Патент на изобретение №2311688

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ СВЕТОЗВУКОВОЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для аварийной сигнализации, в частности для оповещения о внештатных ситуациях. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, а именно возможности светозвуковой сигнализации, повышенной надежности против взрыва, высокого климатического исполнения от минус 60°С до плюс 50°С, устойчивости к динамическому воздействию пыли (песка), содержащейся в атмосфере, и специальных сред. Устройство для аварийной сигнализации светозвуковое состоит из блоков звуковой и световой сигнализации, соединенных между собой с помощью электрического кабеля, при этом блок световой сигнализации состоит из полупроводниковых коммутаторных ламп, расположенных на крышке блока световой сигнализации и защищенных от внешних воздействий колпаком. Защита блоков световой и звуковой сигнализации от влаги и пыли достигается резиновым уплотнением между крышкой и корпусом. На крышке блока звуковой сигнализации расположены блок электронного преобразователя с электронным ключом переменного тока с микропроцессорным управлением, блок зажимов, транзисторный инвертор напряжения с микропроцессорным управлением и механизм преобразования электромагнитных колебаний. Корпус, в котором расположен блок световой сигнализации, крепится к корпусу, в котором расположен блок звуковой сигнализации, с помощью кронштейна. 3 ил.

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к устройствам для аварийной сигнализации, в частности для оповещения о внештатных ситуациях обслуживающего персонала путем световой индикации и звуковой сигнализации в электроприводах и электроустановках, и может быть использовано в качестве предупреждающей аварийной сигнализации при размещении их в стационарных установках и на подвижных транспортных средствах.

Уровень техники

Известно устройство для выявления, сигнализации и предотвращения аварийных ситуаций, содержащее блок ввода входных параметров, соединенный с блоком сравнения с аварийными границами, и блок сигнализации, при этом в него введены блок ввода выходных параметров, соединенный со входом второго блока сравнения с аварийными границами, блок математического моделирования и прогнозирования, предназначенный для прогнозирования траектории изменения параметров во времени, соединенный со входом третьего блока сравнения с аварийными границами, блок обработки и принятия решения, предназначенный для дифференциальной диагностики аварийных ситуаций и формирования последовательности информационных сигналов, и блок управления, предназначенный для формирования сигналов противоаварийного управления объектом, при этом выходы блоков сравнения с аварийными границами связаны с соответствующими входами упомянутого блока обработки и принятия решения, первый выход которого соединен со входом блока сигнализации, а второй его выход – со входом упомянутого блока управления (см. пат. РФ №2206921, кл. G08В 19/00, 21/00, опубл. 20.06.2003 г.).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и невысокая надежность.

Известен сигнальный интерфейс с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», содержащий источник питания, многоуровневый компаратор, преобразователь, предназначенный для запитывания напряжением источника питания и имеющий на парафазных выходах переменное напряжение, разделительный узел и искрозащитный узел, причем искрозащитный узел соединен с разделительным узлом, к которому посредством указанного преобразователя подключен источник питания, питающий также компаратор, входы которого соединены с выходом указанного преобразователя, при этом разделительный узел обладает энергоограничивающими свойствами, обусловленными его максимальной выходной мощностью и частотно-избирательными свойствами, определяемыми преобразованием по частоте.

В сигнальном интерфейсе выход указанного преобразователя соединен дополнительно цепью обратной связи с входами многоуровневого компаратора, выходы которого оснащены транзисторными ключами, переключающимися в соответствии с извещениями в искробезопасной электрической цепи, при этом передачу извещений в указанную искробезопасную цепь осуществляют путем изменения питающего напряжения одновременно и независимо от приема извещений (см. пат. РФ №2195023, кл. G08В 17/00, 23/00).

Недостатком данного интерфейса является сложность конструкции и невысокий уровень взрывозащиты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является взрывозащищенный сигнальный звонок SD 03 SB, содержащий блок звуковой сигнализации, установленный в корпусе с крышкой, причем на крышке расположен механизм преобразования электрических колебаний в звуковые, состоящий из катушки, пружины, соединенной с ударником и мембраны (см. «Взрывозащищенное электрооборудование», корпорация Cooper Crouse – Hids/DEAG, Хьюстон, США).

Недостатком данного сигнального звонка являются ограниченные функциональные возможности, а именно только звуковая сигнализация и невысокая надежность.

Раскрытие изобретения.

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства звуковой сигнализации со световой сигнализацией с разными видами и режимами работ световой сигнализации, предназначенных для работы в аварийном и предупреждающих режимах в общепромышленном исполнении и взрывозащищенных с уровнем взрывозащиты, соответствующей маркировке взрывозащиты 2ExedIICT6 и 2ЕхеIIТ6.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения сводится к расширению функциональных возможностей, а именно возможности светозвуковой сигнализации, повышенной надежности против взрыва, высокому климатическому исполнению от минус 60°С до плюс 50°С, устойчивости к динамическому воздействию пыли (песка), содержащейся в атмосфере и специальных сред.

Технический результат достигается с помощью устройства для аварийной сигнализации, содержащего блок звуковой сигнализации, установленный в корпусе с крышкой, причем на крышке расположен механизм преобразования электромагнитных колебаний в звуковые, состоящий из катушки, пружины, соединенной с ударником и мембраны, при этом оно дополнительно снабжено блоком световой сигнализации, установленным в корпусе с крышкой и соединенным с блоком звуковой сигнализации с помощью кабеля, при этом блок световой сигнализации состоит из полупроводниковых коммутаторных ламп, установленных на его крышке и снабженных колпаком, а между крышкой и корпусом и втулкой в кабельном вводе расположено уплотнение, причем на крышке блока звуковой сигнализации установлены соединенные между собой блок электронного преобразователя с электронным ключом переменного тока с микропроцессорным управлением, блок зажимов и транзисторный инвертор напряжения с микропроцессорным управлением.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1 дано устройство для аварийной сигнализации светозвуковое, общий вид.

На фиг.2 дан блок световой сигнализации.

На фиг.3 дана крышка устройства для аварийной сигнализации светозвукового.

Осуществление изобретения.

Устройство для аварийной сигнализации светозвуковое состоит из блока звуковой сигнализации 1 и блока световой сигнализации 2, соединенных между собой с помощью электрического кабеля (на фиг. не обозначен), заключенного в металлорукав 3, при этом блок световой сигнализации 2 состоит из полупроводниковых коммутаторных ламп 4, расположенных на крышке 5 блока световой сигнализации 2. Коммутаторные лампы 4 защищены от внешних воздействий колпаком 6. Степень защиты блока световой сигнализации 2 от влаги и пыли IP 65 достигается резиновым уплотнением 7 между крышкой 5 и корпусом 8 и втулкой 9 в кабельном вводе 10. На крышке 11 блока звуковой сигнализации 1 расположены блок электронного преобразователя 12 с электронным ключом переменного тока с микропроцессорным управлением (на фиг. не показан), блок зажимов 13, транзисторный инвертор напряжения с микропроцессорным управлением (на фиг. не показан) и механизм преобразования электромагнитных колебаний в звуковые, состоящий из катушки 14 и пружины 15, с последней связан ударник 16, который воздействует на мембрану 17. Степень защиты блока звуковой сигнализации 1 от пыли и влаги IP 65 достигается резиновым уплотнением 18 между крышкой 11 и корпусом (на фиг. не обозначен) блока звуковой сигнализации 2. Корпус 8, в котором расположен блок световой сигнализации 2, крепится к корпусу, в котором расположен блок звуковой сигнализации 1, с помощью кронштейна (на фиг. не показан).

Устройство для аварийной сигнализации светозвуковое эксплуатируется следующим образом.

При подключении нагрузки переменным током блок электронного преобразователя 12 коммутирует с заданным интервалом времени цепи блока световой сигнализации 2 и блока звуковой сигнализации 1 посредством электронного ключа переменного тока с микропроцессорным управлением. При подключении нагрузки постоянным током блок электронного преобразователя 12 преобразует входное напряжение постоянного тока в двухполярное напряжение переменного тока с частотой 50 Гц посредством транзисторного инвертора напряжения с микропроцессорным управлением и коммутирует цепи блока световой индикации 2 и блока звуковой сигнализации 1 с заданным интервалом времени. При подаче переменного тока на катушку 14 в ней возникает переменная ЭДС самоиндукции, которая воздействует на пружину 15, заставляя пружину 15 вибрировать. С пружиной 15 связан ударник 16, который воздействует на мембрану 17 и она при этом вибрирует с частотой 200-2000 Гц, при этом электрическая связь между блоком звуковой сигнализации 1 и блоком световой сигнализации 2 осуществляется с помощью кабеля, заключенного в металлорукав 3. Конструкция блока световой сигнализации 2 предусматривает исполнение как с одной полупроводниковой коммутаторной лампой, так и с двумя, находящихся каждая под колпаком 6, при этом блок световой сигнализации с двумя лампами имеет одну красную лампу, а вторую – желтую или зеленую и у блока световой сигнализации 2 с красной и желтой лампами, лампы работают в повторно кратковременном режиме в противофазе друг другу, а у блока с красной и зеленой лампами, лампы работают в непрерывном режиме обоих цветов, при этом устройство имеет широкий диапазон применяемого напряжения за счет применения блока электронного преобразователя 12, который при подключении нагрузки переменным током коммутирует с заданным интервалом времени цепи блока световой сигнализации 2 и блока звуковой сигнализации 1 посредством электронного ключа переменного тока с микропроцессорным управлением, а при подключении нагрузки постоянным током он преобразует входное напряжение постоянного тока в двухполярное напряжение переменного тока с частотой 50 Гц посредством транзисторного инвертора напряжения с микропроцессорным управлением и коммутирует цепи блока световой сигнализации 2 и блока звуковой сигнализации 1 с заданным интервалом времени между сигналами 0,5-1 сек.

Режим работы устройства повторно-кратковременный, при этом:

частота сигналов – 30-60 в минуту;

продолжительность сигнала – 0,5-1 с;

интервал между сигналами – 0,5-1 с.

Чередование сигналов:

звуковой сигнал (З) – световой сигнал (С)-(З)-(С) 0,5-1 с.

Основные параметры устройства соответствуют параметрам, указанным в таблице.

Время работы устройства в режиме «сигнал-секунда, пауза-секунда» не более 2 часов, остальных не более 8 часов.

При этом:

– нижнее и верхнее значение температуры окружающего воздуха от минус 60 до плюс 50°С;

– относительная влажность окружающей среды до (98±2)% при температуре (35±2)°С с конденсацией влаги;

– степень защиты устройства от пыли и влаги – IP 65 по ГОСТ 14254;

– устройство допускает возможность подведения гибкого или бронированного кабеля диаметром до 14 мм;

– контактные зажимы и зажимы устройства (на фиг. не показаны) допускают одновременное присоединение двух проводов сечением до 2,5 мм² каждый;

– изоляция устройства I класса по ГОСТ 12.2.007.0;

– устройства устойчивы к динамическому воздействию пыли (песка), содержащейся в атмосфере типа I или II;

– устройства устойчивы к воздействию специальных сред группы 5 по классификации ГОСТ 24682;

Номинальные рабочие значения механических внешних воздействующих факторов по ГОСТ 17516.1 для группы механического исполнения М 33:

– синусоидальная вибрация в диапазоне частот (0,5-200) Гц при максимальной амплитуде ускорения 2g (степень жесткости 21а);

– удары одиночного воздействия с пиковым ускорением до 50g длительностью (2-10) мс (степень жесткости 2а);

– удары многократного воздействия с пиковым ударным ускорением до 15g длительностью (2-20) мс (степень жесткости 4а).

Устройства относятся к восстанавливаемым изделиям вида I согласно ГОСТ 27.003 и имеют следующие показатели надежности:

– среднее время восстановления работоспособного состояния Т_в не более 40 мин;

– средняя наработка на отказ Т_о не менее 3000 ч;

– полный средний ресурс до списания Т_{р.ср.сп.}(срок службы) 10 лет;

– механическая износостойкость устройства не менее 1×10⁶ сигналов.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

– широкие функциональные возможности, а именно возможность звуковой и световой аварийной сигнализации путем чередования сигналов;

– высокую надежность против взрыва;

– высокую механическую прочность;

– устойчивость к динамическому воздействию пыли (песка), содержащейся в атмосфере, и воздействию специальных сред;

– быструю восстанавливаемость работоспособного состояния.

Формула изобретения

Устройство для аварийной сигнализации светозвуковое, содержащее блок звуковой сигнализации, установленный в корпусе с крышкой, причем на крышке расположен механизм преобразования электромагнитных колебаний в звуковые, состоящий из катушки, пружины, соединенной с ударником, и мембраны, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено блоком световой сигнализации, установленным в корпусе с крышкой и соединенным с блоком звуковой сигнализации с помощью кабеля, при этом блок световой сигнализации состоит из полупроводниковых коммутаторных ламп, установленных на его крышке и снабженных колпаком, а между крышкой и корпусом и втулкой в кабельном вводе расположено уплотнение, причем на крышке блока звуковой сигнализации установлены соединенные между собой блок зажимов и блок электронного преобразователя входного напряжения с электронным ключом переменного тока с микропроцессорным управлением и с транзисторным инвертором напряжения с микропроцессорным управлением, предназначенным для коммутации с заданным интервалом времени цепей блоков световой и звуковой сигнализации.

РИСУНКИ