Accelerometro piezoelettrico CE620 444-620-000-111-A1-B100-C01

Il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 è un accelerometro piezoelettrico all'avanguardia con elettronica integrata della rinomata linea di prodotti vibro‑meter® di Meggitt, progettato per il monitoraggio delle vibrazioni per scopi generali in ambienti industriali difficili dove flessibilità, affidabilità e misurazioni ad alte prestazioni sono essenziali. Questa versione standard, non Ex, presenta una sensibilità di 100 mV/g e viene fornita come configurazione di solo sensore, consentendo all'utente di scegliere tra una gamma completa di cavi assemblati per soddisfare requisiti applicativi specifici, condizioni ambientali e vincoli di installazione. Il sensore fornisce un segnale di uscita in tensione proporzionale all'accelerazione, con una risposta in frequenza estesa da 0,5 Hz a 14 kHz, che lo rende adatto per un'ampia gamma di macchinari rotanti e alternativi, dalle turbine a bassa velocità ai riduttori ad alta velocità.

Il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 è un sensore IEPE (Integrated Electronics Piezo Electric) standard del settore che richiede un'alimentazione a corrente costante (da 2 a 10 mA) e funziona con un'alimentazione da 22 a 28 V CC. Fornisce un'uscita di tensione a bassa impedenza con una tensione di polarizzazione nominale di 12 V CC, che trasporta il segnale di vibrazione CA sovrapposto al livello CC. L'elettronica integrata incorpora una schermatura interna ed 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 anche in ambienti industriali elettricamente rumorosi.

Il sensore è alloggiato in una custodia ermeticamente sigillata in acciaio inossidabile (AISI 316L) con grado di protezione IP68, che offre protezione completa contro polvere, immersione prolungata in acqua e un'ampia gamma di contaminanti industriali. Il robusto connettore circolare MIL‑C‑5015‑105L‑4P è dotato di un accoppiamento filettato e di una sede per chiavetta, fornendo un'interfaccia sicura e resistente alle vibrazioni che si accoppia con i connettori standard di tipo MIL‑C/DTL‑5015 utilizzati sui cavi assemblati consigliati da Meggitt. Il formato solo sensore offre all'utente la libertà di scegliere cavi con isolamenti diversi (RADOX®, Teflon® FEP o poliuretano), trecce e tubi di protezione, ottimizzando la catena di misura per le specifiche sfide termiche, meccaniche e chimiche di ciascuna installazione.

Con una risposta in frequenza estesa di ±5% da 0,5 Hz a 14 kHz, una frequenza di risonanza nominale di 40 kHz e una gamma dinamica di ±80 g, il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 cattura le vibrazioni strutturali a bassa frequenza e le impronte degli ingranaggi ad alta frequenza con la stessa fedeltà. Il suo intervallo di temperatura compreso tra –55 °C e 120 °C, combinato con un'eccellente stabilità della temperatura (±5% tipico sull'intero intervallo), garantisce un funzionamento affidabile sia in ambienti di processo criogenici che ad alta temperatura. Il basso rumore di fondo del sensore (fino a 5 μg/√Hz a frequenze più elevate) e l'eccezionale immunità elettromagnetica (0,2 g a 50 Hz, 0,03 T) lo rendono ideale per il monitoraggio delle condizioni di precisione e i programmi di manutenzione predittiva.

Questa introduzione al prodotto fornisce una descrizione completa del CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01, 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 (CE620, 2022) e riflettono l'impegno dell'azienda verso l'eccellenza ingegneristica e l'assistenza clienti.

Caratteristiche e vantaggi principali

Alta sensibilità e ampio intervallo dinamico – Con una sensibilità di 100 mV/g ±5% e un intervallo dinamico di ±80 g, il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 cattura un ampio spettro di ampiezze di vibrazione, dall'usura lieve dei cuscinetti agli eventi di grave squilibrio, senza saturazione.

Risposta in frequenza estesa – Il sensore offre una risposta in frequenza piatta del ±5% da 0,5 Hz a 14 kHz, coprendo sia i movimenti strutturali a frequenza molto bassa che le frequenze dell'ingranaggio ad alta frequenza e del passaggio lama. Il punto di –3 dB nella fascia bassa si estende ancora più in basso, consentendo la misurazione di macchinari ultra lenti.

Basso rumore e alta risoluzione – Il rumore elettrico residuo è eccezionalmente basso, con una densità spettrale di soli 5 μg/√Hz a 100 Hz e oltre, garantendo un rilevamento chiaro delle vibrazioni di basso livello. La schermatura interna e l'elettronica isolata sopprimono ulteriormente le interferenze elettromagnetiche.

Elettronica integrata (IEPE) : il convertitore carica-tensione 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 2 a 10 mA e una tensione di alimentazione da 22 a 28 V CC.

Custodia isolata da terra con schermatura interna – La custodia del sensore è isolata elettricamente dalla terra del segnale, con una resistenza di isolamento minima di 100 MΩ, prevenendo loop 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 in acciaio inossidabile IP68 – L'alloggiamento ermeticamente sigillato in acciaio inossidabile AISI 316L fornisce protezione IP68, rendendo il sensore impermeabile alla polvere, all'immersione in acqua e alla corrosione. Ciò garantisce affidabilità a lungo termine negli ambienti industriali più difficili, comprese le installazioni offshore, chimiche e all'aperto.

Ampio intervallo di temperature operative – Il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 funziona continuamente da –55 °C a 120 °C, con una deviazione della sensibilità alla temperatura di solo –10% a –55 °C e +5% a 120 °C, riferita a 20 °C. Ciò lo rende adatto per applicazioni che vanno dalle pompe criogeniche agli involucri di turbine calde.

Elevata tolleranza agli urti e alle vibrazioni – Con un limite di vibrazione continua di 500 g di picco e un limite di urti di 5000 g di picco, il sensore resiste a transitori meccanici severi senza danni, garantendo la sopravvivenza in ambienti macchinari impegnativi.

Bassa sensibilità alla deformazione di base – La sensibilità alla deformazione di base è di soli 0,0002 g picco/με, riducendo al minimo gli errori di misurazione causati dalla deformazione della superficie di montaggio, un problema comune nelle strutture a pareti sottili.

Flessibilità solo sensore – Il formato solo sensore (opzione C01) consente all'utente di scegliere tra una varietà di cavi assemblati (EC318, EC319, EC622, EC632) con diversi materiali del cavo, trecce e tubi di protezione, adattando l'installazione a specifici requisiti termici, chimici e meccanici.

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

Marchio CE e conformità RoHS : il sensore soddisfa i requisiti EMC (2014/30/UE) e RoHS (2011/65/UE) dell'Unione Europea, garantendo l'accettazione globale.

Applicazioni

Il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 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 di macchine centrifughe, alternative e assiali per rilevamento di squilibrio, cavitazione, usura dei cuscinetti e sovratensione.

• 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.

• Riduttori e unità di trasmissione : misurazione ad alta frequenza per il rilevamento di guasti agli ingranaggi e ai cuscinetti nei riduttori industriali.

• Turbine (gas, vapore, idroelettriche) : monitoraggio delle vibrazioni dell'alloggiamento e dell'involucro dei cuscinetti nelle applicazioni di generazione di energia e di trasmissione meccanica.

• Macchine utensili e mandrini – Monitoraggio delle vibrazioni di mandrini ad alta velocità e apparecchiature CNC per la manutenzione predittiva.

• Test e misurazioni : installazioni temporanee o permanenti per la convalida delle prestazioni, l'analisi modale e la risoluzione dei problemi.

• Cartiere, acciaierie e cementifici – Monitoraggio ambientale difficile di rulli, frantoi, trasportatori e macchinari di colata continua.

• Marino e offshore : misurazione delle vibrazioni su sistemi di propulsione, macchinari di coperta e apparecchiature ausiliarie.

• Monitoraggio generale delle condizioni industriali : qualsiasi macchinario rotante o alternativo in fabbriche, centrali elettriche e impianti di lavorazione che richiedono dati sulle vibrazioni affidabili ed economici.

Descrizione dettagliata della versione standard solo sensore (444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01)

Il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 è la variante standard, non Ex, solo sensore della famiglia CE620, caratterizzata da una sensibilità di 100 mV/g e un ampio intervallo di temperatura da –55 °C a 120 °C (opzione di ordine A1). È progettato per il monitoraggio delle vibrazioni per scopi generali in normali ambienti industriali in cui l'utente richiede la flessibilità necessaria per scegliere il gruppo di cavi più appropriato per l'installazione specifica. 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 (condizionatore IEPE) che fornisce una sorgente di corrente compresa tra 2 e 10 mA (tipicamente 4 mA) e una tensione CC compresa tra 22 e 28 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 la componente CA tramite un filtro passa-alto. Il taglio a bassa frequenza è determinato dalla costante di tempo del condensatore di accoppiamento e del resistore di carico; il sensore stesso ha un punto di –3 dB a 0,5 Hz, che lo rende adatto per misurazioni a frequenza molto bassa.

Il design isolato da terra, con schermatura interna, garantisce che la custodia del sensore e la base di montaggio siano elettricamente isolate dalla terra del segnale con una resistenza di isolamento minima di 100 MΩ. Ciò è fondamentale negli ambienti industriali in cui più punti di terra possono creare anelli di terra, portando a errori di misurazione e rumore. Lo schermo interno attenua 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 (AISI 316L) saldato ermeticamente che fornisce protezione IP68 contro la polvere e l'immersione prolungata in acqua. Il connettore del sensore è un robusto tipo circolare MIL‑C‑5015‑105L‑4P a 2 pin con accoppiamento filettato e sede per chiavetta, che garantisce un'interfaccia sicura e resistente alle vibrazioni che impedisce la disconnessione accidentale. Il connettore si accoppia con i connettori standard di tipo MIL‑C/DTL‑5015 utilizzati sui cavi assemblati consigliati da Meggitt.

L'interfaccia di montaggio è una filettatura esterna da 1/4″‑28 UNF‑2A e il sensore viene fornito con due prigionieri adattatori: uno da 1/4″‑28UNF a 1/4″‑28UNF e uno da 1/4″‑28UNF a M8×1,25. Questi consentono il montaggio diretto sulle comuni filettature delle macchine. La coppia di montaggio consigliata per il perno è 2,4 N·m (1,8 lb-ft), garantendo un accoppiamento corretto e una risposta ottimale alle alte frequenze.

Il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 è calibrato in fabbrica a una frequenza e ampiezza di riferimento, con la 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 solo sensore (opzione C01) non include un cavo, consentendo all'utente di scegliere tra una gamma di cavi assemblati (EC318, EC319, EC622, EC632) che differiscono per materiale del cavo (RADOX®, Teflon® FEP, poliuretano), protezione (tubo flessibile in acciaio inossidabile, treccia) e classificazione ambientale (standard, resistente agli spruzzi, temperatura più elevata). Questa flessibilità garantisce che la catena di misura possa essere ottimizzata per le specifiche esigenze termiche, chimiche e meccaniche di ciascuna installazione, rendendo il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 una scelta versatile per un'ampia gamma di applicazioni industriali.

Linee guida per l'installazione e il montaggio

Una corretta installazione è essenziale per ottenere le prestazioni specificate dal CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01. 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 due perni adattatori: uno da 1/4″‑28UNF (diritto) e uno M8×1,25. Scegli il perno che corrisponde al foro filettato nella macchina o al blocco di montaggio. Se è necessaria una filettatura diversa (ad esempio M6), sono disponibili adattatori di montaggio opzionali (MA122_012 o MA122_021).

• Applicazione della coppia – Avvitare il prigioniero scelto nella base del sensore (utilizzando la filettatura da 1/4″‑28 UNF‑2A) e serrare alla coppia consigliata di 2,4 N·m (1,8 lb‑ft). 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, ma fare riferimento alle raccomandazioni del produttore della macchina). 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.

• Selezione e collegamento del gruppo cavi – Poiché si tratta di una versione solo sensore, selezionare un gruppo cavi adatto tra le opzioni disponibili (EC318, EC319, EC622, EC632). Il gruppo cavo avrà un connettore di tipo MIL‑C/DTL‑5015 corrispondente che si accoppia con il connettore MIL‑C‑5015‑105L‑4P del sensore. Assicurarsi che il connettore sia completamente innestato e che l'accoppiamento filettato sia serrato per evitare che si allenti in caso di vibrazioni. Far passare il cavo con un raggio di curvatura minimo 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, sostanze chimiche o abrasione meccanica, utilizzare cavi con tubi di protezione (ad esempio, EC318 con tubo flessibile in acciaio inossidabile o EC319 con tubo sigillato).

• Collegamenti elettrici – Il sensore richiede un'alimentazione a corrente costante. Collegare il cavo positivo (pin A+, solitamente filo rosso) al positivo della sorgente di corrente e il cavo negativo (pin B‑, solitamente bianco o comune) alla massa di ritorno/segnale. La tensione di alimentazione deve essere compresa tra 22 e 28 V CC e la corrente deve essere compresa tra 2 e 10 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 pari o inferiore a 0,5 Hz per la risposta specificata del sensore). 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.

• 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 120 °C. Se la superficie di montaggio supera questa temperatura, utilizzare un adattatore termoisolante (ad esempio, MA122_021) 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 come RADOX® o Teflon® FEP.

• 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 IP68 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 (A1) 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.

Messa in servizio e verifica

Dopo l'installazione, il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 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

È disponibile una gamma di accessori per completare il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01, inclusi cavi assemblati, prigionieri adattatori e adattatori di montaggio. Il sensore viene fornito con due perni adattatori; gli elementi opzionali sono elencati di seguito.

Nota: la lunghezza del cavo deve essere specificata al momento dell'ordine del cavo assemblato. Per i cavi EC31x è possibile specificare qualsiasi lunghezza; per i cavi EC6x2, le lunghezze standard sono 2, 5, 10, 15, 20 o 30 m (codici opzione di ordinazione L2000, L5000, L10000, ecc.). Per ulteriori informazioni, fare riferimento ai disegni del prodotto del gruppo cavi.

Smaltimento e conformità ambientale

Al termine della sua vita utile, il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B100‑C01 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.