Accéléromètre piézoélectrique CE620 444-620-000-011-A1-B500

Le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 est un accéléromètre piézoélectrique haute sensibilité avec électronique intégrée de la gamme distinguée de vibro‑meter® de Meggitt, spécialement conçu pour la surveillance générale des vibrations dans les environnements industriels difficiles où une résolution supérieure des signaux de bas niveau est requise. Cette version standard, dotée d'une sensibilité de 500 mV/g, est destinée à être utilisée dans des zones non dangereuses (ordinaires) et offre une plage dynamique exceptionnelle de ±16 g, ce qui la rend idéale pour mesurer les vibrations de faible amplitude sur de grandes machines à vitesse lente, des équipements de précision et des structures où une sensibilité élevée est primordiale. Le capteur délivre un signal de sortie de tension proportionnel à l'accélération, avec un rapport signal/bruit élevé, permettant une détection précise des changements subtils dans l'état de la machine.

Le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 intègre un élément de détection piézoélectrique avec une électronique intégrée intégrée (IEPE – Integrated Electronics Piezo Electric) qui convertit la charge générée par l'élément en un signal de tension à faible impédance. Ce signal est transmis via un câble blindé standard à 2 fils, qui alimente simultanément le capteur et transporte le signal de vibration CA superposé à une tension de polarisation CC. Le capteur nécessite une alimentation à courant constant (généralement 2 à 4 mA) et fonctionne à partir d'une alimentation de 18 à 30 V CC, ce qui le rend compatible avec la plupart des systèmes de surveillance industriels. L'électronique intégrée est isolée de la masse du boîtier, garantissant une excellente immunité au bruit et des performances de tension de polarisation stables, même dans des environnements électriquement bruyants.

Le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 est logé dans un boîtier robuste et hermétique en acier inoxydable avec un indice de protection IP67, offrant une protection complète contre la poussière, l'eau et d'autres contaminants. Sa conception compacte et ses options de montage polyvalentes (avec goujons adaptateurs fournis pour les filetages M8×1,25, M8×1 et 1/4‑28UNF) permettent une installation facile sur une large gamme de surfaces de machines. Le capteur est doté d'un connecteur de type MIL‑C/DTL‑5015 à 2 broches, qui s'accouple à une variété d'assemblages de câbles pour s'adapter à différentes conditions environnementales.

Avec une réponse en fréquence de 2 Hz à 10 kHz (± 5 %) et une fréquence de résonance nominale de 18 kHz, le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 capture à la fois la dynamique des machines à basse fréquence et les signatures d'engrenages et de passages de pales à haute fréquence. Sa plage de température de –55 °C à 140 °C, combinée à un écart de réponse en température de seulement ±5 % sur toute la plage, garantit un fonctionnement fiable dans des environnements thermiques extrêmes. La sensibilité de 500 mV/g fournit un niveau de sortie significatif pour les signaux de faible amplitude, réduisant ainsi le besoin d'une amplification supplémentaire et améliorant la précision des mesures.

Cette introduction au produit fournit une description complète du CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500, 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 (ancienne version CE620, 2020) et reflètent l'engagement de l'entreprise envers l'excellence en ingénierie et le support client.

Principales caractéristiques et avantages

Sensibilité élevée pour les mesures de faible niveau – Avec une sensibilité de 500 mV/g ±5 %, le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 fournit un signal de sortie puissant pour les vibrations de faible amplitude (par exemple, l'usure des roulements, les résonances structurelles), minimisant le besoin d'amplification externe et améliorant le rapport signal/bruit. Cela le rend idéal pour la maintenance prédictive sur les grandes machines à vitesse lente et les applications de précision.

Électronique intégrée (IEPE) – Le convertisseur charge-tension intégré élimine le besoin d'un amplificateur de charge externe, fournissant une sortie de tension à faible impédance compatible avec les systèmes d'acquisition de données standard. L'interface à 2 fils simplifie le câblage et réduit les coûts d'installation.

Plage dynamique limitée optimisée pour la sensibilité – La plage dynamique de ±16 g (pour la version 500 mV/g) est parfaitement adaptée aux applications de surveillance de faible amplitude, garantissant que le capteur fonctionne dans sa plage linéaire pour la plupart des scénarios de surveillance d'état, tout en offrant une excellente résolution.

Excellente réponse en fréquence – Une réponse plate de ±5 % de 2 Hz à 10 kHz, combinée à une fréquence de résonance nominale de 18 kHz, permet une mesure précise des machines à vitesse lente, des turbines à grande vitesse et des vibrations des boîtes de vitesses.

Boîtier isolé de la terre – La base et le boîtier du capteur sont électriquement isolés de la masse du signal, empêchant les boucles de masse et garantissant une transmission propre du signal dans les environnements industriels électriquement bruyants. Cette fonctionnalité simplifie également l'installation sur des structures mises à la terre.

Large plage de températures de fonctionnement – ​​Le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 fonctionne en continu de –55 °C à 140 °C, avec un écart de sensibilité induit par la température minimal (± 5 % typique), ce qui le rend adapté aux applications allant des pompes cryogéniques aux carters de turbines à gaz chauds.

Protection IP67 robuste – Le boîtier hermétique en acier inoxydable offre une protection complète contre la poussière, l'immersion dans l'eau et un large éventail de contaminants industriels, garantissant une fiabilité à long terme dans les environnements difficiles.

Faible bruit électrique – Le bruit électrique résiduel n'est que de 0,1 mg (maximum), garantissant un rapport signal/bruit élevé pour des mesures précises de vibrations de faible niveau. La sensibilité électromagnétique est exceptionnellement faible à 50 μg/gauss.

Protection contre l'inversion de polarité – Le capteur est protégé contre les connexions électriques inversées accidentelles, évitant ainsi les dommages lors de l'installation ou de la maintenance.

Montage facile – Fourni avec trois goujons adaptateurs (M8×1,25, M8×1 et 1/4‑28UNF), le capteur peut être monté directement sur une variété de tailles de filetage sans adaptateurs supplémentaires. Le filetage externe (1/4‑28UNEF‑2A ou 5/8‑24UNEF‑2A) assure une fixation sécurisée.

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

Marqué CE et conforme RoHS – Le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 répond aux normes environnementales et de sécurité de l'Union européenne, garantissant une acceptation mondiale.

Applications

Le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 est parfaitement adapté aux applications de surveillance des vibrations où une sensibilité élevée est requise pour les signaux de faible amplitude, notamment :

• Grandes machines à vitesse lente – Surveillance des roulements, des tourillons et des vibrations structurelles sur les grandes turbines, les générateurs hydroélectriques, les arbres principaux d'éoliennes et les boîtes de vitesses où les niveaux de vibrations sont intrinsèquement faibles.

• Équipement de précision – Analyse des vibrations des machines-outils, des broches et des fraiseuses à grande vitesse pour détecter l'usure des outils, les déséquilibres et les défauts de roulements à un stade précoce.

• Surveillance de l'état des structures – Mesure des vibrations de faible niveau sur les ponts, les fondations des bâtiments et les structures lourdes pour évaluer les caractéristiques dynamiques et détecter les fissures de fatigue.

• Pompes et compresseurs – Surveillance des pulsations basse fréquence et de l'usure des roulements dans les pompes centrifuges, les compresseurs alternatifs et les pompes à vide où la sensibilité est cruciale.

• Tests et mesures – Tests en laboratoire et sur le terrain pour l'analyse modale, la réponse aux chocs et la qualification des vibrations où un rendement élevé est bénéfique.

• Essais automobiles et aérospatiaux – Mesure des vibrations sur les bancs d'essai, les supports de moteur et les composants de cellule où les signaux de faible amplitude doivent être capturés avec une haute fidélité.

• Surveillance générale de l'état industriel – Toute machine rotative ou alternative dans les usines, les centrales électriques et les installations de traitement où les signaux de vibration de faible niveau doivent être détectés de manière fiable pour une maintenance prédictive.

Description détaillée de la version standard (444‑620‑000‑011‑A1‑B500)

Le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 est la variante standard non Ex de la famille CE620, doté d'une sensibilité élevée de 500 mV/g et d'une large plage de température de –55 °C à 140 °C (option de commande A1). Il est conçu pour la surveillance générale des vibrations dans les environnements industriels ordinaires où une sensibilité élevée est requise pour capturer les vibrations de faible amplitude. Le capteur est construit autour d'un élément de détection piézoélectrique qui génère une charge électrique proportionnelle à l'accélération. Le boîtier électronique intégré, logé dans le boîtier du capteur, convertit cette charge en un signal de tension à faible impédance, qui est transmis via un câble blindé à deux fils.

La sortie du capteur est un signal de tension composé d'une tension de polarisation CC (nominale 12 V) et d'une composante de vibration CA superposée. La tension de polarisation fournit un niveau de référence et alimente également l'électronique interne. Le capteur nécessite une alimentation externe à courant constant (souvent appelée conditionneur IEPE) qui fournit une source de courant comprise entre 0,5 et 8 mA (généralement 2 à 4 mA) et une tension continue de 18 à 30 V. La source de courant est connectée en série avec la ligne de signal, et le signal de vibration CA est mesuré à travers une résistance de charge dans le système de surveillance, extrayant généralement la composante CA via un filtre passe-haut (fréquence de coupure déterminée par le système).

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. Ceci est essentiel dans les environnements industriels où plusieurs points de terre peuvent créer des boucles de masse, entraînant des erreurs de mesure et du bruit. L'isolation permet également au capteur d'être monté directement sur des structures métalliques mises à la terre sans affecter l'intégrité du signal.

La construction mécanique comprend un boîtier en acier inoxydable hermétiquement soudé qui offre une protection IP67 contre la poussière, l'immersion dans l'eau et la corrosion. Le connecteur du capteur est de type MIL‑C/DTL‑5015 circulaire et robuste à 2 broches, qui fournit une interface sécurisée et résistante aux vibrations pour les connexions de câbles. Une gamme d'assemblages de câbles est disponible, notamment des câbles ETFE standards, des câbles avec sur-tresse métallique et des câbles flexibles RADOX® avec ou sans tubes de protection, pour s'adapter à différents environnements (huile, haute température, abrasion mécanique).

L'interface de montage est un filetage externe – soit 1/4‑28UNEF‑2A ou 5/8‑24UNEF‑2A, selon la version spécifique. Les goujons adaptateurs fournis permettent la conversion en filetages métriques courants (M8×1,25 et M8×1) ainsi qu'en filetage impérial 1/4‑28UNF, offrant une flexibilité pour le montage sur diverses surfaces de machines. Le capteur est conçu pour être monté directement sur la surface de la machine à l'aide d'un goujon, avec un couple recommandé pour garantir un couplage correct et une réponse haute fréquence.

Le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 est calibré en usine à une fréquence de référence (généralement 100 Hz) et une amplitude, avec une sensibilité vérifiée comme étant à ± 5 % de la valeur nominale de 500 mV/g. L'étalonnage est effectué à l'aide d'un étalon d'accélération connu et aucun autre étalonnage n'est requis pendant la durée de vie du capteur dans des conditions de fonctionnement normales. Toutefois, une vérification périodique (par exemple tous les 2 à 5 ans) est recommandée pour les applications critiques liées à la sécurité.

Cette version standard n'est pas certifiée Ex, ce qui la rend adaptée à une utilisation dans des zones non dangereuses. Pour les installations dans des atmosphères potentiellement explosives, des versions certifiées Ex (avec l'option de commande A2 et un numéro de pièce différent) sont disponibles, avec sécurité intrinsèque (Ex ia) et plage de température réduite (-55 à 115 °C). Le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 est donc le choix optimal pour les applications industrielles ordinaires où une sensibilité élevée et une capacité de température maximale sont requises.

La sensibilité élevée de 500 mV/g fournit un niveau de sortie significatif pour les signaux de faible amplitude, ce qui le rend idéal pour la surveillance de grandes machines à vitesse lente (par exemple, turbines hydroélectriques, éoliennes) où les niveaux de vibration sont généralement inférieurs à 10 g. La plage dynamique de ±16 g garantit que le capteur reste linéaire pour la majorité des applications de surveillance d'état, tandis que l'excellente résolution permet de détecter des changements subtils dans l'état des roulements, un déséquilibre ou des résonances structurelles.

Directives d'installation et de montage

Une installation correcte est essentielle pour obtenir les performances spécifiées du CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500. 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 (ou le goujon adaptateur) 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.

• Sélection des goujons adaptateurs – Le capteur est fourni avec trois goujons adaptateurs : un M8×1,25, un M8×1 et un 1/4‑28UNF. Choisissez le goujon qui correspond au trou fileté de la machine ou du bloc de montage. Si vous utilisez un filetage différent, des adaptateurs de montage en option (par exemple, MA122 avec filetage M6) sont disponibles.

• Application du couple – Vissez le goujon choisi dans la base du capteur (à l'aide du filetage 1/4‑28UNEF‑2A ou 5/8‑24UNEF‑2A) et serrez au couple recommandé (généralement 7‑10 N·m pour le goujon, ou comme spécifié dans la fiche technique des accessoires). Montez ensuite le capteur assemblé sur la surface de la machine, en appliquant le couple approprié pour le filetage de la machine (par exemple, 15-20 N·m pour M8). 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 des câbles et connecteur – Le capteur utilise un connecteur de type MIL‑C/DTL‑5015 à 2 broches. Les connecteurs correspondants sont disponibles dans divers assemblages de câbles (EC602, EC612, EC318, EC319). Assurez-vous que le câble est acheminé avec un rayon de courbure minimum (généralement > 25 mm) pour éviter les contraintes et les dommages internes. Fixez le câble à intervalles réguliers à l'aide de clips en P ou d'attaches de câble, mais évitez de trop serrer. Pour les environnements à forte humidité ou à abrasion mécanique, utilisez des câbles avec tubes de protection (par exemple EC319 avec tube de protection scellé).

• Connexions électriques – Le capteur nécessite une alimentation électrique à courant constant. Connectez le fil positif (broche A+) au positif de la source de courant et le fil négatif (broche B‑) à la masse de retour/signal. La tension d'alimentation doit être comprise entre 18 et 30 VDC et le courant doit être compris entre 0,5 et 8 mA. Le signal est mesuré sous forme de tension alternative au niveau de polarisation (généralement 12 V) via un condensateur de découplage dans le système de surveillance. Assurez-vous que le système de surveillance fournit le filtrage passe-haut approprié (généralement avec une fréquence de coupure de 0,5 à 1 Hz pour la réponse spécifiée du capteur).

• 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 (généralement au niveau du système de surveillance) 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 140 °C. Si la surface de montage dépasse cette température, utilisez un adaptateur d'isolation thermique (par exemple, MA133 disponible pour d'autres familles de capteurs) ou montez le capteur à distance avec une tige d'extension. Le connecteur et le câble doivent également être conçus pour la température prévue ; pour les applications à haute température, utilisez des câbles avec une isolation appropriée (par exemple, RADOX® 125 ou tresse métallique).

• Protection contre les dommages physiques – Dans les environnements difficiles, protégez le capteur et le câble contre les chocs, l'abrasion et les attaques chimiques. Utilisez des couvercles ou des conduits de protection si nécessaire. L'indice IP67 garantit que le capteur est étanche à la poussière et protégé contre l'immersion dans l'eau, mais une protection mécanique est toujours recommandée.

• 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 (option A2) et suivez les exigences d'installation spécifiques des certificats Ex.

Mise en service et vérification

Après l'installation, le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 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. La tension de polarisation doit être mesurée pour confirmer qu'elle est d'environ 12 V (à ± 1 V près). La sensibilité du signal CA doit être vérifiée ; un niveau d'accélération connu (par exemple, 1 g à 80 Hz) devrait produire la sortie attendue (500 mV/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.

Accessoires

Une gamme d'accessoires est disponible pour compléter le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500, notamment :

Remarque : La longueur du câble doit être spécifiée lors de la commande de tout assemblage de câbles. Pour les EC318 et EC319, différentes longueurs sont disponibles – contactez Meggitt pour les longueurs personnalisées.

Élimination et conformité environnementale

À la fin de sa durée de vie, le CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B500 doit être éliminé conformément aux réglementations environnementales locales. Le capteur contient de l'acier inoxydable, des composants électroniques et des matériaux piézoélectriques. 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.