Accelerometro piezoelettrico CE620 444-620-000-011-A1-B100

Il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 è un accelerometro piezoelettrico per uso generico con elettronica integrata della linea di prodotti vibro‑meter® di Meggitt, progettato specificamente per il monitoraggio affidabile delle vibrazioni in ambienti industriali difficili dove è richiesto un robusto sensore IEPE (Integrated Electronics Piezo Electric) standard di settore. Questa versione standard, con una sensibilità di 100 mV/g, è destinata all'uso in aree non pericolose (ordinarie) e offre una soluzione conveniente ma ad alte prestazioni per la protezione continua dei macchinari e il monitoraggio delle condizioni. Il sensore fornisce un segnale di uscita in tensione proporzionale all'accelerazione, con un intervallo dinamico di ±80 g, che lo rende ideale per un'ampia varietà di applicazioni su macchinari rotanti e alternativi.

Il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 incorpora un elemento di rilevamento piezoelettrico con elettronica integrata che converte la carica generata dall'elemento in un segnale di tensione a bassa impedenza. Questo segnale viene trasmesso su un cavo schermato standard a 2 fili, che fornisce contemporaneamente alimentazione al sensore e trasporta il segnale di vibrazione CA sovrapposto a una tensione di polarizzazione CC. Il sensore richiede un'alimentazione a corrente costante (tipicamente da 2 a 4 mA) e funziona con un'alimentazione compresa tra 18 e 30 V CC, rendendolo compatibile con la maggior parte dei sistemi di monitoraggio industriali. L'elettronica integrata è isolata da terra rispetto al case, garantendo un'eccellente immunità al rumore e prestazioni stabili della tensione di polarizzazione, anche in ambienti elettricamente rumorosi.

Il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 è alloggiato in una custodia robusta in acciaio inossidabile ermeticamente sigillata con un grado di protezione IP67, che fornisce una protezione completa contro polvere, acqua e altri contaminanti. Il suo design compatto e le versatili opzioni di montaggio (con perni adattatori in dotazione per filettature M8×1,25, M8×1 e 1/4‑28UNF) consentono una facile installazione su un'ampia gamma di superfici di macchinari. Il sensore è dotato di un connettore di tipo MIL‑C/DTL‑5015 a 2 pin, che si accoppia con una varietà di cavi assemblati per adattarsi alle diverse condizioni ambientali.

Con una risposta in frequenza da 2 Hz a 10 kHz (±5 %) e una frequenza di risonanza nominale di 18 kHz, il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 cattura sia la dinamica dei macchinari a bassa frequenza che le tracce di ingranaggi e passaggi lama ad alta frequenza. Il suo intervallo di temperatura compreso tra –55 °C e 140 °C, combinato con una deviazione della risposta termica di solo ±5% sull'intero intervallo, garantisce un funzionamento affidabile in ambienti termici estremi, dal freddo criogenico alle aree di processo ad alta temperatura.

Questa introduzione al prodotto fornisce una descrizione completa del CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100, 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 CE620, 2020) e riflettono l'impegno dell'azienda verso l'eccellenza ingegneristica e l'assistenza clienti.

Caratteristiche e vantaggi principali

Elettronica integrata (IEPE) – Il convertitore carica-tensione integrato elimina la necessità di un amplificatore di carica esterno, fornendo un'uscita di tensione a bassa impedenza compatibile con i sistemi di acquisizione dati standard e i monitor industriali. L'interfaccia a 2 fili semplifica il cablaggio e riduce i costi di installazione.

Alta sensibilità e ampio intervallo dinamico – Con una sensibilità di 100 mV/g ±5% e un intervallo dinamico di ±80 g, il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 cattura sia le vibrazioni dei cuscinetti di basso livello che gli eventi di ampiezza da moderata ad alta. L'elevata capacità di sovraccarico (limite di shock di 7000 g) garantisce la sopravvivenza in caso di forti transitori meccanici.

Eccellente risposta in frequenza – Una risposta piatta del ±5% da 2 Hz a 10 kHz, combinata con una frequenza di risonanza nominale di 18 kHz, consente la misurazione accurata di macchinari a bassa velocità, turbine ad alta velocità e vibrazioni del cambio.

Custodia isolata da terra – La base e la custodia del sensore sono isolate elettricamente dalla terra del segnale, prevenendo ritorni di terra e garantendo una trasmissione pulita del segnale in ambienti industriali elettricamente rumorosi. Questa caratteristica semplifica anche l'installazione su strutture messe a terra.

Ampio intervallo di temperature di esercizio – Il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 funziona ininterrottamente da –55 °C a 140 °C, con una deviazione minima della sensibilità indotta dalla temperatura (±5% tipico), rendendolo adatto per applicazioni che vanno dalle pompe criogeniche agli involucri di turbine a gas caldo.

Robusta protezione IP67 – L'alloggiamento in acciaio inossidabile sigillato ermeticamente fornisce una protezione completa contro polvere, immersione in acqua e un'ampia gamma di contaminanti industriali, garantendo affidabilità a lungo termine in ambienti difficili.

Basso rumore elettrico – Il rumore elettrico residuo è di soli 0,1 mg (massimo), garantendo un elevato rapporto segnale-rumore per misurazioni precise delle vibrazioni a basso livello. La sensibilità elettromagnetica è eccezionalmente bassa a 50 μg/gauss.

Protezione dall'inversione di polarità – Il sensore è protetto da collegamenti di alimentazione invertiti accidentali, prevenendo danni durante l'installazione o la manutenzione.

Montaggio semplice – Fornito con tre prigionieri adattatori (M8×1,25, M8×1 e 1/4‑28UNF), il sensore può essere montato direttamente su una varietà di dimensioni di filettatura senza adattatori aggiuntivi. La filettatura esterna (opzioni 1/4‑28UNEF‑2A o 5/8‑24UNEF‑2A) garantisce un fissaggio sicuro.

Calibrazione di fabbrica – Ogni unità viene calibrata dinamicamente in fabbrica a una frequenza e ampiezza di riferimento; non è necessaria alcuna calibrazione successiva in condizioni di utilizzo normale, riducendo i costi di manutenzione.

Marchio CE e conformità RoHS – Il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 soddisfa gli standard ambientali e di sicurezza dell'Unione Europea, garantendo l'accettazione globale.

Applicazioni

Il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 è ideale per un'ampia gamma di applicazioni generiche di monitoraggio delle vibrazioni industriali in aree non pericolose, tra cui:

• Pompe e compressori – Monitoraggio continuo delle vibrazioni per squilibrio, usura dei cuscinetti, cavitazione e rilevamento di picchi in macchine centrifughe, alternative e assiali.

• Ventilatori e ventilatori – Monitoraggio delle condizioni di sistemi HVAC, torri di raffreddamento e ventilatori di ventilazione di processo.

• Motori e generatori : analisi delle vibrazioni di motori elettrici, generatori diesel e gruppi di generatori a turbina per rilevare squilibrio del rotore, disallineamento e difetti dei cuscinetti.

• Macchine utensili e mandrini : monitoraggio di mandrini ad alta velocità, fresatrici e apparecchiature CNC per la manutenzione predittiva.

• Test e misurazioni : installazioni temporanee o permanenti per la convalida delle prestazioni, test di dinamica strutturale e risoluzione dei problemi.

• Cartiere, acciaierie e cementifici – Monitoraggio di ambienti difficili di rulli, frantoi, trasportatori e macchinari per colata continua in cui sono presenti polvere, umidità e temperature estreme.

• Settore marittimo e offshore (zone non Ex) – Misurazione delle vibrazioni su sistemi di propulsione, macchinari di coperta e attrezzature ausiliarie soggette a nebbia salina ed elevata umidità.

• Monitoraggio generale delle condizioni industriali : qualsiasi macchinario rotante o alternativo in fabbriche, centrali elettriche e impianti di lavorazione che richiedono dati affidabili e convenienti sulle vibrazioni per la protezione delle risorse e l'ottimizzazione della manutenzione.

Descrizione dettagliata della versione standard (444‑620‑000‑011‑A1‑B100)

Il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 è la variante standard non Ex della famiglia CE620, caratterizzata da una sensibilità di 100 mV/g e un ampio intervallo di temperatura da –55 °C a 140 °C (opzione d'ordine A1). È progettato per il monitoraggio delle vibrazioni per scopi generali in normali ambienti industriali in cui non sono presenti atmosfere esplosive. Il sensore è costruito attorno a un elemento sensibile piezoelettrico che genera una carica elettrica proporzionale all'accelerazione. Il pacchetto elettronico integrato, alloggiato all'interno della custodia del sensore, converte questa carica in un segnale di tensione a bassa impedenza, che viene trasmesso su un cavo schermato a due fili.

L'uscita del sensore è un segnale di tensione costituito da una tensione di polarizzazione CC (12 V nominali) e una componente di vibrazione CA sovrapposta ad essa. La tensione di polarizzazione fornisce un livello di riferimento e alimenta anche l'elettronica interna. Il sensore richiede un alimentatore esterno a corrente costante (spesso definito condizionatore IEPE) che fornisce una sorgente di corrente compresa tra 0,5 e 8 mA (tipicamente da 2 a 4 mA) e una tensione CC compresa tra 18 e 30 V. La sorgente di corrente è collegata in serie con la linea del segnale e il segnale di vibrazione CA viene misurato attraverso un resistore di carico nel sistema di monitoraggio, in genere estraendo il componente CA tramite un filtro passa-alto (frequenza di taglio determinata dal sistema).

Il design con isolamento da terra garantisce che la custodia del sensore e la base di montaggio siano elettricamente isolate dalla terra del segnale. Ciò è fondamentale negli ambienti industriali in cui più punti di terra possono creare anelli di terra, portando a errori di misurazione e rumore. L'isolamento consente inoltre di montare il sensore direttamente su strutture metalliche messe a terra senza compromettere l'integrità del segnale.

La struttura meccanica è caratterizzata da un alloggiamento in acciaio inossidabile saldato ermeticamente che fornisce protezione IP67 contro polvere, immersione in acqua e corrosione. Il connettore del sensore è un robusto tipo circolare MIL‑C/DTL‑5015 a 2 pin che fornisce un'interfaccia sicura e resistente alle vibrazioni per i collegamenti dei cavi. È disponibile una gamma di cavi assemblati, inclusi cavi ETFE standard, cavi con treccia metallica e cavi RADOX® flessibili con o senza tubi di protezione, per adattarsi a diversi ambienti (olio, alte temperature, abrasione meccanica).

L'interfaccia di montaggio è una filettatura esterna: 1/4‑28UNEF‑2A o 5/8‑24UNEF‑2A, a seconda della versione specifica. I perni adattatori in dotazione consentono la conversione alle comuni filettature metriche (M8×1,25 e M8×1) nonché a quelle imperiali 1/4‑28UNF, offrendo flessibilità per il montaggio su varie superfici della macchina. Il sensore è progettato per essere montato direttamente sulla superficie della macchina utilizzando un prigioniero, con una coppia consigliata per garantire un accoppiamento corretto e una risposta ad alta frequenza.

Il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 è calibrato in fabbrica a una frequenza di riferimento (tipicamente 100 Hz) e un'ampiezza, con una sensibilità verificata entro ±5% dei 100 mV/g nominali. La calibrazione viene eseguita utilizzando uno standard di accelerazione noto e non è necessaria alcuna ulteriore calibrazione durante la vita del sensore in condizioni operative normali. Tuttavia, si consiglia una verifica periodica (ad esempio ogni 2-5 anni) per le applicazioni critiche legate alla sicurezza.

Questa versione standard non è dotata di certificazione Ex, il che la rende adatta all'uso in aree non pericolose. Per installazioni in atmosfere potenzialmente esplosive, sono disponibili versioni certificate Ex (con opzione di ordine A2 e un codice diverso), dotate di sicurezza intrinseca (Ex ia) e intervallo di temperatura ridotto (da –55 a 115 °C). Il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 è quindi la scelta ottimale per le applicazioni industriali ordinarie dove sono richieste la massima capacità di temperatura ed efficienza in termini di costi.

Linee guida per l'installazione e il montaggio

Una corretta installazione è essenziale per ottenere le prestazioni specificate dal CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100. 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 (o il perno dell'adattatore) 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.

• Selezione del perno adattatore – Il sensore viene fornito con tre perni adattatori: uno M8×1,25, uno M8×1 e uno 1/4‑28UNF. Scegli il perno che corrisponde al foro filettato nella macchina o al blocco di montaggio. Se si utilizza una filettatura diversa, sono disponibili adattatori di montaggio opzionali (ad esempio MA122 con filettatura M6).

• Applicazione della coppia – Avvitare il prigioniero scelto nella base del sensore (utilizzando la filettatura 1/4‑28UNEF‑2A o 5/8‑24UNEF‑2A) e serrare alla coppia consigliata (normalmente 7‑10 N·m per il prigioniero o come specificato nella scheda tecnica degli accessori). Quindi montare il sensore assemblato sulla superficie della macchina, applicando la coppia adeguata per la filettatura della macchina (ad esempio, 15‑20 N·m per M8). 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 dei cavi e connettore – Il sensore utilizza un connettore di tipo MIL‑C/DTL‑5015 a 2 pin. I connettori di accoppiamento sono disponibili in vari gruppi di cavi (EC602, EC612, EC318, EC319). Assicurarsi che il cavo venga instradato con un raggio di curvatura minimo (tipicamente >25 mm) per evitare sollecitazioni e danni interni. Fissare il cavo a intervalli utilizzando clip a P o fascette, ma evitare di serrare eccessivamente. Per ambienti con elevata umidità o abrasione meccanica, utilizzare cavi con tubi di protezione (ad esempio EC319 con tubo di protezione sigillato).

• Collegamenti elettrici – Il sensore richiede un'alimentazione a corrente costante. Collegare il cavo positivo (pin A+) alla sorgente di corrente positiva e il cavo negativo (pin B‑) alla massa di ritorno/segnale. La tensione di alimentazione deve essere compresa tra 18 e 30 V CC e la corrente deve essere compresa tra 0,5 e 8 mA. Il segnale viene misurato come tensione CA al livello di polarizzazione (tipicamente 12 V) tramite un condensatore di disaccoppiamento nel sistema di monitoraggio. Assicurarsi che il sistema di monitoraggio fornisca il filtraggio passa-alto appropriato (solitamente con una frequenza di taglio compresa tra 0,5 e 1 Hz per la risposta specificata del sensore).

• 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 (solitamente presso il sistema di monitoraggio) 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 140 °C. Se la superficie di montaggio supera questa temperatura, utilizzare un adattatore termoisolante (ad esempio, MA133 disponibile per altre famiglie di sensori) o montare il sensore in remoto con un'asta di prolunga. Anche il connettore e il cavo devono essere dimensionati per la temperatura prevista; per applicazioni ad alta temperatura, utilizzare cavi con isolamento adeguato (ad es. RADOX® 125 o treccia metallica).

• Protezione da danni fisici – In ambienti difficili, proteggere il sensore e il cavo da urti, abrasioni e attacchi chimici. Se necessario, utilizzare coperture o condotti protettivi. La classificazione IP67 garantisce che il sensore sia ermetico alla polvere e protetto dall'immersione in acqua, ma è comunque consigliata la protezione meccanica.

• 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 (opzione A2) e seguire i requisiti di installazione specifici dei certificati Ex (Baseefa 16 ATEX 0027 X, ecc.).

Messa in servizio e verifica

Dopo l'installazione, il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 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 tensione di polarizzazione deve essere misurata per confermare che sia circa 12 V (entro ±1 V). È necessario verificare la corretta sensibilità del segnale CA; un livello di accelerazione noto (ad esempio, 1 g a 80 Hz) dovrebbe produrre l'uscita prevista (100 mV/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.

Accessori

A complemento del CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 è disponibile una gamma di accessori, tra cui:

Nota: la lunghezza del cavo deve essere specificata al momento dell'ordine del cavo assemblato. Per EC318 ed EC319 sono disponibili lunghezze diverse: contattare Meggitt per lunghezze personalizzate.

Smaltimento e conformità ambientale

Al termine della sua vita utile, il CE620 444‑620‑000‑011‑A1‑B100 deve essere smaltito in conformità con le normative ambientali locali. Il sensore contiene acciaio inossidabile, componenti elettronici e materiali piezoelettrici. 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.