CE281 444‑281‑000‑112 Acelerômetro Piezoelétrico

O CE281 444‑281‑000‑112 é um acelerômetro piezoelétrico premium da aclamada linha de produtos vibro‑meter® da Meggitt, projetado especificamente para monitoramento de vibração industrial em atmosferas potencialmente explosivas. Esta versão com certificação Ex apresenta 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 imune à capacitância do cabo e à interferência eletromagnética. Equipado com um conector de baioneta robusto (MS3112E8‑3P), o CE281 444‑281‑000‑112 foi projetado para instalação permanente em áreas perigosas onde gases, vapores ou poeiras inflamáveis ​​possam estar presentes, oferecendo segurança intrínseca (Ex ia) e proteção antifaísca (Ex nA) de acordo com padrões internacionais.

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 entrada de umidade, óleos, produtos químicos, vapor e partículas. Esse design robusto garante confiabilidade de longo prazo em ambientes industriais adversos, incluindo fábricas de produtos químicos, refinarias de petróleo, terminais de gás e plataformas offshore.

O CE281 444‑281‑000‑112 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 dentro de ±5%. 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 em ambientes de áreas classificadas. Esta versão Ex possui várias certificações internacionais, incluindo ATEX, IECEx, CCSAus, KGS e TR CU, tornando-a adequada para implantação global em áreas classificadas Zona 0, 1 e 2, bem como locais de Divisão 1 e 2 na América do Norte.

Esta introdução ao produto fornece uma descrição abrangente do CE281 444‑281‑000‑112, 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 (2021) e refletem o compromisso da empresa com a excelência em engenharia e segurança em ambientes extremos.

Principais recursos e benefícios

Certificado Ex para Áreas Perigosas – O CE281 444‑281‑000‑112 é aprovado para uso em atmosferas potencialmente explosivas com múltiplas certificações: ATEX (II 1 G Ex ia IIC T6…T2 Ga e II 3 G Ex nA IIC T6…T2 Gc), IECEx, CCSAus (Classe I, Divisão 1 e 2, Grupos A‑D; Classe I, Zona 0 e 2), KGS e TR CU. Isto garante conformidade global e operação segura nas aplicações mais exigentes.

Eletrônicos Integralmente Conectados – O conversor de carga para corrente integrado elimina condicionadores de sinal externos, reduzindo o custo e a complexidade do sistema. A saída de 2 fios com modulação de corrente é inerentemente imune à capacitância e ao ruído do cabo, permitindo a transmissão de sinal de longa distância sem degradação.

Construção toda em metal hermeticamente soldada – A cabeça do sensor, o tubo flexível de proteção em aço inoxidável e o invólucro eletrônico são soldados em um único conjunto à prova de vazamentos, impermeável a 100% de umidade relativa, água, vapor, óleos, névoa salina, poeira, fungos e areia. Isso garante décadas de operação confiável em ambientes agressivos e perigosos.

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 sensor adequado para monitoramento de máquinas de alta temperatura em áreas perigosas.

Alta sensibilidade e ampla faixa dinâmica – Com sensibilidade de 10 μA/g ±5% e uma faixa de medição de pico de 0,0001 g a 200 g, 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 ±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 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. Isso simplifica a substituição em campo e o roteamento de cabos em áreas perigosas.

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

Aplicativos

O CE281 444‑281‑000‑112 é ideal para monitoramento de vibração em áreas perigosas e ambientes industriais agressivos, incluindo:

• Indústria de Petróleo e Gás – Monitoramento de compressores, bombas, turbinas e máquinas alternativas em refinarias, plantas de processamento de gás e plataformas offshore onde estão presentes gases inflamáveis.

• Plantas Químicas e Petroquímicas – Vigilância de reatores, misturadores, centrífugas e ventiladores em áreas classificadas Zonas 0, 1 e 2.

• Geração de Energia – Medição de vibração em turbinas a gás e a vapor, geradores e equipamentos auxiliares em cogeração e usinas termelétricas com atmosferas potencialmente explosivas.

• Mineração e Processamento de Minerais – Monitoramento de britadores, moinhos, transportadores e ventiladores em instalações de manuseio de carvão e processamento de minerais.

• Processamento farmacêutico e de alimentos – Monitoramento de vibração em áreas de manuseio de solventes e ambientes com poeira explosiva.

• Marítimo e Offshore – Sistemas de propulsão, máquinas de convés e bombas de carga em navios-tanque e navios FPSO operando em classificações de zonas perigosas.

• Teste e medição em áreas perigosas – Instalações temporárias ou permanentes para validação de desempenho e manutenção preditiva em zonas classificadas como Ex.

Descrição detalhada da versão Ex Baioneta (444‑281‑000‑112)

O CE281 444‑281‑000‑112 é a variante com certificação Ex da família CE281, equipada com conector baioneta (MS3112E8‑3P) e aprovada para instalação em atmosferas potencialmente explosivas. Este sensor foi projetado para atender aos rigorosos requisitos da IEC 61508 para segurança funcional e às diretivas ATEX para equipamentos em áreas perigosas. A certificação Ex abrange tanto a segurança intrínseca (Ex ia) para as Zonas 0, 1 e 2, como a anti-faísca (Ex nA) para a Zona 2, proporcionando flexibilidade para diferentes classificações de áreas perigosas.

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 444‑281‑000‑112 adequado para instalações onde o cabo deve ser passado através de espaços apertados ou peças móveis em zonas perigosas.

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. Para instalações Ex, a eletrônica é projetada com barreiras de segurança intrínsecas que limitam a energia disponível ao sensor, evitando a ignição de atmosferas explosivas. O invólucro 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.

O conector baioneta (MS3112E8‑3P) é feito de aço inoxidável e fornece uma interface de conexão rápida e travamento positivo. 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. Para aplicações Ex, o conector correspondente e os cabos devem ser de tipos aprovados (por exemplo, conectores baioneta CG134 com certificação Ex apropriada) para manter a integridade do sistema de segurança. A fiação deve obedecer aos parâmetros específicos fornecidos nos certificados Ex, incluindo tensão máxima, corrente e limites de capacitância.

O CE281 444‑281‑000‑112 tem certificação dupla para Ex ia e Ex nA, o que significa que pode ser usado na Zona 0 (atmosfera explosiva contínua) com barreiras de segurança intrínseca, bem como na Zona 2 (atmosfera explosiva ocasional) com proteção antifaísca. A classificação de temperatura T6…T2 cobre uma ampla faixa de temperaturas de ignição, com o código T real dependendo da temperatura ambiente e dos parâmetros específicos do modelo. Para código T preciso e condições especiais para uso seguro, consulte os certificados Ex individuais (KEMA 04 ATEX 1055, IECEx DEK 15.0029, etc.) disponíveis na Meggitt.

A versão padrão da baioneta (444‑281‑000‑012) não é Ex; a versão Ex com baioneta (444‑281‑000‑112) e a versão Ex com conector roscado (444‑281‑000‑212) oferecem capacidade para áreas classificadas. O CE281 444‑281‑000‑112 é, portanto, a escolha preferida para qualquer instalação onde possam estar presentes gases, vapores ou poeiras inflamáveis.

Diretrizes de instalação e montagem

A instalação adequada é essencial para atingir o desempenho especificado e manter a certificação Ex da CE281 444‑281‑000‑112. As diretrizes a seguir baseiam-se nas práticas recomendadas pela Meggitt e nos requisitos dos certificados Ex aplicáveis:

• 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 – Segurança intrínseca Ex ia – Para instalações Ex ia, o sensor deve ser conectado através de uma unidade de separação galvânica aprovada (por exemplo, GSI127) ou uma barreira intrinsecamente segura que limite a tensão e a corrente aos níveis especificados no certificado Ex. A tensão de alimentação deve estar entre 15 e 28 VCC e a corrente de polarização entre 5 e 8 mA. A capacitância e a indutância do cabo devem estar dentro dos limites permitidos para evitar ignição por faísca. Os pinos B e C do conector baioneta devem ser conectados externamente (conforme mostrado no diagrama de fiação) – isso normalmente é feito no conector correspondente ou na caixa de junção. Use apenas cabos e conectores aprovados e certificados Ex (por exemplo, CG134 com certificado apropriado) para manter a integridade da segurança.

• Conexões elétricas – Ex nA Antifaísca – Para instalações Ex nA, os mesmos parâmetros elétricos básicos se aplicam, mas os requisitos de barreira são menos rigorosos. Contudo, toda a fiação deve ser feita de acordo com as condições do certificado Ex nA, incluindo o uso de prensa-cabos e invólucros adequados para evitar faíscas durante a operação normal.

• 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, para instalações Ex, a blindagem e o aterramento devem ser executados de acordo com os requisitos do certificado Ex, normalmente envolvendo conexão a um terra de proteção no painel de controle. Siga as orientações do manual de instalação dos sensores de vibração CExxx e PVxxx e da documentação Ex específica.

• 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.

• Precauções em áreas perigosas – A instalação deve ser realizada por pessoal competente treinado em práticas Ex. Toda a fiação, prensa-cabos e caixas de junção devem estar em conformidade com os regulamentos locais e os padrões Ex relevantes. O sensor e seus cabos associados devem ser protegidos contra danos mecânicos e ataques químicos. A inspeção e manutenção regulares de acordo com os procedimentos de segurança da planta são obrigatórias.

• Comissionamento – Antes de energizar, verifique se todas as conexões estão corretas e se as barreiras Ex ou unidades de separação estão instaladas corretamente. Execute um teste funcional usando uma fonte de vibração conhecida para confirmar a sensibilidade e a corrente de saída. Registre a corrente de polarização e os níveis de sinal para referência futura.

Comissionamento e Verificação

Após a instalação, o CE281 444‑281‑000‑112 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. Em instalações Ex, certifique-se de que a barreira ou unidade de isolamento esteja funcionando dentro dos parâmetros especificados.

Informações sobre pedidos

O CE281 444‑281‑000‑112 é encomendado usando a seguinte designação:

Ao solicitar o CE281 444‑281‑000‑112, especifique o comprimento do cabo necessário (se montado na fábrica com um comprimento específico, embora o comprimento integral do cabo seja fixado na fabricação; consulte a Meggitt para obter comprimentos personalizados). Indique também quaisquer requisitos especiais para o certificado Ex (por exemplo, código T, grupo de gás específico). A documentação do certificado Ex (ATEX, IECEx, etc.) é fornecida junto com o produto mediante solicitação.

Acessórios

Uma gama de acessórios está disponível para complementar o CE281 444‑281‑000‑112, facilitando a instalação, extensão de cabos e integração de sistemas em áreas perigosas:

Observação: Ao solicitar conjuntos de cabos ou conectores para o CE281 444‑281‑000‑112, certifique-se de que eles sejam certificados para uso em áreas classificadas e sejam compatíveis com o conector de baioneta (MS3112E8‑3P). O conector correspondente é do tipo baioneta CG134 (MS3112E08‑3S) com certificação Ex apropriada (por exemplo, para uso com cabo K210). Consulte sempre os certificados Ex para os parâmetros de segurança específicos (tensão máxima, corrente, capacitância, indutância) de todo o circuito.

Descarte e Conformidade Ambiental

No final da sua vida útil, o CE281 444‑281‑000‑112 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.