CE311 444-311-000-033 Accéléromètre piézoélectrique

Le CE311 444‑311‑000‑033 est un accéléromètre piézoélectrique haute performance avec électronique intégrée de la célèbre gamme de produits vibro‑meter® de Meggitt, spécialement conçu pour la surveillance des vibrations industrielles où une fiabilité robuste et à long terme, une installation simplifiée et une portée de câble étendue sont essentielles. Cette version standard non Ex présente une sensibilité de 50 μA/g et est fournie avec un câble intégré de 12 mètres monté en usine, protégé par un tuyau flexible et étanche en acier inoxydable. Cette configuration prête à installer élimine le besoin d'un connecteur séparé à l'extrémité du capteur, fournissant une connexion continue et hermétique, idéale pour les installations permanentes dans des environnements difficiles où la protection contre les liquides de refroidissement, les lubrifiants, l'eau, la vapeur et d'autres contaminants est essentielle. La longueur de câble de 12 mètres offre une flexibilité d'installation substantielle, permettant au capteur d'être monté à une distance considérable de l'électronique de surveillance tout en conservant l'intégrité du signal, ce qui le rend adapté aux grandes machines, aux installations distantes et aux applications où le câble doit être acheminé via des chemins de câbles ou des conduits. Le capteur délivre un signal de sortie modulé en courant proportionnel à l'accélération, avec une réponse en fréquence de 2 Hz à 8 kHz, ce qui le rend adapté à une large gamme de machines rotatives et alternatives, des pompes à vitesse lente aux boîtes de vitesses et turbines à grande vitesse.

Le CE311 444‑311‑000‑033 est un capteur de type IEPE à sortie de courant standard qui nécessite une alimentation à courant constant (5,5 à 7,5 mA) et fonctionne à partir d'une alimentation de 15 à 28 V CC. Il fournit une sortie modulée en courant à faible impédance qui est largement insensible à la capacité du câble et aux interférences électromagnétiques, permettant la transmission de signaux longue distance sans dégradation. Ceci est particulièrement avantageux pour le câble de 12 mètres, car la transmission en boucle de courant est intrinsèquement insensible à la capacité du câble, ce qui permet de placer le capteur loin du conditionneur de signal sans perte de qualité du signal. L'électronique intégrée intègre un blindage interne et est isolée galvaniquement du boîtier du capteur, garantissant une immunité exceptionnelle au bruit, une réduction des interférences de boucle de terre et des performances de tension de polarisation stables. La série mise à jour (se terminant par 033) présente des spécifications de capacité de câble améliorées (105 pF/m pôle à pôle et 200 pF/m pôle à boîtier, contre 200 et 400 pF/m dans la version existante), permettant des parcours de câble encore plus longs avec une dégradation du signal réduite. Cela rend le CE311 444‑311‑000‑033 particulièrement adapté aux installations où le capteur est situé à une distance significative de l'électronique de surveillance, comme sur les grandes turbines ou les compresseurs.

Le capteur est logé dans un boîtier hermétique en acier inoxydable (1.4441) avec le câble intégré protégé par un tuyau en acier inoxydable (1.4541). Le capteur et le tube de protection sont hermétiquement soudés l'un à l'autre, créant un ensemble étanche qui est imperméable à 100 % d'humidité relative, d'eau, de vapeur, d'huile, d'atmosphères de sel marin, de poussière, de champignons et de sable. Cette construction robuste garantit des décennies de fonctionnement fiable dans les environnements industriels les plus difficiles, y compris les installations offshore, chimiques et extérieures.

Avec une réponse en fréquence de –3 dB à 2 Hz, ≤±5 % de 6 Hz à 5 kHz et ≤±10 % de 5 kHz à 8 kHz, une fréquence de résonance nominale de 20 kHz et une plage dynamique de 0,004 g à 40 g en crête, le CE311 444-311-000-033 capture les vibrations structurelles basse fréquence et les signatures d'engrenages haute fréquence avec bonne fidélité. Sa plage de température de –40 °C à 125 °C, combinée à une excellente stabilité de température (±5 % sur toute la plage), garantit un fonctionnement fiable dans une grande variété d'environnements de processus industriels. Le faible bruit et l'immunité électromagnétique exceptionnelle du capteur le rendent idéal pour les programmes de surveillance d'état de précision et de maintenance prédictive, même avec de longs câbles.

Cette introduction au produit fournit une description complète du CE311 444‑311‑000‑033, 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 (série mise à jour CE311, 2022-2023) et reflètent l'engagement de l'entreprise envers l'excellence en ingénierie et le support client. Cette série mise à jour remplace la variante 032 précédente, avec des spécifications de capacité de câble améliorées et une documentation mise à jour, tout en conservant une interchangeabilité totale avec les systèmes existants.

Principales caractéristiques et avantages

Câble intégré avec tube de protection en acier inoxydable – Longueur de 12 mètres – Le câble de 12 mètres installé en usine (blindé par paire torsadée) avec un tuyau flexible et étanche en acier inoxydable offre une protection mécanique, une résistance chimique et une durabilité exceptionnelles. La conception étanche et sans connecteur élimine les points de défaillance potentiels au niveau de l'interface du capteur, garantissant ainsi l'intégrité du signal à long terme dans les environnements difficiles. La longueur de 12 mètres offre une flexibilité d'installation substantielle, permettant au capteur d'être placé loin de la boîte de jonction ou du moniteur, ce qui le rend adapté aux grandes machines, aux emplacements éloignés ou aux installations où le routage des câbles doit éviter les obstacles.

Haute sensibilité et large plage dynamique – Avec une sensibilité de 50 μA/g ±5 % et une plage dynamique de 0,004 g à 40 g de pointe, le capteur capture un large spectre d'amplitudes de vibration, depuis l'usure subtile des roulements jusqu'aux événements de déséquilibre modérés, sans saturation.

Réponse en fréquence étendue – Le capteur offre un point de –3 dB à 2 Hz, une réponse plate de ±5 % de 6 Hz à 5 kHz et de ±10 % de 5 kHz à 8 kHz, couvrant les mouvements structurels à basse fréquence et les fréquences d'engrenage et de passage de pales à haute fréquence.

Faible bruit et haute résolution – Le bruit électrique résiduel est très faible, garantissant une détection claire des vibrations de faible niveau. Le blindage interne et l'électronique isolée suppriment davantage les interférences électromagnétiques, ce qui est particulièrement important avec des câbles plus longs.

Électronique intégrée (IEPE) – Le convertisseur charge-courant intégré élimine le besoin d'un amplificateur de charge externe. L'interface à 2 fils transporte à la fois l'alimentation et le signal, simplifiant le câblage et réduisant le coût du système. Le capteur fonctionne avec un courant constant de 5,5 à 7,5 mA et une tension d'alimentation de 15 à 28 VDC.

Spécifications de capacité de câble améliorées – La série mise à jour présente une capacité de câble inférieure (105 pF/m pôle à pôle et 200 pF/m pôle à boîtier) par rapport aux versions existantes, permettant des parcours de câble encore plus longs sans dégradation du signal et améliorant la compatibilité avec les barrières intrinsèquement sûres.

Boîtier isolé de la terre avec blindage interne – Le boîtier du capteur est électriquement isolé de la masse du signal, empêchant ainsi les boucles de masse. Un blindage interne améliore encore le rejet du bruit, garantissant une transmission propre du signal même lorsqu'il est monté sur des structures métalliques mises à la terre.

Construction robuste hermétiquement soudée – Le boîtier et le tube de protection en acier inoxydable hermétiquement soudés offrent une protection IP contre la poussière, l'eau et un large éventail de contaminants industriels. L'ensemble étanche est imperméable à 100 % d'humidité relative, à l'eau, à la vapeur, à l'huile, au sel marin, à la poussière, aux champignons et au sable, garantissant ainsi une fiabilité à long terme.

Large plage de températures de fonctionnement – ​​Le CE311 444‑311‑000‑033 fonctionne en continu de –40 °C à 125 °C, avec un écart de sensibilité à la température de ±5 % sur toute la plage, ce qui le rend adapté aux applications allant des environnements extérieurs froids aux zones de processus chaudes.

Tolérance élevée aux chocs – Avec une limite de choc de 500 g (demi-sinusoïdal, 1 ms), le capteur résiste aux transitoires mécaniques sévères sans dommage, garantissant ainsi la capacité de survie dans des environnements de machines exigeants.

Faible sensibilité à la déformation de base – La sensibilité à la déformation de base est typique de seulement 0,0015 g/με, minimisant ainsi les erreurs de mesure causées par la déformation de la surface de montage.

Installation facile – Le câble intégré se termine par des fils volants (codés par couleur), permettant une connexion directe aux borniers ou aux boîtes de jonction. Le capteur est monté à l'aide de quatre boulons M6 avec un couple recommandé de 15 N·m, assurant une fixation sécurisée.

Calibrage en usine – Chaque unité est calibrée dynamiquement en usine à 120 Hz et 5 g de crête ; aucun étalonnage ultérieur n'est requis dans des conditions normales d'utilisation, ce qui réduit les coûts de maintenance.

Marqué CE, conforme EAC et RoHS – Le capteur répond aux exigences de l'Union européenne en matière de CEM, de sécurité électrique et RoHS, ainsi qu'aux normes de l'Union douanière eurasienne, garantissant une acceptation mondiale.

Applications

Le CE311 444‑311‑000‑033 convient parfaitement à une large gamme d'applications de surveillance des vibrations industrielles dans les zones non dangereuses, où un câble de 12 mètres offre une portée importante, notamment :

• Grandes pompes et compresseurs – Surveillance continue des machines centrifuges, alternatives et axiales pour la détection de déséquilibre, de cavitation, d'usure des roulements et de surtension, en particulier lorsque le capteur est monté sur une grande machine et que la boîte de jonction est située à distance.

• Ventilateurs et soufflantes – Surveillance de l'état des systèmes CVC, des tours de refroidissement et des ventilateurs de ventilation de processus situés en hauteur ou dans des zones éloignées, où le câble de 12 mètres permet un acheminement flexible depuis le boîtier du ventilateur jusqu'à un point de terminaison pratique.

• Moteurs et générateurs – Analyse des vibrations des gros moteurs électriques, des générateurs diesel et des groupes électrogènes à turbine pour détecter le déséquilibre du rotor, le désalignement et les défauts de roulements, le moniteur étant éloigné de la machine en raison de contraintes d'espace ou de sécurité.

• Boîtes de vitesses et entraînements par engrenages – Mesure haute fréquence pour la détection des défauts d'engrenages et de roulements dans les boîtes de vitesses industrielles, où le capteur peut être monté dans un espace confiné et le câble acheminé vers un panneau de commande.

• Turbines (gaz, vapeur, hydro) – Surveillance des vibrations du boîtier de roulement et du carter dans les applications de production d'électricité et d'entraînement mécanique, nécessitant souvent de longs câbles depuis le socle de la turbine jusqu'à la salle de contrôle.

• Machines-outils et broches – Surveillance des vibrations des grandes machines et broches CNC pour la maintenance prédictive, où le capteur est monté sur la tête de l'outil et l'électronique est logée dans une armoire à une certaine distance.

• Test et mesure – Installations permanentes ou temporaires pour la validation des performances, l'analyse modale et le dépannage, où une flexibilité dans le placement des capteurs est requise.

• Usines de papier, d'acier et de ciment – ​​Surveillance des environnements difficiles des rouleaux, des concasseurs, des convoyeurs et des machines de coulée continue, où les capteurs sont souvent montés dans des zones poussiéreuses et chaudes et où le câble doit être acheminé vers une boîte de jonction propre et accessible, ce qui nécessite souvent des trajets plus longs.

• Marine et Offshore – Mesure des vibrations sur les systèmes de propulsion, les machines de pont et les équipements auxiliaires, où de longs câbles sont courants entre les locaux des machines et la passerelle ou la salle de commande des moteurs.

• Surveillance générale des conditions industrielles – Toute machine rotative ou alternative dans les grandes usines, centrales électriques et installations de traitement nécessitant des données de vibration fiables et rentables avec un acheminement flexible des câbles sur des distances importantes.

Description détaillée de la version standard (444‑311‑000‑033)

Le CE311 444‑311‑000‑033 est la variante standard non Ex de la famille CE311 mise à jour, avec une sensibilité de 50 μA/g et une plage de température de –40 °C à 125 °C. Il est fourni avec un câble intégré de 12 mètres protégé par un tuyau flexible en acier inoxydable, terminé par des fils volants pour une connexion directe. Il est conçu pour une installation permanente dans des environnements industriels ordinaires où une solution robuste, étanche et sans connecteur est requise et où la distance entre le capteur et le point de terminaison est importante (jusqu'à 12 m). La longueur de 12 mètres est un choix populaire pour de nombreuses grandes machines industrielles, offrant une portée suffisante pour acheminer le câble depuis l'emplacement de montage du capteur vers une boîte de jonction centrale ou directement vers le moniteur, sans avoir besoin de câbles d'extension qui pourraient introduire des connexions supplémentaires et des points de défaillance potentiels. Cette série mise à jour (se terminant par 033) remplace la variante 032 précédente, avec des performances mécaniques et électriques identiques mais des spécifications de capacité de câble améliorées (105 pF/m au lieu de 200 pF/m pôle à pôle) et une documentation et des codes de commande mis à jour pour s'aligner sur le système de numérotation des produits actuel de Meggitt.

Le capteur est construit autour d’un élément de mesure piézoélectrique symétrique en mode cisaillement utilisant un matériau polycristallin. Le boîtier électronique intégré, logé dans le boîtier du capteur, 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 via les deux mêmes conducteurs. La sortie étant un signal de courant, elle est largement insensible à la capacité du câble et aux interférences électromagnétiques, permettant des longueurs de câble de plusieurs centaines de mètres sans atténuation ni dégradation du signal. Le câble de 12 mètres ajoute environ 1,26 nF pôle à pôle et 2,4 nF pôle à boîtier, ce qui reste largement dans les capacités de la boucle de courant et n'affecte pas les performances du capteur. La capacité de câble inférieure de la série mise à jour améliore encore cette capacité, permettant des extensions de câble encore plus longues sans affecter la réponse en fréquence du capteur ni introduire de déphasage supplémentaire.

La conception isolée de la terre garantit que le boîtier du capteur et la base de montage sont électriquement isolés de la masse du signal, évitant ainsi les boucles de masse. Le blindage interne et l'électronique isolée atténuent davantage les interférences électromagnétiques, garantissant une transmission propre du signal même dans des environnements avec des champs électriques puissants.

La construction mécanique comprend un boîtier en acier inoxydable (1.4441) hermétiquement soudé qui offre une protection robuste. Le câble intégré est soudé au capteur en usine, créant un joint continu et étanche qui empêche la pénétration d'humidité et garantit une fiabilité à long terme. Le câble est un câble blindé à paire torsadée et le tuyau flexible en acier inoxydable (1.4541) offre une protection robuste contre l'abrasion, la coupure et les attaques chimiques. Le câble se termine par des fils volants (codés par couleur) permettant un câblage direct vers des borniers ou des boîtes de jonction, éliminant ainsi le besoin d'un connecteur intermédiaire qui pourrait constituer un point de défaillance potentiel.

L'interface de montage se compose de quatre boulons Allen M6 × 35 (acier 12,9) avec quatre rondelles en acier à ressort M6. Le couple de montage recommandé est de 15 N·m (11,1 lb-pi), garantissant un couplage approprié et une réponse haute fréquence optimale. Le capteur est conçu pour être monté sur des surfaces planes et propres afin d'obtenir la réponse en fréquence et la sensibilité spécifiées.

Le CE311 444‑311‑000‑033 est calibré en usine à 120 Hz et 5 g de crête à 23 °C, avec une sensibilité vérifiée comme étant à ± 5 % de la valeur nominale de 50 μA/g. Aucun étalonnage ultérieur n'est requis dans des conditions normales d'utilisation, mais une vérification périodique (par exemple tous les 2 à 5 ans) est recommandée pour les applications critiques.

Cette version standard (non Ex) n'est pas certifiée pour une utilisation en zones dangereuses. Pour de telles applications, des versions certifiées Ex (par exemple, 444‑311‑000‑113 avec câble de 3 m, 123 avec 6 m) sont disponibles, avec des certifications de sécurité intrinsèque (Ex ia), anti-étincelles (Ex nA) ou de protection contre l'inflammation des poussières (Ex ID).

La longueur de câble de 12 mètres offre un avantage significatif par rapport aux versions plus courtes pour les installations où le capteur doit être monté loin de la boîte de jonction, comme sur de très grandes machines, ou lorsque le cheminement des câbles nécessite une longueur supplémentaire pour éviter des virages serrés, passer à travers des chemins de câbles ou suivre des chemins complexes. Le tuyau en acier inoxydable garantit que le câble reste protégé même s'il est exposé à des contraintes mécaniques, à des températures élevées ou à des produits chimiques. La capacité de câble améliorée de la série mise à jour garantit que même avec un câble de 12 mètres, l'intégrité du signal est maintenue et le capteur reste compatible avec une large gamme de systèmes de surveillance et de barrières intrinsèquement sûres.

Directives d'installation et de montage

Une installation correcte est essentielle pour obtenir les performances spécifiées du CE311 444‑311‑000‑033. Les directives suivantes sont basées sur les pratiques recommandées par Meggitt :

• Préparation de la surface de montage – La surface de montage doit être plane, lisse et propre. Toute bavure, peinture ou corrosion doit être éliminée pour garantir un contact complet entre la base du capteur et la surface de la machine. Une finition de surface de 1,6 µm (63 µin) ou supérieure est recommandée pour une réponse haute fréquence optimale.

• Boulons et rondelles – Utilisez les boulons Allen M6 × 35 fournis (acier 12,9) et les rondelles à ressort en acier M6 (DIN 7980). Appliquez le couple recommandé de 15 N·m (11,1 lb-pi) uniformément sur les quatre boulons. Ne serrez pas trop fort, car cela pourrait endommager les filetages ou le boîtier du capteur.

• Orientation et alignement – ​​Le capteur est sensible le long de son axe principal (marqué sur le boîtier). Alignez le capteur de telle sorte que l'axe principal coïncide avec la direction de la vibration à mesurer (axiale, radiale ou tangentielle). Reportez-vous au manuel d'installation pour les schémas d'orientation détaillés.

• Acheminement et terminaison des câbles – Le câble intégré est protégé par un tuyau flexible en acier inoxydable. Acheminez le câble avec un rayon de courbure minimum pour éviter les contraintes et les dommages internes (recommandé > 50 mm). Pour un câble de 12 mètres, assurez-vous que le câble n'est pas soumis à une tension excessive ou à des courbures brusques. Fixez le câble à intervalles réguliers à l'aide de clips en P ou d'attaches de câble, mais évitez de serrer trop fort car cela pourrait déformer le tuyau. Les fils volants sont codés par couleur ; connectez-les à l'alimentation en courant constant et à l'entrée de signal du système de surveillance conformément au schéma de câblage. Le blindage du câble doit être mis à la terre à une extrémité (généralement au niveau du système de surveillance) pour minimiser les interférences électromagnétiques.

• Connexions électriques – Le capteur nécessite une alimentation à courant constant de 5,5 à 7,5 mA et une tension d'alimentation de 15 à 28 VDC. Le signal est mesuré en tant que composante du courant alternatif sur le niveau de polarisation. Assurez-vous que le système de surveillance fournit le conditionnement de signal approprié (par exemple, conversion courant-tension et filtrage passe-haut). Le blindage du câble doit être mis à la terre à une extrémité.

• Mise à la terre – La base du capteur est isolée de la masse du signal, de sorte que la surface de montage peut être à n'importe quel potentiel sans affecter le signal. Cependant, le blindage du câble doit être mis à la terre à une extrémité pour minimiser les interférences électromagnétiques. Suivez les pratiques de mise à la terre recommandées dans le manuel d'installation du système.

• Considérations thermiques – Le capteur est conçu pour un fonctionnement continu jusqu'à 125 °C. Si la surface de montage dépasse cette température, utilisez un adaptateur d'isolation thermique (par exemple MA133) ou montez le capteur à distance avec une tige d'extension. Assurez-vous que le tuyau de câble ne passe pas sur des surfaces chaudes qui dépassent ses limites matérielles.

• Protection contre les dommages physiques – Dans les environnements difficiles, protégez le capteur et le câble contre les chocs, l'abrasion et les attaques chimiques. Le tuyau en acier inoxydable offre une protection substantielle, mais des conduits supplémentaires ou des couvercles de protection peuvent être nécessaires dans des conditions extrêmes.

• Précautions en matière de zones dangereuses – Cette version standard n'est pas certifiée Ex ; il ne doit donc pas être utilisé dans des atmosphères potentiellement explosives. Pour de telles zones, utilisez les versions certifiées Ex et suivez les exigences d'installation spécifiques des certificats Ex.

Mise en service et vérification

Après l'installation, le CE311 444‑311‑000‑033 doit être vérifié à l'aide d'une source de vibration connue (par exemple, un agitateur portable ou un accéléromètre de référence) ou en le comparant avec un capteur en bon état connu. Le courant de polarisation doit être mesuré pour confirmer qu'il se situe dans la plage spécifiée de 5,5 à 7,5 mA. La sensibilité du signal CA doit être vérifiée ; un niveau d'accélération connu (par exemple, 1 g à 80 Hz) devrait produire le changement de courant de sortie attendu (50 μA/g). Vérifiez également que le signal est exempt de bruit excessif et que la coupure basse fréquence est appropriée pour la mesure prévue. Pour une surveillance à long terme, des vérifications régulières du système lors de la maintenance de routine sont recommandées. Avec un câble de 12 mètres, faites attention à toute atténuation du signal ou captation de bruit ; la transmission en boucle de courant et la faible impédance de sortie doivent garantir l'intégrité du signal.

Informations de commande

Le CE311 444‑311‑000‑033 se commande sous la désignation suivante :

Remarque : Cette série mise à jour (se terminant par 013, 023, 033, 043, 113, 123) remplace l'ancienne série (012, 022, 032, 042, 112, 122). La nouvelle série présente des spécifications de capacité de câble améliorées et une documentation mise à jour. Les versions Ex sont certifiées en matière de sécurité intrinsèque (Ex ia), anti-étincelles (Ex nA) ou de protection contre l'inflammation des poussières (Ex ID).

Accessoires

Une gamme d'accessoires est disponible pour compléter le CE311 444‑311‑000‑033, notamment des adaptateurs de montage, des connecteurs, des boîtes de jonction et des unités de séparation galvanique.

Remarque : Pour les installations Ex, utilisez uniquement des connecteurs, des câbles et des barrières certifiés comme spécifié dans les certificats Ex pertinents.

Élimination et conformité environnementale

À la fin de sa durée de vie, le CE311 444‑311‑000‑033 doit être éliminé conformément aux réglementations environnementales locales. Le capteur contient de l'acier inoxydable, des composants électroniques et des matériaux piézoélectriques ; le câble contient des conducteurs métalliques et une isolation. 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 fournir des conseils sur les filières de recyclage appropriées.