QFA4160D Pomieszczeniowy czujnik temperatury i wilgotności, 0..10 [V]; 0..100 %[r.h.] / 0..10 [V]; 0..50 [°C], -35..+35 [°C] lub -40..+70 [°C], IP65, wysokiej dokładności, z kalibracją, wyświetlacz

QFA4160D to precyzyjny pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej i temperatury z serii Symaro™, wyposażony w wyświetlacz LCD oraz dwa aktywne wyjścia 0...10 V DC (osobno dla wilgotności i temperatury). Czujnik zasilany jest z 24 V AC lub 13,5...35 V DC, posiada fabryczny certyfikat kalibracji (oddzielnie dla czujnika i końcówki pomiarowej) oraz zapewnia bardzo wysoką dokładność pomiaru w pełnym zakresie roboczym 0...100 % r.h. i –40…+70 °C. Szczelna obudowa IP65, pojemnościowa metoda pomiaru wilgotności oraz możliwość konfiguracji zakresu temperatury sprawiają, że QFA4160D idealnie nadaje się do wymagających instalacji HVAC.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Symaro™, czujniki pomieszczeniowe QFA41..
• Model: QFA4160D
• Typ urządzenia: pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej i temperatury z wyświetlaczem LCD
• Zasilanie: 24 V AC ±20% (50/60 Hz) lub 13,5...35 V DC (SELV / 24 V AC/DC klasa 2 – US)
• Wyjścia sygnałowe: 2 × aktywne 0...10 V DC
  • U1: wilgotność względna 0...100 % r.h.
  • U2: temperatura (zakres konfigurowany)
• Zakres pomiarowy wilgotności: 0...100 % r.h.
• Zakres pomiarowy temperatury (konfigurowany zworką):
  • R2 (nastawa fabryczna): 0...50 °C
  • R1: –35...+35 °C
  • R3: –40...+70 °C
• Dokładność pomiaru wilgotności (przy 23 °C, 24 V AC/DC): ±2 % r.h. w zakresie 0...100 % r.h.
• Zależność temperaturowa wilgotności: ≤ 0,05 % r.h./°C
• Dryft długoterminowy wilgotności: < 1 % r.h./rok
• Element pomiarowy temperatury: Pt1000
• Dokładność pomiaru temperatury (24 V AC/DC):
  • w 23 °C: ±0,3 K
  • w zakresie 15...35 °C: ±0,6 K
  • w zakresie –35...+70 °C: ±0,8 K
• Obudowa czujnika: IP65 wg EN 60529
• Końcówka pomiarowa: IP40
• Zakres zastosowania (obudowa z elektroniką): –40...+70 °C / 0...100 % r.h. (z kondensacją)
• Czytelność wyświetlacza LCD: –25...+70 °C
• Metoda pomiaru wilgotności: pojemnościowa
• Stała czasowa czujnika wilgotności: < 20 s
• Stała czasowa czujnika temperatury: ok. 8,5 min (zależnie od ruchu powietrza i pojemności ściany)
• Wyświetlacz LCD: naprzemienne wskazanie temperatury (°C/°F) i wilgotności (% r.h.) co 5 s
• Wybór jednostek temperatury: °C / °F, ustawiany zworką (°C – nastawa fabryczna)
• Funkcja testowania: tryb testowy z wymuszonymi, zdefiniowanymi sygnałami wyjściowymi do testu pętli
• Certyfikat kalibracji: fabryczny certyfikat dla czujnika i jego końcówki pomiarowej, zarejestrowane numery seryjne
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Zgodność: EN 60730-1, wymagania EMC dla środowiska mieszkalnego, handlowego, lekko uprzemysłowionego i przemysłowego; oznakowanie CE, RCM; UL 873
• Materiał obudowy: poliwęglan (PC), podstawa RAL 7001 (srebrnoszary), pokrywa RAL 7035 (jasnoszary)
• Czujnik w całości: bez silikonu
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,221 kg
• Kompaktowe wymiary obudowy: ok. 80 × 84 × 41 mm (szer. × wys. × gł. dla wersji z wyświetlaczem); długość końcówki pomiarowej ok. 62,8 mm, średnica ok. 15 mm

Zastosowanie

Czujnik QFA4160D przeznaczony jest do stosowania w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, w których wymagana jest:

• bardzo wysoka dokładność i stabilność pomiaru wilgotności względnej i temperatury,
• regularna kalibracja i możliwość kontroli toru pomiarowego (certyfikat kalibracji, funkcja testowania, zestaw serwisowy).

Typowe obiekty i aplikacje:

• magazyny i fabryki artykułów papierowych, tekstylnych, farmaceutycznych, spożywczych, chemicznych, elektronicznych,
• laboratoria i ośrodki badawcze,
• szpitale i obiekty ochrony zdrowia,
• pomieszczenia komputerowe / serwerownie,
• cieplarnie i inne pomieszczenia o kontrolowanej wilgotności.

Czujnik współpracuje ze wszystkimi systemami automatyki i regulatorami, które przyjmują sygnały 0...10 V DC. W aplikacjach wymagających obliczania entalpii, wilgotności bezwzględnej, punktu rosy lub różnicy entalpii zalecane jest użycie przekształtnika sygnałów SEZ220 (wg karty katalogowej N5146).

Funkcje i działanie

Pomiar wilgotności względnej

• Wilgotność względna powietrza w pomieszczeniu mierzona jest pojemnościowym elementem pomiarowym, którego pojemność zmienia się w funkcji wilgotności względnej.
• Elektronika czujnika przetwarza sygnał z elementu pojemnościowego na liniowy sygnał 0...10 V DC na wyjściu U1, odpowiadający zakresowi 0...100 % r.h.
• Dokładność pomiarowa wilgotności przy 23 °C i 24 V AC/DC wynosi ±2 % r.h. w całym zakresie 0...100 % r.h.
• Zależność temperaturowa czujnika wilgotności: ≤ 0,05 % r.h./°C.
• Stała czasowa układu pomiarowego wilgotności: < 20 s.
• Dryft długoterminowy: < 1 % r.h./rok.

Pomiar temperatury

• Temperatura mierzona jest za pomocą rezystancyjnego elementu pomiarowego Pt1000, którego rezystancja zmienia się wraz z temperaturą.
• Elektronika przetwarza zmianę rezystancji na aktywny sygnał 0...10 V DC na wyjściu U2.
• Wyjście U2 odwzorowuje wybrany zakres temperatury:
  • 0...50 °C (R2 – nastawa fabryczna),
  • –35...+35 °C (R1),
  • –40...+70 °C (R3).
• Maksymalny prąd obciążenia wyjścia napięciowego: ±1 mA.
• Stała czasowa toru pomiaru temperatury: ok. 8,5 min (zależnie od ruchu powietrza i pojemności cieplnej ściany).

Zakresy pomiarowe i konfiguracja

• Wewnątrz pokrywy czujnika znajduje się 6-pinowy element nastawczy ze zworką, służący do:
  • wyboru zakresu temperatury (R1, R2, R3),
  • aktywacji funkcji testowania.
• Wybór zakresu temperatury:
  • zwora w położeniu R1 (lewo) – zakres –35...+35 °C,
  • zwora w położeniu R2 (środek) – zakres 0...50 °C (nastawa fabryczna),
  • zwora w położeniu R3 (prawo) – zakres –40...+70 °C.
• Aktywacja funkcji testowania: ustawienie zwory w położeniu poziomym. Sygnały wyjściowe czujnika przyjmują zdefiniowane wartości zgodnie z tabelą „Funkcja testowania” (ułatwia to sprawdzanie okablowania i wejść urządzeń nadrzędnych).
• W wersji z wyświetlaczem (QFA4160D) znajduje się drugi, 4‑pinowy element nastawczy ze zworką do wyboru jednostki temperatury na wyświetlaczu:
  • zwora pionowo w prawym położeniu – wskazanie w °C (nastawa fabryczna),
  • zwora pionowo w lewym położeniu – wskazanie w °F.

Wyświetlacz LCD

• Model QFA4160D posiada wbudowany wyświetlacz LCD, na którym prezentowane są naprzemiennie:
  • temperatura (w °C lub °F),
  • wilgotność względna (w % r.h.).
• Zmiana prezentowanej wielkości odbywa się co ok. 5 s.
• Zakres temperatur, w którym wyświetlacz zachowuje czytelność: –25...+70 °C.

Funkcja testowania i zestaw serwisowy

• Funkcja testowania (aktywowania zworką) pozwala wymusić z góry określone wartości na wyjściach 0...10 V DC, co umożliwia:
  • szybki test pętli pomiarowej,
  • weryfikację poprawności podłączenia i działania wejść regulatorów / systemów BMS.
• Dostępny jest zestaw serwisowy AQF3153, składający się z 3 końcówek pomiarowych (do celów diagnostycznych), z ustalonymi wartościami temperatury i wilgotności:
  • 85 % r.h., 40 °C,
  • 50 % r.h., 23 °C,
  • 20 % r.h., 5 °C.
• Wartości te są dostępne na wyjściach sygnałowych czujnika, a dokładność jest taka sama, jak przy funkcji testowania.
• Końcówki zestawu mogą być wymieniane podczas pracy czujnika, co umożliwia szybkie i proste sprawdzenie całej pętli pomiarowej bez zdejmowania urządzenia ze ściany.

Zachowanie w przypadku awarii

• W przypadku awarii czujnika temperatury:
  • po ok. 60 s sygnał wyjściowy temperatury na U2 przyjmuje wartość 0 V,
  • sygnał wilgotności na U1 wzrasta do 10 V.
• W przypadku awarii czujnika wilgotności:
  • po ok. 60 s sygnał wyjściowy wilgotności na U1 przyjmuje wartość 10 V,
  • sygnał temperatury na U2 pozostaje aktywny (zgodnie z mierzoną wartością).

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Czujnik wymaga zasilania z transformatora SELV z odseparowanymi uzwojeniami i przystosowanego do pracy przy 100 % obciążeniu.
• Zewnętrzne zabezpieczenie linii zasilającej:
  • 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.
• Przyłącza elektryczne (wewnętrzne zaciski śrubowe):
  • G, G0: zasilanie 24 V AC (SELV) lub 13,5...35 V DC,
  • U1: wyjście 0...10 V DC wilgotności względnej 0...100 % r.h.,
  • U2: wyjście 0...10 V DC temperatury (0...50 / –35...+35 / –40...+70 °C w zależności od ustawienia).
• Maksymalny prąd obciążenia każdego wyjścia 0...10 V DC: ±1 mA.
• Średnica zewnętrzna przewodu dla przepustu: 4...8 mm.
• Przekrój żyły dla zacisków śrubowych: maks. 0,75 mm².
• Okrągłe złącze podłączeniowe:
  • gniazdo: Lumberg RSC 4/9 (na obudowie czujnika),
  • wtyczka z gwintowanym łącznikiem: Lumberg RKFM 4/0.5 M.
• Wtyczka podłączeniowa z gwintowanym łącznikiem nie jest fabrycznie zmontowana – montaż wykonuje instalator.
• Maksymalna dopuszczalna długość kabla: zgodnie z wymaganiami urządzenia współpracującego (patrz jego karta katalogowa).
• Przy prowadzeniu przewodów:
  • im dłuższe są odcinki prowadzonych równolegle kabli i im mniejsza odległość między nimi, tym większe możliwe zakłócenia,
  • w środowiskach o podwyższonych zakłóceniach elektromagnetycznych należy stosować kable ekranowane,
  • do wtórnej strony zasilania i do linii sygnałowych wymagana jest skrętka.

Dane techniczne

• Zasilanie: 24 V AC ±20 % (50/60 Hz) lub 13,5...35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Pobór mocy: ≤ 1 VA
• Zakres pomiarowy wilgotności: 0...100 % r.h.
• Dokładność wilgotności (23 °C, 24 V AC/DC): ±2 % r.h.
• Zależność temperaturowa czujnika wilgotności: ≤ 0,05 % r.h./°C
• Stała czasowa wilgotności: < 20 s
• Dryft długoterminowy wilgotności: < 1 % r.h./rok
• Sygnał wyjściowy wilgotności: 0...10 V DC (zacisk U1), 0...100 % r.h., maks. ±1 mA
• Zakres pomiarowy temperatury: 0...50 °C (R2, nastawa fabryczna), –35...+35 °C (R1), –40...+70 °C (R3)
• Element pomiarowy temperatury: Pt1000
• Dokładność temperatury (24 V AC/DC):
  • w 23 °C: ±0,3 K
  • w zakresie 15...35 °C: ±0,6 K
  • w zakresie –35...+70 °C: ±0,8 K
• Stała czasowa temperatury: ok. 8,5 min
• Sygnał wyjściowy temperatury: 0...10 V DC (zacisk U2), zakres zgodny z wybraną konfiguracją, maks. ±1 mA
• Stopień ochrony obudowy: IP65 wg EN 60529
• Stopień ochrony końcówki pomiarowej: IP40
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Warunki pracy (obudowa z elektroniką): –40...+70 °C; 0...100 % r.h. (z kondensacją), klasa klimatyczna 4K2 wg IEC 60721-3-4
• Czytelność wyświetlacza LCD: –25...+70 °C
• Warunki transportu: –40...+70 °C; <95 % r.h., klasa klimatyczna 2K3 wg IEC 60721-3-2
• Warunki mechaniczne (praca): klasa 3M2 wg IEC 60721-3-3
• Warunki mechaniczne (transport): klasa 2M2 wg IEC 60721-3-2
• Materiał obudowy: poliwęglan (PC), podstawa RAL 7001 (srebrnoszary), pokrywa RAL 7035 (jasnoszary)
• Końcówka pomiarowa: poliwęglan, RAL 7001 (srebrnoszary)
• Osłona ochronna z filtrem (akcesorium):
  • AQF3101: korpus z PC RAL 7001, filtr membrana PTFE (biały)
  • AQF3102: filtr spiekany katalityczny PTFE do środowisk H₂O₂
  • AQF3103: filtr ze spiekanej stali nierdzewnej wg DIN 17440
• Okrągłe złącze podłączeniowe (gniazdo): Lumberg RSC 4/9, PA (czarny), styki CuZn niklowane
• Wtyczka z gwintowanym łącznikiem: Lumberg RKFM 4/0.5 M, obudowa TPU, styki CuZn niklowane
• Standard produktu: EN 60730-1 – automatyczne regulatory elektryczne do użytku domowego i podobnego
• Zgodność środowiskowa: deklaracja środowiskowa produktu CE1E1858 (zgodność z RoHS, skład materiałowy, wpływ na środowisko, utylizacja)
• Waga (z opakowaniem): ok. 0,221 kg
• Opakowanie: karton

Wyposażenie dodatkowe

• AQF4150: certyfikowana, wymienna końcówka pomiarowa
• AQF3101 / AQF3102 / AQF3103: osłony ochronne z różnymi typami filtrów (membrana PTFE, filtr katalityczny PTFE do środowisk H₂O₂, filtr ze spiekanej stali nierdzewnej)
• AQF3153: zestaw serwisowy z trzema końcówkami do celów diagnostycznych
• AQY2010: kabel 3 m do pomiaru wyniesionego

Montaż

• Czujnik QFA4160D jest przeznaczony do montażu na ścianie wewnątrz klimatyzowanych pomieszczeń.
• Montować na wewnętrznej ścianie pomieszczenia (nie na ścianie zewnętrznej), w strefie reprezentatywnej dla warunków panujących w pomieszczeniu.
• Zalecana wysokość montażu: ok. 1,5 m nad podłogą, w odległości co najmniej 0,5 m od sąsiedniej ściany.
• Nie montować:
  • we wnękach, za zasłonami, półkami lub regałami,
  • nad lub blisko źródeł ciepła (grzejniki, urządzenia biurowe),
  • na ścianach, za którymi przebiegają kanały kominowe,
  • w miejscach narażonych na bezpośrednie promieniowanie słoneczne lub punktowe źródła światła.
• Pozycja montażowa: końcówka pomiarowa nie może być skierowana do góry; zalecane ustawienie poziome lub skierowane w dół.
• Obudowa składa się z podstawy i zdejmowanej pokrywy z gumową uszczelką – uszczelka nie może być usuwana, aby zachować stopień ochrony IP65.
• Elementy pomiarowe w końcówce są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy – podczas montażu należy obchodzić się z czujnikiem ostrożnie.
• Instrukcja montażu jest nadrukowana na opakowaniu urządzenia.
• Przed włączeniem zasilania należy sprawdzić poprawność okablowania oraz – w razie potrzeby – ustawić żądany zakres temperatury.
• Po zakończeniu montażu i podłączenia zaleca się użycie funkcji testowania lub zestawu serwisowego AQF3153 do sprawdzenia poprawności działania pętli pomiarowej.

Podsumowanie

Siemens QFA4160D to zaawansowany, pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej i temperatury z serii Symaro™, wyposażony w wyświetlacz LCD, dwa precyzyjne wyjścia 0...10 V DC oraz fabryczny certyfikat kalibracji. Pojemnościowy pomiar wilgotności, rezystancyjny pomiar temperatury (Pt1000), wysoka dokładność (±2 % r.h., do ±0,3 K), szerokie zakresy pracy, obudowa IP65 oraz funkcja testowania czynią z niego idealne rozwiązanie do profesjonalnych instalacji HVAC w obiektach, gdzie kluczowa jest stabilność i wiarygodność pomiarów – od laboratoriów i szpitali po magazyny wysokiej klasy i pomieszczenia komputerowe.

Certyfikaty i ostrzeżenia bezpieczeństwa

• Produkt QFA4160D posiada oznaczenie CE (zgodność z normami UE).
• Urządzenie należy utylizować jako zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny zgodnie z Dyrektywą Europejską 2012/19/EU. Nie wyrzucać z odpadami komunalnymi. Przestrzegać lokalnych przepisów dotyczących utylizacji.
• Urządzenie jest elektrycznym czujnikiem niskonapięciowym, zasilanym napięciem 24 V AC ±20% lub 13,5...35 V DC (SELV). Do zasilania należy stosować wyłącznie transformator bezpieczeństwa SELV z odseparowanymi uzwojeniami, przeznaczony do pracy ze 100% obciążeniem, zgodnie z lokalnymi przepisami bezpieczeństwa.
• Montaż, podłączenie i uruchomienie należy wykonywać zgodnie z dokumentacją producenta oraz właściwym schematem połączeń. Przed włączeniem zasilania należy sprawdzić poprawność okablowania.
• Zewnętrzne zabezpieczenie linii zasilającej powinno być wykonane zgodnie z dokumentacją: bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A o charakterystyce B, C, D wg EN 60898, albo zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Czujnik jest przeznaczony do montażu na ścianie, wyłącznie wewnątrz klimatyzowanego pomieszczenia, na ścianie wewnętrznej. Nie montować na ścianach zewnętrznych.
• Nie montować czujnika we wnękach, za zasłonami, nad ani w pobliżu źródeł ciepła, półek lub regałów, ani na ścianach, za którymi znajdują się kanały kominowe.
• Nie narażać czujnika na działanie punktowych źródeł światła ani bezpośredniego promieniowania słonecznego.
• Zalecany montaż w użytkowanym pomieszczeniu na wysokości około 1,5 m nad podłogą i w odległości co najmniej 0,5 m od sąsiedniej ściany.
• Nie montować urządzenia z końcówką pomiarową skierowaną do góry.
• Nie usuwać uszczelki pomiędzy obudową i pokrywą. Jej usunięcie powoduje utratę wymaganego stopnia ochrony IP65 obudowy.
• Elementy pomiarowe w końcówce pomiarowej są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy. Podczas montażu i obsługi należy zachować szczególną ostrożność, aby nie uszkodzić czujnika.
• Przewody należy prowadzić zgodnie z wymaganiami producenta. W środowiskach z zakłóceniami elektromagnetycznymi należy stosować kable ekranowane, a do wtórnej strony zasilania i do linii sygnałowych stosować skrętkę.
• Im dłuższe są równolegle prowadzone kable i im mniejsza odległość między nimi, tym większe mogą występować zakłócenia elektryczne. Należy przestrzegać dopuszczalnych długości przewodów podanych przez producenta urządzenia współpracującego.
• Produkt należy eksploatować wyłącznie w dopuszczalnych warunkach środowiskowych określonych przez producenta. Dla obudowy z elektroniką zakres temperatury pracy wynosi od −40 do +70 °C, a dla wersji z wyświetlaczem LCD czytelność wyświetlacza jest zapewniona w zakresie od −25 do +70 °C.
• Stopień ochrony obudowy wynosi IP65, natomiast końcówki pomiarowej IP40. Ochrona ta jest zapewniona wyłącznie przy prawidłowym montażu i zachowaniu wszystkich elementów obudowy oraz uszczelnień.

Pliki do pobrania:
QFA4160D Karta katalogowa