Accelerometro piezoelettrico CE620 444-620-000-111-A1-B500-C01

Il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B500‑C01 è un accelerometro piezoelettrico ad alta sensibilità con elettronica integrata della rinomata linea di prodotti vibro‑meter® di Meggitt, progettato specificamente per il monitoraggio delle vibrazioni per scopi generali in ambienti industriali difficili dove sono richieste un'eccezionale risoluzione del segnale di basso livello e flessibilità di misurazione. Questa versione standard, non Ex, presenta una sensibilità di 500 mV/g, che la rende ideale per acquisire vibrazioni di bassa ampiezza su macchinari di grandi dimensioni a bassa velocità, apparecchiature di precisione e componenti strutturali in cui ogni micro-g di vibrazione trasporta informazioni diagnostiche critiche. Il sensore viene fornito in una configurazione solo sensore, consentendo all'utente di scegliere tra una gamma completa di cavi assemblati per soddisfare le specifiche esigenze ambientali, meccaniche e termiche dell'installazione.

Il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B500‑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 10 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 di ±5% da 0,2 Hz a 3,7 kHz, una frequenza di risonanza nominale di 15 kHz e una gamma dinamica di ±16 g, il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B500‑C01 è perfettamente adatto alle applicazioni di monitoraggio della frequenza da bassa a moderata con ampiezza ridotta. Il suo intervallo di temperatura compreso tra –55 °C e 90 °C garantisce un funzionamento affidabile in un'ampia varietà di ambienti, mentre il rumore di fondo estremamente basso (fino a 2 μg/√Hz a frequenze più elevate) e l'eccezionale immunità elettromagnetica lo rendono il sensore preferito per il monitoraggio delle condizioni di precisione e i programmi di manutenzione predittiva in cui il rilevamento tempestivo dei guasti è fondamentale.

Questa introduzione al prodotto fornisce una descrizione completa del CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B500‑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

Elevata sensibilità per misurazioni di basso livello – Con una sensibilità di 500 mV/g ±5%, il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B500‑C01 fornisce un segnale di uscita molto forte per vibrazioni di bassa ampiezza (ad esempio usura dei cuscinetti, risonanze strutturali, micromovimenti), riducendo al minimo la necessità di amplificazione esterna e migliorando il rapporto segnale/rumore. Ciò è essenziale per il rilevamento tempestivo dei guasti e la manutenzione predittiva.

Gamma dinamica ottimizzata – La gamma dinamica di ±16 g si adatta perfettamente alle applicazioni di monitoraggio a bassa ampiezza, garantendo che il sensore funzioni entro il suo intervallo lineare per la maggior parte degli scenari di monitoraggio delle condizioni fornendo allo stesso tempo una risoluzione eccellente.

Risposta estesa alle basse frequenze – Il sensore offre una risposta in frequenza piatta del ±5% da 0,2 Hz a 3,7 kHz, con un punto di –3 dB a 0,2 Hz, consentendo la misurazione accurata di macchinari ultra-lenti, come le grandi turbine idroelettriche e gli alberi principali delle turbine eoliche, dove prevalgono le vibrazioni a bassa frequenza.

Rumore ultra-basso – Il rumore elettrico residuo è eccezionalmente basso, con una densità spettrale di soli 2 μg/√Hz a 10 Hz e oltre, garantendo un rilevamento chiaro dei più piccoli segnali di vibrazione. 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‑B500‑C01 funziona continuamente da –55 °C a 90 °C, con una deviazione della sensibilità alla temperatura che rimane entro limiti ristretti, garantendo prestazioni stabili in un'ampia gamma di condizioni termiche.

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 o flessibili.

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‑B500‑C01 è ideale per applicazioni di monitoraggio delle vibrazioni in cui è richiesta un'elevata sensibilità per segnali di bassa ampiezza, tra cui:

• Grandi macchinari a bassa velocità : monitoraggio di cuscinetti, perni e vibrazioni strutturali su grandi turbine, generatori idroelettrici, alberi principali di turbine eoliche e scatole del cambio in cui i livelli di vibrazione sono intrinsecamente bassi e il rilevamento tempestivo dei difetti dei cuscinetti è fondamentale.

• Attrezzature di precisione : analisi delle vibrazioni di macchine utensili, mandrini e fresatrici ad alta velocità per rilevare l'usura degli utensili, lo squilibrio e i difetti dei cuscinetti nelle fasi iniziali.

• Monitoraggio dello stato strutturale : misurazione delle vibrazioni di basso livello su ponti, fondazioni di edifici e strutture pesanti per valutare le caratteristiche dinamiche e rilevare crepe da fatica.

• Pompe e compressori – Monitoraggio delle pulsazioni a bassa frequenza e dell'usura dei cuscinetti nelle pompe centrifughe, nei compressori alternativi e nelle pompe per vuoto dove la sensibilità è fondamentale.

• Test e misurazioni : test in laboratorio e sul campo per l'analisi modale, la risposta agli urti e la qualificazione delle vibrazioni in cui è vantaggioso un rendimento elevato.

• Test automobilistici e aerospaziali : misurazione delle vibrazioni su banchi prova, supporti motore e componenti della cellula in cui è necessario acquisire segnali a bassa ampiezza con alta fedeltà.

• Monitoraggio generale delle condizioni industriali : qualsiasi macchinario rotante o alternativo in fabbriche, centrali elettriche e impianti di lavorazione in cui i segnali di vibrazione di basso livello devono essere rilevati in modo affidabile per la manutenzione predittiva.

Descrizione dettagliata della versione standard solo sensore (444‑620‑000‑111‑A1‑B500‑C01)

Il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B500‑C01 è la variante standard, non Ex, solo sensore della famiglia CE620, caratterizzata da un'elevata sensibilità di 500 mV/g e un intervallo di temperatura da –55 °C a 90 °C (opzione di ordine A1). È progettato per il monitoraggio delle vibrazioni per scopi generici in normali ambienti industriali in cui l'utente richiede la flessibilità necessaria per scegliere il gruppo di cavi più appropriato per l'installazione specifica e dove prevalgono i segnali a bassa ampiezza. 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 (10 V nominali per la versione da 500 mV/g) 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 0,2 Hz, che lo rende eccezionalmente 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‑B500‑C01 è calibrato in fabbrica a una frequenza e ampiezza di riferimento, con la sensibilità verificata entro ±5% dei 500 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‑B500‑C01 una scelta versatile per un'ampia gamma di applicazioni industriali dove l'elevata sensibilità è fondamentale.

Va notato che, secondo le informazioni per l'ordine nella scheda tecnica, le versioni Ex del CE620 con sensibilità di 500 mV/g non sono disponibili; sono offerte solo versioni Ex da 100 mV/g. Pertanto, il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B500‑C01 è rigorosamente un sensore standard (area non pericolosa).

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‑B500‑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 sul livello di polarizzazione (tipicamente 10 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 0,2 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 90 °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, ma tenere presente che le versioni Ex da 500 mV/g non sono disponibili).

Messa in servizio e verifica

Dopo l'installazione, il CE620 444‑620‑000‑111‑A1‑B500‑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 10 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 (500 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‑B500‑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‑B500‑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.