CE311 444-311-000-032 Accelerometro piezoelettrico

Il CE311 444‑311‑000‑032 è un accelerometro piezoelettrico ad alte prestazioni con elettronica integrata della rinomata linea di prodotti vibro‑meter® di Meggitt, progettato specificamente per il monitoraggio delle vibrazioni industriali dove sono essenziali robustezza, affidabilità a lungo termine, installazione semplificata e portata estesa del cavo. Questa versione standard, non Ex, presenta una sensibilità di 50 μA/g e viene fornita con un cavo integrato da 12 metri montato in fabbrica, protetto da un tubo flessibile in acciaio inossidabile a tenuta stagna. Questa configurazione pronta per l'installazione elimina la necessità di un connettore separato all'estremità del sensore, fornendo una connessione continua ed ermeticamente sigillata, ideale per installazioni permanenti in ambienti difficili dove la protezione contro fluidi di raffreddamento, lubrificanti, acqua, vapore e altri contaminanti è fondamentale. La lunghezza del cavo di 12 metri offre una notevole flessibilità di installazione, consentendo di montare il sensore a una distanza considerevole dall'elettronica di monitoraggio mantenendo l'integrità del segnale, rendendolo adatto a macchinari di grandi dimensioni, installazioni remote e applicazioni in cui il cavo deve essere instradato attraverso portacavi o condotti. Il sensore fornisce un segnale di uscita modulato in corrente proporzionale all'accelerazione, con una risposta in frequenza da 2 Hz a 8 kHz, che lo rende adatto per un'ampia gamma di macchinari rotanti e alternativi, dalle pompe a bassa velocità ai cambi e alle turbine ad alta velocità.

Il CE311 444‑311‑000‑032 è un sensore di tipo IEPE con uscita di corrente standard del settore che richiede un'alimentazione a corrente costante (da 5 a 8 mA) e funziona con un'alimentazione da 15 a 28 V CC. Fornisce un'uscita con modulazione di corrente a bassa impedenza che è ampiamente insensibile alla capacità del cavo e alle interferenze elettromagnetiche, consentendo la trasmissione del segnale a lunga distanza senza degradazione. Ciò è particolarmente vantaggioso per il cavo da 12 metri, poiché la trasmissione del circuito di corrente è intrinsecamente immune alla capacità del cavo, consentendo di posizionare il sensore lontano dal condizionatore di segnale senza perdita di qualità del segnale. L'elettronica integrata incorpora una schermatura interna e è isolata galvanicamente dalla custodia del sensore, garantendo un'eccezionale immunità al rumore, ridotte interferenze del circuito di terra e prestazioni stabili della tensione di polarizzazione. Il cavo da 12 metri aggiunge una capacità nominale di circa 2,4 nF polo-polo e 4,8 nF polo-involucro, che rientra ampiamente nella capacità di pilotaggio del loop di corrente e non influisce sulla risposta in frequenza del sensore.

Il sensore è alloggiato in una custodia in acciaio inossidabile ermeticamente sigillata (1.4441) con il cavo integrato protetto da un tubo in acciaio inossidabile (1.4541). Il sensore e il tubo di protezione sono saldati ermeticamente tra loro, creando un gruppo a tenuta stagna impermeabile al 100% di umidità relativa, acqua, vapore, olio, atmosfere di sale marino, polvere, funghi e sabbia. Questa struttura robusta garantisce decenni di funzionamento affidabile negli ambienti industriali più difficili, comprese le installazioni offshore, chimiche e all'aperto.

Con una risposta in frequenza di –3 dB a 2 Hz, ≤±5% da 6 Hz a 5 kHz e ≤±10% da 5 kHz a 8 kHz, una frequenza di risonanza nominale di 20 kHz e una gamma dinamica compresa tra 0,004 g e 40 g di picco, il CE311 444‑311‑000‑032 cattura le vibrazioni strutturali a bassa frequenza e le impronte degli ingranaggi ad alta frequenza con buona fedeltà. Il suo intervallo di temperatura compreso tra –40 °C e 125 °C, combinato con un'eccellente stabilità della temperatura (±5% sull'intero intervallo), garantisce un funzionamento affidabile in un'ampia varietà di ambienti di processo industriale. Il basso rumore e l'eccezionale immunità elettromagnetica del sensore lo rendono ideale per il monitoraggio di precisione delle condizioni e i programmi di manutenzione predittiva, anche con cavi lunghi.

Questa introduzione al prodotto fornisce una descrizione completa del CE311 444‑311‑000‑032, comprese le caratteristiche principali, le applicazioni, le specifiche tecniche dettagliate in forma tabellare, le linee guida per l'installazione, le informazioni per l'ordinazione e gli accessori disponibili. Tutte le informazioni derivano dalla scheda tecnica ufficiale Meggitt (vecchia versione CE311) e riflettono l'impegno dell'azienda verso l'eccellenza ingegneristica e l'assistenza clienti.

Caratteristiche e vantaggi principali

Cavo integrale con tubo di protezione in acciaio inossidabile – Lunghezza 12 metri – Il cavo da 12 metri montato in fabbrica (doppino intrecciato schermato) con un tubo flessibile in acciaio inossidabile a tenuta stagna fornisce eccezionale protezione meccanica, resistenza chimica e durata. Il design sigillato e senza connettori elimina potenziali punti di guasto sull'interfaccia del sensore, garantendo l'integrità del segnale a lungo termine in ambienti difficili. La lunghezza di 12 metri offre una sostanziale flessibilità di installazione, consentendo di posizionare il sensore lontano dalla scatola di giunzione o dal monitor, rendendolo adatto a macchinari di grandi dimensioni, posizioni remote o installazioni in cui il passaggio dei cavi deve evitare ostacoli.

Alta sensibilità e ampio intervallo dinamico – Con una sensibilità di 50 μA/g ±5% e un intervallo dinamico da 0,004 g a 40 g di picco, il sensore cattura un ampio spettro di ampiezze di vibrazione, dall'usura lieve dei cuscinetti a eventi di squilibrio moderati, senza saturazione.

Risposta in frequenza estesa – Il sensore offre un punto di –3 dB a 2 Hz, una risposta piatta di ±5% da 6 Hz a 5 kHz e ±10% da 5 kHz a 8 kHz, coprendo movimenti strutturali a bassa frequenza e frequenze di ingranaggi e passaggi lama ad alta frequenza.

Basso rumore e alta risoluzione – Il rumore elettrico residuo è molto basso, garantendo un rilevamento chiaro delle vibrazioni di basso livello. La schermatura interna e l'elettronica isolata sopprimono ulteriormente le interferenze elettromagnetiche, il che è particolarmente importante con cavi più lunghi.

Elettronica integrata (IEPE) : il convertitore carica-corrente integrato elimina la necessità di un amplificatore di carica esterno. L'interfaccia a 2 fili trasporta sia l'alimentazione che il segnale, semplificando il cablaggio e riducendo i costi del sistema. Il sensore funziona con una corrente costante da 5 a 8 mA e una tensione di alimentazione da 15 a 28 V CC.

Custodia isolata da terra con schermatura interna – La custodia del sensore è isolata elettricamente dalla terra del segnale, prevenendo ritorni di terra. Uno schermo interno migliora ulteriormente la reiezione del rumore, garantendo una trasmissione pulita del segnale anche se montato su strutture metalliche collegate a terra.

Robusta struttura saldata ermeticamente : l'alloggiamento in acciaio inossidabile e il tubo di protezione saldati ermeticamente forniscono protezione IP contro polvere, acqua e un'ampia gamma di contaminanti industriali. Il gruppo a tenuta stagna è impermeabile al 100% di umidità relativa, acqua, vapore, olio, sale marino, polvere, funghi e sabbia, garantendo affidabilità a lungo termine.

Ampio intervallo di temperature operative – Il CE311 444‑311‑000‑032 funziona continuamente da –40 °C a 125 °C, con una deviazione della sensibilità alla temperatura di ±5% sull'intero intervallo, rendendolo adatto per applicazioni che vanno dagli ambienti esterni freddi alle aree di processo calde.

Elevata tolleranza agli urti – Con un limite agli urti di 500 g di picco (mezzo seno, 1 ms), il sensore resiste a transitori meccanici gravi senza danni, garantendo la sopravvivenza in ambienti macchinari impegnativi.

Bassa sensibilità alla deformazione di base – La sensibilità alla deformazione di base è tipica di soli 0,0015 g/με, riducendo al minimo gli errori di misurazione causati dalla deformazione della superficie di montaggio.

Installazione semplice – Il cavo integrato termina con conduttori volanti (codificati a colori), consentendo il collegamento diretto a morsettiere o scatole di giunzione. Il sensore viene montato utilizzando quattro bulloni M6 con una coppia consigliata di 15 N·m, garantendo un fissaggio sicuro.

Calibrazione di fabbrica – Ogni unità è calibrata dinamicamente in fabbrica a 120 Hz e 5 g di picco; non è necessaria alcuna calibrazione successiva in condizioni di utilizzo normale, riducendo i costi di manutenzione.

Marchio CE, conformità EAC e RoHS : il sensore soddisfa i requisiti EMC, sicurezza elettrica e RoHS dell'Unione Europea, nonché gli standard dell'Unione doganale eurasiatica, garantendo l'accettazione globale.

Applicazioni

Il CE311 444‑311‑000‑032 è ideale per un'ampia gamma di applicazioni di monitoraggio delle vibrazioni industriali in aree non pericolose, dove un cavo da 12 metri offre una portata significativa, tra cui:

• Pompe e compressori di grandi dimensioni – Monitoraggio continuo di macchine centrifughe, alternative e assiali per squilibrio, cavitazione, usura dei cuscinetti e rilevamento di picchi, soprattutto quando il sensore è montato su una macchina di grandi dimensioni e la scatola di giunzione si trova a distanza.

• Ventilatori e ventilatori – Monitoraggio delle condizioni di sistemi HVAC, torri di raffreddamento e ventilatori di ventilazione di processo situati in quota o in aree remote, dove il cavo da 12 metri consente un instradamento flessibile dall'alloggiamento del ventilatore a un comodo punto terminale.

• Motori e generatori : analisi delle vibrazioni di motori elettrici di grandi dimensioni, generatori diesel e gruppi di generatori a turbina per rilevare squilibrio del rotore, disallineamento e difetti dei cuscinetti, con il monitor posizionato lontano dalla macchina a causa di vincoli di spazio o di sicurezza.

• Riduttori e trasmissioni a ingranaggi – Misurazione ad alta frequenza per il rilevamento di guasti agli ingranaggi e ai cuscinetti nei riduttori industriali, dove il sensore può essere montato in uno spazio ristretto e il cavo instradato verso un pannello di controllo.

• Turbine (gas, vapore, idroelettriche) : monitoraggio delle vibrazioni dell'alloggiamento e dell'involucro dei cuscinetti nelle applicazioni di generazione di energia e di trasmissione meccanica, che spesso richiedono lunghi cavi dal piedistallo della turbina alla sala di controllo.

• Macchine utensili e mandrini – Monitoraggio delle vibrazioni di grandi macchine CNC e mandrini per la manutenzione predittiva, in cui il sensore è montato sulla testa dell'utensile e l'elettronica è alloggiata in un armadio a una certa distanza.

• Test e misurazioni : installazioni permanenti o temporanee per la convalida delle prestazioni, l'analisi modale e la risoluzione dei problemi, dove è richiesta flessibilità nel posizionamento dei sensori.

• Cartiere, acciaierie e cementifici – Monitoraggio di ambienti difficili come rulli, frantoi, trasportatori e macchinari per la colata continua, dove i sensori sono spesso montati in aree calde e polverose e il cavo deve essere instradato verso una scatola di giunzione pulita e accessibile, che spesso richiede percorsi più lunghi.

• Settore marittimo e offshore : misurazione delle vibrazioni su sistemi di propulsione, macchinari di coperta e attrezzature ausiliarie, dove sono comuni cavi lunghi tra gli spazi macchine e il ponte o la sala di controllo motori.

• Monitoraggio generale delle condizioni industriali : qualsiasi macchinario rotante o alternativo in grandi fabbriche, centrali elettriche e impianti di lavorazione che richiedono dati sulle vibrazioni affidabili ed economici con instradamento flessibile dei cavi su distanze significative.

Descrizione dettagliata della versione standard (444‑311‑000‑032)

Il CE311 444‑311‑000‑032 è la variante standard non Ex della famiglia CE311, caratterizzata da una sensibilità di 50 μA/g e un intervallo di temperatura da –40 °C a 125 °C. Viene fornito con un cavo integrale da 12 metri protetto da un tubo flessibile in acciaio inossidabile, terminato con cavi volanti per il collegamento diretto. È progettato per l'installazione permanente in normali ambienti industriali dove è richiesta una soluzione robusta, sigillata, senza connettori e dove la distanza tra il sensore e il punto terminale è notevole (fino a 12 m). La lunghezza di 12 metri è una scelta popolare per molte macchine industriali di grandi dimensioni, poiché fornisce una portata sufficiente per instradare il cavo dalla posizione di montaggio del sensore a una scatola di giunzione centrale o direttamente al monitor, senza la necessità di cavi di prolunga che potrebbero introdurre connessioni aggiuntive e potenziali punti di guasto.

Il sensore è costruito attorno a un elemento di misura piezoelettrico simmetrico in modalità taglio utilizzando materiale policristallino. Il pacchetto elettronico integrato, alloggiato all'interno della custodia del sensore, converte la carica generata dall'elemento piezoelettrico in un segnale di corrente proporzionale. L'uscita modulata in corrente (sistema a 2 fili) trasporta sia l'alimentazione al sensore che il segnale dal sensore sugli stessi due conduttori. Poiché l'uscita è un segnale di corrente, è in gran parte insensibile alla capacità del cavo e alle interferenze elettromagnetiche, consentendo percorsi del cavo di diverse centinaia di metri senza attenuazione o degrado del segnale. Il cavo da 12 metri aggiunge circa 2,4 nF da polo a polo e 4,8 nF da polo a involucro, che rientra ampiamente nelle capacità del circuito di corrente e non influisce sulle prestazioni del sensore.

Il design con isolamento da terra garantisce che la custodia del sensore e la base di montaggio siano elettricamente isolate dalla terra del segnale, prevenendo ritorni di terra. La schermatura interna e l'elettronica isolata attenuano ulteriormente le interferenze elettromagnetiche, garantendo una trasmissione pulita del segnale anche in ambienti con forti campi elettrici.

La costruzione meccanica è caratterizzata da un alloggiamento in acciaio inossidabile saldato ermeticamente (1.4441) che fornisce una protezione robusta. Il cavo integrato è saldato al sensore in fabbrica, creando una tenuta continua e a tenuta che impedisce l'ingresso di umidità e garantisce affidabilità a lungo termine. Il cavo è un cavo schermato a doppino intrecciato e il tubo flessibile in acciaio inossidabile (1.4541) offre una protezione robusta contro l'abrasione, il taglio e gli attacchi chimici. Il cavo termina con conduttori volanti (codificati a colori) che consentono il cablaggio diretto alle morsettiere o alle scatole di giunzione, eliminando la necessità di un connettore intermedio che potrebbe rappresentare un potenziale punto di guasto.

L'interfaccia di montaggio è costituita da quattro bulloni a brugola M6×35 (acciaio 12,9) con quattro rondelle in acciaio per molle M6. La coppia di montaggio consigliata è 15 N·m (11,1 lb-ft), garantendo un accoppiamento corretto e una risposta ottimale alle alte frequenze. Il sensore è progettato per essere montato su superfici piane e pulite per ottenere la risposta in frequenza e la sensibilità specificate.

Il CE311 444‑311‑000‑032 è calibrato in fabbrica a 120 Hz e 5 g di picco a 23 °C, con una sensibilità verificata entro ±5% dei 50 μA/g nominali. In condizioni di utilizzo normale non è richiesta alcuna calibrazione successiva, ma per le applicazioni critiche si consiglia una verifica periodica (ad esempio ogni 2-5 anni).

Questa versione standard (non‑Ex) non è certificata per l'uso in aree pericolose. Per tali applicazioni sono disponibili versioni certificate Ex (ad esempio con numeri d'ordine diversi), dotate di protezione a sicurezza intrinseca (Ex ia) o antiscintilla (Ex nA).

La lunghezza del cavo di 12 metri offre un vantaggio significativo rispetto alle versioni più corte per installazioni in cui il sensore deve essere montato lontano dalla scatola di giunzione, come su macchine molto grandi, o dove il passaggio dei cavi richiede una lunghezza aggiuntiva per evitare curve strette, passare attraverso portacavi o seguire percorsi complessi. Il tubo in acciaio inossidabile garantisce che il cavo rimanga protetto anche se esposto a sollecitazioni meccaniche, alte temperature o sostanze chimiche.

Linee guida per l'installazione e il montaggio

Una corretta installazione è essenziale per ottenere le prestazioni specificate dal CE311 444‑311‑000‑032. Le seguenti linee guida si basano sulle pratiche consigliate da Meggitt:

• Preparazione della superficie di montaggio – La superficie di montaggio deve essere piana, liscia e pulita. Eventuali sbavature, vernice o corrosione devono essere rimosse per garantire il pieno contatto tra la base del sensore e la superficie della macchina. Per una risposta ottimale alle alte frequenze si consiglia una finitura superficiale di 1,6 µm (63 µin) o migliore.

• Bulloni e rondelle – Utilizzare i bulloni a brugola M6×35 in dotazione (acciaio 12,9) e le rondelle in acciaio per molle M6 (DIN 7980). Applicare la coppia consigliata di 15 N·m (11,1 lb-ft) in modo uniforme su tutti e quattro i bulloni. Non serrare eccessivamente, poiché ciò potrebbe danneggiare le filettature o l'alloggiamento del sensore.

• Orientamento e allineamento – Il sensore è sensibile lungo il suo asse principale (contrassegnato sulla custodia). Allineare il sensore in modo che l'asse principale coincida con la direzione della vibrazione da misurare (assiale, radiale o tangenziale). Fare riferimento al manuale di installazione per i diagrammi di orientamento dettagliati.

• Instradamento e terminazione dei cavi – Il cavo integrato è protetto da un tubo flessibile in acciaio inossidabile. Far passare il cavo con un raggio di curvatura minimo per evitare tensioni e danni interni (consigliato > 50 mm). Per un cavo da 12 metri, assicurarsi che il cavo non sia soggetto a tensione eccessiva o piegature brusche. Fissare il cavo a intervalli utilizzando clip a P o fascette, ma evitare un serraggio eccessivo che potrebbe deformare il tubo. I cavi volanti sono codificati a colori; collegarli all'alimentazione di corrente costante del sistema di monitoraggio e all'ingresso del segnale secondo lo schema elettrico. La schermatura del cavo deve essere collegata a terra a un'estremità (tipicamente presso il sistema di monitoraggio) per ridurre al minimo le interferenze elettromagnetiche.

• Collegamenti elettrici – Il sensore richiede un'alimentazione a corrente costante compresa tra 5 e 8 mA e una tensione di alimentazione compresa tra 15 e 28 V CC. Il segnale viene misurato come componente di corrente CA sul livello di polarizzazione. Assicurarsi che il sistema di monitoraggio fornisca il condizionamento del segnale appropriato (ad esempio, conversione da corrente a tensione e filtraggio passa-alto). La schermatura del cavo deve essere collegata a terra a un'estremità.

• Messa a terra – La base del sensore è isolata dalla terra del segnale, quindi la superficie di montaggio può trovarsi a qualsiasi potenziale senza influenzare il segnale. Tuttavia, la schermatura del cavo deve essere collegata a terra a un'estremità per ridurre al minimo le interferenze elettromagnetiche. Seguire le pratiche di messa a terra consigliate nel manuale di installazione del sistema.

• Considerazioni termiche – Il sensore è progettato per il funzionamento continuo fino a 125 °C. Se la superficie di montaggio supera questa temperatura, utilizzare un adattatore termoisolante (ad esempio MA133) o montare il sensore in remoto con un'asta di prolunga. Assicurarsi che il tubo del cavo non venga fatto passare su superfici calde che superino i limiti del materiale.

• Protezione da danni fisici – In ambienti difficili, proteggere il sensore e il cavo da urti, abrasioni e attacchi chimici. Il tubo in acciaio inossidabile fornisce una protezione sostanziale, ma in condizioni estreme potrebbero essere necessari condotti aggiuntivi o coperture protettive.

• Precauzioni per aree pericolose – Questa versione standard non è certificata Ex; pertanto non deve essere utilizzato in atmosfere potenzialmente esplosive. Per tali aree, utilizzare le versioni certificate Ex e seguire i requisiti di installazione specifici dei certificati Ex.

Messa in servizio e verifica

Dopo l'installazione, il CE311 444‑311‑000‑032 deve essere verificato utilizzando una fonte di vibrazioni nota (ad esempio, un agitatore portatile o un accelerometro di riferimento) o confrontandolo con un sensore sicuramente funzionante. La corrente di polarizzazione deve essere misurata per confermare che rientri nell'intervallo specificato da 5 a 8 mA. È necessario verificare la corretta sensibilità del segnale CA; un livello di accelerazione noto (ad esempio, 1 g a 80 Hz) dovrebbe produrre la variazione di corrente di uscita prevista (50 μA/g). Verificare inoltre che il segnale sia esente da rumore eccessivo e che il taglio delle basse frequenze sia appropriato per la misurazione prevista. Per il monitoraggio a lungo termine, si consigliano controlli regolari del sistema durante la manutenzione ordinaria. Con un cavo da 12 metri, prestare attenzione ad eventuali attenuazioni del segnale o captazione di rumore; la trasmissione del circuito di corrente e la bassa impedenza di uscita dovrebbero garantire l'integrità del segnale.

Informazioni sull'ordinazione

Il CE311 444‑311‑000‑032 viene ordinato utilizzando la seguente designazione:

Nota: altre lunghezze del cavo possono essere disponibili su richiesta. Le versioni Ex sono dotate di certificazione a sicurezza intrinseca (Ex ia) o antiscintilla (Ex nA).

Accessori

È disponibile una gamma di accessori per completare il CE311 444‑311‑000‑032, inclusi adattatori di montaggio, connettori, scatole di giunzione e unità di separazione galvanica.

Nota: per le installazioni Ex, utilizzare solo connettori, cavi e barriere certificati come specificato nei relativi certificati Ex.

Smaltimento e conformità ambientale

Al termine della sua vita utile, il CE311 444‑311‑000‑032 deve essere smaltito in conformità con le normative ambientali locali. Il sensore contiene acciaio inossidabile, componenti elettronici e materiali piezoelettrici; il cavo contiene conduttori e isolanti metallici. Nell’Unione Europea si applica la Direttiva sui Rifiuti di Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (RAEE): la raccolta differenziata e il riciclaggio sono obbligatori. Meggitt sostiene lo smaltimento responsabile dal punto di vista ambientale e può fornire indicazioni sui canali di riciclaggio adeguati.