Acelerômetro Piezoelétrico CE311 444-311-000-122

O CE311 444‑311‑000‑122 é um acelerômetro piezoelétrico premium com certificação Ex e componentes eletrônicos integrados da renomada linha de produtos vibro‑meter® da Meggitt, projetado especificamente para monitoramento de vibração industrial em atmosferas potencialmente explosivas onde a segurança intrínseca é necessária e um alcance moderado do cabo é essencial para uma instalação flexível. Esta versão com certificação 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, terminada com cabos voadores para fiação direta. 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 áreas perigosas 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 maior 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 em refinarias de petróleo, fábricas de produtos químicos, terminais de gás, plataformas offshore e outros ambientes perigosos onde gás ou poeira explosivos possam estar presentes.

O CE311 444‑311‑000‑122 é um sensor tipo IEPE com saída de corrente padrão da indústria que requer uma fonte de alimentação de corrente constante (5 a 8 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. Para instalações Ex ia, o sensor deve ser conectado através de uma barreira intrinsecamente segura aprovada ou unidade de isolamento galvânico que limite a tensão, a corrente e a energia a níveis que não possam inflamar a atmosfera explosiva, de acordo com os parâmetros especificados nos certificados Ex. O cabo de 6 metros adiciona uma capacitância nominal de aproximadamente 1,2 nF pólo a pólo e 2,4 nF pólo a caixa, o que está dentro da capacidade de acionamento do circuito de corrente e não afeta o desempenho do sensor.

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. Esta construção robusta garante décadas de operação confiável nos ambientes industriais mais severos, incluindo instalações offshore, químicas e externas em zonas perigosas.

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 444‑311‑000‑122 captura vibrações estruturais de baixa frequência e assinaturas de malha de engrenagem 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 sensor possui certificações ATEX (KEMA 04 ATEX 1055) e IECEx (IECEx DEK 15.0029) para Ex ia IIC T6…T3 Ga, bem como certificações CCSAus, KGS e TR CU, tornando-o adequado para grupos de gases IIC (incluindo hidrogênio, acetileno) e com classes de temperatura T6 a T3. Isto torna o CE311 444‑311‑000‑122 uma escolha robusta para implantação global em áreas perigosas com o benefício adicional de um cabo integral de 6 metros selado de fábrica para máxima confiabilidade e flexibilidade de instalação.

Esta introdução ao produto fornece uma descrição abrangente do CE311 444‑311‑000‑122, 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 (versão antiga CE311) e refletem o compromisso da empresa com a excelência em engenharia e segurança em ambientes extremos.

Principais recursos e benefícios

Ex Certificado para Áreas Perigosas – O CE311 444‑311‑000‑122 é aprovado para uso em atmosferas potencialmente explosivas com certificações ATEX (KEMA 04 ATEX 1055) e IECEx (IECEx DEK 15.0029) para Ex ia IIC T6…T3 Ga (zonas de gás 0, 1, 2). Certificações adicionais incluem CCSAus (Classe I, Divisão 1, Grupos A, B, C, D; Classe I, Zona 0), KGS e TR CU (Rússia). Isto garante a conformidade global para instalação nas áreas perigosas mais severas, incluindo a Zona 0.

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 e perigosos. 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 a 8 mA e tensão de alimentação de 15 a 28 VCC.

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 444‑311‑000‑122 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 444‑311‑000‑122 é ideal para monitoramento de vibração de uso geral em áreas perigosas (gás e poeira) onde a segurança intrínseca é necessária e um cabo integral de 6 metros fornece alcance útil, 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 gases inflamáveis ​​(grupo IIC) estão presentes e o sensor precisa ser montado a uma distância moderada da caixa de junção.

• Plantas Químicas e Petroquímicas – Vigilância de reatores, misturadores, centrífugas e ventiladores em áreas classificadas Zona 0, 1 e 2 onde podem ocorrer vapores explosivos, com o cabo de 6 metros permitindo roteamento flexível do sensor até uma caixa de junção segura.

• Processamento farmacêutico e de alimentos – Monitoramento de vibração em áreas de manuseio de solventes e ambientes com poeira explosiva (por exemplo, açúcar, farinha, amido) onde a segurança intrínseca é obrigatória.

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

• Marítimo e Offshore – Sistemas de propulsão, máquinas de convés e bombas de carga em navios-tanque e navios FPSO que operam em classificações de zonas perigosas, onde o cabo de 6 metros fornece alcance suficiente para layouts típicos de máquinas.

• Águas Residuais e Biogás – Monitoramento de bombas, sopradores e misturadores em usinas de biogás e estações de tratamento de águas residuais onde metano ou sulfeto de hidrogênio podem estar presentes.

• Teste e medição em áreas perigosas – Instalações permanentes para validação de desempenho e manutenção preditiva em zonas classificadas como Ex, onde o cabo integral simplifica a instalação e reduz possíveis caminhos de vazamento.

Descrição detalhada da versão Ex (444‑311‑000‑122)

O CE311 444‑311‑000‑122 é a variante com certificação Ex da família CE311, apresentando uma sensibilidade de 50 μA/g, uma faixa de temperatura de –40 °C a 125 °C e um cabo integral de 6 metros. Ele foi projetado para instalação permanente em áreas perigosas onde a segurança intrínseca (Ex ia) é necessária e onde um alcance moderado do cabo é benéfico para a flexibilidade da instalação. 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 1,2 nF pólo a pólo e 2,4 nF pólo a caixa, o que está dentro das capacidades do circuito de corrente e não afeta o desempenho do sensor.

Para instalações Ex ia, o sensor deve ser conectado através de uma barreira intrinsecamente segura aprovada ou unidade de isolamento galvânico que limite a tensão, a corrente e a energia a níveis que não possam inflamar a atmosfera explosiva. A barreira deve atender aos parâmetros especificados no certificado Ex (KEMA 04 ATEX 1055 e IECEx DEK 15.0029). O próprio sensor é projetado com proteção interna para garantir que, sob condições de falha, a energia permaneça abaixo dos limites de ignição. Os parâmetros de segurança intrínsecos (por exemplo, tensão máxima Ui, corrente Ii, potência Pi, capacitância Ci, indutância Li) são fornecidos no certificado e devem ser respeitados no projeto do circuito. A capacitância do cabo de 6 metros é modesta e normalmente está dentro dos limites, tornando esse comprimento uma escolha segura e prática.

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 e uma fonte de vazamento em zonas Ex. O comprimento de 6 metros é uma escolha prática para muitas instalações onde o sensor é montado em uma máquina de tamanho médio e a caixa de junção está localizada a uma distância moderada.

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 CE311 444‑311‑000‑122 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 relacionadas à segurança.

Esta versão Ex é certificada para o grupo de gases IIC, classes de temperatura T6 a T3, cobrindo um amplo espectro de temperaturas de ignição. O sensor é adequado para Zona 0 (atmosfera de gás explosivo contínuo) e fornece segurança intrínseca para as áreas mais perigosas.

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.

Diretrizes de instalação e montagem

A instalação adequada é essencial para atingir o desempenho especificado e manter a certificação Ex do CE311 444‑311‑000‑122. As diretrizes a seguir baseiam-se nas práticas recomendadas pela Meggitt e nos requisitos dos certificados Ex aplicáveis:

• 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 de cabos – Requisitos Ex – 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. Todos os prensa-cabos e caixas de junção na área classificada devem ser certificados Ex e instalados de acordo com as regulamentações locais. Os cabos voadores são codificados por cores; conecte-os à alimentação de corrente constante do sistema de monitoramento e à entrada de sinal, de preferência através de uma caixa de junção certificada. A blindagem do cabo deve ser aterrada em uma extremidade (normalmente no sistema de monitoramento) para minimizar a interferência eletromagnética.

• Conexões elétricas – Segurança intrínseca – O sensor deve ser conectado através de uma barreira intrinsecamente segura aprovada ou unidade de isolamento galvânico (por exemplo, GSI127) que limita a tensão, corrente e potência aos valores especificados no certificado Ex (KEMA 04 ATEX 1055 / IECEx DEK 15.0029). A barreira deve estar localizada na área segura ou ser certificada para instalação na área perigosa. A tensão de alimentação deve estar entre 15 e 28 VCC e a corrente deve estar entre 5 e 8 mA. 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 capacitância e indutância total do cabo devem estar dentro dos limites permitidos para evitar ignição por faísca. Consulte o certificado para parâmetros específicos (Ui, Ii, Pi, Ci, Li) e condições especiais para uso seguro.

• 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 (geralmente no sistema de monitoramento) para minimizar a interferência eletromagnética. Siga as práticas de aterramento recomendadas no manual de instalação do sistema e nos requisitos do certificado Ex.

• Considerações térmicas – O sensor é classificado para operação contínua até 125 °C. A classe de temperatura T6…T3 depende da temperatura ambiente e da temperatura da superfície; certifique-se de que a temperatura máxima da superfície não exceda o limite permitido para o código T específico. Se a superfície de montagem exceder 125 °C, use um adaptador de isolamento térmico (por exemplo, MA133) ou monte o sensor remotamente. 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 – 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. O certificado Ex inclui condições especiais para uso seguro (por exemplo, o sensor deve ser usado com uma barreira certificada e o cabo deve ser protegido para evitar tensão).

• Comissionamento – Antes de energizar, verifique se todas as conexões estão corretas, se a barreira Ex está instalada corretamente e se o roteamento do cabo não sujeita o conector a tensão excessiva. Execute um teste funcional usando uma fonte de vibração conhecida para confirmar a sensibilidade e a corrente de polarização. Registre a corrente de polarização e os níveis de sinal para referência futura.

Comissionamento e Verificação

Após a instalação, o CE311 444‑311‑000‑122 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 a 8 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. Em instalações Ex, verifique se a barreira está operando dentro dos parâmetros especificados. Para monitoramento de longo prazo, são recomendadas verificações regulares do sistema durante a manutenção de rotina.

Informações sobre pedidos

O CE311 444‑311‑000‑122 é encomendado usando a seguinte designação:

Nota: Outros comprimentos de cabo podem estar disponíveis mediante solicitação. As versões Ex apresentam segurança intrínseca (Ex ia) e são certificadas para áreas perigosas.

Acessórios

Uma gama de acessórios está disponível para complementar o CE311 444‑311‑000‑122, 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 444‑311‑000‑122 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.