Ex Temperatur-Feuchtesensoren
Sichere Messung für Luftkanäle und Industrieanlagen mit Explosionsgefahr
Ex Temperatur-Feuchtesensoren sind industrielle Messgeräte, die Temperatur und relative Feuchte in Luftkanälen oder kontrollierten Prozessumgebungen kontinuierlich messen und an Automatisierungssysteme übertragen.
In Bereichen, in denen explosionsfähige Gase, Dämpfe oder brennbare Stäube auftreten können, lassen sich spezielle Transmittermodelle mit ATEX- oder IECEx-Zertifizierung sowie mit druckfester Kapselung oder Eigensicherheit einsetzen.
Die Kanalsondenkonstruktion ermöglicht die Positionierung des Messelements im Luftstrom. Die gemessenen Temperatur- und Feuchtewerte können über 4–20 mA, 0–10 V oder ein geeignetes digitales Kommunikationsprotokoll an eine PLC, ein DCS oder ein Gebäudeleitsystem übertragen werden.
ATEX / IECEx Optionen
Zertifizierte Produktkonfigurationen für Bereiche mit explosionsfähigen Gasen oder brennbaren Stäuben können angeboten werden.
Kanalsonde
Die Sonde ragt in den Luftkanal und misst Lufttemperatur sowie relative Feuchte direkt.
IP66 / IP67 Gehäuse
Mit geeignetem Gehäuse und passenden Kabeleinführungen kann ein hoher Schutz gegen Staub, Feuchtigkeit und Wasser erreicht werden.
Automationsintegration
Über analoge oder digitale Ausgänge kann eine Verbindung zu PLC-, DCS- und Gebäudeleitsystemen hergestellt werden.
Was ist ein Ex-geschützter Temperatur- und Feuchtesensor?
Ex-geschützte Temperatur- und Feuchtesensoren sind Transmitter, die für die sichere Messung von Umgebungstemperatur und relativer Feuchte in explosionsgefährdeten Bereichen entwickelt wurden.
Im Unterschied zu Standard-Feldtransmittern werden Gerätegehäuse, elektrische Anschlüsse, Energieniveau, Oberflächentemperatur und Kabeleinführungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen ausgelegt und zertifiziert.
Während die Messsonde in den Luftkanal eingesetzt wird, kann das elektronische Transmittergehäuse außerhalb des Kanals bleiben. Dadurch werden Temperatur und Feuchte im Kanal gemessen, während die elektrischen Anschlüsse innerhalb eines Schutzgehäuses verbleiben.
Wie funktionieren Temperatur- und Feuchtesensoren?
Sonde wird im Luftkanal installiert
Die Messsonde wird an einer geeigneten Stelle montiert, die den Luftstrom im Kanal repräsentiert.
Temperatur und Feuchte werden erfasst
Das Sensorelement misst Lufttemperatur und relative Feuchte kontinuierlich.
Umwandlung in ein Messsignal
Die Elektronik wandelt die Messwerte in ein analoges oder digitales Ausgangssignal um.
Übertragung an die Automation
Informationen zu Temperatur, Feuchte und Gerätestatus werden an das Steuerungssystem übertragen, überwacht und aufgezeichnet.
Ex-Schutzoptionen
Elektronische Komponenten befinden sich in einem zertifizierten Gehäuse, das die Ausbreitung einer möglichen Zündung innerhalb des Gehäuses in die äußere Umgebung begrenzt. Der zulässige Bereich wird durch die Ex-Kennzeichnung des Geräts bestimmt.
Die in das Feld übertragene elektrische Energie wird auf ein Niveau begrenzt, das keine Zündung durch Funkenbildung oder Erwärmung verursachen kann. Der Einsatz muss mit einer geeigneten Zenerbarriere oder einem galvanischen Trenner erfolgen.
Klemmen, Verbindungselemente und Kabeleinführungen werden so ausgeführt, dass das Risiko von Lichtbögen oder hohen Temperaturen im Normalbetrieb reduziert wird.
Mit staubdichten Gehäusen und kontrollierter Oberflächentemperatur können zertifizierte Modelle für Anwendungen in Zone 20, Zone 21 oder Zone 22 ausgewählt werden.
Zoneneinteilung explosionsgefährdeter Bereiche
| Umgebungsart | Zone | Allgemeine Definition | Auswahlhinweis |
|---|---|---|---|
| Gas und Dampf | Zone 0 | Bereiche, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre ständig oder über lange Zeiträume vorhanden sein kann. | Es ist ein speziell zertifiziertes Modell mit einer für Zone 0 geeigneten Geräteschutzstufe erforderlich. |
| Gas und Dampf | Zone 1 | Bereiche, in denen im Normalbetrieb eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann. | Druckfest gekapselte oder geeignete eigensichere Geräte können verwendet werden. |
| Gas und Dampf | Zone 2 | Bereiche, in denen im Normalbetrieb keine explosionsfähige Atmosphäre erwartet wird oder diese nur kurzzeitig auftritt. | Kategorie und Schutzstufe auf dem Geräteetikett müssen überprüft werden. |
| Brennbare Stäube | Zone 20 | Bereiche, in denen eine Wolke aus brennbarem Staub ständig oder über lange Zeiträume vorhanden sein kann. | Ein zertifiziertes Modell für die höchste Staubschutzstufe ist erforderlich. |
| Brennbare Stäube | Zone 21 | Bereiche, in denen im Normalbetrieb eine explosionsfähige Staubatmosphäre auftreten kann. | Staubgruppe und zulässige Oberflächentemperatur müssen geprüft werden. |
| Brennbare Stäube | Zone 22 | Bereiche, in denen eine explosionsfähige Staubatmosphäre selten oder nur kurzzeitig auftreten kann. | Die Staubschutzkennzeichnung des Geräts muss zur Bereichsklassifizierung passen. |
Allgemeine technische Eigenschaften von Temperatur- und Feuchtesensoren
| Technische Eigenschaft | Option / Ausführung | Beschreibung |
|---|---|---|
| Gemessene Parameter | Temperatur und relative Feuchte | In einem Sensorgehäuse können zwei separate Messausgänge bereitgestellt werden. |
| Montageart | Kanal- oder Umgebungsausführung | Die Kanalsonde sollte in einer für die Umgebungsbedingungen geeigneten Länge ausgewählt werden. |
| Gehäusematerial | Aluminiumguss oder Edelstahl 316L | Wird entsprechend Korrosion, chemischer Umgebung und Reinigungsbedingungen ausgewählt. |
| Schutzart | IP66- oder IP67-Optionen | Die endgültige Schutzart muss anhand des technischen Datenblatts und der Montageart bestätigt werden. |
| Zertifizierung für explosionsgefährdete Bereiche | ATEX oder IECEx | Gerätezertifikat, Kennzeichnung auf dem Typenschild und Zertifikatsanhänge sollten gemeinsam geprüft werden. |
| Schutzprinzip | Druckfest gekapselt oder eigensicher | Die Eignung des gewählten Modells für Zone, Gasgruppe und Temperaturklasse muss bestätigt werden. |
| Analogausgang | 4–20 mA oder 0–10 V | Für Temperatur und Feuchte können separate Ausgänge verwendet werden. |
| Digitale Kommunikation | Digitales Protokoll, modellabhängig | Ermöglicht die Datenübertragung an PLC-, DCS- oder Gebäudeleitsysteme. |
| Sondenmaterial | Edelstahl | Sollte für die Temperatur-, Feuchte- und chemischen Bedingungen im Kanal geeignet sein. |
| Sondenlänge | Nach Projekt und Kanalabmessung | Die Sondenspitze sollte einen repräsentativen Luftstrom im Kanalquerschnitt erreichen. |
| Sensorschutzelement | Sintermetallfilter | Schützt den Sensor vor Partikeln und mechanischen Einwirkungen; ersetzt jedoch nicht allein die Ex-Zertifizierung. |
| Kabeleinführung | Zertifizierte Ex-Kabelverschraubung | Die Verschraubung muss mit Kabeltyp, Gehäuseschutz und Ex-Kennzeichnung kompatibel sein. |
Messbereich, Genauigkeit, Ansprechzeit, Versorgungsspannung, Ausgangssignale und Ex-Zertifikatskennzeichnung variieren je nach gewähltem Produktmodell. Die endgültigen technischen Eigenschaften sollten anhand des Herstellerzertifikats und technischen Datenblatts bestätigt werden.
Auswahl von Gasgruppe und Temperaturklasse
Die Eignung der Ausrüstung für die Gasgruppen IIA, IIB oder IIC sollte anhand der Zündeigenschaften des am Standort vorhandenen brennbaren Gases oder Dampfes bestimmt werden.
Die zulässige maximale Oberflächentemperatur des Geräts muss sicher unter der Zündtemperatur des in der Umgebung vorhandenen brennbaren Stoffes liegen.
Der auf dem Zertifikat angegebene zulässige Umgebungstemperaturbereich muss mit den Temperaturen am Installationsort des Geräts übereinstimmen.
Bei Anwendungen mit brennbaren Stäuben sollten die leitfähige oder nicht leitfähige Staubklasse, die Mindestzündtemperatur und die Bedingungen der Staubschicht bewertet werden.
Montage und elektrischer Anschluss
An Kabeleinführungen sollte eine zertifizierte Verschraubung verwendet werden, die zur Ex-Schutzart, IP-Klasse und Kabelausführung des Gehäuses passt.
In eigensicheren Stromkreisen sollte das Feldgerät über eine Zenerbarriere oder einen galvanischen Trenner versorgt werden, die den Zertifikatsparametern entsprechen.
Gehäuseerdung, Schirmung und Potenzialausgleich müssen gemäß Produktanleitung und elektrischer Planung des Standorts ausgeführt werden.
Die Sonde sollte mit ausreichendem Abstand zu Bögen, Klappen, Ventilatoren und Heizgeräten montiert werden, die das Strömungs- oder Temperaturprofil beeinflussen können.
Die Verbindung zwischen Sondenflansch und Kanal sollte entsprechend den Prozess- und Ex-Bereichsbedingungen dicht ausgeführt werden.
Der Deckel einer druckfesten Kapselung darf nicht geöffnet werden, solange das Gerät unter Spannung steht oder eine explosionsfähige Atmosphäre vorhanden ist. Die Sicherheitsanweisungen des Herstellers sind einzuhalten.
Einsatzbereiche von Temperatur- und Feuchtesensoren
Vorteile von Temperatur- und Feuchtesensoren
Auswahlkriterien für Temperatur- und Feuchtesensoren
Hinweis zur technischen Auswahl und Sicherheit
Die Bezeichnung eines Geräts als „Ex-geschützt“ bedeutet nicht, dass es in jedem explosionsgefährdeten Bereich verwendet werden kann. Zonenklassifizierung, Geräteschutzstufe, Gas- oder Staubgruppe, Temperaturklasse und Umgebungstemperaturbereich des Geräts müssen gemeinsam mit der Bereichsklassifizierung bewertet werden.
Ein Gerät für Anwendungen in Zone 0 muss ausdrücklich für diese Zone zertifiziert sein. Während Modelle mit druckfester Kapselung überwiegend in Anwendungen der Zone 1 und Zone 2 eingesetzt werden, können für Zone 0 geeignete eigensichere Messkreise bevorzugt werden.
Ein Sintermetallfilter kann den Sensor vor Partikeln und mechanischen Einwirkungen schützen; er macht ein Gerät jedoch nicht allein explosionsgeschützt. Die Ex-Eignung wird durch die gesamte Gerätekonstruktion und den Umfang der Zertifizierung bestimmt.
Installation, Inbetriebnahme und Wartung müssen durch für explosionsgefährdete Bereiche geschultes und autorisiertes Personal gemäß Produktzertifikat und Montageanweisungen erfolgen.
Technische Unterstützung für die Auswahl von Temperatur- und Feuchtesensoren
Die Sensorauswahl sollte auf Grundlage der Standortzone, Gas- oder Staubgruppe, Temperaturklasse, des Messbereichs, der Sondenlänge und der Automatisierungsinfrastruktur erfolgen.
Sie erhalten technische Informationen zu Ex-geschützten Kanaltransmittern für Temperatur und Feuchte, zertifizierten Kabelverschraubungen, galvanischen Trennern, Zenerbarrieren und der Automationsintegration.
