QFA3100 Pomieszczeniowy czujnik wilgotności, o wysokiej dokładności, 0..10 [V]; 0..100 %[r.h.]

QFA3100 to pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej z serii Symaro™ firmy Siemens, przeznaczony do precyzyjnego pomiaru wilgotności w zakresie 0…100 % r.h. w instalacjach wentylacji i klimatyzacji. Wyposażony w aktywne wyjście 0…10 V DC oraz zasilanie 24 V AC lub 13,5…35 V DC (SELV), zapewnia bardzo wysoką dokładność pomiaru, krótką stałą czasową i stabilność długoterminową. Dwuczęściowa obudowa z uszczelką (stopień ochrony IP65) oraz wymienna końcówka pomiarowa AQF3150 z osłoną filtrującą ułatwiają serwis i umożliwiają zastosowanie także na zewnątrz budynku z opcjonalnym zestawem montażowym AQF3100.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Symaro™
• Model: QFA3100
• Typ: pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej (aktywny)
• Zakres pomiaru wilgotności: 0…100 % r.h.
• Dokładność pomiaru wilgotności (przy 23 °C, 24 V AC/DC): ±2 % r.h.
• Zależność temperaturowa: ≤0,1 % r.h./°C
• Stała czasowa: < 20 s
• Dryft długoterminowy: < 1 % r.h./rok
• Sygnał wyjściowy wilgotności: aktywny, 0…10 V DC (0…100 % r.h., maks. obciążenie ±1 mA)
• Napięcie zasilające: 24 V AC ±20 % lub 13,5…35 V DC (SELV / 24 V AC/DC klasa 2)
• Pobór mocy: ≤1 VA
• Zakres zastosowania (otoczenie): –40…+70 °C / 0…100 % r.h. (z kondensacją)
• Stopień ochrony obudowy: IP65 (korpus czujnika), IP40 (końcówka pomiarowa); z zestawem AQF3100 – IP65
• Metoda pomiaru wilgotności: pojemnościowa
• Funkcja testowania: wbudowana, aktywowana zworką wewnątrz pokrywy
• Końcówka pomiarowa: wymienna, typ AQF3150, z osłoną ochronną z filtrem
• Przyłącze elektryczne: śrubowe zaciski 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm², dławik M16×1,5 w komplecie
• Klasa bezpieczeństwa: III (EN 60730-1)
• Obudowa: poliwęglan, podstawa RAL 7001 (srebrnoszary), pokrywa RAL 7035 (jasnoszary)
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,152 kg
• Zgodność: EN 60730-1, oznakowanie CE, UL 873, UL94 V-0; do zastosowań w środowisku mieszkaniowym, komercyjnym i przemysłowym

Zastosowanie

Czujnik QFA3100 jest przeznaczony do instalacji HVAC wymagających wysokiej dokładności i szybkiego działania układu pomiarowego wilgotności względnej. Pełny zakres pomiarowy 0…100 % r.h. pozwala na stosowanie w aplikacjach krytycznych, takich jak:

• magazyny i zakłady produkcyjne artykułów papierowych, tekstylnych, farmaceutycznych, spożywczych, chemicznych, elektronicznych itp.,
• laboratoria i pomieszczenia badawcze,
• szpitale i obiekty służby zdrowia,
• kryte pływalnie i strefy wellness,
• pomieszczenia komputerowe i serwerownie,
• cieplarnie i obiekty ogrodnicze.

Czujnik może być także stosowany na zewnątrz budynku po zastosowaniu zestawu do montażu zewnętrznego AQF3100 z osłoną przeciwpromienną.

Funkcje i działanie

Pomiar wilgotności względnej

• Pomiar wilgotności odbywa się za pomocą pojemnościowego elementu pomiarowego, którego pojemność zmienia się wraz z wilgotnością względną powietrza.
• Elektronika czujnika przetwarza sygnał z elementu pomiarowego na ciągły sygnał wyjściowy 0…10 V DC, odpowiadający zakresowi 0…100 % r.h.
• Wysoka dokładność ±2 % r.h. przy 23 °C i 24 V AC/DC zapewnia precyzyjną regulację wilgotności w systemach automatyki budynkowej.
• Niewielka zależność od temperatury (≤0,1 % r.h./°C) minimalizuje błędy pomiaru w szerokim zakresie warunków pracy.
• Stała czasowa < 20 s umożliwia szybkie reagowanie układu regulacji na zmiany wilgotności.
• Dryft długoterminowy < 1 % r.h./rok gwarantuje stabilność wskazań w czasie i ogranicza potrzebę kalibracji.

Funkcja testowania i diagnostyka

• Wewnątrz pokrywy umieszczony jest element nastawczy z 6-pinowym złączem i zworką, wykorzystywany m.in. do włączenia funkcji testowania.
• Po aktywowaniu funkcji testowej sygnał wyjściowy czujnika przyjmuje ustalone wartości, co pozwala szybko sprawdzić okablowanie oraz reakcję współpracującego regulatora lub systemu BMS.
• W przypadku awarii elementu pomiarowego wilgotności, wyjście U1 (0…10 V) po ok. 60 s przyjmuje wartość 10 V, co umożliwia rozpoznanie usterki przez nadrzędny system sterowania.
• Dla celów diagnostycznych dostępny jest zestaw serwisowy AQF3153, zawierający trzy końcówki pomiarowe z ustalonymi wartościami wilgotności i temperatury (20 % / 50 % / 85 % r.h. przy określonych temperaturach). Końcówki te mogą być wymieniane podczas pracy czujnika, a odpowiadające im wartości są dostępne na wyjściu sygnałowym.

Budowa

• Czujnik QFA3100 składa się z:
  • podstawy z zaciskami przyłączeniowymi,
  • zdejmowanej pokrywy mocowanej wkrętami,
  • wymiennej końcówki pomiarowej AQF3150 z osłoną ochronną z filtrem.
• Między podstawą a pokrywą znajduje się gumowa uszczelka zapewniająca stopień ochrony IP65 – uszczelki nie należy usuwać.
• Końcówka pomiarowa wykonana jest z poliwęglanu i zapewnia stopień ochrony IP40; element pomiarowy na jej końcu jest osłonięty nakręcaną osłoną z filtrem.
• W komplecie dostarczany jest dławik kablowy M16×1,5; przewód wprowadza się przez przygotowany otwór w obudowie.
• Obudowa czujnika wykonana jest z poliwęglanu: podstawa w kolorze RAL 7001 (srebrnoszary), pokrywa RAL 7035 (jasnoszary); końcówka pomiarowa oraz osłona ochronna również w kolorze RAL 7001.
• Konstrukcja czujnika jest wolna od silikonu, co ma znaczenie w aplikacjach wrażliwych na zanieczyszczenia.
• Niewielkie wymiary umożliwiają dyskretny montaż:
  • korpus ok. 80 × 84 × 39 mm (szer. × wys. × gł.),
  • długość końcówki pomiarowej ok. 63 mm.

Podłączenie elektryczne

• Zasilanie: 24 V AC ±20 % (50/60 Hz) lub 13,5…35 V DC, napięcie bezpieczne SELV / 24 V AC/DC klasa 2 (US).
• Ochrona obwodu zasilania: zalecany bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (charakterystyka B, C lub D wg EN 60898) lub zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Zaciski: śrubowe, do przewodów 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm².
• Wyjście sygnałowe: U1 – napięciowy sygnał 0…10 V DC odpowiadający 0…100 % r.h., maks. prąd obciążenia ±1 mA.
• Typowy układ zacisków QFA3100: G, G0 – zasilanie; U1 – wyjście 0…10 V DC (wilgotność).
• Maksymalna dopuszczalna długość przewodów zależy od parametrów współpracującego urządzenia (regulatora, modułu wejściowego itp.).
• Dla wtórnej strony zasilania i linii sygnałowych zalecane są przewody w postaci skrętki; w środowiskach o podwyższonym poziomie zakłóceń elektromagnetycznych należy stosować kable ekranowane.
• Należy unikać długich odcinków kabli prowadzonych równolegle w małej odległości, aby zminimalizować wpływ zakłóceń.

Montaż

Montaż w pomieszczeniu (bez zestawu AQF3100)

• Czujnik montuje się na wewnętrznej ścianie klimatyzowanego pomieszczenia.
• Nie montować we wnękach, za zasłonami, nad lub w pobliżu źródeł ciepła, przy półkach i regałach ani na ścianach sąsiadujących z kanałami kominowymi.
• Czujnik nie może być narażony na działanie punktowego źródła światła ani bezpośredniego promieniowania słonecznego.
• Zalecana wysokość montażu to ok. 1,5 m nad podłogą i co najmniej 0,5 m od najbliższej ściany bocznej, tak aby reprezentatywnie mierzyć warunki w strefie przebywania ludzi.
• Elementy pomiarowe w końcówce są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy – podczas montażu należy zachować ostrożność.
• Jeśli nie jest stosowany zestaw montażowy AQF3100, czujnika nie wolno montować z końcówką pomiarową skierowaną do góry.

Montaż na zewnątrz (z zestawem AQF3100 – opcjonalnie)

• Przy zastosowaniu na zewnątrz czujnik QFA3100 należy wyposażyć w zestaw montażowy AQF3100 z osłoną przeciwpromienną.
• Czujnik montuje się na zewnętrznej ścianie, zalecana jest strona północna lub północno-zachodnia, możliwie w centralnej części ściany, na wysokości co najmniej 2,5 m nad ziemią.
• Nie montować nad ani pod oknami, nad drzwiami, kanałami wentylacyjnymi, pod balkonami czy rynnami.
• Czujnik z zestawem AQF3100 musi być montowany w pozycji pionowej, z osłoną przeciwpromienną skierowaną do góry.
• Przy użyciu zestawu AQF3100 otwór pod dławik kablowy w korpusie czujnika należy zaślepić, a dławik zamocować w drugim, wyłamywanym otworze po przeciwnej stronie obudowy.

Wyposażenie dodatkowe (opcjonalne)

• AQF3100 – zestaw do montażu zewnętrznego z osłoną przeciwpromienną (wspornik ścienny, osłona, wkręty, przepust M16×1,5 z pierścieniem i nakrętką).
• AQF3101 – osłona ochronna z filtrem (część zamienna) dla końcówki pomiarowej.
• AQF3150 – wymienna końcówka pomiarowa dedykowana do modelu QFA3100.
• AQF3153 – zestaw serwisowy z trzema końcówkami pomiarowymi o zdefiniowanych wartościach (20 / 50 / 85 % r.h. przy konkretnych temperaturach) do celów diagnostycznych.
• AQY2010 – kabel 3 m umożliwiający pomiar wyniesiony (oddalenie końcówki pomiarowej od obudowy czujnika).

Dane techniczne – QFA3100

• Zasilanie: 24 V AC ±20 % lub 13,5…35 V DC (SELV / 24 V AC/DC klasa 2)
• Częstotliwość: 50/60 Hz (dla 24 V AC)
• Pobór mocy: ≤1 VA
• Zakres pomiarowy wilgotności: 0…100 % r.h.
• Dokładność pomiarowa (23 °C, 24 V AC/DC): ±2 % r.h.
• Zależność temperaturowa: ≤0,1 % r.h./°C
• Stała czasowa: < 20 s
• Dryft długoterminowy: < 1 % r.h./rok
• Wyjście wilgotności (U1): 0…10 V DC, 0…100 % r.h., maks. obciążenie ±1 mA
• Stopień ochrony obudowy: IP65 (korpus), IP40 (końcówka pomiarowa); z zestawem AQF3100 – IP65
• Klasa bezpieczeństwa: III (EN 60730-1)
• Temperatura otoczenia (praca – obudowa z elektroniką): –40…+70 °C
• Wilgotność otoczenia (praca): 0…100 % r.h. z kondensacją
• Temperatura transportu i składowania: –40…+70 °C, wilgotność <95 % r.h.
• Warunki klimatyczne (praca): klasa 4K2 wg IEC 60721-3-4
• Warunki mechaniczne (praca): klasa 3M2 wg IEC 60721-3-3
• Opakowanie: karton
• Masa (czujnik bez wyświetlacza z opakowaniem): ok. 0,152 kg

Podsumowanie

Siemens QFA3100 to kompaktowy, aktywny czujnik wilgotności względnej 0…100 % r.h. z wyjściem 0…10 V DC i zasilaniem 24 V AC / 13,5…35 V DC, przeznaczony do wymagających instalacji HVAC. Wysoka dokładność, krótka stała czasowa, solidna obudowa IP65 oraz możliwość rozszerzenia o zestaw montażowy AQF3100, końcówki AQF3150 i zestaw serwisowy AQF3153 czynią z niego niezawodne rozwiązanie do precyzyjnej kontroli wilgotności w pomieszczeniach i na zewnątrz budynków.

Pliki do pobrania:
QFA3100 Karta katalogowa
QFA3100 Instrukcja montażu