QFM2160 Kanałowy czujnik temperatury i wilgotności, 0..10 [V]; 0..100 %[r.h.] / 0..10 [V]; 0..50 [°C], -35..+35 [°C ]lub -40..+70 [°C ](zastępuje QFM65)

QFM2160 to kanałowy czujnik wilgotności względnej i temperatury z serii Symaro™, przeznaczony do pomiaru parametrów powietrza w kanałach instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Zapewnia aktywne sygnały wyjściowe 0...5 / 0...10 V DC oraz 4…20 mA zarówno dla wilgotności, jak i temperatury, przy zasilaniu 24 V AC ±20% lub 13,5…35 V DC. Dokładność pomiaru wilgotności ±3 % r.h. w zakresie 30…70 % oraz stopień ochrony IP54 czynią go niezawodnym elementem systemów HVAC w budynkach mieszkalnych, komercyjnych i przemysłowych.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Symaro™
• Model: QFM2160
• Typ urządzenia: kanałowy czujnik wilgotności względnej i temperatury powietrza
• Zasilanie: 24 V AC ±20% / 13,5…35 V DC (SELV lub 24 V AC/DC klasa 2)
• Sygnał wyjściowy wilgotności: 0...5 V, 0...10 V DC lub 4…20 mA (3‑żyłowy, zaciski X1 / I1)
• Sygnał wyjściowy temperatury: 0...5 V, 0...10 V DC lub 4…20 mA (3‑żyłowy, zaciski X2 / I2)
• Zakres pomiaru wilgotności: 0…100 % r.h. (zakres zastosowania: 0…95 % r.h., bez kondensacji)
• Zakresy pomiaru temperatury (wybierane zworą): 0…50 °C (nastawa fabryczna), −35…+35 °C lub −40…+70 °C
• Dokładność wilgotności (23 °C, 24 V AC/DC): ±5 % r.h. w zakresie 0…95 % r.h., typowo ±3 % r.h. w zakresie 30…70 % r.h.
• Dokładność temperatury (24 V AC/DC): ±0,3 K w zakresie 15…35 °C; ±0,7 K w zakresie −35…+50 °C; ±1 K w zakresie −40…+70 °C
• Zakres temperatury pracy obudowy: −15…+60 °C
• Dopuszczalna prędkość przepływu powietrza w kanale: do 20 m/s
• Stopień ochrony obudowy: IP54 wg EN 60529 (przy prawidłowym montażu, z dławikiem skierowanym w dół)
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730‑1
• Materiał obudowy: poliwęglan (podstawa RAL 7001 – srebrnoszara, pokrywa RAL 7035 – jasnoszara)
• Trzpień zanurzeniowy: poliwęglan, RAL 7001, długość ok. 183 mm, regulowana głębokość zanurzenia ok. 90…154 mm (z kołnierzem)
• Dostarczone wyposażenie: kołnierz montażowy PA66 (czarny) i dławik kablowy M16×1,5 (jasnoszary)
• Konstrukcja bezsilikonowa: czujnik w całości nie zawiera silikonu
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,18 kg

Zastosowanie

Czujnik QFM2160 przeznaczony jest do zastosowań w kanałach instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, gdzie wymagany jest jednoczesny pomiar wilgotności względnej i temperatury powietrza. Może pracować jako:

• Czujnik regulacyjny powietrza nawiewanego lub wywiewanego w układach HVAC
• Czujnik odniesienia, np. do korekcji punktu rosy
• Czujnik ograniczający dla nawilżaczy parowych (ograniczanie wilgotności w kanale)
• Czujnik pomiarowy do wyświetlania wartości mierzonych, rejestracji danych lub integracji z systemem BMS
• Czujnik do obliczania entalpii i wilgotności bezwzględnej – we współpracy z przekształtnikiem sygnałów SEZ220

Funkcje i działanie

Pomiar wilgotności względnej

QFM2160 mierzy wilgotność względną powietrza za pomocą pojemnościowego elementu pomiarowego, którego pojemność zmienia się w funkcji wilgotności. Elektroniczny układ pomiarowy przetwarza sygnał czujnika na liniowy sygnał wyjściowy:

• 0...5 V lub 0...10 V DC (zakres 0…100 % r.h.)
• 4…20 mA (zakres 0…100 % r.h., maks. obciążenie 500 Ω)

Stała czasowa układu wilgotności wynosi < 20 s (dla 0…50 °C i 10…80 % r.h.), co zapewnia szybką reakcję na zmiany warunków w kanale powietrznym.

Pomiar temperatury

Temperatura powietrza mierzona jest za pomocą elementu pomiarowego, którego rezystancja zmienia się wraz z temperaturą. Elektronika przetwarza tę zmianę na aktywny, liniowy sygnał wyjściowy:

• 0...5 V lub 0...10 V DC dla wybranego zakresu temperatury (0…50 / −35…+35 / −40…+70 °C)
• 4…20 mA dla wybranego zakresu temperatury, przy maksymalnym obciążeniu 500 Ω

Stała czasowa toru temperatury wynosi < 3,5 min przy prędkości powietrza ok. 2 m/s, co jest odpowiednie dla typowych zastosowań kanałowych.

Konfiguracja zakresów i funkcja testowania

We wnętrzu pokrywy obudowy znajduje się element nastawczy – 6‑pinowe złącze ze zworą, służące do wyboru zakresu pomiarowego temperatury oraz uaktywnienia funkcji testowania:

• Zakresy temperatury (aktywny pomiar):
  • Zwora w położeniu R1 – zakres −35…+35 °C
  • Zwora w położeniu R2 – zakres 0…50 °C (nastawa fabryczna)
  • Zwora w położeniu R3 – zakres −40…+70 °C
• Funkcja testowania: zwora ustawiona poziomo wymusza z góry zdefiniowane wartości sygnałów wyjściowych (zgodnie z tabelą „Funkcja testowania”), co umożliwia łatwą kontrolę okablowania oraz poprawności odczytu po stronie systemu nadrzędnego.

Diagnostyka i zachowanie przy awarii

Czujnik QFM2160 posiada wbudowane funkcje diagnostyczne, sygnalizujące uszkodzenie toru pomiarowego poprzez skrajne wartości sygnałów wyjściowych:

• Awaria czujnika temperatury: po upływie ok. 60 s sygnał temperatury na wyjściu X2 przyjmuje wartość 0 V (0 mA), natomiast sygnał wilgotności na wyjściu X1 przechodzi do wartości maksymalnej (10 V lub 5 V DC albo 20 mA, zależnie od wybranego typu sygnału).
• Awaria czujnika wilgotności: po ok. 60 s sygnał wilgotności na wyjściu X1 przyjmuje wartość maksymalną (10 V lub 5 V DC albo 20 mA), podczas gdy sygnał temperatury pozostaje aktywny.

Takie zachowanie umożliwia szybką detekcję i diagnozę usterek po stronie regulatora lub systemu BMS.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Zasilanie: zaciski G / G0 – 24 V AC (SELV) lub 13,5…35 V DC
• Wyjście wilgotności: zacisk X1 (0...5 / 0...10 V DC lub 4…20 mA, 0…100 % r.h.), dodatkowo zacisk I1 dla sygnału 4…20 mA (konfiguracja 3‑żyłowa)
• Wyjście temperatury: zacisk X2 (0...5 / 0...10 V DC lub 4…20 mA dla wybranego zakresu), dodatkowo zacisk I2 dla sygnału 4…20 mA
• Zaciski podłączeniowe: śrubowe, dla przewodów 1×2,5 mm² lub 2×1,5 mm²
• Dławik kablowy: M16×1,5 (w zestawie), wkręcany bezpośrednio w obudowę czujnika
• 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 10 A
• Dobór kabli: zalecane skrętki; w środowiskach o podwyższonych zakłóceniach elektromagnetycznych – kable ekranowane
• Prowadzenie kabli: unikać długich równoległych odcinków z innymi liniami energetycznymi – im dłuższy odcinek i mniejsza odległość, tym większe ryzyko zakłóceń
• Dopuszczalne długości przewodów: zgodnie z kartą katalogową urządzenia sterującego, do którego podłączony jest czujnik

Dane techniczne

• Zasilanie: 24 V AC ±20% / 13,5…35 V DC (SELV), 50/60 Hz dla 24 V AC
• Pobór mocy (QFM2160): maks. < 1,7 VA przy pracy na wyjściu napięciowym „U”, maks. < 2,5 VA przy pracy na wyjściu prądowym „I”
• Wilgotność – zakres pomiarowy: 0…100 % r.h.
• Wilgotność – zakres zastosowania: 0…95 % r.h. (bez kondensacji)
• Wilgotność – dokładność (23 °C, 24 V AC/DC): ±5 % r.h. w przedziale 0…95 % r.h., typowo ±3 % r.h. w zakresie 30…70 % r.h.
• Wilgotność – stała czasowa: < 20 s (0…50 °C, 10…80 % r.h.)
• Temperatura – zakresy pomiarowe: 0…50 °C (R2, nastawa fabryczna), −35…+35 °C (R1), −40…+70 °C (R3)
• Temperatura – dokładność (24 V AC/DC): ±0,3 K (15…35 °C), ±0,7 K (−35…+50 °C), ±1 K (−40…+70 °C)
• Temperatura – stała czasowa: < 3,5 min przy prędkości powietrza 2 m/s
• Wyjście wilgotności (X1): 0…5 V lub 0…10 V DC, 0…100 % r.h., maks. ±1 mA; opcjonalnie 4…20 mA, maks. 1 mA, maks. 500 Ω
• Wyjście wilgotności (I1): 4…20 mA, 0…100 % r.h. (zgodnie z opisem działania)
• Wyjście temperatury (X2): 0…5 V lub 0…10 V DC, dla wybranego zakresu temperatury, maks. ±1 mA; opcjonalnie 4…20 mA, maks. 1 mA, maks. 500 Ω
• Wyjście temperatury (I2): 4…20 mA, dla wybranego zakresu temperatury (zgodnie z opisem działania)
• Stopień ochrony: IP54 (zamontowany, z dławikiem skierowanym w dół)
• Warunki pracy (IEC 60721‑3‑3): klasa 3K5, temperatura −15…+60 °C, wilgotność 0…95 % r.h. (bez kondensacji); warunki mechaniczne klasa 3M2
• Warunki transportu (IEC 60721‑3‑2): klasa 2K3, temperatura −25…+70 °C, wilgotność < 95 % r.h.; warunki mechaniczne klasa 2M2
• Standard produktu: EN 60730‑1 – automatyczne regulatory elektryczne do użytku domowego i podobnego
• Zgodność elektromagnetyczna: do stosowania w środowisku mieszkalnym, handlowym, lekko uprzemysłowionym i przemysłowym

Montaż

• Czujnik przeznaczony jest do montażu w kanale powietrznym, zwykle w połowie szerokości ściany kanału, tak aby trzpień pomiarowy znajdował się w strumieniu powietrza.
• Możliwy montaż z kołnierzem montażowym (dostarczanym w zestawie) lub bez niego; przy użyciu kołnierza do kanału mocowany jest sam kołnierz, a czujnik jest wsuwany i blokowany na wymaganą głębokość zanurzenia (ok. 90…154 mm).
• Aby zapewnić stopień ochrony IP54, czujnik należy zamontować tak, aby dławik kablowy M16 był skierowany w dół.
• Elementy pomiarowe w trzpieniu są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy – podczas montażu należy obchodzić się z czujnikiem ostrożnie.
• Przy współpracy z nawilżaczami parowymi czujnik powinien być montowany w odległości co najmniej 3 m od nawilżacza, lecz nie dalej niż 10 m.
• Jeśli QFM2160 używany jest do korekty punktu rosy, należy zamontować go w kanale powietrza wywiewanego.
• Unikać środowisk o wysokim stężeniu agresywnych oparów chemicznych; długotrwała ekspozycja może zniekształcić wyniki pomiarów czujnika wilgotności.

Wyposażenie dodatkowe

Do czujnika QFM2160 dostępne są osłony ochronne z filtrem (części zamienne) typu: AQF3101, AQF3102, AQF3103. Obudowa osłony wykonana jest z poliwęglanu (RAL 7001), a filtr z:

• membrany PTFE (biały – wersja standardowa),
• katalitycznego filtra PTFE do środowisk z H₂O₂,
• lub spiekanej stali nierdzewnej wg DIN 17440.

Zastosowanie odpowiedniej osłony umożliwia dopasowanie czujnika do warunków środowiskowych i wymagań aplikacji.

Podsumowanie

Siemens QFM2160 to precyzyjny, kanałowy czujnik wilgotności względnej i temperatury z aktywnymi wyjściami 0...5 / 0...10 V DC oraz 4…20 mA, zasilany 24 V AC lub 13,5…35 V DC. Regulowane zakresy pomiaru temperatury, szybka odpowiedź toru wilgotności, wbudowana funkcja testowania, sygnalizacja stanów awaryjnych poprzez wartości skrajne sygnału oraz obudowa o stopniu ochrony IP54 sprawiają, że QFM2160 jest uniwersalnym i niezawodnym rozwiązaniem do precyzyjnej regulacji i monitorowania warunków powietrza w kanałach instalacji HVAC.

Pliki do pobrania:
QFM2160 Karta katalogowa
QFM2160 Instrukcja montażu