Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Особенности конструкции влагозащищенных телекамер. Часть I

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

 

Особенности конструкции влагозащищенных телекамер

 

Часть I

В последние годы влагозащищенные телекамеры превратились в наиболее популярное оборудование, активно используемое для наружного видеонаблюдения.


Н.И. Чура

Технический консультант ООО "Микровидео Группа"

Основная масса влагозащищенных телекамер снабжается встроенной ИК-подсветкой, позволяющей камере функционировать даже при полном отсутствии естественного или искусственного освещения. Однако мы не будем рассматривать телекамеры в термокожухах и купольные камеры для наружного наблюдения, которые, безусловно, также можно отнести к влагозащищенным, вне зависимости от наличия в них системы электроподогрева.

Миниатюрные влагозащищенные телекамеры

Первые образцы подобных видеокамер в качестве массовой продукции, а не спецтехники появились около десяти лет назад. Это были миниатюрные цилиндрические камеры диаметром 22-19 мм. Как и сейчас, они выпускались в двух вариантах: с типовым объективом Board и с одним из объективов Pinehole. Строго говоря, полностью влагозащищенными можно было считать только камеры c Board-объективом, поскольку в них он закрывается герметизирующей крышкой с иллюминатором из пластика (фото 1). Видеокамеры с объективами Pinehole, несмотря на вклеенный иногда объектив, полной герметичностью не обладают. Это обусловлено влагопроницаемостью объективов и технической невозможностью защиты их герметичным иллюминатором (фото 2). Такие камеры отличаются конструкцией самого видеомодуля и способом его крепления к корпусу. Более технологичны камеры с одной или двумя платами, расположенными вдоль цилиндрического корпуса. Наиболее предпочтительной, на наш взгляд, является конструкция с жестким закреплением модуля на задней крышке корпуса (фото 3). При этом положение модуля дополнительно фиксируется посадочным местом для матрицы в передней части корпуса. К сожалению, более распространена "насыпная" конструкция, когда модуль просто вставляется в корпус и в лучшем случае сзади фиксируется герметиком. При этом задняя крышка завинчивается с перекручиванием подводящих проводов и чаще всего дополнительно фиксируется герметиком, несмотря на наличие резьбы и уплотняющей резиновой прокладки. Это приводит к снижению надежности оборудования и сложности разборки при необходимости его ремонта. Кроме того, у подобных камер недостаточная центровка модуля относительно объектива, что всегда заметно при попытке применения широкоугольных объективов или афокальных насадок типа "дверной глазок". Кабель питания и выходного видеосигнала имеет герметичный ввод и часто дополнительно изолируется герметиком изнутри. Подобная гидроизоляция хорошо видна на фото 3. Для герметизации задней и передней крышек корпуса обычно используются резиновые прокладки круглого сечения. Они показаны на фото 1 и 3. В последние годы, ввиду существенного снижения цен, получают все более широкую популярность вариообъективы. Они уже используются и в малогабаритных герметичных цилиндрических телекамерах. Для настройки объектива применяются влагоизолирующие концентрические механизмы с силиконовой гидрофобной невысыхающей смазкой. Такая система позволяет обеспечить уровень защиты до IP66 (фото 4).

Миниатюрные герметичные цилиндрические телекамеры обычно комплектуются кронштейнами с шаровым шарниром. Кронштейны крепятся в посадочное отверстие с резьбой 1/4" или М3 на задней крышке цилиндра. У более крупных камер с вариофокальными объективами обычно имеются дополнительные крепежные отверстия на верхней и нижней боковой стороне цилиндра (это отверстие хорошо видно на фото 4).

Как правило, миниатюрные влагозащищенные камеры не имеют солнцезащитных козырьков, а поэтому малопригодны для использования вне помещений. Заявленный рабочий температурный диапазон в области низких температур не опускается ниже -10 °С, что не позволяет применять их на улице практически во всех регионах нашей страны. Вместе с тем в современной телекамере, особенно лишенной подвижных механических узлов, практически нет деталей, по функционированию критичных к низкой окружающей температуре. Единственная опасность при снижении температуры - выпадение внутренней влаги в виде росы на элементы камеры. С одной стороны, это может привести к коррозии и разъеданию контактных дорожек печатных плат, что обусловлено практически повсеместным отсутствием защитных покрытий плат и элементов. С другой - выпадение влаги на защитное стекло иллюминатора и объектив может привести к перекрытию поля зрения телекамеры.

Методы герметизации корпуса

Одни производители тщательно удаляют остаточную влагу путем многочасовой просушки камеры с последующей тщательной ее герметизацией. Другие при сборке вкладывают в камеру просушенный влагопоглотитель (силикогель), однако такой способ удаления влаги можно считать оптимальным только при вынужденной сборке наружной камеры на открытом воздухе. Причем в этом случае необходимо позаботиться о том, чтобы силикогель был предварительно просушен. Признаком сухости влаго поглотителя являются белые или почти прозрачные зерна реагента. Если силикогель насыщен влагой, зерна становятся мутно-серыми или коричневатыми. Обычно в каждый пакетик (из комплекта поставки камер) добавляется несколько зерен измерительного силикогеля. При готовности к поглощению влаги после просушки эти зерна становятся ярко-синими. В любом случае все меры по удалению влаги из корпуса дают результат только при полной герметичности телекамеры.

Объем остаточной влаги внутри телекамеры даже при тщательной просушке зависит от свободного объема корпуса. В этом случае предпочтительны модели с максимально плотным заполнением корпуса элементами телекамеры. На фото 5 представлен комплект наиболее удачной конструкции герметичной камеры с минимальным объемом свободного пространства. Такая телекамера в испытаниях обеспечивала работоспособность при температуре до -40 °С (по техническому заданию применения) без малейшего выпадения инея на внутренние поверхности изделия. Кроме того, конструкция предельно жесткая и ударопрочная (до ускорения 15 g), что также подтвердили испытания на вибростенде.

Кардинально другой вариант представлен на фото 6. В этой камере используется типовой модуль квадратного сечения, закрепленный на двух тонких составных стойках в довольно просторном цилиндрическом корпусе. В верхней части корпуса колебания модуля ограничены только платой подсветки, упирающейся в стенки корпуса. В подобной модели, естественно, могут возникнуть проблемы выпадения влаги при понижении температуры. Герметичность корпуса телекамеры обеспечивается, прежде всего, конструкцией и качеством резины прокладок, а также конструкцией гермоввода кабеля. Как уже отмечалось выше, кроме зажимной гайки довольно часто используется дополнительная герметизация проводов кабеля заливкой герметиком или пластичным эпоксидным компаундом (фото 7). Это исключает проникновение влаги по оболочке недостаточно о прессован но го кабеля.

Наименее удачны, но, к сожалению, весьма распространены герметизирующие прокладки круглого сечения из резины случайного качества. Самый простейший вариант - когда резиновый шнур зажимается между двумя ровными свинчивающимися поверхностями стенок. Естественно, при перемещении их относительно друг друга резиновый шнур деформируется, перекручивается и в конечном счете выдавливается. Более сложный вариант - когда шнур зафиксирован в радиальном направлении между двумя стенками, что существенно ограничивает возможности движения шнура при затяжке. Наиболее удачная конструкция -когда усилие сдавливания прокладки обеспечивается отдельной накидной гайкой (фото 6). При этом поверхности, прилегающие к прокладке, не движутся относительно друг друга, но поверхность контакта остается недостаточной, особенно при неизбежном наличии дефектов поверхности резины. Кроме того, возможная деформация шнура, ограниченная практически только внутренним диаметром гайки, не всегда обеспечивает надежную герметизацию, особенно при некалиброванной толщине шнура.

Бескомпромиссно надежная герметизация возможна лишь при наличии специальных профильных прокладок из эластичной резины или силикона, конструктивно фиксируемых в своем положении. Процесс затягивания должен исключать сдвиговые деформации прокладки. Примеры подобных прокладок приведены на фото 8 и 9.

При хорошей герметизации и предварительной сушке даже большие камеры с почти пустым корпусом практически свободны от внутренней конденсации влаги. Например, довольно большая модель известного производителя (фото 10) с классом защиты IP66, длиной около 300 мм и объемом почти 3 л эксплуатировалась несколько недель при температуре -35...-20 °С без заметной конденсации и запотевания. Последующая разборка показала полное отсутствие следов влаги внутри корпуса. И это несмотря на наличие люка для доступа к переключателям на днище корпуса. Люк, естественно, также имел резиновую прокладку по периметру и затягивался невыпадающим винтом, очень удобным при монтаже.                                                  

Продолжение читайте в журнале "Системы безопасности" № 2/2010

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2010
Посещений: 9197


  Автор
Чура Н.И.

Чура Н.И.

Технический консультант ООО "Система СБ" и ООО "Микровидео /Группа".

Всего статей:  57

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций