Оповещатель пожарный звуковой, разновидности и принцип действия устройства

В различных системах сигнализации  могут возникнуть ситуации, когда для оповещения о событии требуется включение громкого звукового сигнала. Это особенно важно на промышленных объектах повышенной опасности
или в посёлках и гаражных массивах, когда на большое количество объектов приходится один пост охраны. Звуковой охранно-пожарный оповещатель позволяет персоналу предприятия, охране или соседям понять, что произошло событие, требующее немедленных действий.

Виды звуковых оповещателей

Оповещатели, предназначенные для подачи звукового сигнала, можно разделить на следующие группы:

• Электромеханические
• Электромагнитные
• Пьезоэлектрические

Электромеханические

Электромеханические устройства по своей конструкции аналогичны квартирным звонкам. Они состоят из электромагнита, якоря с пружиной и молоточком и металлического резонатора, имеющего форму чаши. При подаче на катушку электромагнита переменного напряжения, якорь начинает вибрировать с частотой 50 Гц, при этом молоточек с такой же частотой ударяет по резонатору. В результате получается резкий и громкий звонковый звук.

Несмотря на устаревшую конструкцию, такие устройства достаточно эффективны и находят применение на промышленных объектах. Большинство таких устройств работает от сети переменного тока 220 В, поэтому к приборам охранно-пожарной сигнализации они подключаются через релейный блок
.

Электромагнитные

Электромагнитные модели состоят из катушки с сердечником и металлической мембраны. Переменное напряжение, подаваемое на катушку индуктивности, заставляет мембрану вибрировать с частотой приложенного напряжения. Часто в одном корпусе с электромагнитным оповещателем находится генератор звуковой частоты. Это позволяет осуществлять питание устройства от низковольтного источника. Сложность конструкции, низкая надёжность и малый уровень звукового давления ограничивают применение электромагнитных устройств
.

Пьезоэлектрические

Пьезоэлектрические звуковые оповещатели представляют собой самый современный класс приборов
. Такие устройства используются во всех системах пожарной и охранной сигнализации.  Они отличаются компактными размерами, экономичностью и высоким уровнем звукового давления. Разработанные специально для таких устройств микромощные звуковые генераторы позволяют пьезоэлектрическим оповещателям выдавать различные виды звуковых сигналов:

• Однотональный непрерывный
• Однотональный прерывистый
• Двухтональный
• Частотно-модулированный
• Трель

Пьезоэлектрические устройства работают от напряжения 12 и 24 В, а с помощью встроенного драйвера могут  подключаться к сети 220 В. Они могут устанавливаться внутри помещения  на открытых территориях. Очень часто звуковые оповещатели объединяют в одном корпусе со световыми сигнализаторами, которые выполнены на ярких красных светодиодах.

Конструкция пьезоэлектрических оповещателей

В основе работы такого оповещателя лежит пьезоэлектрический эффект
. Он базируется на свойстве некоторых кристаллических материалов деформироваться при воздействии электрического напряжения. Если взять плоскую прямоугольную пластину из такого материала и подать на неё переменное напряжение звуковой частоты, то пластина будет вибрировать с этой частотой. Для пьезоэлектрических оповещателей используются пластинки из титаната бария
, на которые методом напыления нанесены два металлических электрода. Для того чтобы создать высокое звуковое давление, в оповещателях могут одновременно использоваться две пьезокерамические пластины. Обычно они с двух сторон наклеиваются на металлическую мембрану.

Для увеличения громкости звукового сигнала
, используются различные детали конструкции. Это может быть применение рупорного диффузора или диафрагмы. Эти элементы являются частью корпуса оповещателя и составляют с ним одно целое. В результате таких технических решений пьезокерамический оповещатель может обеспечивать звуковое давление до 120 дБ. Для монтажа внутри помещений могут применяться оповещатели со звуковым давлением не менее 95 дБ
, а для наружной установки, минимальным является звуковое давление 105 дБ.

Переменное напряжение звуковой частоты, для работы оповещателя, создаёт встроенный генератор на микросхеме. Его частота выбирается в зоне максимального восприятия человеческим ухом. Это интервал от 800 Гц до 2000 Гц.

Звуковой пожарно-охранный оповещатель должен устанавливаться на жёстком негорючем основании. Обычно звуковые устройства монтируются на стенах при этом расстояние от пола до оповещателя должно составлять 230 см, а расстояние до потолка или перекрытий должно быть не менее 15 см. Пожарные звуковые оповещатели подключаются специальным кабелем с индексом (нг), который не поддерживает горение и обладает высокой термостойкостью.

Специальные звуковые оповещатели

Для работы в особых условиях используются звуковые сигнальные устройства, имеющие некоторые конструктивные отличия. Наружные звуковые оповещатели имеют металлические пылевлагозащитные корпуса с уровнем защиты не менее IP55. Они допускают эксплуатацию в температурных условиях от – 55 до + 55 градусов.

Для работы в условиях опасных химических производств на оборонных предприятиях, шахтах и других  объектах горнодобывающей промышленности применяются взрывобезопасные звуковые оповещатели. Они предназначены для подачи звуковых сигналов в случае возникновения аварийных или нештатных ситуаций
. Мощный звуковой сигнал должен привлечь внимание персонала и специальных служб, а так же может служить сигналом к немедленной эвакуации.

Взрывозащищенные модели

Звуковой взрывозащищённый оповещатель отличается высоким звуковым давлением, конструкцией корпуса и способом подачи электропитания. Такие устройства выдают резкий и очень громкий, модулированный по  частоте, а в отдельных случаях и по амплитуде, звуковой сигнал.

В шахтах и на многих предприятиях химической и нефтегазовой промышленности, в производственных зонах, могут присутствовать легко воспламеняющиеся пары или газы. В конструкции взрывозащищённых извещателей предусмотрена специальная схема подачи питающего напряжения, которая полностью исключает возникновение электрической искры. Для этого применяются герметизированные кабельные вводы. Кабель питания прокладывается в металлическом или пластиковом рукаве. Электронная схема залита специальным компаундом, который даже при разрушении какого-либо элемента схемы или при коротком замыкании,  препятствует образованию искр.

Некоторые модели звуковых оповещателей

Маяк-12-3М2

• Тип – универсальный звуковой оповещатель
• Назначение – для внутреннего применения
• Уровень звукового давления – 110 дБ
• Время непрерывной работы не ограничено
• Питание – 12 В
• Цена – 150 рублей

Звуковой оповещатель Маяк это одна из моделей целой линейки
звуковых, световых и комбинированных устройств, которые широко применяются в различных системах безопасности.

Свирель-2

• Тип – пьезоэлектрический оповещатель для наружного применения
• Корпус – металлический влагозащищённый
• Звуковое давление – 105 дБ
• Время непрерывной работы – не менее 10 минут
• Частота – в диапазоне от 2000 до 4000 Гц
• Питание – 12 В
• Цена – 750 рублей

ЕхОППЗ-2В-ПМ-С-ТG3/4

• Тип – оповещатель звуковой взрывозащищённый повышенной мощности
• Уровень звукового давления – до 120 дБ
• Диапазон частот – 1 500-3 000 Гц
• Сигнал модулируется по частоте и амплитуде
• Питание – 24 В
• Питающий ввод – бронекабель или труба
• Время непрерывной работы – до 180 минут
• Корпус – легированная сталь с антикоррозионным покрытием
• Степень защиты IP65
• Цена – 12 000 рублей

Оповещатель этого типа обеспечивает полную искробезопасность и может работать в любых газовых и пылевых средах.

Огонь способен быстро распространяться, уничтожая все вокруг. Продукты горения в закрытых объектах представляют еще большую угрозу. Большинство случаев гибели людей связано с отравлением токсичными газами, выделяемыми при пожаре. От того насколько своевременно придет сообщение о пожаре и последующая эвакуация, будет зависеть жизнь многих людей. Зачастую, для спасения отводится всего несколько минут и самым эффективным устройством сигнализации является звуковой пожарный оповещатель. Его громкость и частота звучания таковы, что не оставят без внимания никого.

Звуковой пожарный извещатель

Область применения звуковых оповещателей

Назначение звуковых пожарных оповещателей сигнализировать людям о начале пожара и необходимости срочной эвакуации с объекта охраны. В составе пожарной сигнализации они используются всегда. В зависимости от сложности объекта, числа помещений, разбросанности по большой территории их количество может быть большим. Где установлена пожарная сигнализация, стоят и звуковые оповещатели. В административных зданиях, образовательных и медицинских учреждениях, гостиницах, библиотеках, торговых центрах и сооружениях сферы услуг применяются пьезоэлектрические оповещатели. Выбор вида извещателя нужно соизмерять с уровнем звукового фона помещения. На промышленных предприятиях используют оповещатели электродинамического и электромеханического типа из-за различимости сигнала на фоне индустриальных шумов. На шахтах, лакокрасочных, мукомольных, нефтехимических и других подобных производствах применяют взрывобезопасные устройства.

Виды звуковых оповещателей

По принципу действия звуковые извещатели пожарной сигнализации делятся на три типа:

• электромеханические;
• электродинамические;
• пьезоэлектрические.

Устройства, стоящие первыми в списке, чаще всего устанавливают в больших помещениях или на открытых площадках. Они формируют низкочастотные звуки, которые хорошо различимы на фоне шумов и сразу привлекают внимание.

Оповещатели имеющие в основе электродинамический излучатель наружного применения. Они выдают мощные низкочастотные сигналы, у которых широкая диаграмма звукового давления.

«Обратите внимание!

Самыми распространенными являются пьезоэлектрические оповещатели.»

Они компактные и маломощные, но при этом издают очень неприятный звук силой до 110 dB при токе до 200 мА и напряжении питания 12 В.

Звуковые пьезоэлектрические оповещатели

По конструктивному исполнению устройства бывают настенные и потолочные, наружные, внутренние, взрывобезопасные.

Пожарные оповещатели стали совмещать со световыми табло и некоторые стали речевыми. В беспроводных системах безопасности появились звуковые сигнализаторы с радиоканальным управлением.

Принцип работы сигнализаторов

Главным элементом звукового пожарного оповещателя электромеханического типа является электромагнит. При подаче на его обмотку пульсирующего тока сердечник начинает втягиваться с частотой пульсаций. При наличии тока в обмотке катушки он втягивается, если отсутствует, под действием возвратной пружины выходит из катушки. Сердечник жестко связан с коромыслом, у которого имеется ударник. Колебательные движения, вызываемые электромагнитом, приводят к ударам по двум колоколам. Это вызывает звук частотой от 1000 Гц до 3000 Гц, зависит от величины и формы колокола. Включение оповещателя производится простым подключением питающего напряжения.

Оповещатель электродинамического типа, в отличие от электромеханического устройства, имеет подвижную катушку с магнитом. Большинство акустических систем используют этот тип преобразования электрического сигнала в звук. При запуске устройства на магнитную катушку подается переменный ток с частотой модуляции 1200-2000 Гц, что приводит к колебаниям акустической системы.

Работа пьезоэлектрического излучателя основана на эффекте изменения размеров пьезокерамического кристалла при прохождении через него электрического тока. В оповещателе пьезокерамика жестко закрепляется с металлической пластиной большого размера. Подача на кристалл переменного тока вызывает его колебания, которые передаются металлической пластине, что вызывают звуковые колебания.

ТОП-3 моделей пожарных оповещателей

Звуковой электродинамический оповещатель АВРАЛ-1В применяется в установках пожаротушения, охранной, пожарной сигнализации. Устройства с маркировкой 1ЕхdIIСТ6 могут работать во взрывоопасных зонах 1 и 2 классов.

Звуковой сигнал находится в пределах 1,2-2,0 кГц, давление составляет 115 dB. В зависимости от типа корпуса могут работать в различных климатических условиях от -60 до +70 градусов Цельсия и в атмосфере типа II, III или IV. Класс защиты корпуса IP65. Питание 220 В, потребляемая мощность составляет 200 Вт в режиме оповещения.  Корпус изготавливается из углеродистой стали с противокоррозионным покрытием, нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т или алюминиевого сплава.

Звуковой оповещатель АВРАЛ-1В

Популярны пожарные звуковые сигнализаторы «Маяк» от компании «Электротехника и Автоматика». Они имеют привлекательный внешний вид, небольшую цену и прекрасные характеристики. Например, «Маяк-24-3М1» имеет звуковое давление 105 dB, питающее напряжение 24 В, рабочий диапазон в пределах -50+55 градусов Цельсия при влажности до 95%. Степень защиты IP55.

Звуковой сигнализатор «Маяк»

Интеллектуальный оповещатель фирмы Apollo применяется на открытых площадях, имеет класс защиты IP65, две настройки громкости сигнала. Предусмотрено индивидуальное и групповое задание адреса. Сигнал имеет настройки тональности. Корпус выполнен в виде вертикального цилиндра с полусферой на верху. Диаграмма направленности круговая. Бренд известен качеством продукции.

Интеллектуальный оповещатель Apollo

Заключение

Развитие микроэлектроники приводит к изменениям и в системах сигнализации. Теперь пожарные звуковые извещатели стали совмещать вместе со световыми оповещателями. Они становятся более интеллектуальными. Применение микропроцессоров позволяет использовать их как речевые оповещатели, которые отдают команды, направляют людей во время эвакуации. Миниатюризация приводит к тому, что каждый интеллектуальный дымовой или температурный извещатель будет в скором времени иметь собственный звуковой оповещатель, который оперативно известит находящихся рядом людей об опасности.

Система звукового оповещения – это технические устройства, которые предназначены для оповещения людей о пожаре путём воздействия на органы слуха человека за счёт подачи звукового сигнала. Звуковые пожарные оповещатели представляют собой электронные приборы небольшого размера.

Они ежедневно помогают в спасении жизни людей, ведь главной их функцией является уведомление находящихся в помещении о возникновении чрезвычайной ситуации. За счёт своевременной подачи звукового сигнала, происходит оперативная эвакуация людей из горящих зданий.

Характеристики устройств

Звуковые оповещатели являют собой звукоизлучающие устройства, которые нужны для привлечения внимания на больших расстояниях или в условиях повышенного шума.

Среди всех устройств, функционирующих по принципу электромагнитного, электродинамического или пьезоэлектрического типа генерации, наиболее технически совершенными считаются пьезоэлектрические оповещатели.

Подавляющее число современных сирен, которые используются в системах пожарных сигнализаций, создаются на основе пьезокристаллических звукогенераторов.

Бесспорным достоинством этих устройств является то, что при минимальных энергозатратах и достаточно небольших габаритах, пьезосирены могут производить достаточно мощный звуковой сигнал.

К слову, обычный звуковой оповещатель пожарной тревоги со среднестатистическими мощностными показателями может работать в диапазоне от 90 до 120-ти децибел.

Основа электроакустического звукового преобразователя — биморфная пластина, которая состоит из пары модулей. Конструкция может содержать 2 пьезоэлемента, между которыми располагается металлическая пластина, придающая конструкции дополнительную износостойкость.

Вторым вариантом конструкции является наличие одного пьезоэлемента, который крепится к металлической пластине. При подключении к электросети, пластина-мембрана издаёт звук.

Пьезосирена, как правило, производится в достаточно небольших габаритах (средний диаметр устройства колеблется от десяти до шестидесяти миллиметров).

Для того чтобы усилить звуковое оповещение о пожаре, используется несколько методов:

• усиление напряжения на 10 и больше вольт. Этот метод эффективен, но характеризуется затратностью;
• применение трубы-рупора, который увеличивает площадь поперечного сечения устройства. По данной системе работает устройство «свирель»;
• использование диффузора. По факту, это воронкообразная диафрагма, одна из сторон которой прикреплена к пьезоблоку;
• использование диафрагмы. Её поверхность имеет вид полукруга из твёрдого материала, имеющего центральную выпуклую часть, и плоский кольцевой элемент из гибкого полимера. Одна из сторон диафрагмы крепится к пьезоблоку. По такому типу работает «Иволга ПКИ-2».

Применение в зданиях

Каждая система оповещения о пожаре обладает крепким каркасом, который совершенно не мешает звуковому сигналу распространяться (благодаря наличию отверстий). Такие устройства уместны практически везде: в муниципальных зданиях, супермаркетах, ресторанах, учебных заведения, на производстве и тому подобных.

Звуковые оповещатели используются, как при пожаре, так и в случаях тревоги. Сирены же применяются не только в случаях активации датчиков, но и в роли предупредительного сигнала о реальной или возможной опасности.

В зависимости от представленной конструкции оповещатели можно устанавливать не только на потолочной поверхности, но и на настенной. Производственные параметры дают возможность основной массе устройств быть используемыми как в помещении, так и вне помещения.

Модельный ряд

Иволга

Оповещатель «ПКИ-2» широко используется в различных условиях эксплуатации за счёт обширного температурного диапазона (от -40 до +55 градусов по Цельсию). Громкость «Иволги» составляет от 95 до 110 децибел. По расходу энергии, эта модель наиболее приемлема: мощность составляет 0,6 Вт, сила тока — 25mA, напряжение — 24 Вт.

Каркас «Иволги» производится из вполне износостойкого ПВХ. На конструкции имеются специальные крепежи, имеющие вид проушин, которые делают монтаж достаточно лёгким
. Устанавливается «Иволга» даже к модулям конструкций оборудования.

Маяк

Существует несколько моделей всем известного оповещателя «Маяк» — 24 3М и 12 3М (вольтаж – 24 и 12 соответственно). Оба вида имеют одинаковую громкость, которая равна 105 децибел.

Интервал рабочих температур достаточно обширен – от -40 градусов по Цельсию, до +55. Устройство желательно использовать именно в помещениях, а при уличных условиях эксплуатации, лучше всего обезопасить корпус «Маяка» от воздействий неблагоприятной погоды при помощи козырька.

Свирель-2

Оповещатель «Свирель-2» представлен двумя моделями (О29, О29/1 – 3). Основное их отличие состоит в количестве потребляемой энергии, наличии дополнительных светодиодов в конструкции, а также конструкции пьезокристаллического генератора (1 или 2 элемента).

По уровню громкости все модели «Свирели-2» одинаковы, и равны 100 дБ. Что касательно электропитания, то требуется источник напряжения, с напряжением 12 или 24В, зависимо от конкретной модели.

Каркас «Свирели» производится из прочного металла, обладает водонепроницаемыми свойствами, а также усиленной защитой от вскрытия. Этот вид оповещателей предназначен для использования в уличных условиях.

ООПЗ

Звуковой оповещатель ООПЗ 12 предназначен для использования как на улице, так и в помещении. Корпус изготавливается из металла и требует дополнительной защиты в уличных условиях эксплуатации. По мощностным характеристикам не уступает многим другим – 105 дБ.

Все предоставленные в списке оповещатели являются универсальными приборами, которые используются в сигнализациях с любым типом контроллера.

Другие полезные статьи: