CE281 444‑281‑000‑113 Accéléromètre piézoélectrique

Le CE281 444‑281‑000‑113 est un accéléromètre piézoélectrique haut de gamme de la célèbre gamme de produits vibro‑meter® de Meggitt, spécialement conçu pour la surveillance des vibrations industrielles dans des atmosphères potentiellement explosives où l'intégrité du signal sur de longues distances, une construction robuste et une sécurité intrinsèque sont primordiales. Cette version certifiée Ex comprend des composants électroniques intégrés qui effectuent une conversion charge-courant intégrée, éliminant ainsi le besoin d'un amplificateur de charge externe et fournissant une sortie modulée en courant qui est intrinsèquement insensible à la capacité du câble et aux interférences électromagnétiques. Équipé d'un connecteur à baïonnette robuste (MS3112E8‑3P), le CE281 444‑281‑000‑113 est conçu pour une installation permanente dans les zones dangereuses où des gaz, vapeurs ou poussières inflammables peuvent être présents, offrant à la fois une sécurité intrinsèque (Ex ia) et une protection anti-étincelles (Ex nA) selon les normes internationales les plus strictes.

Le capteur combine un élément piézoélectrique symétrique en mode cisaillement monté au centre avec une électronique intégrée intégrée, logée dans une construction entièrement métallique hermétiquement fermée. La tête du capteur, le tube de protection flexible en acier inoxydable et le boîtier électronique sont soudés ensemble en un seul ensemble étanche, offrant une protection absolue contre les liquides de refroidissement, les lubrifiants, l'eau, la vapeur, l'huile, le brouillard salin, la poussière, les champignons et le sable. Cette conception robuste garantit des décennies de fonctionnement fiable dans des environnements difficiles et dangereux, notamment les raffineries de pétrole, les usines chimiques, les terminaux gaziers et les plates-formes offshore.

Le CE281 444‑281‑000‑113 offre une sensibilité nominale de 10 μA/g, une plage de mesure dynamique de 0,0001 g à 200 g de crête et une réponse en fréquence de 3 Hz à 7 000 Hz avec une tolérance de ≤ 4,5 % (améliorée par rapport aux versions précédentes). Sa fréquence de résonance élevée (25 kHz typique) garantit une capture précise des composants de vibration haute fréquence, y compris les fréquences d'engrenage et de passage de pale. La tête du capteur fonctionne en continu de –55 °C à 260 °C, tandis que l'électronique est conçue pour –40 °C à 125 °C, s'adaptant à un large spectre de processus industriels.

Le connecteur à baïonnette (MS3112E8‑3P) fournit une interface de connexion rapide et sécurisée qui s'accouple aux connecteurs à baïonnette CG134 standard (MS3112E08‑3S), simplifiant ainsi l'installation et la maintenance dans les environnements de zones dangereuses. Cette version Ex possède plusieurs certifications internationales, notamment ATEX (II 1 G Ex ia IIC T6…T2 Ga et II 3 G Ex nA IIC T6…T2 Gc), IECEx, CCSAus (Classe I, Division 1 et 2, Groupes A‑D ; Classe I, Zone 0 et 2), KGS et EA3C (Fédération de Russie), ce qui la rend adaptée à un déploiement mondial dans les zones classées en zones 0, 1 et 2, ainsi qu'en Division 1. et 2 sites en Amérique du Nord.

Cette introduction au produit fournit une description complète du CE281 444‑281‑000‑113, y compris les principales caractéristiques, les applications, les spécifications techniques détaillées sous forme de tableau, les directives d'installation, les informations de commande et les accessoires disponibles. Toutes les informations sont dérivées de la fiche technique officielle de Meggitt (2024-2025) et reflètent l'engagement de l'entreprise en faveur de l'excellence en ingénierie, de la sécurité et du support client dans les environnements extrêmes.

Principales caractéristiques et avantages

Certifié Ex pour les zones dangereuses – Le CE281 444‑281‑000‑113 est approuvé pour une utilisation dans des atmosphères potentiellement explosives avec plusieurs certifications : ATEX (II 1 G Ex ia IIC T6…T2 Ga et II 3 G Ex nA IIC T6…T2 Gc), IECEx (Ex ia IIC T6…T2 Ga et Ex nA IIC T6…T2 Gc), CCSAus (Classe I, Division 1 & 2, groupes A‑D ; classe I, zones 0 et 2 ; AEx ia/nA IIC T6…T2 Ga/Gc), KGS (Ex ia IIC T6…T2) et EA3C (0Ex ia et 2Ex nA IIC T6…T2). Cela garantit une conformité mondiale et un fonctionnement sûr dans les applications les plus exigeantes.

Électronique intégrée – Le convertisseur charge-courant intégré élimine les conditionneurs de signaux externes, réduisant ainsi le coût et la complexité du système. La sortie à 2 fils modulée en courant est intrinsèquement insensible à la capacité et au bruit du câble, permettant une transmission de signaux longue distance sans dégradation – une caractéristique essentielle dans les grandes installations industrielles.

Construction entièrement métallique hermétiquement soudée – La tête du capteur, le tube de protection flexible en acier inoxydable et le boîtier électronique sont soudés en un seul assemblage étanche, imperméable à 100 % d'humidité relative, d'eau, de vapeur, d'huiles, de brouillard salin, de poussière, de champignons et de sable. Cela garantit des décennies de fonctionnement fiable dans des environnements difficiles et dangereux, sans risque de pénétration de contamination.

Large plage de températures – La tête du capteur fonctionne de –55 °C à 260 °C en continu (survie à court terme jusqu'à 290 °C), tandis que l'électronique fonctionne de –40 °C à 125 °C, ce qui rend le capteur adapté à la surveillance de machines à haute température dans des zones dangereuses, telles que les turbines à gaz et les compresseurs.

Haute sensibilité et large plage dynamique – Avec une sensibilité de 10 μA/g ±5 % et une plage de mesure de 0,0001 g à 200 g de pointe, le capteur capture à la fois les vibrations des roulements de faible niveau et les événements de déséquilibre de haute amplitude. La capacité de surcharge jusqu'à 2000 g en pointe protège contre les chocs transitoires.

Excellente réponse en fréquence – Une réponse plate de ≤4,5 % de 3 Hz à 7 000 Hz (améliorée par rapport aux précédents ≤5 %), combinée à une fréquence de résonance typique de 25 kHz, permet une mesure précise de la dynamique des machines à basse vitesse et des défauts d'engrenages et de roulements à haute fréquence.

Isolation intégrale du boîtier – L'élément du capteur et l'électronique sont isolés de leurs boîtiers, empêchant les boucles de masse et simplifiant l'installation sans surfaces de montage électriquement isolées.

Faible sensibilité transversale – La sensibilité transversale est inférieure à 3 % à 15 Hz avec 5 g, garantissant que le capteur répond principalement à l'axe de mesure prévu, minimisant ainsi les interférences sur l'axe transversal.

Connecteur à baïonnette robuste – Le connecteur à baïonnette standard MS3112E8‑3P fournit une interface sécurisée, résistante aux vibrations et à dégagement rapide, compatible avec les connecteurs homologues CG134 largement disponibles (MS3112E08‑3S). Cela simplifie le remplacement sur site et le routage des câbles dans les zones dangereuses.

Étalonnage en usine – L'étalonnage dynamique à 120 Hz et 5 g de pointe garantit la précision dès la livraison ; aucun étalonnage ultérieur n'est requis dans des conditions normales d'utilisation, ce qui réduit les coûts de maintenance.

Approbations mondiales – Marqué CE, certifié EAC, conforme RoHS et conforme aux normes EN 61000‑6‑2, EN 61000‑6‑4 et EN 61010‑1, garantissant l'adéquation aux applications industrielles mondiales dans les zones dangereuses.

Applications

Le CE281 444‑281‑000‑113 est parfaitement adapté à la surveillance des vibrations dans les zones dangereuses et les environnements industriels difficiles, notamment :

• Industrie pétrolière et gazière – Surveillance des compresseurs, des pompes, des turbines et des machines à mouvement alternatif dans les raffineries, les usines de traitement du gaz et les plates-formes offshore où des gaz inflammables sont présents et où une protection Ex ia/Ex nA est requise.

• Usines chimiques et pétrochimiques – Surveillance des réacteurs, mélangeurs, centrifugeuses et ventilateurs dans les zones classées zones 0, 1 et 2 où des vapeurs ou poussières explosives peuvent se produire.

• Production d'électricité – Mesure des vibrations sur les turbines à gaz et à vapeur, les générateurs et les équipements auxiliaires dans les centrales de cogénération et thermiques avec des atmosphères potentiellement explosives.

• Exploitation minière et traitement des minéraux – Surveillance des concasseurs, broyeurs, convoyeurs et ventilateurs dans les installations de manutention du charbon et de traitement des minéraux où les explosions de poussières présentent un risque.

• Industrie pharmaceutique et agroalimentaire – Surveillance des vibrations dans les zones de manipulation de solvants et dans les environnements poussiéreux explosifs où la sécurité intrinsèque est obligatoire.

• Marine et Offshore – Systèmes de propulsion, machines de pont et pompes à cargaison sur les pétroliers et les navires FPSO opérant dans des zones dangereuses.

• Tests et mesures en zone dangereuse – Installations temporaires ou permanentes pour la validation des performances et la maintenance prédictive dans les zones classées Ex.

Description détaillée de la version Ex à baïonnette (444‑281‑000‑113)

Le CE281 444‑281‑000‑113 est la variante certifiée Ex de la famille CE281 mise à jour, équipée d'un connecteur à baïonnette (MS3112E8‑3P) et approuvée pour une installation dans des atmosphères potentiellement explosives. Ce capteur est conçu pour répondre aux exigences strictes de la norme CEI 61508 en matière de sécurité fonctionnelle et des directives ATEX pour les équipements en zones dangereuses. La certification Ex couvre à la fois la sécurité intrinsèque (Ex ia) pour les zones 0, 1 et 2, et l'absence d'étincelles (Ex nA) pour la zone 2, offrant ainsi une flexibilité pour différentes classifications de zones dangereuses. Cette double certification permet d'utiliser le même capteur dans une large gamme de zones Ex, simplifiant ainsi l'inventaire et réduisant la complexité d'ingénierie.

L'architecture interne du capteur se compose d'un élément piézoélectrique symétrique en mode cisaillement monté au centre en matériau polycristallin. Cette conception offre une excellente stabilité, une faible sensibilité transversale et une résistance élevée aux contraintes de base et aux transitoires de température. L'électronique intégrée convertit la charge générée par l'élément piézoélectrique en un signal de courant proportionnel. La sortie modulée en courant (système à 2 fils) transporte à la fois l'alimentation vers le capteur et le signal du capteur sur les deux mêmes conducteurs, simplifiant ainsi le câblage et réduisant les coûts d'installation. La sortie étant un signal de courant, elle est largement insensible à la capacité du câble et aux interférences électromagnétiques, ce qui permet des longueurs de câble de plusieurs centaines de mètres sans atténuation ni dégradation du signal – un avantage essentiel dans les grands complexes industriels où les capteurs peuvent être situés loin des panneaux de surveillance.

L'ensemble de la chaîne de mesure, depuis l'élément sensible jusqu'au connecteur, est protégé par une construction mécanique hermétiquement fermée. La tête du capteur est soudée à un tube de protection flexible en acier inoxydable (1.4541), lui-même soudé au boîtier électronique (1.4441). Cet assemblage soudé continu garantit qu'aucune humidité, huile ou contaminant ne peut pénétrer dans les composants internes. Le tube de protection est conçu pour résister aux flexions répétées et aux contraintes mécaniques, ce qui rend le CE281 444‑281‑000‑113 adapté aux installations où le câble doit être acheminé à travers des espaces restreints ou des pièces mobiles dans des zones dangereuses.

Le boîtier électronique contient tous les circuits de conditionnement du signal, y compris le convertisseur charge-courant, le régulateur de tension et le pilote de sortie. Pour les installations Ex, l'électronique est conçue avec des barrières de sécurité intrinsèques qui limitent l'énergie disponible pour le capteur, empêchant ainsi l'inflammation des atmosphères explosives. Le boîtier est conçu pour fonctionner jusqu'à 125 °C, ce qui convient à la plupart des applications industrielles où l'électronique peut être montée à distance de la tête de capteur chaude. La tête du capteur, évaluée à 260 °C, peut être placée directement sur les surfaces chaudes de la machine, tandis que l'électronique peut être située dans une zone plus froide, grâce à la longueur de câble flexible (spécifiée lors de la commande). Cette séparation des zones thermiques prolonge la durée de vie et la fiabilité globale du système.

Le connecteur à baïonnette (MS3112E8‑3P) est en acier inoxydable et fournit une interface à connexion rapide et à verrouillage positif. Le mécanisme de couplage à baïonnette garantit une connexion sécurisée et résistante aux vibrations tout en permettant un remplacement facile du câble ou du capteur sans outils. Pour les applications Ex, le connecteur homologue et les câbles doivent être de types approuvés (par exemple, connecteurs à baïonnette CG134 avec certification Ex appropriée) pour maintenir l'intégrité du système de sécurité. Le câblage doit respecter les paramètres spécifiques fournis dans les certificats Ex, y compris les limites maximales de tension, de courant et de capacité. Notez que les broches B et C du connecteur à baïonnette doivent être connectées ensemble à l'extérieur (comme indiqué dans le schéma de câblage) – cela se fait généralement dans le connecteur homologue ou dans la boîte de jonction.

Le CE281 444‑281‑000‑113 est doublement certifié Ex ia et Ex nA, ce qui signifie qu'il peut être utilisé en zone 0 (atmosphère explosive continue) avec barrières de sécurité intrinsèque, ainsi qu'en zone 2 (atmosphère explosive occasionnelle) avec protection anti-étincelles. La classification de température T6…T2 couvre une large plage de températures d'inflammation, le code T réel dépendant de la température ambiante et des paramètres spécifiques du modèle. Pour connaître le code T précis et les conditions spéciales pour une utilisation en toute sécurité, reportez-vous aux certificats Ex individuels (KEMA 04 ATEX 1055, IECEx DEK 15.0029, etc.) disponibles auprès de Meggitt.

Cette version de série mise à jour (se terminant par 113) remplace la variante 112 précédente, avec des performances mécaniques et électriques identiques mais des codes de commande et une documentation mis à jour pour s'aligner sur le système de numérotation des produits actuel de Meggitt. Le CE281 444‑281‑000‑113 est le remplacement direct de la baïonnette Ex du précédent 444‑281‑000‑112, garantissant une interchangeabilité totale et une prise en charge continue des systèmes existants.

Directives d'installation et de montage

Une installation correcte est essentielle pour atteindre les performances spécifiées et maintenir la certification Ex du CE281 444‑281‑000‑113. Les directives suivantes sont basées sur les pratiques recommandées par Meggitt et les exigences des certificats Ex applicables :

• Montage de la tête du capteur – La tête du capteur est fixée à l'aide de trois boulons Allen M4×16 et de trois rondelles à ressort M4. Le couple de serrage recommandé est de 4,5 Nm (3,3 lb‑ft). La surface de montage doit être plane, propre et exempte de bavures ou de peinture pour garantir un contact complet et une précharge constante. Pour une réponse haute fréquence optimale, une finition de surface de 1,6 µm (63 µin) ou mieux est recommandée.

• Montage du boîtier électronique – Le boîtier électronique est monté à l'aide de quatre boulons Allen M6 × 35 avec rondelles à ressort M6, serrés à 15 Nm (11,1 lb-ft). Le boîtier peut être fixé à un support, un panneau ou une structure de machine. Assurez-vous que la surface de montage est rigide pour éviter tout mouvement relatif entre le boîtier et la tête du capteur, qui pourrait induire une contrainte sur le câble.

• Acheminement des câbles – Le tube de protection flexible doit être acheminé avec un rayon de courbure qui évite le pliage ou l'écrasement. Bien qu'un rayon de courbure minimum spécifique ne soit pas indiqué dans la fiche technique, la pratique générale pour les tuyaux en acier inoxydable similaires est de maintenir un rayon d'au moins 50 mm (2 po). Fixez le câble à intervalles réguliers à l'aide de clips en P ou d'attaches de câble, mais évitez de trop serrer qui pourrait déformer le tuyau. Ne soumettez pas le câble à des flexions répétées au même endroit, car cela pourrait provoquer de la fatigue.

• Connexions électriques – Sécurité intrinsèque Ex ia – Pour les installations Ex ia, le capteur doit être connecté via une unité de séparation galvanique approuvée (par exemple, GSI127) ou une barrière intrinsèquement sûre qui limite la tension et le courant aux niveaux spécifiés dans le certificat Ex. La tension d'alimentation doit être comprise entre 15 et 28 VCC et le courant de polarisation entre 5 et 8 mA. La capacité et l'inductance du câble doivent être dans les limites autorisées pour éviter l'allumage par étincelle. Les broches B et C du connecteur à baïonnette doivent être connectées ensemble en externe. Utilisez uniquement des câbles et connecteurs certifiés Ex approuvés (par exemple, des connecteurs à baïonnette CG134 avec le certificat approprié, utilisant un câble K210) pour maintenir l'intégrité de la sécurité.

• Connexions électriques – Ex nA sans étincelles – Pour les installations Ex nA, les mêmes paramètres électriques de base s'appliquent, mais les exigences en matière de barrière sont moins strictes. Cependant, tout le câblage doit être effectué conformément aux conditions du certificat Ex nA, y compris l'utilisation de presse-étoupes et de boîtiers appropriés pour éviter les étincelles pendant le fonctionnement normal. Néanmoins, la connexion des broches B et C en externe est requise.

• Mise à la terre et blindage – L'isolation intégrale du boîtier signifie que ni la tête du capteur ni le boîtier électronique ne sont connectés électriquement à la masse du signal. Cela évite les boucles de masse. Cependant, pour les installations Ex, le blindage et la mise à la terre doivent être effectués conformément aux exigences du certificat Ex, impliquant généralement une connexion à une terre de protection au niveau du panneau de commande. Suivez les directives du manuel d'installation des capteurs de vibrations CExxx et PVxxx et de la documentation Ex spécifique.

• Considérations thermiques – Assurez-vous que la tête du capteur est utilisée dans sa plage de température spécifiée. Si la tête du capteur est montée sur une surface supérieure à 260 °C, utilisez un kit d'isolation thermique (MA133) ou un adaptateur de montage (TA102, TA104) pour réduire le transfert de chaleur. Le boîtier électronique doit être maintenu en dessous de 125 °C ; si les températures ambiantes sont plus élevées, effectuez un refroidissement forcé ou déplacez le boîtier dans une zone plus froide.

• Précautions relatives aux zones dangereuses – L'installation doit être effectuée par un personnel compétent formé aux pratiques Ex. Tous les câblages, presse-étoupes et boîtes de jonction doivent être conformes aux réglementations locales et aux normes Ex pertinentes. Le capteur et ses câbles associés doivent être protégés des dommages mécaniques et des attaques chimiques. Une inspection et un entretien réguliers conformément aux procédures de sécurité de l'usine sont obligatoires.

• Mise en service – Avant la mise sous tension, vérifiez que toutes les connexions sont correctes et que les barrières Ex ou les unités de séparation sont correctement installées. Effectuez un test fonctionnel à l'aide d'une source de vibration connue pour confirmer la sensibilité et le courant de sortie. Enregistrez le courant de polarisation et les niveaux de signal pour référence future.

Mise en service et vérification

Après l'installation, le CE281 444‑281‑000‑113 doit être vérifié à l'aide d'une source de vibration connue ou d'un calibrateur portable. Le courant de sortie doit être proportionnel à l'accélération appliquée ; un contrôle de sensibilité peut être effectué en appliquant un niveau g connu et en mesurant le changement actuel. Le courant de polarisation doit être compris entre 5 et 8 mA lorsqu'aucune vibration n'est présente. Vérifiez également que l'accouplement du connecteur est sécurisé et que la continuité du blindage est intacte. Pour une surveillance à long terme, des vérifications périodiques du système (par exemple, lors de l'entretien de routine) sont recommandées pour garantir le bon fonctionnement du capteur et de l'électronique. Dans les installations Ex, assurez-vous que la barrière ou l'unité d'isolement fonctionne selon ses paramètres spécifiés.

Informations de commande

Le CE281 444‑281‑000‑113 se commande sous la désignation suivante :

Lors de la commande du CE281 444‑281‑000‑113, spécifiez la longueur de câble requise (s'il est assemblé en usine avec une longueur spécifique ; consultez Meggitt pour les longueurs personnalisées). Indiquez également toute exigence particulière pour le certificat Ex (par exemple, code T, groupe de gaz spécifique). La documentation du certificat Ex (ATEX, IECEx, etc.) est fournie avec le produit sur demande.

Accessoires

Une gamme d'accessoires est disponible pour compléter le CE281 444‑281‑000‑113, facilitant l'installation, l'extension des câbles et l'intégration du système dans les zones dangereuses :

Remarque : lors de la commande d'assemblages de câbles ou de connecteurs pour le CE281 444‑281‑000‑113, assurez-vous qu'ils sont certifiés pour une utilisation dans les zones dangereuses et compatibles avec le connecteur à baïonnette (MS3112E8‑3P). Le connecteur correspondant est du type à baïonnette CG134 (MS3112E08‑3S) avec la certification Ex appropriée (par exemple, pour une utilisation avec le câble K210). Référez-vous toujours aux certificats Ex pour les paramètres de sécurité spécifiques (tension maximale, courant, capacité, inductance) de l'ensemble de la boucle.

Élimination et conformité environnementale

À la fin de sa durée de vie, le CE281 444‑281‑000‑113 doit être éliminé conformément aux réglementations environnementales locales. Le capteur contient de l'alliage INCONEL, de l'acier inoxydable et des composants électroniques. Dans l'Union européenne, la directive sur les déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE) s'applique : la collecte sélective et le recyclage sont obligatoires. Meggitt soutient une élimination respectueuse de l'environnement et peut vous conseiller sur les filières de recyclage appropriées.