Магнитоконтактные извещатели — принцип действия, область применения и особенности эксплуатации
Одним из наиболее надежных средств охраны окон, дверей и витрин является магнитоконтактный охранный извещатель. Он характеризуется максимально высоким показателем обнаружения проникновения до 99%, этим и обусловливается его популярность и частота применения. Магнитоконтактные извещатели (герконы) – это довольно большая группа устройств, которые существенно между собой конструктивными особенностями и областью применения. Однако, все они имеют единый принцип действия в основе которого лежит герметичный магнитоуправляемый контакт. Герконы имеют высокую надежность, износостойкость и быстродействие. Кроме того, их основные технические параметры стабильны на протяжении всего периода эксплуатации.
Принцип действия
Геркон имеет очень простую принципиальную конструкцию. Она совмещает контактную и магнитную схему. Контактные пружины делают из мягкого магнитного материала и помещают в стеклянный герметичный контейнер, который заполняют защитным газом. Зазор между пружинными контактами внутри контейнера составляет 300 — 500 мкм. Так как сами пружины имеют незначительный размер, между ними не возникает прогиба, ослабления или уменьшения напряжения. Кроме того, в устройстве нет деталей, который изнашивается механически или промежуточных звеньев, способных дать сбой. Материалы, которые используются для производства — это пермаллоевые пластины не подверженные коррозии.
Классификация
Удачное техническое решение и простота конструкции позволили массово использовать идею герконов для извещателей различных типов, что стало причиной производства множество моделей. Классификация магнитоконтактных извещателей производится по следующим параметрам:
Монтаж и эксплуатация
Чаще всего магнитоконтактный извещатель устанавливается на открываемой конструкции (окно, дверь). Монтаж осуществляется на расстоянии около 20см от линии вертикального открытия. Допускается установка непосредственно на ней. Геркон устанавливается на неподвижной части конструкции, дверной или оконной коробке, а магнит на дверном полотне или оконной раме. Это логично, так как нет необходимости монтировать гибкий переходник и отсутствует опасность перетереть провод.
Герконы для поверхностного монтажа имеет большие габариты и мощность. Они используются для контроля стальных конструкций типа ворот, стальных противопожарных дверей, металлических люков, контейнеров. Они имеют довольно значительное рабочее расстояние между частями.
Устройства для скрытой установки имеют небольшие размеры. Сложны в установке, так как строительные конструкции необходимо высверливать для закладки исполнительных устройств. Кроме этого необходимо обеспечить полную соосность торцевых частей обоих элементов.
Обзор популярных моделей
ОХРАННЫЕ МАГНИТОКОНТАКТНЫЕ ИЗВЕЩАТЕЛИ
По типу зоны обнаружения магнитоконтактные извещатели относятся к точечным, то есть контролируют одну точку блокируемой конструкции.
Предназначены для обнаружения открывания окон, дверей, люков, ворот и пр. Иногда используются для защиты предметов от сдвига (перемещения).
По конструкции являются двухкомпонентными – в комплект входят геркон (исполнительный блок) и магнит (задающий блок), размещенные в отдельных корпусах.
Для охранных магнитоконтактных извещателей используется нормально замкнутый (в рабочем состоянии).
Принцип действия этих датчиков заключается в замыкании электрической цепи (шлейфа сигнализации) при приближении компонентов извещателя друг к другу и размыкания при их разнесении. Последнее вызывает формирование сигнала тревоги.
Для обеспечения этого алгоритма исполнительный и задающий блоки располагаются на разных частях защищаемой конструкции. Для удобства монтажа геркон, поскольку он имеет проводные выводы для подключения устанавливается на неподвижном элементе (дверной косяк, оконная коробка), а магнит – на подвижной.
Существуют беспроводные (радиоканальные) магнитоконтактные извещатели, которые не требуют электрического подключения к шлейфу, но даже в этом случае порядок размещения составных частей датчика соответствует описанному.
Объясняется это тем, что в одном корпусе с магнитоуправляемым контактом размещаются передатчик и элементы питания – конструкция массивная и габаритная, размещение ее на подвижной створке неудобно.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И УСТРОЙСТВО
Первое не суть важно, если датчик применяется в стандартном шлейфе сигнализации – это цепь слаботочная и низковольтная. Второе определяет расстояние между герконом и магнитом на котором происходит замыкание и размыкание датчика. Причем размыкаются контакты при больших значениях этого параметра чем требуется для замыкания.
Соответственно в характеристиках присутствуют два значения: расстояние замыкания и размыкания. Кроме того, как уже говорилось, указываются ток и напряжение коммутации.
Последнее учитывается, когда магнитный извещатель используется нестандартно, например, через него подается питание на другие датчики системы сигнализации. Лично я противник подобных проектных решений. Всегда есть риск замыкания, даже кратковременного, в коммутируемой цепи, а это приведет к отгоранию или залипанию контактов.
В первом случае сигнализация не возьмется под охрану, но это полбеды. Второй вариант чреват тем, что охранная система может в нужный момент не сработать – это допущенная по вине проектировщика кража.
Поскольку металл ослабляет магнитное поле, для устойчивой работы извещателей требуется увеличение зазора между герконом и несущей поверхностью, а также – применение мощного магнита.
Все это реализуется в конструкциях магнитоконтактных извещателей для металлических поверхностей. Естественно, они габаритнее и дороже чем датчики для деревянных дверей.
Для озабоченных сохранением интерьера заказчиков выпускаются малогабаритные накладные манитоконтактные извещатели для пластиковых окон и дверей. Но оптимальным вариантом будет установка врезных извещателей.
Этот тип датчиков сложен и трудоемок в монтаже, но имеет еще один плюс – не зная места установки (при закрытом окне или двери его невозможно увидеть) нельзя извещатель заблокировать путем установки дополнительного магнита или электрической перемычки в месте подключения к шлейфу.
Маркировка и применение.
Далее идет индекс, определяющий назначение и исполнение датчиков. Вот несколько примеров:
Нужно заметить, что модификаций магнитоконтактных извещателей существуют десятки, различающиеся материалом и формой корпуса, выводами (в пластике, металлорукаве, гибкие провода) и пр.
ВИДЫ И ПРИМЕНЕНИЕ
Магнитонтактные извещатели применяются как в проводных, так и беспроводных (радиоканальных) системах сигнализации. Беспроводное исполнение датчика в несколько раз дороже «классического варианта».
Это ограничивает их применение, особенно когда охраняемый объект имеет десятки подлежащих оборудованию техническими средствами сигнализации окон, дверей, других открываемых конструкций.
Следующий момент – адресные системы сигнализации. Магнитоконтактные извещатели в них могут применяться как самостоятельное адресное устройство (тоже дорого) или подключаться к специальному расширителю – более бюджетный вариант, не лишенный, правда, недостатков. Основной – нельзя определить зону срабатывания с точность до извещателя.
ПРАВИЛА МОНТАЖА (УСТАНОВКИ)
Геркон устанавливается на неподвижной части конструкции, магнит – на открываемой. Уже говорилось что это упрощает монтаж за счет отсутствия гибких переходов с дверного полотна или рамы. Кроме того, гибкие перехода имеют свойство со временем обрываться (замыкаться) – это снижает надежность охранной сигнализации.
Раньше, когда окна блокировались «фольгой», исполнительный блок устанавливали на раме в разрыв – от гибкого перехода при таком способе избавиться было невозможно и геркон включался непосредственно в электрическую цепь фольги (в разрыв). Но сейчас это больше история.
Расстояние от линии раствора до места установки извещателя – не более 200 мм. Это не позволяет открыть полотно (без срабатывания датчика) настолько, чтобы можно было получить к нему доступ снаружи объекта. То есть саботаж в этом случае невозможен.
Еще способ предотвратить несанкционированный доступ к датчику и его отключение – скрытая установка. От попыток саботировать извещатель путем прикладывания нештатного магнита может помочь установка двух устройств на некотором расстоянии друг от друга. Включаются они последовательно.
Все чаще блокировка окон магнито контактными датчиками не осуществляется, а вместо них устанавливаются совмещенные устройства.
Это можно объяснить тем, что магнитоконтактные извещатели можно отнести к средствам раннего обнаружения. Это актуально, когда осуществляется оперативное реагирование, например, вневедомственная охрана квартиры.
Для автономной сигнализации, которая часто устанавливается на даче, или в гараже это не столь критично.
Тем не менее, блокировку входной двери «на открывание» делать рекомендуется всегда. Еще один момент – при наличии на окнах магнитоконтактных датчиков вы не забудете их закрыть – сигнализация не возьмется под охрану. Но это «побочный» эффект от такого способа блокировки.
© 2014-2021 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.
Извещатель магнитоконтактный — основной компонент охранной сигнализации
Ни одна полноценная система охранной сигнализации, контроля доступа не может не использовать извещатель магнитоконтактный. Он обеспечивает простой и надежный контроль положения окон, дверей, шлагбаумов, кран-балок и других подвижных частей устройств.
Его начали применять почти сразу после запуска в серийное производство в 40-х годах прошлого века магнитоуправляемых контактов в герметичном корпусе, и до сих пор он широко используется. Второе его название «геркон» (сокращение от «герметичный контакт») из-за основного элемента конструкции датчика.
Область применения
Магнитоконтактные датчики получили широкое применение в устройствах автоматики и системах безопасности. Они работают практически в любых климатических условиях, не боятся агрессивной среды, пыли, загазованности. Благодаря функционированию рабочих контактов в изолированной инертной среде они взрывобезопасны.
В автоматизированных комплексах магнитоконтактные датчики выполняют функции контроля уровня жидкости, линейного перемещения, конечных выключателей и т.д.
Соответственно, применяются практически на всех предприятиях, независимо от отрасли промышленности, где используются устройства автоматики. В системах безопасности их часто называют датчиками открывания/закрывания дверей, хотя они также используются для контроля положения окон, сейфов, ящиков стола и других предметов. Благодаря бесшумности замыкания контактов применяют в стационарных тревожных кнопках и педалях, используют в некоторых датчиках разрушения стекла.
Преимущества и недостатки
Среди охранных датчиков, магнитно контактный извещатель является самым надежным, дешевым, простым и долговечным устройством.
Коммутируемые контакты находятся в стеклянной герметичной капсуле в среде инертного газа, поэтому они могут использоваться во взрывоопасных и химически активных помещениях.
Недостатком является дребезг контактов, но это преодолевается включением фильтров. Датчики реагируют на сильные внешние магнитные поля, проблема решается их экранированием.
Боятся сильных вибраций.»
Конструкция датчика
Магнитоконтактные извещатели бывают с нормально разомкнутым, с нормально замкнутым и с переключающимся контактом. Герконы бывают сухие и смоченные. В первом случае они находятся в инертном газе, во втором контакты смочены ртутью для предотвращения дребезга. В качестве газа обычно применяется азот. У некоторых герконов колба вакуумируется для повышения уровня коммутируемого напряжения.
Датчик состоит из двух частей, в одной находится постоянный магнит, иногда электромагнит, в другой расположен геркон с выводами контактов. Электромагниты в охранных датчиках не встречаются. Контактная система представляет собой стеклянный баллон с инертным газом и двумя пружинами. Концы у них перекрываются. Если геркон перекидной, то пластин три.
Расстояние между контактными площадками всего 300-500 микрон. Под влиянием магнитного поля контакты смыкаются. Изгиб пружины настолько мал, что ее ослабления не происходит, и она может переключаться более 10 миллиардов раз.
Инертная среда защищает контакты от коррозии и искр. Датчики бывают накладные и врезные. Для защиты от злоумышленников используются магнитно непроницаемые экраны. Они нужны для того, чтобы исключить влияние внешнего магнита на геркон. Материалы дверей и окон бывают магнитопассивные и магнитоактивные. Датчики делятся на две категории по способности работать на таких предметах.
Первые имеют меньшие габариты и более слабые магниты. Их ставят на деревянных, алюминиевых и других изделиях из немагнитных материалов. Вторые – большего размера, с мощным магнитом устанавливаются на металлические двери. В беспроводных системах используются только адресные магнитоконтактные извещатели с радиомодулем.
Задающий элемент датчика (блок с магнитом) располагается в подвижной части охраняемого объекта (в двери), а исполнительный модуль в стационарной (в дверном косяке). Для нормальной работы датчика его части должны располагаться напротив друг друга.
Принцип работы
Принцип действия магнитоконтактного датчика основан на использовании свойства магнита, притягивать к себе железо и другие металлы из его группы.
При приближении контактов к магниту на определенное расстояние они под действием магнитной силы замыкаются или размыкаются между собой. Это зависит от конструкции датчика. Если магнит убрать на какое-то расстояние, то происходит обратный процесс.
Конструктивно контакты находятся в стеклянной колбе и представляют собой одновременно токопровод, пружину и магнитопровод. Так как энергия магнитного поля с увеличением расстояния уменьшается в геометрической прогрессии, то убрав магнит от геркона на 1-2 см (приоткрыв дверь), она настолько падает, что не удерживает подпружиненные контакты, и они размыкаются.
ТОП-5 популярных магнитоконтактных моделей датчиков
Рекомендации по выбору системы
Выбор модели извещателя зависит от пожеланий заказчика и требований безопасности.
Чтобы датчики не портили внешний вид их можно скрыть внутри двери и косяка. Для этого имеются цилиндрические врезные извещатели.
Если система безопасности большая и сложная лучше применять накладные датчики с индикацией состояния.
В случае требований невмешательства в интерьер или временной установки, то наилучшим вариантом будет использование беспроводных извещателей.
В зависимости от характеристик охраняемого объекта устанавливается различное количество сенсоров.
Если блокируемую дверь или люк можно отогнуть, то извещатели нужно устанавливать через 20 см или совместно с датчиками вибрации.
При монтаже на металлические поверхности необходимо предусмотреть зазор между магнитом и окружающим металлом, чтобы ослабить рассеяние магнитного поля.
Магнитоконтактный извещатель
Любая система автоматизированного контроля и охраны обязательно содержит в конструкции магнитоконтактный герконовый датчик. Это устройство позволяет отслеживать положение различных подвижных элементов в составе объектов под наблюдением.
Из материала вы узнаете:
Принцип работы магнитоконтактного (герконового) датчика
Догадаться о значении термина «магнитоконтактный извещатель» можно по его названию. Устройство, представляющее собой переключатель, состоит из двух частей:
Сердечники-герконы запаяны в колбу с инертным составом, препятствующим окислению. Устройство действует по принципу размыкания или замыкания линии. Напряженность потока, создаваемого магнитом (электро- или постоянным), замыкает или размыкает контакты. После отключения силовых линий срабатывает обратный эффект.
Положения герконового датчика
Герконы устанавливают на статичной части конструкции, в качестве которой выступает рама дверного проема или окна. Магнитный элемент крепят к подвижной створке симметрично.
Иногда, если невозможно использовать обычный вариант расположения, прибегают к угловому перемещению магнита. Реже всего встречается способ перекрытия магнитного поля шторкой.
Разновидности
Есть несколько классификаций герконовых датчиков. Самая простая – по способу замыкания контактов:
По способу передачи сигнала извещатели бывают 3 видов:
По техническому строению герконовый датчик бывает сухим или ртутным:
Качество контакта у сухого датчика несколько хуже, но ртутное устройство срабатывает медленнее.
Где используются и зачем нужны герконовые датчики
Магнитоконтактные извещатели функционируют при любых температурных условиях: на них не влияет влажность воздуха, уровень загрязненности и другие внешние факторы. Эти датчики получили широкое распространение в системах охранной сигнализации и в различных автоматизированных комплексах.
Датчики уровня жидкости
Существуют специально разработанные магнитоконтактные поплавковые устройства. Такие извещатели помогают отслеживать уровень жидких веществ при автоматизации сложных технологических алгоритмов:
В самых простых конструкциях при уменьшении количества жидкости магнит не воздействует на контакты, цепь переходит в нерабочее положение. Увеличившийся уровень вещества приподнимает поплавок, происходит срабатывание устройства. Более сложные конструкции извещателей позволяют контролировать уровень жидкостей в нескольких разных точках резервуара, а также тепловые изменения.
Датчики открытия двери
Магнитоконтактный герконовый датчик – один из основных элементов охранных систем, отслеживающих автоматическое открывание и закрывание дверей или окон, ворот, шлагбаумов. Устройство незаменимо при внедрении на предприятиях АСУ, так как позволяет определять, произошло ли срабатывание контакта лифтовых створок, холодильников, лабораторных боксов. Извещатели также можно монтировать в местах хранения ценных бумаг и предметов: на ящиках, сейфах или шкафах. Благодаря беззвучному срабатыванию датчики используют в конструкции стационарных тревожных кнопок.
Плюсы и минусы магнитоконтактных извещателей
Герконовые датчики имеют ряд положительных и отрицательных характеристик. К преимуществам устройства можно отнести:
Минусы можно считать не столь значительными, по сравнению с плюсами, но они все же есть. Среди недостатков малая мощность, хрупкость стеклянного резервуара, повышенная чувствительность сильным внешним электромагнитным полям, а в случае с сухими герконами – дребезжание контактов.
Характеристики распространенных моделей магнитоконтактных датчиков
Наиболее часто используемыми в составе интегрированных систем охраны можно назвать электроконтактные датчики производства Рязанского завода металлокерамических приборов:
Все названные модели соответствуют ГОСТам и имеют сертификаты.
Проверка работоспособности магнитоконтактных извещателей
Проверяют исправность разных герконовых датчиков одним и тем же способом. Для определения работоспособности следует выполнить следующие действия:
Когда все сделано правильно, и извещатель исправен, срабатывает сигнал тревоги. Если этого не произошло, требуется купить новый датчик и заменить его.
Как подключить герконовый датчик
Переустановку герконового извещателя можно выполнить своими руками. Но при подключении необходимо соблюдать ряд правил:
Процедура установки каждого конкретного извещателя описана в технической документации. Схему подключения можно скачать в интернете.
Частые неисправности и методы устранения
Из всех случаев неисправности можно выделить два основных типа. Для каждой ситуации существует способ устранения проблемы:
Какой именно герконовый датчик приобрести, следует решать исходя из конкретной ситуации. При выборе нужно учитывать конструкционные особенности объекта и задачи, которые требуется решить.
Охранный магнитоконтактный извещатель
Извещатель охранный магнитоконтактный – компонент комплекса системы охраны, направленный на обнаружение и извещение о проникновении на охраняемый объект или вскрытии корпуса охраняемого имущества (трансформаторные будки, телефонные шкафы и прочее).
Устройство
Работа извещателя основана на магнитоуправляемых контактах – герконах, изменяющих своё состояние при воздействии магнитного поля. Состоят такие устройства из двух элементов, управляющего – постоянного магнита и чувствительного – геркона.
Стоит понимать, что с радиотехнической точки зрения геркон, это деталь электрической цепи (своеобразный включатель/выключатель), а датчики извещателей с аналогичным названием могут иметь сложное устройство с множеством элементов цепи.
Охранные устройства, основанные на работе магнитоуправляемых контактов, монтируются в местах возможного проникновения (двери, окна, ворота, технологические проёмы).
Приборы устанавливают так, чтобы магнит находился непосредственно на элементе, закрывающем проём (как пример, на двери), а геркон на прилегающей конструкции (как пример, на дверной раме). При этом обе части изделия должны находиться на максимальной близости друг к другу, чем достигается воздействие магнитного поля постоянного магнита на магнитоконтактный элемент.
В охранных целях используются и магнитоконтактные датчики нажимного действия в виде тревожной кнопки.
Типы охранных магнитоконтактных извещателей
Виды описываемых устройств варьируются по типу используемых магнитоуправляемых деталей, способу монтажа и приведения в действие, типу метода передачи регистрируемой информации и предназначения для конструкций из определённых материалов.
Разновидности охранных магнитоконтактных извещателей в зависимости от типа использованных герконов:
Разновидности по способу монтажа:
Классификация по принципу приведения в действие:
| Извещатели нажимного действия – применяются как вариант тревожной кнопки. Используются для уведомления охранных структур о возникшей угрозе на охраняемом объекте. |  |
| Устройства, контролирующие положение (закрыто/открыто) конструкций, закрывающих дверные, оконные или технологические проёмы. Монтируются на двери, окна, канализационные люки и так далее. |  |
| Концевые датчики для ворот – исполняют функцию, аналогичную приборам, контролирующим положение. |  |
Ловушки – дополнительные герконы без магнита, включаются в цепь как дублирующее устройство. Устанавливаются рядом с основным датчиком, используются для противодействия обходу защиты путём влияния внешним источником магнитного поля.
Виды передачи регистрируемой информации магнитоуправляемыми датчиками:
Под каждым из указанных видов передачи тревожного сигнала подразумевается наличие тех или иных встроенных электронных компонентов.
Типы датчиков относительно применения на конструкциях из разных материалов:
Эти два типа отличаются между собой размерами используемого магнита и силой создаваемого им поля. Второй тип имеет значительно больший управляющий элемент и в некоторых моделях присутствует экранирование корпуса.
Охранные магнитоуправляемые приборы можно дополнительно разделить по наличию или отсутствию встроенного элемента звукового оповещения о срабатывании.
Конструкционные особенности
Для изготовления охранных магнитоуправляемых датчиков используются магнитонепроводящие материалы, такие как синтетические полимерные материалы, алюминий и его сплавы.
В зависимости от предназначения, сферы использования и уровня вмонтированной электроники, датчики имеют разные степени защиты и предназначены для эксплуатации в самых различных условиях окружающей среды.
Немного более непонятна ситуация со степенями защиты, которые часто варьируют от модели к модели без чётко определённой закономерности.
Функции
Главная функция описываемых извещателей, это оповещение об открытии конструкций, закрывающих дверные, оконные или технологические проёмы охраняемого объекта.
Полученные данные используются для своевременного оперативного реагирования на несанкционированное проникновение или же для дополнительного мониторинга видеонаблюдения с иными охранными целями.
Датчики нажимного действия хоть и относятся к магнитоконтактным извещателям и также используются для охранных целей, но имеют несколько иную функцию.
Плюсы и минусы
Магнитоконтактные охранные датчики имеют следующие положительные качества:
Применение и правила эксплуатации
Вне зависимости от охраняемого объекта, для обеспечения эффективной работы охранных извещателей необходимо следовать нижеприведённым пунктам:
Разнообразие моделей подобных устройств очень велико, а диапазон колебаний допустимых условий эксплуатации так велик, что позволяет подобрать модель практически для любого охраняемого объекта.
Частые неисправности и их устранение
Случаи возникновения неисправностей случаются редко и заключаются они в ложных срабатываниях или наоборот.
Ложные срабатывания могут значить о неправильной установке управляющей части, ослаблении силы её действия по разным причинам (продолжительное время эксплуатации, неправильный подбор относительно материала блокируемой конструкции и прочее). Для устранения проблемы, замените управляющую часть либо весь прибор, подобрав модель относительно материала блокируемой конструкции.
Сбои срабатываний могут быть вызваны коротким замыканием или обрывом в электрической цепи устройства. Для определения локализации неполадки, следует поочерёдно прозвонить каждый из элементов цепи. При нахождении вышедшей из строя части – заменить её.
