Acelerômetro Piezoelétrico CE281 444-281-000-013

O CE281 444‑281‑000‑013 é um acelerômetro piezoelétrico de alto desempenho da distinta linha de produtos vibro‑meter® da Meggitt, projetado para monitoramento de vibração de longo prazo em ambientes industriais severos onde a integridade do sinal em cabos estendidos, a confiabilidade sob condições severas e a facilidade de instalação são essenciais. Esta versão padrão, equipada com um conector de baioneta robusto (MS3112E8‑3P), possui componentes eletrônicos integrados que realizam conversão de carga em corrente integrada, eliminando a necessidade de um amplificador de carga externo e fornecendo uma saída modulada em corrente que é inerentemente imune à capacitância do cabo e à interferência eletromagnética. O CE281 444‑281‑000‑013 foi projetado para áreas industriais não perigosas (comuns), oferecendo uma solução econômica, porém robusta, para proteção contínua de máquinas e monitoramento de condições.

O sensor combina um elemento piezoelétrico de modo de cisalhamento simétrico montado no centro com componentes eletrônicos integralmente conectados e alojados em uma construção hermeticamente selada e toda em metal. A cabeça do sensor, o tubo flexível de proteção em aço inoxidável e o invólucro eletrônico são soldados juntos em um único conjunto à prova de vazamentos, proporcionando proteção absoluta contra fluidos de resfriamento, lubrificantes, água, vapor, óleo, névoa salina, poeira, fungos e areia. Esse design robusto garante décadas de operação confiável em geração de energia, plantas petroquímicas, fábricas de papel, siderúrgicas, aplicações marítimas e instalações industriais em geral.

O CE281 444‑281‑000‑013 oferece uma sensibilidade nominal de 10 μA/g, uma faixa de medição dinâmica de 0,0001 ga 200 g de pico e uma resposta de frequência de 3 Hz a 7000 Hz com uma tolerância de ≤4,5% (melhorada em relação às versões anteriores). Sua alta frequência de ressonância (25 kHz típica) garante a captura precisa de componentes de vibração de alta frequência, incluindo frequências de engrenagens e de passagem de lâmina. A cabeça do sensor opera continuamente de –55 °C a 260 °C, enquanto os componentes eletrônicos são classificados para –40 °C a 125 °C, acomodando um amplo espectro de processos industriais.

O conector de baioneta (MS3112E8‑3P) fornece uma interface segura e de conexão rápida que se adapta aos conectores de baioneta CG134 padrão (MS3112E08‑3S), simplificando a instalação e a manutenção. Esta versão padrão (número de pedido 444‑281‑000‑013) é a série atualizada equivalente ao 444‑281‑000‑012 anterior, com desempenho mecânico e elétrico idêntico, mas códigos de pedido e documentação atualizados. Para aplicações em áreas perigosas, estão disponíveis variantes com certificação Ex (444‑281‑000‑113 com baioneta e 444‑281‑000‑213 com conector roscado).

Esta introdução ao produto fornece uma descrição abrangente do CE281 444‑281‑000‑013, incluindo os principais recursos, aplicações, especificações técnicas detalhadas em forma de tabela, diretrizes de instalação, informações para pedidos e acessórios disponíveis. Todas as informações são derivadas da ficha técnica oficial da Meggitt (2024‑2025) e refletem o compromisso da empresa com a excelência em engenharia e suporte ao cliente.

Principais recursos e benefícios

Eletrônicos Integralmente Conectados – O conversor de carga para corrente integrado elimina a necessidade de um condicionador de sinal externo, reduzindo o custo, a complexidade e a manutenção do sistema. A saída de 2 fios com modulação de corrente é imune à capacitância e ao ruído do cabo, permitindo a transmissão do sinal por longas distâncias sem degradação.

Construção totalmente metálica hermeticamente soldada – A cabeça do sensor, o tubo flexível de proteção em aço inoxidável e a caixa eletrônica são soldados em um único conjunto à prova de vazamentos. Isso fornece proteção absoluta contra fluidos de resfriamento, lubrificantes, água, vapor, óleos, atmosferas de névoa salina, poeira, fungos e areia, garantindo décadas de operação confiável em ambientes industriais agressivos.

Ampla faixa de temperatura – A cabeça do sensor opera de –55 °C a 260 °C continuamente (sobrevivência de curto prazo até 290 °C), enquanto a parte eletrônica funciona de –40 °C a 125 °C, tornando o CE281 444‑281‑000‑013 adequado para monitoramento de máquinas de alta temperatura, incluindo turbinas a gás, compressores e bombas.

Alta Sensibilidade e Ampla Faixa Dinâmica – Com uma sensibilidade de 10 μA/g ±5% e uma faixa de medição de 0,0001 g a 200 g de pico, o sensor captura vibrações de rolamento de baixo nível e eventos de desequilíbrio de alta amplitude. A capacidade de sobrecarga de até 2.000 g de pico protege contra transientes de choque.

Excelente resposta de frequência – Uma resposta plana de ≤4,5% de 3 Hz a 7.000 Hz, combinada com uma frequência ressonante típica de 25 kHz, permite a medição precisa da dinâmica de máquinas de baixa velocidade e de defeitos em engrenagens e rolamentos de alta frequência.

Isolamento integral da caixa – Tanto o elemento do sensor quanto os componentes eletrônicos são isolados de suas caixas, evitando loops de aterramento e simplificando a instalação sem a necessidade de superfícies de montagem eletricamente isoladas.

Baixa Sensibilidade Transversal – A sensibilidade transversal é inferior a 3% a 15 Hz com 5 g, garantindo que o sensor responda predominantemente ao eixo de medição pretendido, minimizando a interferência do eixo cruzado.

Conector de baioneta robusto – O conector de baioneta padrão MS3112E8‑3P fornece uma interface segura, à prova de vibração e de liberação rápida, compatível com conectores correspondentes CG134 amplamente disponíveis (MS3112E08‑3S). Isso simplifica a substituição em campo e o roteamento de cabos.

Calibração de fábrica – A calibração dinâmica a 120 Hz e pico de 5 g garante precisão desde a entrega; nenhuma calibração subsequente é necessária sob uso normal, reduzindo os custos de manutenção.

Aprovações globais – marcação CE, certificação EAC, conformidade com RoHS e atende aos padrões EN 61000‑6‑2, EN 61000‑6‑4 e EN 61010‑1, garantindo adequação para aplicações industriais em todo o mundo.

Aplicativos

O CE281 444‑281‑000‑013 é ideal para uma ampla gama de aplicações de monitoramento de vibração industrial em áreas não perigosas, incluindo:

• Turbinas a Gás e a Vapor – Monitoramento contínuo de carcaças de rolamentos, carcaças e vibração do eixo em aplicações de geração de energia e acionamento mecânico.

• Compressores centrífugos e axiais – Vigilância de vibração para detectar desequilíbrio, desgaste de rolamentos e condições de surto em plantas de petróleo e gás, químicas e de refrigeração.

• Bombas e Ventiladores – Monitoramento de condições de longo prazo de equipamentos rotativos críticos em tratamento de água, HVAC e indústrias de processo.

• Fábricas de papel e aço – Monitoramento de ambientes adversos de rolos, calandras e máquinas de fundição contínua onde prevalecem umidade, poeira e altas temperaturas.

• Marítimo e Offshore (zonas não perigosas) – Medição de vibração em sistemas de propulsão, máquinas de convés e equipamentos auxiliares sujeitos a névoa salina e alta umidade.

• Teste e Medição – Instalações temporárias e permanentes para validação de desempenho, solução de problemas e programas de manutenção preditiva.

• Monitoramento Geral de Condições Industriais – Qualquer maquinário rotativo em fábricas, refinarias e plantas de processamento onde são necessários dados de vibração confiáveis ​​e de longo prazo para proteção de ativos.

Descrição detalhada da versão baioneta padrão (444‑281‑000‑013)

O CE281 444‑281‑000‑013 representa a variante padrão, não‑Ex, da família CE281 atualizada. Ele é equipado com um conector de baioneta (MS3112E8‑3P) que fornece uma interface de conexão rápida e travamento positivo. Este conector é feito de aço inoxidável e foi projetado para ambientes industriais onde a instalação e desconexão rápidas são benéficas. O mecanismo de acoplamento de baioneta garante uma conexão segura e resistente a vibrações, ao mesmo tempo que permite fácil substituição de cabos ou troca de sensores sem ferramentas.

A arquitetura interna do sensor consiste em um elemento piezoelétrico de modo de cisalhamento simétrico montado no centro, feito de material policristalino. Este projeto oferece excelente estabilidade, baixa sensibilidade transversal e alta resistência a deformações de base e transientes de temperatura. A eletrônica integralmente conectada converte a carga gerada pelo elemento piezoelétrico em um sinal de corrente proporcional. A saída modulada em corrente (sistema de 2 fios) transporta a energia para o sensor e o sinal do sensor pelos mesmos dois condutores, simplificando o cabeamento e reduzindo os custos de instalação. Como a saída é um sinal de corrente, ela é amplamente insensível à capacitância do cabo e à interferência eletromagnética, permitindo extensões de cabo de várias centenas de metros sem atenuação ou degradação do sinal.

Toda a cadeia de medição, desde o elemento sensor até o conector, é protegida por uma construção mecânica hermeticamente selada. A cabeça do sensor é soldada a um tubo flexível de proteção em aço inoxidável (1.4541), que por sua vez é soldado à caixa eletrônica (1.4441). Este conjunto soldado contínuo garante que nenhuma umidade, óleo ou contaminantes possam penetrar nos componentes internos. O tubo de proteção foi projetado para suportar flexões repetidas e esforços mecânicos, tornando o CE281 444‑281‑000‑013 adequado para instalações onde o cabo deve ser passado através de espaços apertados ou peças móveis.

A caixa eletrônica contém todos os circuitos de condicionamento de sinal, incluindo o conversor de carga em corrente, o regulador de tensão e o driver de saída. Ele é classificado para operação em até 125 °C, o que é adequado para a maioria das aplicações industriais onde os componentes eletrônicos podem ser montados remotamente a partir da cabeça do sensor quente. A cabeça do sensor, classificada para 260 °C, pode ser colocada diretamente em superfícies quentes da máquina, enquanto a parte eletrônica pode ser localizada em uma área mais fria, graças ao comprimento flexível do cabo (especificado no pedido). Esta separação de zonas térmicas prolonga a vida útil e a confiabilidade geral do sistema.

A versão padrão não possui certificação Ex, o que a torna adequada para uso em áreas não perigosas. Para aplicações em atmosferas potencialmente explosivas, as versões Ex (444‑281‑000‑113 com conector baioneta e 444‑281‑000‑213 com conector roscado) fornecem proteção intrínseca (Ex ia) ou antifaísca (Ex nA) e são certificadas de acordo com padrões internacionais (ATEX, IECEx, CCSAus, KGS, EA3C). O CE281 444‑281‑000‑013 é o substituto atualizado direto do 444‑281‑000‑012 anterior, com desempenho e especificações mecânicas idênticas, mas com documentação e códigos de pedido atualizados para se alinhar ao atual sistema de numeração de produtos da Meggitt.

Diretrizes de instalação e montagem

A instalação adequada é essencial para atingir o desempenho especificado do CE281 444‑281‑000‑013. As seguintes diretrizes são baseadas nas práticas recomendadas da Meggitt:

• Montagem da cabeça do sensor – A cabeça do sensor é fixada com três parafusos Allen M4×16 e três arruelas de pressão M4. O torque de aperto recomendado é de 4,5 Nm (3,3 lb-ft). A superfície de montagem deve ser plana, limpa e livre de rebarbas ou tinta para garantir contato total e pré-carga consistente. Para uma resposta ideal de alta frequência, recomenda-se um acabamento superficial de 1,6 µm (63 µin) ou melhor.

• Montagem da caixa eletrônica – A caixa eletrônica é montada usando quatro parafusos Allen M6×35 com arruelas de pressão M6, com torque de 15 Nm (11,1 lb-ft). A carcaça pode ser fixada em um suporte, painel ou estrutura de máquina. Certifique-se de que a superfície de montagem seja rígida para evitar movimento relativo entre a caixa e a cabeça do sensor, o que poderia induzir tensão no cabo.

• Passagem do cabo – O tubo de proteção flexível deve ser direcionado com um raio de curvatura que evite dobras ou esmagamento. Embora um raio de curvatura mínimo específico não esteja indicado na folha de dados, a prática geral para mangueiras similares de aço inoxidável é manter um raio de pelo menos 50 mm (2 pol.). Prenda o cabo em intervalos regulares usando clipes P ou abraçadeiras, mas evite apertar demais, pois isso pode deformar a mangueira. Não submeta o cabo a flexões repetidas no mesmo ponto, pois isso pode causar fadiga.

• Conexões elétricas – Conector baioneta – O conector baioneta (MS3112E8‑3P) é compatível com um conector baioneta CG134 (MS3112E08‑3S). A versão padrão não requer fiação especial para barreiras Ex. Entretanto, para uma operação adequada, a fonte de alimentação deve fornecer 15 a 28 VCC e fornecer uma corrente de polarização de 5 a 8 mA. A interface de dois fios transporta energia e sinal; conecte a alimentação positiva a um pino e o retorno/sinal ao outro. Observe que para o conector baioneta, os pinos B e C devem ser conectados externamente (conforme mostrado no diagrama de fiação) – isso normalmente é feito no conector correspondente ou na caixa de junção.

• Aterramento e blindagem – O isolamento integral da caixa significa que nem a cabeça do sensor nem a caixa eletrônica estão eletricamente conectadas ao terra do sinal. Isso evita loops de terra. Contudo, recomenda-se o aterramento adequado da blindagem do cabo e do invólucro eletrônico para minimizar a interferência eletromagnética. Siga as orientações do manual de instalação dos sensores de vibração CExxx e PVxxx.

• Considerações térmicas – Certifique-se de que a cabeça do sensor seja usada dentro da faixa de temperatura especificada. Se a cabeça do sensor for montada em uma superfície superior a 260 °C, use um kit de isolamento térmico (MA133) ou um adaptador de montagem (TA102, TA104) para reduzir a transferência de calor. A caixa eletrônica deve ser mantida abaixo de 125 °C; se as temperaturas ambientes forem mais altas, forneça resfriamento forçado ou mude o invólucro para uma zona mais fria.

• Áreas Não Perigosas – Esta versão padrão é adequada para ambientes industriais comuns. Para qualquer instalação perto de materiais inflamáveis, consulte sempre os regulamentos de segurança locais e utilize versões adequadas com certificação Ex (444‑281‑000‑113 ou 444‑281‑000‑213).

Comissionamento e Verificação

Após a instalação, o CE281 444‑281‑000‑013 deve ser verificado usando uma fonte de vibração conhecida ou um calibrador portátil. A corrente de saída deve ser proporcional à aceleração aplicada; uma verificação de sensibilidade pode ser realizada aplicando um nível g conhecido e medindo a mudança atual. A corrente de polarização deve estar entre 5 e 8 mA quando não houver vibração. Além disso, verifique se o encaixe do conector está seguro e se a continuidade da blindagem está intacta. Para monitoramento de longo prazo, são recomendadas verificações periódicas do sistema (por exemplo, durante a manutenção de rotina) para garantir que o sensor e os componentes eletrônicos estejam funcionando corretamente.

Informações sobre pedidos

O CE281 444‑281‑000‑013 é encomendado usando a seguinte designação:

Ao solicitar o CE281 444‑281‑000‑013, especifique o comprimento do cabo necessário (se montado na fábrica com um comprimento específico; consulte a Meggitt para obter comprimentos personalizados). Para a versão padrão, nenhuma documentação de certificado Ex é necessária. Entretanto, se o sensor for usado em um sistema que exija conformidade CE ou EAC, o produto já atende a esses padrões.

Acessórios

Uma gama de acessórios está disponível para complementar o CE281 444‑281‑000‑013, facilitando a instalação, a extensão do cabo e a integração do sistema:

Observação: Ao solicitar conjuntos de cabos ou conectores para o CE281 444‑281‑000‑013, garanta a compatibilidade com o conector baioneta (MS3112E8‑3P). O conector correspondente é do tipo baioneta CG134 (MS3112E08‑3S). Para aplicações não Ex, o cabo K209 ou K210 pode ser usado, mas o K210 normalmente é reservado para instalações Ex.

Descarte e Conformidade Ambiental

No final da sua vida útil, o CE281 444‑281‑000‑013 deve ser eliminado de acordo com os regulamentos ambientais locais. O sensor contém liga INCONEL, aço inoxidável e componentes eletrônicos. Na União Europeia, aplica-se a Diretiva de Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrónicos (REEE) – a recolha separada e a reciclagem são obrigatórias. A Meggitt apoia o descarte ambientalmente responsável e pode aconselhar sobre canais de reciclagem adequados.