Извещатель охранный магнитоконтактный взрывозащищенный

Заявляемый в качестве полезной модели извещатель охранный магнитоконтактный взрывозащищенный относится к области охранной сигнализации, предназначен для формирования электрического сигнала тревоги в системах охранно-пожарной сигнализации и может использоваться для контроля положения перемещающихся частей конструкций и механизмов при выполнении различных технологических процессов во взрывоопасных зонах 1 и 2 классов по ГОСТ IEC МЭК 60079-10-1-2011.
Известен извещатель охранный магнитоконтактный взрывозащищенный двухблочный, содержащий блок с герконом, закрепляемый на одном из элементов контролируемого объекта в зоне действия магнита, помещенного в другой блок, устанавливаемый на другом элементе контролируемого объекта, корпус блока с герконом выполнен взрывозащищенным с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» и с взрывозащищенным кабельным вводом, выполненным в виде резьбовой втулки, введенной в корпус блока с герконом по резьбе, при этом внутренний торец резьбовой втулки снабжен уплотняющим узлом с уплотнительной втулкой и поджимными кольцами, кроме того, корпуса блоков с герконом и магнитом выполнены из магнитомягкого металла. (Патент на полезную модель РФ №123219 «Извещатель магнитоконтактный двухблочный» опубл.20.12.2012 г.).
Недостатком известного извещателя охранного магнитоконтактного является его узкий диапазон расстояний срабатывания геркона при перемещении блоков, обусловленный выполнением корпусов из магнитомягкого материала, который оказывает сильное экранирующее воздействие на магнитное поле магнита и требует применения мощных магнитов, имеющих большие габариты и стоимость. Кроме того, извещатель обладает низкой чувствительностью и надежностью из-за консольного расположения геркона по оси вращения корпуса извещателя, а также сложностью монтажа извещателя на объекте эксплуатации из-за необходимости извлекать и устанавливать обратно геркон из корпуса.
Известны извещатели охранные точечные магнитоконтактные взрывозащищенные моделей ЕхИО102-МК, содержащие цилиндрический корпус с кабельным вводом, в котором соосно оси корпуса размещен геркон, консольно скрепленный с печатной платой с клеммами, закрепляемый на одном из элементов контролируемого объекта в зоне действия магнита, помещенного в другой корпус, устанавливаемый на другом элементе контролируемого объекта. Корпус с кабельным вводом, содержащий геркон, выполнен взрывозащищенным с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка «d»», из немагнитного материала, в частности из прутка нержавеющей стали 12Х18Н10Т или алюминия посредством токарно-сварочных работ (Извещатели охранные точечные магнитоконтактные взрывозащищенные. ИО102-МК «Атон». Руководство по эксплуатации. http://www.smd-tlt.ru/db/files/Pasp/Pasp_Aton-MK.pdf) и ИЗВЕЩАТЕЛИ ОХРАННЫЕ ТОЧЕЧНЫЕ МАГНИТОКОНТАКТНЫЕ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЕ ЕХ ИО 102 МК ПАШК.425119.114, ПАСПОРТ HTTP://WWW.M-KONTAKT.ru/PRODUKT/DATCH DLYA MAGN KONSTR/EX IP 102 MK.HTML
Недостатком известных извещателей охранных магнитоконтактных взрывозащищенных. является низкая чувствительность, виброустойчивость и надежность, а также высокая металлоемкость. Соосное размещение геркона в центре цилиндрического корпуса снижает чувствительность извещателя при увеличении диаметра корпуса, который зависит от размеров клеммной колодки и диаметра кабельного ввода, последние зависят от диаметра кабеля сигнализации и сечения его жил, что ограничивает применения на объекте эксплуатации извещателя негорючих, бронированных кабелей, имеющих большой диаметр. Консольное закрепление геркона на печатной плате снижает вибройстойчивость извещателя, а так как при монтаже геркон совместно с платой извлекается из корпуса, а затем вставляется обратно с уже прикрепленным тяжелым кабелем сигнализации без визуального контроля приводит к поломкам и смещением геркона. Выполнение корпуса с герконом посредством обработки его из цельной заготовки (прутка) увеличивает металлоемкость и стоимость извещателя. Низкая надежность извещателя обусловлен еще и тем, что для организации внутреннего заземления взрывозащищенного устройства, требуемого стандартом ГОСТ 31610.0, используется ненормируемое соприкосновение токопроводящей дорожки печатной платы с внутренним уступом корпуса, а так как плата при монтаже извлекается из корпуса, а потом без визуального контроля устанавливается обратно, возможно загрязнение и повреждения этой токопроводящей дорожки.
Наиболее близким по назначению, технической сущности и достигаемому результату к заявляемому извещателю является извещатель охранный точечный магнитоконтактный взрывозащищенный, содержащий взрывонепроницаемый корпус в виде цилиндрической полости заглушенной с одного торца приварным донышком, на другом торце которой размещен взрывозащищенный кабельный ввод, а внутри полости расположен геркон,скрепленный перпендикулярно с платой с клеммами,клеммы образуют электрические соединения с выводами геркона и внутренней поверхностью полости корпуса, наружная часть корпуса скреплена с монтажной пластиной на которой размещены шпилька наружного заземления и отверстия для крепления корпуса на одном из элементов контролируемого объекта в зоне действия магнита, помещенного в другой корпус, устанавливаемый на другом элементе контролируемого объекта. Внутреннее заземление этого взрывозащищенного извещателя, требуемое стандартом ГОСТ 31610.0, выполнено в виде ненормируемого контакта токопроводящей дорожки печатной платы с внутренним уступом корпуса с герконом, который выполнен посредством токарных работ при обработке внутренней полости корпуса с герконом. Геркон размещен консольно на печатной плате с клеммами по оси корпуса с герконом. При монтаже на объекте эксплуатации извещателя из корпуса извлекается вся сборка, состоящая из неразъемно соединенных геркона и платы с клеммами, которая после монтажа жил кабеля сигнализации устанавливается обратно в корпус без визуального контроля. ИЗВЕЩАТЕЛИ ОХРАННО-ПОЖАРНЫЕ ТОЧЕЧНЫЕ МАГНИТОКОНТАКТНЫЕ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЕ ЕхИО 102-1В (модели 01 и 02) Руководство по эксплуатации 908.2726.00.000 РЭ, HTTP://NPK-ETALON.RU/WP-CONTENT/UPLOADS/2010/08/908.2726.00.000-РЭ-ИЗВЕЩАТЕЛИ-ОХРАННО-ПОЖАРНЫЕ-ТОЧЕЧНЫЕ-ЕХИО102-1В-ИЗМ.5ИЗВ.№4065-18-ВЕРСИЯ-21.11.2018.PDF
Недостатком данного извещателя является низкая чувствительность, обусловленная размещением геркона по оси вращения извещателя, что при применении негорючих кабелей сигнализации большого диаметра увеличивает диаметр корпуса извещателя и зазор между герконом и его стенкой, это требует применения магнита с более сильным магнитным полем и соответственно увеличенного размера и стоимости. Выполнение внутреннего заземления извещателя, требуемого п. 15.1.1 ГОСТ 31510.0, в виде цепи: внутренний уступ извещателя, токопроводящая дорожка печатной платы и клемма,не надежно, в связи с тем что при монтаже на объекте эксплуатации печатная плата вместе с герконом извлекается из корпуса, что приводит к загрязнению тонкой токопроводящей дорожки и ее преждевременному износу при установке платы обратно в корпус. Кроме того внутренний уступ увеличивает толщину стенки корпуса сверх необходимой величины для обеспечения его прочности при возможном взрыве смеси внутри извещателя. Это увеличивает трудоемкость изготовления и металлоемкость конструкции и соответственно стоимость извещателя. Увеличению стоимости извещателя способствует также операции по изготовлению глухой полости извещателя в связи с необходимостью изготовления и приварки донышка. Наличие во внутренней полости корпуса с герконом свободного пространства окружающего геркон ведет к увеличению объема взрывоопасной смеси и соответственно повышает требования к прочности корпуса, что отражается на его стоимости. Извлечение геркона при монтаже из корпуса извещателя с последующей установкой его с уже прикрепленным кабелем сигнализации без визуального контроля приводит к поломке и смещению геркона и повреждению, токопроводящей дорожки внутреннего заземления платы.
Задачей, решаемой заявляемым в качестве полезной модели извещателем охранным магнитоконтактным взрывозащищенным, является повышение его технических характеристик и снижение стоимости.
Техническим результатом усовершенствования извещателя охранного магнитоконтактного взрывозащищенного является повышение его чувствительности, виброустойчивости, надежности внутреннего заземления, качества монтажа и снижение металлоемкости, при сохранении вида и уровня взрывозащищенности извещателя.
Указанный технический результат достигается тем, что в извещателе охранном магнитоконтактном взрывозащищенном, содержащим взрывонепроницаемый корпус в виде полости заглушенной с одного торца, на другом торце которой размещен взрывозащищенный кабельный ввод, внутри полости расположен геркон, скрепленный с платой, клеммы, электрически соединенные с выводами геркона и внутренней поверхностью полости корпуса, наружная часть корпуса скреплена с монтажной пластиной со шпилькой наружного заземления и отверстиями для крепления корпуса на одном из элементов контролируемого объекта в зоне действия магнита, помещенного в другой корпус, устанавливаемый на другом элементе контролируемого объекта, во внутренней полости корпуса с герконом клеммы электрически подключены посредством гибких проводов длиной достаточной для извлечения клемм из корпуса, один из проводов соединен своим концом с внутренней полостью корпуса непосредственно, геркон размещен на плате ассиметрично, ориентация платы в полости корпуса обеспечивает минимальное расстояние между герконом и магнитом, полость корпуса с герконом залита компаундом, фиксирующим ориентацию платы. Кроме того, заглушение торца полости корпуса выполнено вальцеванием, уровень заливки внутренней полости корпуса компаундом таков, что он полностью охватывает геркон и концы гибких проводников, подключенных другими концами к клеммам.
Соединение клеммы внутреннего заземления через гибкий провод непосредственно к внутренней поверхности полости корпуса с герконом позволяет организовать в заводских условиях надежное неразъемное соединение внутреннего заземления взрывозащищенного прибора, требуемого п. 15.1.1 ГОСТ 31610.0-2014, и избежать нарушений и загрязнений  его контакта при монтаже извещателя, исключить необходимость выполнения уступа во внутренней полости корпуса с герконом по сравнению с прототипом, тем самым использовать при изготовления извещателя трубу с меньшей толщиной стенки и соответственно меньшей массой и стоимостью, при сохранении вида и уровня взрывозащиты извещателя. Подключение клемм к выводам геркона и одной из клемм к внутренней поверхности корпуса посредством гибких проводов с длиной достаточной для извлечения этих клемм из корпуса, при предварительно снятом взрывозащищенном кабельном вводе, позволяет при монтаже на объекте эксплуатации извещателя, не извлекать и соответственно обратно устанавливать геркон и плату, извлекая только клеммы на этих длинных проводах для подключения к ним жил кабеля сигнализации и тем самым избежать поломки геркона и загрязнения платы, что повышает надежность и качество монтажа. Закрепление геркона на плате ассиметрично и не консольное, наряду с ориентацией этой платы таким образом, что геркон занял положение при котором он максимально приближен к магниту, установленного на подвижном элементе контролируемого объекта, позволяет увеличить чувствительность извещателя по сравнению с его вариантом изготовления при расположение геркона по оси вращения корпуса и тем самым снизить требования к параметрам магнита и соответственно его стоимости, а также повысить виброустойчивость извещателя за счет крепления геркона к плате его короткими выводами. Заливка внутренней поверхности корпуса с герконом компаундом до уровня при котором он фиксирует положение платы и соответственно геркона позволяет повысить виброустойчивость и сохранение характеристик извещателя в процессе эксплуатации, в частности расстояний срабатывания и восстановления, за счет отсутствия вращения платы и соответственно геркона. а также уменьшает объем возможного взрывоопасного газа внутри корпуса и соответственно снизить требование к прочности и стоимости корпуса. Повышение уровня заливки платы компаундом до уровня при котором компаунд полностью охватывает геркон и концы гибких проводников (и соответственно всю плату), подключенных другими концами к клеммам, позволяет кроме повышения виброустойчивости извещателя избежать окисления и соответственно потерю контакта соединений проводников, и еще больше уменьшить объем газа внутри корпуса и соответственно давление возможного взрыва внутри корпуса, что повышает надежность извещателя. Достижение герметичности торца корпуса с герконом технологической операцией вальцевание по сравнению с технологией установки и сварки донышка или точением из цельного прутка, позволяет сократить номенклатуру применяемых при изготовлении извещателя материалов и время на его изготовление тем самым снизить его стоимость, сохранив вид и уровень взрывозащиты
Пример возможной реализации заявляемого извещателя охранного магнитоконтактного взрывозащищенного поясняется чертежами.
На фиг. 1 приведен вид сверху извещателя с местными разрезами.
Извещатель охранный магнитоконтактный взрывозащищенный, содержит взрывонепроницаемый немагнитный корпус 1, например, в виде цилиндрической трубы из нержавеющей стали, один из торцов которой завальцован, а со стороны другого торца по резьбе вкручен взрывозащищенный кабельный 2,, например, сертифицированные взрывозащищенные кабельные вводы фирм «НордЭкс», «Блок» и т.п., состоящие минимум из резьбового штуцера, эластичного кольца и нажимного полого винта. В завальцованном торце трубы 1, выполнено отверстие в которое установлен и обварен один конец гибкой проволочки 3 внутреннего заземления извещателя, образуя герметичное исполнение этого завальцованного торца корпуса 1. Корпус 1 совместно с взрывозащищенным кабельным вводом 2 и приваренным концом гибкой проволочки 3 выполнены по требованиям ГОСТ Р МЭК 60079.1 и образуют взрывонепроницаемый корпус извещателя с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка «d», выдерживающий давление возможного (расчетного) взрыва внутри корпуса, с учетом заполнения его объема другими элементами. Во внутреннюю полость корпуса 1 введена печатная плата 4, на токопроводящие дорожки которой своими выводами припаян геркон 5, расположенный ассиметрично продольной оси платы 4. На печатной плате 4 может быть установлен винт 6 промежуточного крепления проволочки 3, который ограничивает длину части проволочки 3 со стороны вальцованного торца корпуса 1, таким образом, чтобы печатная плата 4 могла быть извлеченной из корпуса 1. Закрепления проволочки 3 своим концом в торце трубы не является единственным вариантом ее крепления, аналогичным образом конец проволочки 3 может быть закреплен и на внутренней образующей цилиндрического корпуса 1.Другой конец проволочки 3 скреплен с малогабаритной проходной клеммой 7 внутреннего заземления извещателя. Геркон 5 через токопроводящие дорожки печатной платы 4 подключен к гибким проводам 8, на концах которых установлены малогабаритные проходные клеммы 9, например, зажимы винтовые модели ЗВИ-3. Длины гибких проводов 8 и длина части гибкой проволочки 3 от винта 6 и до клеммы 7 позволяет извлекать клеммы 7 и 9 из корпуса 1, не нарушая их электрического контакта с герконом 5 и корпусом 1 Корпус 1 своей внешней поверхностью скреплен, например, сваркой, с монтажной пластиной 10, на которой размещена шпилька наружного заземления 11 и отверстия 12 для крепления корпуса 1 на неподвижном элементе 13 объекта контроля, например на проеме двери. На подвижном элементе 14 объекта контроля, например, на полотне двери, укреплен магнит 15, помещенный в свой корпус 16. Плата 4 посредством приспособления типа «пинцет» (на чертеже не показан), предварительно ориентирована своим вращением во внутренней полости корпуса 1, относительно плоскости монтажной пластины 10,таким образом, что геркон 5 находится на минимальном расстоянии от стенки корпуса 1, обращенной к магниту 15 и залита компаундом 17, фиксирующем это положение платы 4. Уровень заливки компаундом 17 внутренней полости корпуса 1 может быть таков, что плата 4 полностью охвачена им. включая концы проводов 3 и 8. К клеммам 7 и 9 в процессе монтажа и эксплуатации извещателя подключаются жилы кабеля сигнализации 18, одна из которых (жила внутреннего заземления) заземлена за пределами извещателя.
Извещатель охранный магнитоконтактный взрывозащищенный работает следующим образом. На подвижном элементе 14 объекта контроля укрепляют, например, винтами, корпус 16 с магнитом 17, а на неподвижном элементе 13 укрепляют корпус 1 посредством отверстий 12 в монтажной пластине 10, например, винтами. Расстояния между корпусами 1 и 16 выбирают таким образом, чтобы магнит 15 активировал геркон 5 при закрытой двери и не активировал его при открытии двери на определенную величину. Монтаж жил кабеля сигнализации 18 к извещателю производят в следующей последовательности: выкручивают из корпуса 1 взрывозащищенный кабельный ввод 2, состоящий минимум из трех деталей: резьбового штуцера, эластичного кольца и нажимного полого винта, и одевают его на кабель 18. Извлекают, например, пинцетом, клеммы 7 и 9 из внутренней полости корпуса 1, вместе с подключенными к ним гибкими проводами 3 и 8, подключают клеммы 7 и 9 к жилам кабеля 18 и вместе с ним вводят этот узел обратно в полость корпуса 1. Последовательно устанавливают в корпус 1 детали взрывозащищенного кабельного ввода 2: сначала вкручивают его резьбовой штуцер, затем устанавливают в него эластичное кольцо, которое при вращении нажимного винта кабельного ввода распирается и фиксирует кабель сигнализации 18. К шпильке наружного заземления 11 подключают заземленную за пределами извещателя или оплетку кабеля 18, или отдельный провод заземления (на чертеже не показаны).