HTE.Vx: датчик влажности и температуры ELHART для систем вентиляции и кондиционирования

Логотип серии HTE.Vx
Коммуникационный интерфейс RS-485 (протокол ModBUS RTU)
Вычисления Расчет дополнительных параметров воздуха
Степень защиты IP65 Высокая степень защиты электроники IP65

Датчики влажности серии HTE.Vx предназначены для измерения относительной влажности и температуры воздуха в системах управления климатом, вентиляции и кондиционирования.

Существует два варианта исполнения: настенное (HTE.VS) и канальное (HTE.VD).

Особенности датчиков влажности и температуры серии HTE.Vx

  • широкий температурный диапазон измерения от -40 до +80 °C;
  • настенное и канальное исполнения датчиков;
  • доступны разные типы выходных сигналов: 4…20 мА, 0…10 В, транзисторный PNP, а также интерфейс RS-485 (протокол Modbus RTU);
  • точность измерения относительной влажности ±2,5% в диапазоне от 0 до 90%;
  • материал измерительного зонда HTE.VD выполнен из нержавеющей стали AISI304;
  • влагочувствительный сенсор покрыт слоем тонкопористого PTFE;
  • степень пылевлагозащиты электронной платы датчика IP65.

 

Возможности датчиков с интерфейсом RS-485 (протокол ModBUS RTU)

Расчет дополнительных параметров воздуха

Расчет дополнительных параметров воздуха

Датчик производит расчет значений температуры точки росы, абсолютной влажности, влагосодержания и энтальпии.


Настраиваемый диапазон выходного сигнала

Настраиваемый диапазон выходного сигнала

Для аналоговых выходов возможно настроить диапазон выходного сигнала по напряжению (0…1 / 0…3 / 0…5 / 0…10 В) или по току (0…20 / 4…20 мА).


Пользовательский диапазон преобразования измеренных величин

Пользовательский диапазон преобразования измеренных величин

Датчик поддерживает пользовательскую настройку преобразования измеренных значений температуры и влажности в аналоговые выходные сигналы. Например, по каналу температуры, к сигналу 4…20 мА можно привести диапазон от -40 до +60 °С, а по каналу влажности – диапазон от 5 до 95%.


Ручное задание выходного сигнала

Ручное задание выходного сигнала

Для аналоговых выходов возможно вручную задавать уровень выходного сигнала, за счет чего датчик может использоваться, например, для отладки программы ПЛК или непосредственного управления исполнительными механизмами при пусконаладочных работах.


Подогрев сенсора

Подогрев сенсора

В сенсоре датчика имеется нагреватель, который можно активировать с целью предотвращения выпадения конденсата или его ускоренного устранения при эксплуатации датчика в условиях высокой относительной влажности.

Подогрев может быть ручной или автоматический.

Схема работы автоматического подогрева приведена на рисунке ниже:

Схема работы автоматического подогрева приведена
Схема работы автоматического подогрева

где:
T1 – длительность прогрева (c);
T2 – время восстановления после прогрева (время остывания) (мин);
T3 – период включения прогрева (мин).

Например, если требуется периодически включать прогрев сенсора на 30 с каждые 10 минут, то необходимо:

  • задать время T1 равным «30» с, время T3 равным «10» мин;
  • активировать автоматический прогрев.

Функционал датчика позволяет не учитывать показания температуры и влажности во время прогрева и остывания (T1+T2), что приводит к фиксации измеряемых величин.


Индикация аварийных состояний датчика

Индикация аварийных состояний датчика

Датчик поддерживает функцию контроля аварийных состояний:

  • отсутствие связи с сенсором;
  • выход напряжения питания за пределы допустимого диапазона.

При возникновении аварийного состояния датчика в специальном регистре отображаются коды ошибок.

 

Особенности модификации датчиков HTE.VS-2T-RS с интерфейсом RS-485 и транзисторными выходами PNP

Режим работы дискретных выходов

Режим работы дискретных выходов

Для дискретных выходов режим работы может быть выбран между:

  • выключен;
  • ON-OFF (холодильник или нагреватель);
  • сигнализатор (П и U логика);
  • ручной.

Ручной режим позволяет принудительно включать и выключать дискретные выходы.


Два источника задания уставки

Два источника задания уставки

Задание уставки срабатывания дискретных выходов по каналам влажности и температуры может осуществляться с помощью двух источников:

  • встроенные задатчики (потенциометры);
  • интерфейс RS-485.

Применения датчиков влажности и температуры серии HTE.Vx

Список примений:

 

Система воздушного кондиционирования и вентиляции производственных помещений

Система воздушного кондиционирования и вентиляции служит для поддержания определенных значений температуры и влажности в помещении, обеспечения притока свежего воздуха и удаления загрязненного. Это делает ее необходимой для создания комфортных рабочих условий. Так, согласно нормам СанПин, для рабочих помещений установлены следующие оптимальные значения параметров воздуха:

  • относительная влажность воздуха от 40 до 60%,
  • температура воздуха от +16 до +25 °C.

Несоблюдение установленных норм может привести к следующим негативным последствиям:

  • снижению работоспособности и производительности труда;
  • ухудшению здоровья работников, развитию заболеваний, таких как простуда, грипп, астма и др.;
  • появлению плесени и грибка на стенах и потолках помещений, что может привести к распространению аллергенов и других вредных веществ;
  • повреждению оборудования и материалов.

Для решения задачи контроля температуры и влажности воздуха в системах вентиляции производственных помещений могут применяться датчики HTE.VD (установка в вентиляционный канал) и HTE.VS (настенный монтаж) в модификации с выходным сигналом 0…10 В. В зависимости от измеренных с помощью HTE.Vx параметров воздуха, система управления будет увлажнять или осушать, нагревать или охлаждать воздух.

Пример. В зимнее время года в вентиляционную систему поступает холодный воздух с температурой −16 °C и относительной влажностью 80 %. Проходя вентиляционные каналы и теплообменник, он нагревается до +20 °C при неизменном количестве водяного пара в воздухе. При нагреве насыщающая способность воздуха увеличивается − воздух становится способен поглотить больше паров воды. В связи с этим относительная влажность воздуха снижается с 80% до 7,5% и требуется его увлажнение.

Система управления может быть построена на базе ПЛК Alpha-X CPU 01-1 00:

Применение датчика влажности и температуры серии HTE.Vx в системах вентиляции
Применение датчика влажности и температуры серии HTE.Vx в системах вентиляции

 

Серверные комнаты

В серверных комнатах устанавливается дорогостоящее оборудование, которое критично к повышению температуры, к резким изменениям температурного режима, значений влажности.

Поддерживать необходимую температуру с помощью одной вентиляционной системы сложно, особенно в летний период. В серверных комнатах рекомендуется использование подпотолочных систем кондиционирования (сплит-система, фанкойл), наиболее эффективных в подобных условиях. Они способны равномерно распределять потоки воздуха, исключая зоны застоя и повышения температуры.

Согласно нормам, для помещений серверных комнат установлены следующие значения параметров воздуха:

  • влажность воздуха от 30 до 60%,
  • температура воздуха от +18 до +24 °C.

Не соблюдение температурных режимов приведет к перегреву оборудования. Высокая относительная влажность воздуха может привести к появлению конденсата, что повлечет коррозию или замыкание проводки.

Низкая относительная влажность воздуха может привести:

  • к образованию статического электричества, которое может повредить электронные компоненты или создать помехи в работе;
  • к высыханию и затвердеванию изоляции проводов, что может привести к ее повреждению при механическом воздействии;
  • к повышенной запыленности, что приведет к перегреву оборудования.

Для решения задачи контроля температуры и влажности воздуха в системах кондиционирования серверных комнат могут применяться датчики HTE.VS (настенный монтаж) в модификации с цифровым выходным сигналом. Наличие интерфейса позволяет интегрировать датчик в существующие системы управления, в которых имеется ПЛК с RS-485.

Использование датчика влажности и температуры серии HTE.VS в серверной комнате
Использование датчика влажности и температуры серии HTE.VS в серверной комнате

 

Типография (производство и хранение бумаги)

Для типографии характерно наличие большого количества бумаги, красок, печатных станков различных типов, сушильных и складских цехов. Исходные материалы и готовая продукция требуют особого микроклимата в помещениях, где они хранятся и изготавливаются.

В соответствии с технологическими условиями в помещениях типографии необходимо поддерживать относительную влажность от 45 до 65% и температуру от +15 до +25 °С.

Первостепенной задачей является поддержание влажности, особенно в зимнее время. Увлажнение в типографиях необходимо, когда существует вероятность отклонения влажности от оптимальных значений. Относительная влажность на уровне 45-65% должна поддерживаться в типографских цехах круглый год. Несоблюдение установленных норм может привести к следующим негативным последствиям:

  • в сухом воздухе бумага уменьшается в размерах, что затрудняет процесс печати в несколько прогонов;
  • сухая бумага «накапливает» статическое электричество, что приводит к слипанию листов в пачке бумаги, осложняется ее подача в машину, повышается ломкость бумаги при сгибании листов;
  • повышенный расход краски, поскольку сухая бумага поглощает больше чернил;
  • наличие большого количества бумажной пыли, что приводит к дискомфорту персонала.

Оснащение типографского производства автоматической системой увлажнения воздуха избавит от брака, минимизирует убытки, повысит комфорт персонала. Увлажнитель можно установить в уже имеющуюся вентиляционную систему или проложить индивидуальный канал подачи пара.

Управление увлажнителем может осуществляться датчиком в модификации с транзисторными выходами — HTE.VS-2T-RS. Дискретный выход по влажности, в данном случае, будет работать в режиме «ON-OFF нагреватель» и напрямую управлять увлажнителем. Наличие интерфейса позволит предварительно произвести настройку параметров датчика, а также интегрировать датчик в существующую систему управления.

Дискретные выходы могут использоваться для непосредственного управления исполнительными механизмами, как в данном примере, так и для местной или удаленной сигнализации при выходе параметров воздуха за заданные пределы.

Использования датчика HTE.VS в типографии
Использования датчика HTE.VS в типографии

 

Метеорология

На улице, так же как и в помещениях, важно контролировать параметры влажности и температуры, например, для определения:

  • эффективности работы систем отопления и кондиционирования;
  • оптимального времени посева и сбора урожая, а также для прогнозирования урожайности в сельском хозяйстве (эти данные используются для определения необходимости полива и внесения удобрений);
  • условий движения транспорта и необходимости обработки дорог противогололедными реагентами.

При использовании датчиков влажности вне помещения необходимо учитывать следующие ограничения:

  • различная скорость ветра (в среднем от 0 до 15 м/c, где 0 м/c — штиль);
  • наличие частиц пыли, песка, соли;
  • широкий температурный диапазон: от −40 до +50 °C;
  • возможность замерзания конденсата при отрицательной температуре.

В данной задаче может применяться датчик HTE.VS-U10-RS c диапазоном измерения температуры от −40 до +80 °C. Для защиты сенсора от механических повреждений мелкими частицами пыли при высоких скоростях воздушного потока до 15 м/с, датчик необходимо использовать совместно с защитным колпачком HTE Cap.02.

Для решения проблемы эффекта самонагрева электронной платы (особенность датчиков с емкостным сенсором) и сохранения метрологических характеристик при отсутствии движения воздушного потока (при отсутствии ветра) рекомендуется:

  • использовать напряжение питания в диапазоне от 5 до 12 В;
  • настроить выходной сигнал датчика через интерфейс RS-485 на диапазон 0…1 В.

Датчик следует защитить от прямых солнечных лучей и от дождя.

Использования датчика HTE.VS в метеорологии
Применение преобразователей HTE.VS-U10-RS в метеорологии

Технические характеристики датчика влажности и температуры ELHART серии HTE.Vx

Модификация HTE.VD HTE.VS
Относительная влажность
Диапазон измерения относительной влажности от 0 до 100%
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений относительной влажности (при температуре окружающего воздуха +25 °C и скорости потока воздуха 1 м/с) ±2,5% (в диапазоне от 0 до 90%)
±3,5% (в остальном диапазоне)
Гистерезис показаний относительной влажности ±0,8%
Время отклика по уровню 63% при скорости потока 1 м/с со стандартным защитным колпачком 8 с
Время отклика по уровню 95% при скорости потока 1 м/с со стандартным защитным колпачком 30 с
Температура
Диапазон измерений температуры в зависимости от исполнения -20…+80 °C (для датчиков с аналоговым выходом)
-40…+80 °C (для датчиков с цифровым выходом)*
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры ±0,8 °С
Электрические характеристики
Диапазон выходных аналоговых электрических сигналов* 4…20 мА (0…20 мА) (аналоговый выход)
0…10 В (0…1, 0…3, 0…5 В) (интерфейс RS-485)
Напряжение питания постоянного тока в зависимости от типа выходного сигнала =24 В ±5 % (номинальное для всех модификаций)
=10…30 В (4…20 мА)
=5…30 В (0…1 В, 0…3 В или цифровой выход)
=7…30 В (0…5 В)
=13…30 В (0…10 В)
=5…30 В (дискретный выход PNP)
Собственное потребление тока ** 4,3 мА (для датчиков с выходным сигналом тока)
4,7 мА (для датчиков с выходным сигналом напряжения)
6,4 мА (для датчиков с RS-485 и выходным сигналом напряжения)
6,1 мА (для датчиков с RS-485 и выходным сигналом тока)
6 мА (для датчиков с RS-485 и транзисторными выходами)
Допустимое сопротивление нагрузки для токового выхода см. Допустимое сопротивление нагрузки токового выхода
Минимальная нагрузка для выхода по напряжению 1 кОм (0…1 В)
3 кОм (0…3 В)
5 кОм (0…5 В)
10 кОм (0…10 В)
Тип дискретных выходов - транзистор PNP, открытый коллектор
(Imax=200 мА)
Диапазон задания уставок дискретных выходов* - от -20 до +80 °C (по каналу температуры)
от 0 до 100% (по каналу влажности)
Гистерезис дискретных выходов* - 2 °C (по каналу температуры)
5%(по каналу влажности)
Интерфейс выходного цифрового сигнала RS-485 (Modbus RTU)
Максимально допустимая длина кабеля 1000 м
Прочие характеристики
Длина измерительного зонда 100, 150, 200, 250 мм -
Масса L100 – 92 г
L150 - 103 г
L200 - 114 г
L250 – 125 г
172 г
Степень защиты IP65 - корпус
IP20 - сенсор
IP67 – кабельный ввод
Материал датчика
Защитный колпачок ABS пластик (черный)
Корпус ABS пластик (серый)
Измерительный зонд нержавеющая сталь AISI 304 -
Заливочный компаунд силикон
Рабочие условия эксплуатации
Минимальная скорость потока воздуха 1 м/с
Температура окружающей среды -40…+80 °C
Допустимое атмосферное давление 86…106 кПа
Относительная влажность воздуха до 100%
Период опроса (для датчиков с цифровым сигналом) не менее 1 с

* - Для датчиков с интерфейсом RS-485 возможна пользовательская настройка.

** - При напряжении питания =24 В постоянного тока без подключения аналоговых и дискретных выходных сигналов. Нагрузка RS-485 - 120 Ом.


Допустимое сопротивление нагрузки токового выхода

Допустимое сопротивление нагрузки токового выхода датчика влажности и температуры с защитой от агрессивных сред ELHART серии HTE.Vx
Допустимое сопротивление нагрузки токового выхода
датчика влажности и температуры ELHART серии HTE.Vx

Габаритные размеры датчика влажности и температуры ELHART серии HTE.Vx

Габаритный размер датчика влажности и температуры HTE.VD
Габаритный размер датчика влажности и температуры HTE.VD (канальное исполнение), мм

Габаритный размер датчика влажности и температуры HTE.VS
Габаритный размер датчика влажности и температуры HTE.VS (настенное исполнение), мм

Схемы подключения датчика влажности и температуры серии HTE.Vx

Схема внешних электрических подключений датчиков HTE.Vx*-U10-RS
Схема внешних электрических подключений датчиков HTE.V…-U10-RS

Схема внешних электрических подключений датчиков HTE.Vx*-I42-RS
Схема внешних электрических подключений датчиков HTE.V…-I42-RS

Схема внешних электрических подключений датчиков HTE.VS-2T-RS
Схема внешних электрических подключений датчиков HTE.VS-2T-RS

Внимание! При подключении токовых выходов датчика необходимо последовательно с измерительным сопротивлением входа прибора (Rизм) подключать дополнительное нагрузочное сопротивление (Rн) с таким номиналом, чтобы сумма сопротивлений Rизм и Rн была в зоне допустимой нагрузки при данном напряжении питания. Это необходимо для защиты электронной платы от самонагрева.
Например, для напряжения питания 24 В, сумма сопротивлений Rизм и Rн должна быть не менее 700 Ом и не более 1 кОм.

Информация для заказа датчика влажности и температуры серии HTE.Vx

HTE.V - - -
Тип исполнения
Канальное D
Настенное S
Тип выходного сигнала
Напряжение 0…10 В U10
Ток 4…20 мА I42
2хPNP транзистора* 2T
Интерфейс связи
Интерфейс связи RS-485 RS
Длина измерительного зонда
(только для модификации HTE.VD)
100 мм L100
150 мм L150
200 мм L200
250 мм L250

* - транзисторные выходы доступны только для датчиков модификации настенного исполнения HTE.VS.

Пример: HTE.VD-U10-RS-L200.

Используя этот веб-сайт, Вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных в целях корректного функционирования сайта и проведения статических исследований.