limpia en entornos industriales eléctricamente ruidosos. Esta característica es particularmente beneficiosa en instalaciones Ex donde pueden existir múltiples puntos de tierra.

Amplio rango de temperatura de funcionamiento (versión Ex) : el CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 funciona continuamente desde –55 °C a 115 °C, con una desviación mínima de sensibilidad inducida por la temperatura (±5 % típica), lo que lo hace adecuado para aplicaciones que van desde entornos exteriores fríos hasta áreas de proceso moderadamente calientes.

Protección robusta IP67 : la carcasa de acero inoxidable herméticamente sellada brinda protección total contra el polvo, la inmersión en agua y una amplia gama de contaminantes industriales, lo que garantiza confiabilidad a largo plazo en entornos hostiles.

Bajo ruido eléctrico : el ruido eléctrico residual es de solo 0,1 mg (máximo), lo que garantiza una alta relación señal-ruido para mediciones precisas de vibraciones de bajo nivel. La sensibilidad electromagnética es excepcionalmente baja, 50 μg/gauss.

Protección de polaridad invertida : el sensor está protegido contra conexiones de alimentación invertidas accidentales, lo que evita daños durante la instalación o el mantenimiento.

Fácil montaje : suministrado con tres pernos adaptadores (M8×1,25, M8×1 y 1/4‑28UNF), el sensor se puede montar directamente en una variedad de tamaños de rosca sin adaptadores adicionales. La rosca externa (1/4‑28UNEF‑2A o 5/8‑24UNEF‑2A) garantiza una fijación segura.

Calibración de fábrica : cada unidad se calibra dinámicamente en fábrica; no se requiere calibración posterior en condiciones de uso normal, lo que reduce los costos de mantenimiento.

Marcado CE y compatible con RoHS : el CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 cumple con los estándares ambientales y de seguridad de la Unión Europea, lo que garantiza la aceptación global.

Aplicaciones

El CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 es ideal para el monitoreo de vibraciones en áreas peligrosas (atmósferas explosivas de gas y polvo) donde se requiere seguridad intrínseca, incluyendo:

• 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).

• 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.

• 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.

• Minería y procesamiento de minerales : monitoreo de trituradoras, molinos, transportadores y ventiladores en instalaciones de procesamiento de minerales y manejo de carbón donde hay polvos combustibles presentes (grupo IIIC).

• 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 temporales o permanentes para validación del desempeño y mantenimiento predictivo en zonas clasificadas como Ex.

Descripción detallada de la versión Ex de seguridad intrínseca (444‑620‑000‑011‑A2‑B100)

El CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 es la variante con certificación Ex de la familia CE620, que presenta una sensibilidad de 100 mV/g y un rango de temperatura reducido de –55 °C a 115 °C (solicite la opción A2) para cumplir con las limitaciones térmicas de seguridad intrínseca (Ex ia). Está diseñado para el monitoreo de vibraciones de uso general en áreas peligrosas donde puede haber atmósferas explosivas de gas o polvo. El sensor está construido alrededor de un elemento sensor piezoeléctrico que genera una carga eléctrica proporcional a la aceleración. El paquete electrónico integrado, alojado dentro de la carcasa del sensor, convierte esta carga en una señal de voltaje de baja impedancia, que se transmite a través de un cable blindado de dos hilos.

La salida del sensor es una señal de voltaje que consta de un voltaje de polarización de CC (12 V nominal) y un componente de vibración de CA superpuesto a él. El voltaje de polarización proporciona un nivel de referencia y también alimenta la electrónica interna. El sensor requiere una fuente de alimentación de corriente constante externa (acondicionador IEPE) que proporciona una fuente de corriente de entre 0,5 y 8 mA (normalmente de 2 a 4 mA) y un voltaje de CC de 18 a 30 V. La fuente de corriente se conecta en serie con la línea de señal y la señal de vibración de CA se mide a través de una resistencia de carga en el sistema de monitoreo, generalmente extrayendo el componente de CA a través de un filtro de paso alto.

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 (Baseefa 16 ATEX 0027 X e IECEx BAS 16.0030X). 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.

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. Esto es fundamental en entornos industriales donde múltiples puntos de tierra pueden crear bucles de tierra, lo que genera errores de medición y ruido. El aislamiento también permite montar el sensor directamente en estructuras metálicas conectadas a tierra sin afectar la integridad de la señal.

La construcción mecánica cuenta con una carcasa de acero inoxidable soldada herméticamente que proporciona protección IP67 contra el polvo, la inmersión en agua y la corrosión. El conector del sensor es un tipo MIL‑C/DTL‑5015 circular resistente de 2 pines, que proporciona una interfaz segura y resistente a las vibraciones para las conexiones de cables. Para aplicaciones Ex, los conjuntos de cables deben seleccionarse entre aquellos que mantengan la integridad de seguridad intrínseca, generalmente aquellos con parámetros de capacitancia e inductancia de cable adecuados y, a menudo, con una sobretrenza metálica o un tubo de protección para evitar daños mecánicos.

La interfaz de montaje es una rosca externa, ya sea 1/4‑28UNEF‑2A o 5/8‑24UNEF‑2A, según la versión específica. Los pernos adaptadores suministrados permiten la conversión a roscas métricas comunes (M8×1,25 y M8×1), así como imperial 1/4‑28UNF, lo que proporciona flexibilidad para el montaje en diversas superficies de la máquina. El sensor está diseñado para montarse directamente en la superficie de la máquina mediante un perno, con un par recomendado para garantizar un acoplamiento adecuado y una respuesta de alta frecuencia.

El CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 está calibrado de fábrica a una frecuencia y amplitud de referencia (normalmente 100 Hz), con una sensibilidad verificada dentro del ±5 % de los 100 mV/g nominales. La calibración se realiza utilizando un estándar de aceleración conocido y no se requiere ninguna calibración adicional durante la vida útil del sensor en condiciones normales de funcionamiento. Sin embargo, se recomienda una verificación periódica (por ejemplo, cada 2 a 5 años) para aplicaciones críticas relacionadas con la seguridad.

La versión Ex (A2) se distingue de la versión estándar (A1) por su límite superior de temperatura reducido (115 °C en lugar de 140 °C) y su certificación de seguridad intrínseca. El sensor cuenta con certificaciones ATEX e IECEx para entornos con gas y polvo, cubriendo el grupo de gases más severo IIC (hidrógeno, acetileno) y el grupo de polvo IIIC (polvos conductores). La clase de temperatura T4 (135 °C) garantiza que la temperatura de la superficie del sensor no supere los 135 °C en condiciones normales o de fallo, lo que lo hace adecuado para atmósferas con temperaturas de ignición superiores a 135 °C.

La certificación CCSAus de América del Norte está pendiente a partir de la revisión de la hoja de datos, pero se espera que el diseño cumpla con los requisitos de Clase I, División 1, Grupos A-D y Clase II, División 1, Grupos E-G, así como Clase I, Zona 0, AEx ia IIC T4 Ga. Los usuarios deben consultar el último registro de productos Ex (PL-1511) para conocer el estado de certificación actualizado.

Pautas de instalación y montaje

La instalación adecuada es esencial para lograr el rendimiento especificado y mantener la certificación Ex del CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100. 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 (o perno adaptador) 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.

• Selección de perno adaptador : el sensor se suministra con tres pernos adaptadores: uno M8×1,25, uno M8×1 y uno 1/4‑28UNF. Elija el perno que coincida con el orificio roscado de la máquina o el bloque de montaje. Si utiliza una rosca diferente, hay disponibles adaptadores de montaje opcionales (p. ej., MA122 con rosca M6).

• Aplicación de torsión : atornille el perno elegido en la base del sensor (usando la rosca 1/4‑28UNEF‑2A o 5/8‑24UNEF‑2A) y apriete al torque recomendado (generalmente 7‑10 N·m para el perno, o como se especifica en la hoja de datos de accesorios). Luego monte el sensor ensamblado en la superficie de la máquina, aplicando el torque apropiado para la rosca de la máquina (por ejemplo, 15‑20 N·m para M8). 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 conector de cables – Requisitos Ex – El sensor utiliza un conector tipo MIL‑C/DTL‑5015 de 2 pines. Para instalaciones Ex ia, el conjunto de cables debe seleccionarse entre aquellos certificados para su uso con el sensor (p. ej., EC318 con cable RADOX® o EC319 con protección a prueba de salpicaduras). El cable debe tenderse con un radio de curvatura mínimo para evitar tensiones y daños internos. El blindaje del cable debe estar conectado a tierra en un extremo (normalmente en el panel de control) para evitar interferencias electromagnéticas, pero se debe tener cuidado de no crear bucles de tierra. Todos los prensaestopas y cajas de conexiones en áreas peligrosas deben tener certificación Ex e instalarse de acuerdo con las regulaciones locales.

• 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 (Baseefa 16 ATEX 0027 X / IECEx BAS 16.0030X). 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 18 y 30 VCC y la corriente debe estar entre 0,5 y 8 mA. La señal se mide como voltaje de CA en el nivel de polarización (normalmente 12 V) a través de un condensador de desacoplamiento en el sistema de monitoreo. Asegúrese de que el sistema de monitoreo proporcione el filtrado de paso alto adecuado (generalmente con una frecuencia de corte de 0,5 a 1 Hz para la respuesta especificada del sensor). La capacitancia e inductancia del cable deben estar dentro de los límites permitidos para evitar la ignición por chispa.

• 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 – Clase de temperatura Ex : el sensor está clasificado para funcionamiento continuo hasta 115 °C, lo que garantiza que la temperatura de la superficie no exceda la clasificación T4 (135 °C) incluso en condiciones de falla. Si la superficie de montaje supera los 115 °C, utilice un adaptador de aislamiento térmico o monte el sensor de forma remota con una varilla de extensión. El conector y el cable también deben estar clasificados para la temperatura esperada; para aplicaciones Ex de alta temperatura, utilice cables con aislamiento adecuado (p. ej., RADOX® 125 o sobretrenzado metálico).

• Protección contra daños físicos : en entornos hostiles, proteja el sensor y el cable contra impactos, abrasión y ataques químicos. Utilice cubiertas protectoras o conductos si es necesario. La clasificación IP67 garantiza que el sensor sea hermético al polvo y esté protegido contra la inmersión en agua, pero aún así se recomienda la protección mecánica.

• 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 salida (voltaje de polarización). Registre el voltaje de polarización y los niveles de señal para referencia futura.

Puesta en servicio y verificación

Después de la instalación, el CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 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. Se debe medir el voltaje de polarización para confirmar que es de aproximadamente 12 V (dentro de ±1 V). 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 la salida esperada (100 mV/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.

Accesorios

Hay disponible una gama de accesorios para complementar el CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100, con atención específica a cables y barreras compatibles con Ex:

Nota: Se debe especificar la longitud del cable al solicitar cualquier conjunto de cables. Para instalaciones Ex, asegúrese de que el conjunto de cables y el conector estén certificados para el área peligrosa prevista y que los parámetros totales del bucle (capacitancia, inductancia) permanezcan dentro de los límites especificados en el certificado Ex. La barrera GSI127 es altamente recomendada para aplicaciones Ex ia para proporcionar una separación segura.

Eliminación y cumplimiento medioambiental

Al final de su vida útil, el CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 debe eliminarse de acuerdo con las normas medioambientales locales. El sensor contiene acero inoxidable, componentes electrónicos y materiales piezoeléctricos. 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.