Accéléromètre piézoélectrique CE620 444-620-000-011-A2-B100

Le CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 est un accéléromètre piézoélectrique haut de gamme avec électronique intégrée de la gamme distinguée de vibro‑meter® de Meggitt, spécialement conçu pour la surveillance générale des vibrations dans les atmosphères potentiellement explosives où une sécurité intrinsèque est requise. Cette version certifiée Ex, dotée d'une sensibilité de 100 mV/g, est conçue pour une installation dans des zones dangereuses classées en Zone 0, 1 ou 2 (gaz) et Zone 20, 21 ou 22 (poussière), offrant une protection de sécurité intrinsèque (Ex ia) selon les normes internationales les plus strictes. Le capteur délivre un signal de sortie de tension proportionnel à l'accélération, avec une plage dynamique de ±80 g, et est idéal pour la protection continue des machines et la surveillance de l'état dans les raffineries de pétrole, les usines chimiques, les terminaux gaziers et autres environnements explosifs.

Le CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 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 (0,5 à 8 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‑A2‑B100 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 adaptés aux zones dangereuses (avec certification Ex appropriée et barrières de limitation de courant).

La version Ex (option A2) est certifiée sécurité intrinsèque avec une plage de température réduite de –55 °C à 115 °C, par rapport à la limite supérieure de 140 °C de la version standard, pour répondre aux contraintes thermiques de la méthode de protection Ex ia. Le capteur est certifié ATEX (Baseefa 16 ATEX 0027 X) et IECEx (IECEx BAS 16.0030X) pour Ex ia IIC T4 Ga et Ex ia IIIC T135°C Da, ce qui le rend adapté à une utilisation dans les groupes de gaz IIC (y compris l'hydrogène, l'acétylène) et les groupes de poussières IIIC (poussières conductrices). La certification nord-américaine CCSAus est en attente, garantissant la conformité future des installations aux États-Unis et au Canada.

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‑A2‑B100 capture à la fois la dynamique des machines à basse fréquence et les signatures d'engrenages et de passages de pales à haute fréquence. Son écart de sensibilité à la température est de ±5 % sur la plage de –55 à 115 °C, garantissant des performances fiables dans des environnements thermiques difficiles.

Cette introduction au produit fournit une description complète du CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100, 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 la sécurité dans les environnements extrêmes.

Principales caractéristiques et avantages

Certifié Ex pour les zones dangereuses – Le CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 est approuvé pour une utilisation dans des atmosphères potentiellement explosives avec les certifications ATEX (Baseefa 16 ATEX 0027 X) et IECEx (IECEx BAS 16.0030X) pour Ex ia IIC T4 Ga (zones de gaz 0, 1, 2) et Ex ia IIIC. T135°C Da (zones poussières 20, 21, 22). La certification CCSAus est en attente, garantissant la conformité future des installations nord-américaines.

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, tandis que les barrières de sécurité intrinsèques garantissent un fonctionnement sûr dans des atmosphères explosives.

Haute sensibilité et large plage dynamique – Avec une sensibilité de 100 mV/g ±5 % et une plage dynamique de ±80 g, le capteur capture à la fois les vibrations des roulements de faible niveau et les événements d'amplitude modérée à élevée. La capacité de surcharge élevée (limite de choc de 7 000 g) garantit la survie sous des transitoires mécaniques sévères.

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 terre du signal, empêchant les boucles de terre et garantissant une transmission propre du signal dans les environnements industriels électriquement bruyants. Cette fonctionnalité est particulièrement intéressante dans les installations Ex où plusieurs points de terre peuvent exister.

Large plage de températures de fonctionnement (version Ex) – Le CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 fonctionne en continu de –55 °C à 115 °C, avec un écart de sensibilité induit par la température minimal (± 5 % typique), ce qui le rend adapté aux applications allant des environnements extérieurs froids aux zones de processus modérément chaudes.

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‑A2‑B100 répond aux normes environnementales et de sécurité de l'Union européenne, garantissant une acceptation mondiale.

Applications

Le CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 est parfaitement adapté à la surveillance des vibrations dans les zones dangereuses (atmosphères explosives de gaz et de poussières) où une sécurité intrinsèque est requise, notamment :

• Industrie pétrolière et gazière – Surveillance des compresseurs, des pompes, des turbines et des machines alternatives dans les raffineries, les usines de traitement du gaz et les plates-formes offshore où des gaz inflammables (groupe IIC) sont présents.

• 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.

• Transformation pharmaceutique et alimentaire – Surveillance des vibrations dans les zones de manipulation de solvants et les environnements explosifs de poussière (par exemple, sucre, farine, amidon) où la sécurité intrinsèque est obligatoire.

• 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 des poussières combustibles sont présentes (groupe IIIC).

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

• 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.

• Eaux usées et biogaz – Surveillance des pompes, des soufflantes et des mélangeurs dans les usines de biogaz et les installations de traitement des eaux usées où du méthane ou du sulfure d'hydrogène peuvent être présents.

• 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 sécurité intrinsèque (444‑620‑000‑011‑A2‑B100)

Le CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 est la variante certifiée Ex de la famille CE620, avec une sensibilité de 100 mV/g et une plage de température réduite de –55 °C à 115 °C (option de commande A2) pour se conformer aux limitations thermiques de sécurité intrinsèque (Ex ia). Il est conçu pour la surveillance générale des vibrations dans les zones dangereuses où des atmosphères explosives de gaz ou de poussière peuvent être présentes. 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 (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.

Pour les installations Ex ia, le capteur doit être connecté via une barrière à sécurité intrinsèque approuvée ou une unité d'isolation galvanique qui limite la tension, le courant et l'énergie à des niveaux qui ne peuvent pas enflammer l'atmosphère explosive. La barrière doit être conforme aux paramètres spécifiés dans le certificat Ex (Baseefa 16 ATEX 0027 X et IECEx BAS 16.0030X). Le capteur lui-même est conçu avec une protection interne pour garantir qu'en cas de panne, l'énergie reste inférieure aux seuils d'allumage.

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. Pour les applications Ex, les assemblages de câbles doivent être sélectionnés parmi ceux qui maintiennent l'intégrité de sécurité intrinsèque – généralement ceux avec des paramètres de capacité et d'inductance de câble appropriés, et souvent avec une tresse métallique ou un tube de protection pour éviter les dommages mécaniques.

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‑A2‑B100 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 100 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.

La version Ex (A2) se distingue de la version standard (A1) par sa limite supérieure de température réduite (115 °C au lieu de 140 °C) et sa certification de sécurité intrinsèque. Le capteur est certifié ATEX et IECEx pour les environnements gazeux et poussiéreux, couvrant le groupe de gaz IIC (hydrogène, acétylène) et le groupe de poussières IIIC (poussières conductrices) les plus sévères. La classe de température T4 (135 °C) garantit que la température de surface du capteur ne dépasse pas 135 °C dans des conditions normales ou de défaut, ce qui le rend adapté aux atmosphères avec des températures d'inflammation supérieures à 135 °C.

La certification nord-américaine CCSAus est en attente depuis la révision de la fiche technique, mais la conception devrait répondre aux exigences de la classe I, division 1, groupes A‑D et de la classe II, division 1, groupes E‑G, ainsi que de la classe I, zone 0, AEx ia IIC T4 Ga. Les utilisateurs doivent consulter le dernier registre de produits Ex (PL‑1511) pour connaître l'état de certification à jour.

Directives d'installation et de montage

Une installation correcte est essentielle pour atteindre les performances spécifiées et conserver la certification Ex du CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100. Les directives suivantes sont basées sur les pratiques recommandées par Meggitt et les exigences des certificats Ex applicables :

• 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 – Exigences Ex – Le capteur utilise un connecteur de type MIL‑C/DTL‑5015 à 2 broches. Pour les installations Ex ia, l'assemblage de câbles doit être sélectionné parmi ceux certifiés pour une utilisation avec le capteur (par exemple, EC318 avec câble RADOX® ou EC319 avec protection anti-éclaboussures). Le câble doit être acheminé avec un rayon de courbure minimum pour éviter les contraintes et les dommages internes. Le blindage du câble doit être mis à la terre à une extrémité (généralement au niveau du panneau de commande) pour éviter les interférences électromagnétiques, mais il faut veiller à ne pas créer de boucles de terre. Tous les presse-étoupes et boîtes de jonction situés dans la zone dangereuse doivent être certifiés Ex et installés conformément aux réglementations locales.

• Connexions électriques – Sécurité intrinsèque – Le capteur doit être connecté via une barrière à sécurité intrinsèque approuvée ou une unité d'isolation galvanique (par exemple, GSI127) qui limite la tension, le courant et la puissance aux valeurs spécifiées dans le certificat Ex (Baseefa 16 ATEX 0027 X / IECEx BAS 16.0030X). La barrière doit être située dans la zone sûre ou être certifiée pour une installation dans la zone dangereuse. La tension d'alimentation doit être comprise entre 18 et 30 VCC 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). La capacité et l'inductance du câble doivent être dans les limites autorisées pour éviter l'allumage par étincelle.

• 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 et les exigences du certificat Ex.

• Considérations thermiques – Classe de température Ex – Le capteur est conçu pour un fonctionnement continu jusqu'à 115 °C, ce qui garantit que la température de surface ne dépasse pas la valeur nominale T4 (135 °C), même dans des conditions de défaut. Si la surface de montage dépasse 115 °C, utilisez un adaptateur d'isolation thermique 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 Ex 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 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. Le certificat Ex comprend des conditions particulières pour une utilisation sûre (par exemple, le capteur doit être utilisé avec une barrière certifiée et le câble doit être sécurisé pour éviter toute tension).

• Mise en service – Avant la mise sous tension, vérifiez que toutes les connexions sont correctes, que la barrière Ex est correctement installée et que le cheminement des câbles ne soumet pas le connecteur à une contrainte excessive. Effectuez un test fonctionnel à l'aide d'une source de vibration connue pour confirmer la sensibilité et le courant de sortie (tension de polarisation). Enregistrez la tension de polarisation et les niveaux de signal pour référence future.

Mise en service et vérification

Après l'installation, le CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 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 (100 mV/g). Vérifiez également que le signal est exempt de bruit excessif et que la coupure basse fréquence est appropriée pour la mesure prévue. Dans les installations Ex, vérifiez que la barrière fonctionne selon ses paramètres spécifiés. 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‑A2‑B100, avec une attention particulière aux câbles et barrières compatibles Ex :

Remarque : La longueur du câble doit être spécifiée lors de la commande de tout assemblage de câbles. Pour les installations Ex, assurez-vous que l'ensemble de câbles et le connecteur sont certifiés pour la zone dangereuse prévue et que les paramètres totaux de la boucle (capacité, inductance) restent dans les limites spécifiées dans le certificat Ex. La barrière GSI127 est fortement recommandée pour les applications Ex ia afin d'assurer une séparation sûre.

Élimination et conformité environnementale

À la fin de sa durée de vie, le CE620 444‑620‑000‑011‑A2‑B100 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.