Acelerômetro Piezoelétrico CE311 444-311-000-023

O CE311 444‑311‑000‑023 é um acelerômetro piezoelétrico de alto desempenho com componentes eletrônicos integrados da renomada linha de produtos vibro‑meter® da Meggitt, projetado especificamente para monitoramento de vibração industrial onde confiabilidade robusta e de longo prazo, instalação simplificada e alcance moderado do cabo são essenciais. Esta versão padrão, não-Ex, apresenta uma sensibilidade de 50 μA/g e é fornecida com um cabo integral de 6 metros instalado de fábrica, protegido por uma mangueira flexível de aço inoxidável à prova de vazamentos. Essa configuração pronta para instalação elimina a necessidade de um conector separado na extremidade do sensor, proporcionando uma conexão contínua e hermeticamente selada, ideal para instalações permanentes em ambientes agressivos, onde a proteção contra fluidos de resfriamento, lubrificantes, água, vapor e outros contaminantes é crítica. O comprimento do cabo de 6 metros oferece maior flexibilidade de instalação do que a versão de 3 metros, permitindo que o sensor seja montado a uma distância moderada dos componentes eletrônicos de monitoramento, mantendo a integridade do sinal, tornando-o adequado para equipamentos maiores e instalações onde a caixa de junção não está imediatamente adjacente ao sensor. O sensor fornece um sinal de saída modulado em corrente proporcional à aceleração, com uma resposta de frequência de 2 Hz a 8 kHz, tornando-o adequado para uma ampla gama de máquinas rotativas e alternativas, desde bombas de baixa velocidade até caixas de engrenagens e turbinas de alta velocidade.

O CE311 444‑311‑000‑023 é um sensor tipo IEPE com saída de corrente padrão da indústria que requer uma fonte de alimentação de corrente constante (5,5 a 7,5 mA) e opera com uma fonte de 15 a 28 VCC. Ele fornece uma saída modulada em corrente de baixa impedância que é amplamente insensível à capacitância do cabo e à interferência eletromagnética, permitindo a transmissão de sinais de longa distância sem degradação. Os componentes eletrônicos integrados incorporam blindagem interna e são isolados galvanicamente da caixa do sensor, garantindo excepcional imunidade a ruídos, interferência reduzida no circuito de aterramento e desempenho estável de tensão de polarização. A série atualizada (terminando em 023) apresenta especificações aprimoradas de capacitância de cabo (105 pF/m pólo a pólo e 200 pF/m pólo a caixa, em comparação com 200 e 400 pF/m na versão legada), permitindo cabos ainda mais longos com degradação de sinal reduzida. Isto torna o CE311 444‑311‑000‑023 particularmente adequado para instalações onde o sensor está localizado a uma distância moderada dos componentes eletrônicos de monitoramento, como em bombas, compressores ou turbinas maiores.

O sensor está alojado em uma caixa de aço inoxidável hermeticamente fechada (1.4441) com o cabo integrado protegido por uma mangueira de aço inoxidável (1.4541). O sensor e o tubo de proteção são hermeticamente soldados um ao outro, criando um conjunto à prova de vazamentos que é 100% impermeável à umidade relativa, água, vapor, óleo, atmosferas de sal marinho, poeira, fungos e areia. Essa construção robusta garante décadas de operação confiável nos ambientes industriais mais severos, incluindo instalações offshore, químicas e externas.

Com uma resposta de frequência de –3 dB a 2 Hz, ≤±5% de 6 Hz a 5 kHz e ≤±10% de 5 kHz a 8 kHz, uma frequência de ressonância nominal de 20 kHz e uma faixa dinâmica de 0,004 ga 40 g de pico, o CE311 444‑311‑000‑023 captura vibrações estruturais de baixa frequência e assinaturas de malha de engrenagens de alta frequência com boa fidelidade. Sua faixa de temperatura de –40 °C a 125 °C, combinada com excelente estabilidade de temperatura (±5% em toda a faixa), garante operação confiável em uma ampla variedade de ambientes de processos industriais. O baixo ruído e a excelente imunidade eletromagnética do sensor o tornam ideal para monitoramento preciso de condições e programas de manutenção preditiva.

Esta introdução ao produto fornece uma descrição abrangente do CE311 444‑311‑000‑023, 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 (série atualizada CE311, 2022-2023) e refletem o compromisso da empresa com a excelência em engenharia e suporte ao cliente. Esta série atualizada substitui a variante 022 anterior, com especificações aprimoradas de capacitância de cabo e documentação atualizada, mantendo ao mesmo tempo total intercambialidade com sistemas legados.

Principais recursos e benefícios

Cabo integral com tubo de proteção em aço inoxidável – 6 metros de comprimento – O cabo de 6 metros instalado de fábrica (blindado com par trançado) com uma mangueira de aço inoxidável flexível e à prova de vazamentos fornece proteção mecânica, resistência química e durabilidade excepcionais. O design selado e sem conector elimina possíveis pontos de falha na interface do sensor, garantindo a integridade do sinal a longo prazo em ambientes agressivos. O comprimento de 6 metros oferece maior flexibilidade de instalação do que versões mais curtas, permitindo que o sensor seja colocado mais longe da caixa de junção ou do monitor sem a necessidade de cabos de extensão.

Alta Sensibilidade e Ampla Faixa Dinâmica – Com uma sensibilidade de 50 μA/g ±5% e uma faixa dinâmica de 0,004 ga 40 g de pico, o sensor captura um amplo espectro de amplitudes de vibração, desde desgaste sutil de rolamento até eventos de desequilíbrio moderado, sem saturação.

Resposta de frequência estendida – O sensor oferece um ponto de –3 dB a 2 Hz, uma resposta plana de ±5% de 6 Hz a 5 kHz e ±10% de 5 kHz a 8 kHz, cobrindo movimentos estruturais de baixa frequência e engrenagens de alta frequência e frequências de passagem de lâmina.

Baixo ruído e alta resolução – O ruído elétrico residual é muito baixo, garantindo uma detecção clara de vibrações de baixo nível. A blindagem interna e os componentes eletrônicos isolados suprimem ainda mais a interferência eletromagnética, o que é particularmente importante com cabos mais longos.

Eletrônica Integrada (IEPE) – O conversor de carga em corrente integrado elimina a necessidade de um amplificador de carga externo. A interface de 2 fios transporta energia e sinal, simplificando o cabeamento e reduzindo o custo do sistema. O sensor opera com corrente constante de 5,5 a 7,5 mA e tensão de alimentação de 15 a 28 VCC.

Especificações aprimoradas de capacitância de cabo – A série atualizada apresenta capacitância de cabo mais baixa (105 pF/m pólo a pólo e 200 pF/m pólo a caixa) em comparação com versões antigas, permitindo cabos ainda mais longos sem degradação do sinal e melhorando a compatibilidade com barreiras intrinsecamente seguras.

Caixa isolada de aterramento com blindagem interna – A caixa do sensor é eletricamente isolada do aterramento do sinal, evitando loops de aterramento. Uma blindagem interna aumenta ainda mais a rejeição de ruído, garantindo uma transmissão de sinal limpa mesmo quando montado em estruturas metálicas aterradas.

Construção robusta hermeticamente soldada – A caixa de aço inoxidável hermeticamente soldada e o tubo de proteção fornecem proteção IP contra poeira, água e uma ampla variedade de contaminantes industriais. O conjunto estanque é 100% impermeável à umidade relativa, água, vapor, óleo, sal marinho, poeira, fungos e areia, garantindo confiabilidade a longo prazo.

Ampla faixa de temperatura operacional – O CE311 444‑311‑000‑023 opera continuamente de –40 °C a 125 °C, com um desvio de sensibilidade à temperatura de ±5% em toda a faixa, tornando-o adequado para aplicações que vão desde ambientes externos frios até áreas de processo quentes.

Alta tolerância a choques – Com um limite de choque de 500 g de pico (meio senoidal, 1 ms), o sensor resiste a transientes mecânicos severos sem danos, garantindo capacidade de sobrevivência em ambientes de máquinas exigentes.

Baixa sensibilidade à deformação básica – A sensibilidade à deformação básica é típica de apenas 0,0015 g/με, minimizando erros de medição causados ​​pela deformação da superfície de montagem.

Fácil instalação – O cabo integral termina com fios condutores (codificados por cores), permitindo conexão direta a blocos de terminais ou caixas de junção. O sensor é montado com quatro parafusos M6 com torque recomendado de 15 N·m, proporcionando fixação segura.

Calibração de Fábrica – Cada unidade é calibrada dinamicamente na fábrica em 120 Hz e pico de 5 g; nenhuma calibração subsequente é necessária sob uso normal, reduzindo os custos de manutenção.

Marcação CE, EAC e conformidade com RoHS – O sensor atende aos requisitos de EMC, segurança elétrica e RoHS da União Europeia, bem como aos padrões da União Aduaneira da Eurásia, garantindo aceitação global.

Aplicativos

O CE311 444‑311‑000‑023 é ideal para uma ampla gama de aplicações de monitoramento de vibração industrial em áreas não classificadas, onde um cabo de 6 metros fornece alcance útil, incluindo:

• Bombas e Compressores – Monitoramento contínuo de máquinas centrífugas, alternativas e axiais quanto a desequilíbrio, cavitação, desgaste de rolamentos e detecção de surtos, especialmente quando o sensor está montado na máquina e a caixa de junção está localizada a uma distância moderada.

• Ventiladores e sopradores – Monitoramento da condição de sistemas HVAC, torres de resfriamento e ventiladores de processo localizados em altura ou em áreas remotas, onde o cabo de 6 metros permite um roteamento flexível.

• Motores e Geradores – Análise de vibração de motores elétricos, geradores a diesel e grupos turbina-geradores para detectar desequilíbrio do rotor, desalinhamento e defeitos nos rolamentos, com o monitor localizado longe da máquina devido a restrições de espaço ou segurança.

• Caixas de engrenagens e acionamentos de engrenagens – Medição de alta frequência para detecção de falhas em engrenagens e rolamentos em caixas de engrenagens industriais, onde o sensor pode ser montado em um espaço confinado e o cabo roteado para um ponto de terminação conveniente.

• Turbinas (gás, vapor, hidrelétricas) – Monitoramento de carcaças de rolamentos e vibração da carcaça em aplicações de geração de energia e acionamento mecânico, muitas vezes exigindo cabos moderados desde o pedestal da turbina até o painel de controle.

• Máquinas-Ferramenta e Fusos – Monitoramento de vibração de fusos de alta velocidade e equipamentos CNC para manutenção preditiva, onde o sensor é montado no cabeçote da ferramenta e a eletrônica fica alojada em um gabinete.

• Teste e Medição – Instalações permanentes ou temporárias para validação de desempenho, análise modal e solução de problemas, onde é necessária flexibilidade no posicionamento do sensor.

• Fábricas de papel, aço e cimento – Monitoramento de ambientes agressivos de rolos, britadores, transportadores e máquinas de fundição contínua, onde os sensores são frequentemente montados em áreas quentes e empoeiradas e o cabo deve ser direcionado para uma caixa de junção limpa e acessível.

• Marítimo e Offshore – Medição de vibração em sistemas de propulsão, máquinas de convés e equipamentos auxiliares, onde cabos moderados são comuns entre os espaços de máquinas e a ponte ou sala de controle de máquinas.

• Monitoramento de condições industriais gerais – Qualquer maquinário rotativo ou alternativo em fábricas, usinas de energia e instalações de processamento que exija dados de vibração confiáveis ​​e econômicos com roteamento de cabos flexível.

Descrição detalhada da versão padrão (444‑311‑000‑023)

O CE311 444‑311‑000‑023 é a variante padrão, não‑Ex, da família CE311 atualizada, apresentando uma sensibilidade de 50 μA/ge uma faixa de temperatura de –40 °C a 125 °C. É fornecido com um cabo integral de 6 metros protegido por uma mangueira flexível de aço inoxidável, terminado com cabos voadores para conexão direta. Ele foi projetado para instalação permanente em ambientes industriais comuns onde é necessária uma solução robusta, vedada e sem conectores e onde a distância entre o sensor e o ponto de terminação é moderada (até 6 m). O comprimento de 6 metros é uma escolha prática para muitas máquinas industriais, proporcionando alcance suficiente para encaminhar o cabo do local de montagem do sensor para uma caixa de junção próxima ou diretamente para o monitor, sem a necessidade de cabos de extensão que poderiam introduzir conexões adicionais e possíveis pontos de falha. Esta série atualizada (terminando em 023) substitui a variante anterior 022, com desempenho mecânico e elétrico idêntico, mas especificações de capacitância de cabo aprimoradas (105 pF/m em vez de 200 pF/m pólo a pólo) e documentação e códigos de pedido atualizados para alinhar com o atual sistema de numeração de produtos da Meggitt.

O sensor é construído em torno de um elemento de medição piezoelétrico de modo de cisalhamento simétrico usando material policristalino. O pacote eletrônico integrado, alojado dentro do invólucro do sensor, converte a carga gerada pelo elemento piezoelétrico em um sinal de corrente proporcional. A saída modulada em corrente (sistema de 2 fios) transporta energia para o sensor e o sinal do sensor através dos mesmos dois condutores. 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. O cabo de 6 metros adiciona aproximadamente 0,63 nF pólo a pólo e 1,2 nF pólo a caixa, o que está dentro das capacidades do circuito de corrente e não afeta o desempenho do sensor. A menor capacitância do cabo da série atualizada aprimora ainda mais essa capacidade, permitindo extensões de cabo ainda mais longas sem afetar a resposta de frequência do sensor ou introduzir mudança de fase adicional.

O design com isolamento de aterramento garante que a caixa do sensor e a base de montagem estejam eletricamente isoladas do aterramento do sinal, evitando loops de aterramento. A blindagem interna e a eletrônica isolada atenuam ainda mais a interferência eletromagnética, garantindo uma transmissão de sinal limpa mesmo em ambientes com campos elétricos fortes.

A construção mecânica apresenta uma carcaça de aço inoxidável hermeticamente soldada (1.4441) que proporciona proteção robusta. O cabo integral é soldado ao sensor na fábrica, criando uma vedação contínua e estanque que evita a entrada de umidade e garante confiabilidade a longo prazo. O cabo é um cabo blindado de par trançado e a mangueira flexível de aço inoxidável (1.4541) oferece proteção robusta contra abrasão, corte e ataque químico. O cabo termina com fios soltos (codificados por cores), permitindo a fiação direta aos blocos de terminais ou caixas de junção, eliminando a necessidade de um conector intermediário que poderia ser um potencial ponto de falha.

A interface de montagem consiste em quatro parafusos Allen M6×35 (aço 12,9) com quatro arruelas de aço de mola M6. O torque de montagem recomendado é de 15 N·m (11,1 lb-ft), garantindo acoplamento adequado e resposta ideal de alta frequência. O sensor foi projetado para ser montado em superfícies planas e limpas para atingir a resposta de frequência e sensibilidade especificadas.

O CE311 444‑311‑000‑023 é calibrado de fábrica em 120 Hz e pico de 5 g a 23 °C, com sensibilidade verificada dentro de ±5% dos 50 μA/g nominais. Nenhuma calibração subsequente é necessária sob uso normal, mas a verificação periódica (por exemplo, a cada 2-5 anos) é recomendada para aplicações críticas.

Esta versão padrão (não Ex) não é certificada para uso em áreas perigosas. Para tais aplicações, estão disponíveis versões com certificação Ex (por exemplo, 444‑311‑000‑123 com cabo de 6 m), com certificações de segurança intrínseca (Ex ia), antifaísca (Ex nA) ou proteção contra ignição de poeira (Ex ID).

O comprimento do cabo de 6 metros oferece uma vantagem significativa em relação à versão de 3 metros para instalações onde o sensor deve ser montado mais longe da caixa de junção, como em máquinas maiores, ou onde o roteamento do cabo requer comprimento adicional para evitar curvas acentuadas ou para passar através de bandejas de cabos. A mangueira de aço inoxidável garante que o cabo permaneça protegido mesmo se exposto a esforços mecânicos ou altas temperaturas. A capacitância aprimorada do cabo da série atualizada garante que, mesmo com o cabo de 6 metros, a integridade do sinal seja mantida e o sensor permaneça compatível com uma ampla variedade de sistemas de monitoramento e barreiras intrinsecamente seguras.

Diretrizes de instalação e montagem

A instalação adequada é essencial para atingir o desempenho especificado do CE311 444‑311‑000‑023. As seguintes diretrizes são baseadas nas práticas recomendadas da Meggitt:

• Preparação da superfície de montagem – A superfície de montagem deve ser plana, lisa e limpa. Quaisquer rebarbas, tinta ou corrosão devem ser removidas para garantir contato total entre a base do sensor e a superfície da máquina. Recomenda-se um acabamento superficial de 1,6 µm (63 µin) ou melhor para uma resposta ideal de alta frequência.

• Parafusos e arruelas – Use os parafusos Allen M6×35 fornecidos (aço 12,9) e arruelas de aço de mola M6 (DIN 7980). Aplique o torque recomendado de 15 N·m (11,1 lb-ft) uniformemente em todos os quatro parafusos. Não aplique torque excessivo, pois isso pode danificar as roscas ou o invólucro do sensor.

• Orientação e alinhamento – O sensor é sensível ao longo de seu eixo principal (marcado na caixa). Alinhe o sensor de forma que o eixo principal coincida com a direção da vibração a ser medida (axial, radial ou tangencial). Consulte o manual de instalação para diagramas de orientação detalhados.

• Roteamento e terminação do cabo – O cabo integral é protegido por uma mangueira flexível de aço inoxidável. Passe o cabo com um raio de curvatura mínimo para evitar tensões e danos internos (recomendado > 50 mm). Para um cabo de 6 metros, certifique-se de que o cabo não esteja sujeito a tensão excessiva ou dobras acentuadas. Prenda o cabo em intervalos usando clipes P ou abraçadeiras, mas evite apertar demais, pois isso pode deformar a mangueira. Os cabos voadores são codificados por cores; conecte-os à alimentação de corrente constante do sistema de monitoramento e à entrada de sinal de acordo com o diagrama de fiação. A blindagem do cabo deve ser aterrada em uma extremidade (normalmente no sistema de monitoramento) para minimizar a interferência eletromagnética.

• Conexões elétricas – O sensor requer uma fonte de alimentação de corrente constante de 5,5 a 7,5 mA e uma tensão de alimentação de 15 a 28 VCC. O sinal é medido como o componente da corrente CA no nível de polarização. Certifique-se de que o sistema de monitoramento forneça o condicionamento de sinal adequado (por exemplo, conversão de corrente em tensão e filtragem passa-alta). A blindagem do cabo deve ser aterrada em uma extremidade.

• Aterramento – A base do sensor é isolada do terra do sinal, de modo que a superfície de montagem pode estar em qualquer potencial sem afetar o sinal. Contudo, a blindagem do cabo deve ser aterrada em uma extremidade para minimizar a interferência eletromagnética. Siga as práticas de aterramento recomendadas no manual de instalação do sistema.

• Considerações térmicas – O sensor é classificado para operação contínua até 125 °C. Se a superfície de montagem exceder esta temperatura, utilize um adaptador de isolamento térmico (por exemplo, MA133) ou monte o sensor remotamente com uma haste de extensão. Certifique-se de que a mangueira do cabo não seja passada sobre superfícies quentes que excedam os limites do material.

• Proteção contra danos físicos – Em ambientes agressivos, proteja o sensor e o cabo contra impactos, abrasão e ataque químico. A mangueira de aço inoxidável oferece proteção substancial, mas conduítes ou coberturas protetoras adicionais podem ser necessárias em condições extremas.

• Precauções em áreas perigosas – Esta versão padrão não possui certificação Ex; portanto, não deve ser utilizado em atmosferas potencialmente explosivas. Para essas áreas, utilize as versões certificadas Ex (por exemplo, 444‑311‑000‑123) e siga os requisitos específicos de instalação dos certificados Ex.

Comissionamento e Verificação

Após a instalação, o CE311 444‑311‑000‑023 deve ser verificado usando uma fonte de vibração conhecida (por exemplo, um agitador portátil ou um acelerômetro de referência) ou comparando com um sensor em boas condições. A corrente de polarização deve ser medida para confirmar se está dentro da faixa especificada de 5,5 a 7,5 mA. O sinal AC deve ser verificado quanto à sensibilidade adequada; um nível de aceleração conhecido (por exemplo, 1 g a 80 Hz) deve produzir a mudança esperada na corrente de saída (50 μA/g). Verifique também se o sinal está livre de ruído excessivo e se o corte de baixa frequência é apropriado para a medição pretendida. Para monitoramento de longo prazo, são recomendadas verificações regulares do sistema durante a manutenção de rotina.

Informações sobre pedidos

O CE311 444‑311‑000‑023 é encomendado usando a seguinte designação:

Nota: Esta série atualizada (terminando em 013, 023, 033, 043, 113, 123) substitui a série legada (012, 022, 032, 042, 112, 122). A nova série apresenta especificações aprimoradas de capacitância do cabo e documentação atualizada. As versões Ex apresentam certificação de segurança intrínseca (Ex ia), antifaísca (Ex nA) ou proteção contra ignição por poeira (Ex ID).

Acessórios

Uma gama de acessórios está disponível para complementar o CE311 444‑311‑000‑023, incluindo adaptadores de montagem, conectores, caixas de junção e unidades de separação galvânica.

Observação: Para instalações Ex, use apenas conectores, cabos e barreiras certificados, conforme especificado nos certificados Ex relevantes.

Descarte e Conformidade Ambiental

No final da sua vida útil, o CE311 444‑311‑000‑023 deve ser eliminado de acordo com os regulamentos ambientais locais. O sensor contém aço inoxidável, componentes eletrônicos e materiais piezoelétricos; o cabo contém condutores metálicos e isolamento. 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 fornecer orientação sobre canais de reciclagem adequados.