Кожух для устройства наблюдения

Полезная модель относится к средствам наружного наблюдения, в частности к устройствам защиты телевизионных камер от неблагоприятных атмосферных воздействий, агрессивной или взрывоопасной среды.
Известны защитные кожухи устройства наблюдения, обладающие высокой пыле- и влагозащищенностью, выполненные в виде имеющего отверстия на торцах корпуса с теплоизолятором и размещенными внутри корпуса блоком питания и управления, а также нагревателем для обеспечения стандартных температурных условий работы устройств наблюдения в виде телевизионных камер при низких температурах окружающей среды. Одно из отверстий предназначено для окна объектива телевизионной камеры и снабжено защитным стеклом, а другое служит для размещения вводов кабелей (патент РФ №40512, опубл. 10.09.2004 г. и патент РФ №52226, опубл. 10.03.2006 г.). Основным недостатком этих кожухов является отсутствие средств защиты от потерь создаваемого нагревателем тепла, агрессивности внешней среды и факторов уменьшения прозрачности стеклянного защитного окна.
В полезной модели (патент РФ №40512 опубл. 10.09.2004 г.) предложены несколько кожухов, в которых предусмотрены средства теплозащиты (патент №20599, опубл. 10.11.2001 г. и патент РФ №29435, опубл. 10.05.2003 г.) и поддержания прозрачности защитного окна (патент №31665, опубл. 20.08.2003 г.). Однако теплоизоляторы расположены только в части поверхности кожуха, и их теплозащита недостаточно эффективна, а предложенное средство поддержания прозрачности окна для объектива, выполненное в виде двух стеклянных пластин с герметизированным объемом воздуха между ними, также как выполнение корпуса с двойными стенками, между которыми откачан воздух с целью обеспечения теплоизоляции (патент РФ №53046, опубл. 27.04.2006 г.) связано с ощутимыми технологическими трудностями при изготовлении изделий.
Наиболее близким к предлагаемому устройству и выбранным в качестве прототипа является кожух для устройства наблюдения (патент РФ №66576, опубл. 10.09.2007 г.), содержащий полый цилиндрический корпус с отверстием на одном из торцов, закрытым окном из прозрачного материала, обогреватель внутреннего пространства корпуса, теплоизолятор, расположенный по всей внутренней боковой поверхности корпуса, герметичный ввод для кабеля питания и выходного кабеля устройства наблюдения, а также систему поддержания прозрачности окна, электрически соединенную с расположенным внутри корпуса блоком питания и управления. Обогрев внутренней поверхности торцевого окна с помощью близко расположенного к нему нагреваемого кольца приводит к исчезновению возникающего из-за разницы внешней и внутренней температур запотевания внутренней поверхности окна. Недостатками прототипа являются длительное время восстановления прозрачности центральной области окна из-за его медленного постепенного обогрева от периферии к центру и отсутствие средств устранения загрязнений с его внешней поверхности, а также защиты от влияния агрессивной или взрывоопасной окружающих сред.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое устройство, является обеспечение продолжительной работоспособности устройства наблюдения в условиях неблагоприятной окружающей среды.
Техническим результатом, за счет достижения которого решается поставленная задача, является повышение эффективности восстановления прозрачности торцевого окна корпуса кожуха, а также обеспечение взрывобезопасности и долговечности корпуса кожуха.
Указанный технический результат в предлагаемой полезной модели достигается тем, что в кожухе для устройства наблюдения, содержащем полый цилиндрический корпус с отверстием на одном из торцов, закрытым окном из прозрачного материала, обогреватель внутреннего пространства корпуса, теплоизолятор, расположенный по всей внутренней боковой поверхности корпуса, герметичный ввод для кабеля питания и выходного кабеля устройства наблюдения, а также систему поддержания прозрачности окна, электрически соединенную с расположенным внутри корпуса блоком питания и управления, герметичный ввод для кабеля питания и выходного кабеля устройства наблюдения выполнен в виде взрывозащищенного кабельного ввода, система поддержания прозрачности окна включает нанесенный на его внутреннюю поверхность резистивный слой и очиститель внешней поверхности окна, а корпус изготовлен из нержавеющей стали, очиститель внешней поверхности окна выполнен в виде резиновой щетки, основание которой соединено с концом выведенного через герметичную взрывобезопасную втулку за пределы внутреннего пространства корпуса вала шагового мотора, расположенного внутри корпуса и соединенного с блоком питания и управления, а внешняя поверхность окна выступает за пределы корпуса и край выступающей части закруглен. Выступ внешней поверхности окна за пределы торца корпуса составляет примерно 0,2 мм, а край выступающей части окна закруглен с радиусом кривизны от 0,2 мм до 0,5 мм. Дополнительно система поддержания прозрачности окна оснащена омывателем его внешней поверхности, выполненным в виде трубки, конец которой расположен вблизи этой поверхности, а другой ее конец совмещен с выводом размещенного вне корпуса и снабженного резервуаром с омывающей жидкостью насоса, привод которого выполнен в виде магнита с ориентацией магнитного поля противоположной направлению поля другого магнита, закрепленного внутри корпуса на актуаторе, установленном на соединенном с блоком питания и управления коллекторном моторе постоянного тока. Упомянутый насос может быть мембранным.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на фиг. 1 которого представлена схема предлагаемого кожуха для устройства наблюдения, а на фиг. 2 - его вид спереди.
Устройство состоит из изготовленного из нержавеющей стали полого цилиндрического корпуса 1 с закрепленным в крышке 2 прозрачным окном 3 на одном торце и герметичным взрывозащищенным кабельным вводом 4 для кабеля питания и выходного кабеля 5 устройства наблюдения в виде телекамеры 6 с объективом 7 на другом торце. По всей внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса 1 расположен теплоизолятор 8. Контакты кабеля питания и выходного кабеля 5 соединены с расположенным внутри корпуса 1 блоком питания и управления 9, с которым электрически соединены обогреватель внутреннего пространства корпуса 1 (на чертеже не показан), обогреватель окна 3 в виде резистивного слоя 10, нанесенного на внутреннюю поверхность окна 3 и шаговый мотор 11. Вал вращения 12 шагового мотора 11 расположен параллельно образующей цилиндрического корпуса 1 и проведен сквозь закрепленную в крышке 2 герметичную взрывобезопасную втулку 13, а к его концу прикреплено основание резиновой щетки 14 очистителя внешней поверхности окна 3, периодическое движение которой по внешней поверхности окна 3 определено реверсивным вращением вала 12. Дополнительно устанавливаемый омыватель внешней поверхности окна состоит из подключенного к блоку 9 коллекторного мотора постоянного тока 15 с актуатором, на котором закреплен магнит 16. Вблизи этого магнита, но снаружи корпуса 1, расположен привод насоса 17 в виде магнита 18, причем ориентация его магнитного поля противоположна направлению поля магнита 16. Насос 17 выполнен мембранным и снабжен резервуаром 19 с омывающей жидкостью, а вывод насоса 17 выполнен в виде трубки, конец которой 20 расположен вблизи наружной поверхности окна 3. Эта поверхность немного выступает за пределы внешней плоскости крышки 2 на примерно 0,2 мм, а край выступающей части закруглен с радиусом кривизны от 0,2 мм до 0,5 мм. Крышка 2 прикреплена к корпусу 1 болтами 21.
Устройство работает следующим образом. При включении блока 9 подачей электроэнергии по кабелю питания, проведенному через гермо-взрывозащищенный ввод 4 пространство внутри корпуса 1 прогревается обогревателем до рабочей температуры телекамеры 6 с объективом 7. Возникшее из-за разницы внешней и внутренней температур запотевание внутренней поверхности окна 3 исчезает благодаря его нагреванию при протекании тока через резистивный слой 10. При этом происходит оттаивание внешней поверхности окна 3 в случае налипания снега или обледенения, а включение шагового мотора 11 по сигналу с блока 9 и движение прижатой к внешней поверхности окна 3 резиновой щетки 14, закрепленной на валу 12 шагового мотора 11 полностью восстанавливает прозрачность окна 3. При наличии омывателя внешней поверхности окна 3 поступление омывающей жидкости по трубке 20 к ней происходит при включении коллекторного мотора 15, передаче возвратно-поступательного движения магнита 16 магниту 18 и работе насоса 17. Изготовление корпуса 1 из нержавеющей стали обеспечивает его долговременную прочность при эксплуатации в условиях агрессивной среды, а в сочетании с использованием взрывобезопасных втулки 13 и взрывозащищенного кабельного ввода 4 повышает безопасность эксплуатации во взрывоопасной среде. В то же время применение магнитного привода насоса 17, учитывая отсутствие магнитной восприимчивости нержавеющей стали, позволяет использовать однотипно производимые корпуса как при наличии омывателя, так и без него. Небольшой выступ внешней поверхности окна 3 за пределы торца корпуса обеспечивает требуемый прижим к ней резиновой щетки 14, а закругление края окна 3 предохраняет от быстрого изнашивания щетки. Восстановленная прозрачность окна 3 позволяет беспрепятственно наблюдать объект.