QFA3101 Pomieszczeniowy czujnik wilgotności, o wysokiej dokładności, 4..20 [mA]; 0..100 %[r.h].

Siemens QFA3101 to precyzyjny pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej z aktywnym wyjściem 4…20 mA, zasilany napięciem 13,5…35 V DC. Przeznaczony jest do instalacji wentylacji i klimatyzacji wymagających wysokiej dokładności i szybkiej reakcji układu pomiarowego w pełnym zakresie 0…100 % r.h.. Dzięki solidnej, szczelnej obudowie IP65 oraz wymiennej końcówce pomiarowej AQF3150 czujnik sprawdza się w wymagających warunkach środowiskowych, zarówno w aplikacjach komfortu, jak i procesowych.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Model: QFA3101
• Typ: pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej (bez wyjścia temperatury)
• Zastosowanie: instalacje wentylacji i klimatyzacji (HVAC) wymagające wysokiej dokładności i szybkiego działania układu pomiarowego
• Zakres pomiarowy wilgotności: 0…100 % r.h.
• Sygnał wyjściowy wilgotności: aktywny, 4…20 mA (wyjście liniowe 0…100 % r.h.)
• Napięcie zasilające: 13,5…35 V DC (SELV)
• Metoda pomiaru wilgotności: pojemnościowy element pomiarowy
• Dokładność pomiaru wilgotności: ±2 % r.h. w zakresie 0…100 % r.h. przy 23 °C i 24 V DC
• Zależność temperaturowa: ≤ 0,1 % r.h./°C
• Stała czasowa czujnika wilgotności: < 20 s
• Dryft długoterminowy: < 1 % r.h./rok
• Zakres zastosowania (środowisko pracy): −40…+70 °C / 0…100 % r.h. (z kondensacją)
• Stopień ochrony obudowy: IP65 (obudowa), IP40 (końcówka pomiarowa)
• Obudowa bezsilikonowa: czujnik w całości nie zawiera silikonu
• Końcówka pomiarowa: wymienna, typ AQF3150
• Dławik kablowy: M16×1,5 (w komplecie)
• Materiał obudowy: poliwęglan, podstawa RAL 7001 (srebrnoszary), pokrywa RAL 7035 (jasnoszary)
• Współpraca: dowolne systemy automatyki z wejściem analogowym 4…20 mA

Zastosowanie

Czujnik QFA3101 jest przeznaczony do precyzyjnego pomiaru wilgotności względnej w:

• magazynach i fabrykach artykułów papierniczych, tekstylnych, farmaceutycznych, spożywczych, chemicznych, elektronicznych itp.,
• laboratoriach i obiektach badawczych,
• szpitalach i obiektach służby zdrowia,
• krytych pływalniach,
• pomieszczeniach komputerowych i serwerowniach,
• cieplarniach i innych aplikacjach o podwyższonej wilgotności,
• standardowych pomieszczeniach biurowych i użytkowych w instalacjach HVAC.

Z wykorzystaniem opcjonalnego zestawu montażowego AQF3100 (osłona przeciwpromienna i wspornik) czujnik QFA3101 może być również stosowany do pomiaru wilgotności powietrza na zewnątrz budynków.

Funkcje i działanie

Pomiar wilgotności względnej

• Wilgotność względna mierzona jest za pomocą pojemnościowego elementu pomiarowego, którego pojemność zmienia się w funkcji wilgotności powietrza.
• Elektroniczny układ pomiarowy przetwarza sygnał z elementu pomiarowego na ciągły sygnał prądowy 4…20 mA, odpowiadający zakresowi 0…100 % r.h..
• Sygnał wyjściowy (zacisk I1) jest liniowy i przeznaczony do bezpośredniego podłączenia do sterowników, regulatorów, przetworników lub systemów BMS.

Funkcja testowania

• Wewnątrz pokrywy znajduje się element nastawczy (złącze z przestawną zworą), umożliwiający uaktywnienie funkcji testowej.
• Po ustawieniu zwory w pozycji testowej sygnał wyjściowy czujnika przyjmuje zdefiniowane wartości, co pozwala na sprawdzenie okablowania i poprawności działania toru pomiarowego bez konieczności zmiany warunków wilgotności w pomieszczeniu.
• Końcówki pomiarowe z zestawu serwisowego AQF3153 mogą być wykorzystywane do diagnostyki – każda ma przypisaną stałą, znaną wartość wilgotności i temperatury, a ich wartości są dostępne na wyjściu czujnika.

Budowa

• Czujnik QFA3101 składa się z:
  • dwuczęściowej obudowy (podstawa + zdejmowana pokrywa mocowana wkrętami),
  • płytki drukowanej z elektroniką pomiarową i elementami nastawczymi,
  • zacisków podłączeniowych,
  • końcówki pomiarowej AQF3150 z elementem pomiarowym na końcu.
• Między podstawą i pokrywą znajduje się gumowa uszczelka, zapewniająca stopień ochrony IP65 dla obudowy.
• Końcówka pomiarowa przykręcona do obudowy zapewnia IP40; element pomiarowy zabezpieczony jest nakręcaną osłoną ochronną z filtrem.
• Kabel wprowadza się przez dołączony dławik kablowy M16×1,5; przy montażu na zewnątrz drugi wyłamywany otwór może służyć do przeniesienia dławika, a nieużywany otwór należy zaślepić.
• Czujnik i obudowa nie zawierają silikonu, co jest istotne w aplikacjach wrażliwych na zanieczyszczenia chemiczne.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Rodzaj wyjścia: 2‑przewodowy sygnał prądowy 4…20 mA (pętla prądowa).
• Zaciski QFA3101:
  • G1 (+): zasilanie 13,5…35 V DC (biegun dodatni pętli 4…20 mA),
  • I1 (−): wyjście sygnału 4…20 mA wilgotności względnej (strona „−” pętli).
• Zasilacz musi spełniać wymagania SELV (napięcie bezpieczne) lub 24 V DC klasa 2 (US) oraz być przystosowany do pracy ze 100 % obciążeniem.
• Zewnętrzne zabezpieczenie linii zasilającej: bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A, wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (charakterystyka B, C lub D wg EN 60898) lub zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Do linii sygnałowych i wtórnej strony zasilania zaleca się stosowanie skrętki; w środowiskach o wysokim poziomie zakłóceń elektromagnetycznych – kabli ekranowanych.
• Dopuszczalną długość przewodów należy dobrać zgodnie z kartą katalogową urządzenia współpracującego (wejście 4…20 mA).

Dane techniczne

• Zasilanie: 13,5…35 V DC (SELV) lub 24 V DC klasa 2 (US)
• Częstotliwość: nie dotyczy (zasilanie DC)
• Pobór mocy: ≤ 1 VA
• Zakres pomiarowy wilgotności: 0…100 % r.h.
• Dokładność wilgotności (przy 23 °C, 24 V DC): ±2 % r.h. w zakresie 0…100 % r.h.
• Zależność temperaturowa: ≤ 0,1 % r.h./°C
• Stała czasowa czujnika wilgotności: < 20 s
• Dryft długoterminowy: < 1 % r.h./rok
• Wyjście wilgotności (I1): 4…20 mA, 0…100 % r.h., obciążenie zgodnie z wykresem w dokumentacji (funkcja obciążenia i napięcia zasilania)
• Stopień ochrony obudowy czujnika: IP65 wg EN 60529
• Stopień ochrony końcówki pomiarowej: IP40
• Stopień ochrony przy montażu z AQF3100: IP65
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Warunki pracy (obudowa z elektroniką): −40…+70 °C, 0…100 % r.h. (z kondensacją), klasa 4K2 wg IEC 60721-3-4
• Warunki transportu: −40…+70 °C, < 95 % r.h., klasa 2K3 / 2M2 wg IEC 60721-3-2
• Przyłącza elektryczne: zaciski śrubowe dla 1×2,5 mm² lub 2×1,5 mm²
• Dławik kablowy: M16×1,5 (dostarczany z czujnikiem)
• Materiał obudowy: poliwęglan (podstawa RAL 7001, pokrywa RAL 7035)
• Końcówka pomiarowa / osłona ochronna: poliwęglan, RAL 7001
• Norma produktu: EN 60730‑1 (automatyczne regulatory elektryczne do użytku domowego i podobnego)
• EMC: do stosowania w środowisku mieszkalnym, handlowym, lekko uprzemysłowionym i przemysłowym
• Klasa palności tworzyw: UL94 V‑0
• Waga (z opakowaniem): ok. 0,152 kg (czujnik bez wyświetlacza)

Montaż

Montaż w pomieszczeniu (bez AQF3100)

• Czujnik montuje się na wewnętrznej ścianie klimatyzowanego pomieszczenia.
• Nie należy instalować czujnika we wnękach, za zasłonami, nad lub w pobliżu źródeł ciepła, nad półkami, w pobliżu kominów ani w miejscach narażonych na bezpośrednie promieniowanie słoneczne lub punktowe źródła światła.
• Zalecana wysokość montażu: ok. 1,5 m nad podłogą, co najmniej 0,5 m od sąsiedniej ściany.
• Przy montażu bez zestawu AQF3100 nie wolno montować czujnika końcówką pomiarową skierowaną do góry.
• Uszczelka między podstawą a pokrywą nie może być usuwana – w przeciwnym razie nie będzie zapewniony stopień ochrony IP65.
• Elementy pomiarowe w końcówce są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy – podczas montażu należy zachować szczególną ostrożność.

Montaż na zewnątrz (z zestawem AQF3100)

• Przy zastosowaniu zestawu montażowego AQF3100 czujnik montuje się na zewnętrznej ścianie, najlepiej po stronie północnej lub północno‑zachodniej.
• Zalecana wysokość: co najmniej 2,5 m nad ziemią, w możliwie centralnym miejscu ściany.
• Nie instalować nad lub pod oknami, nad drzwiami, kanałami wentylacyjnymi, pod balkonami czy rynnami.
• Czujnik z AQF3100 musi być montowany w pozycji pionowej, z osłoną przeciwpromienną skierowaną do góry.
• Przy stosowaniu AQF3100 otwór pod dławik kablowy w obudowie czujnika należy zaślepić, a dławik zamontować w drugim, wyłamywanym otworze.

Wyposażenie dodatkowe (opcjonalne)

• AQF3100 – zestaw do montażu zewnętrznego (wspornik ścienny z osłoną przeciwpromienną, dławik M16×1,5, śruby montażowe)
• AQF3101 – osłona ochronna z filtrem (część zamienna na końcówkę pomiarową)
• AQF3150 – wymienna końcówka pomiarowa dla QFA3101
• AQF3153 – zestaw serwisowy (3 końcówki pomiarowe o znanych wartościach temperatury i wilgotności do diagnostyki toru pomiarowego)
• AQY2010 – kabel 3 m do pomiaru wyniesionego

Podsumowanie

Siemens QFA3101 to kompaktowy, precyzyjny czujnik pomieszczeniowy wilgotności względnej z aktywnym wyjściem 4…20 mA i zasilaniem 13,5…35 V DC. Szybka reakcja (<20 s), wysoka dokładność (±2 % r.h.), szeroki zakres pracy 0…100 % r.h., szczelna obudowa IP65 oraz możliwość zastosowania zestawu zewnętrznego AQF3100 czynią go uniwersalnym rozwiązaniem do zaawansowanych instalacji HVAC w obiektach wymagających stabilnej i wiarygodnej kontroli wilgotności.

Pliki do pobrania:
QFA3101 Karta katalogowa
QFA3101 Instrukcja montażu