全面了解什么是防爆云台?

其实防爆云台就是两个交流电机组成的安装平台,可以做水平和垂直方向的运动 . 但另一个常用得名词是照相器材 - 云台 . 照相器材的云台一般来说只是一个三脚架 , 只能通过手来调节方位；而防爆监控系统所说的防爆云台是通过防爆控制系统在远程可以控制其转动以及移动的方向 .

防爆云台有多种类型：

1. 按使用环境分为室内型和室外型 , 主要区别是室外型密封性能好 , 防水 , 防尘 , 负载大 .

2. 按安装方式分为侧装和吊装 , 就是把防爆云台是安装在天花板上还是安装在墙壁上 . 分别叫顶装防爆云台和侧装防爆云台 .

3. 按外形分为普通型和球型 , 球型防爆云台是把防爆云台安置在一个半球形、球形防护罩中 , 除了防止灰尘干扰图像外 , 还隐蔽、美观、快速 .

 防爆云台

4.按照可以运动功能分为水平防爆云台和全方位（全向）防爆云台 .

5.按照工作电压分为交流定速防爆云台和直流高变速防爆云台 .

6.按照承载重量分为轻载防爆云台、中载防爆云台和重载防爆云台 .

在挑选防爆云台时要考虑安装环境、安装方式、工作电压、负载大小 , 也要考虑性能价格比和外型是否美观等因素 .

防爆云台的内部结构

    全方位防爆云台内部有两个电机 , 分别负责防爆云台的上下和左右各方向的转动 . 其工作电压的不同也决定了该防爆云台的整体工作电压 , 一般有交流 24V 、交流 220V 及直流 24V. 当接到上、下动作电压时 , 垂直电机转动 , 经减速箱带动垂直传动轮盘转动；当接到左、右动作电压时 , 水平电机转动并经减速箱带动防爆云台底部的水平齿轮盘转动 .

    需要说明的是防爆云台都有水平、垂直的限位栓 , 防爆云台分别由两个微动开关实现限位功能 . 当转动角度达到预先设定的限位栓时 , 微动开关动作切断电源 , 防爆云台停止转动 . 限位装置可以位于防爆云台外部 , 调整过程简单 , 也可以位于防爆云台内部 , 通过外设的调整机构进行调整 , 调整过程相对复杂 . 但外置限位装置的防爆云台密封性不如内置限位装置的防爆云台 .

    室外防爆云台与室内防爆云台大体一致 , 只是由于室外防护罩重量较大 , 使防爆云台的载重能力必须加大 . 同时 , 室外环境的冷热变化大 , 易遭到雨水或潮湿的侵蚀 . 因此室外防爆云台一般都设计成密封防雨型 . 另外室外防爆云台还具有高转矩和扼流保护电路以防止防爆云台冻结时强行起动而烧毁电机 . 在低温的恶劣条件下还可以在防爆云台内部加装温控型加热器 .

通用型防爆云台的性能指标

①防爆云台的转动速度

    防爆云台的转动速度衡量防爆云台档次高低的重要指标 . 防爆云台水平和垂直方向是由两个不同的电机驱动的 , 因此防爆云台的转动速度也分为水平转速和垂直转速 . 由于载重的原 因 , 垂直电机在启动和运行保持时的扭矩大于水平方向的扭矩 , 在加上实际监控时对水平转速的要求要高于垂直转速 , 因此一般来说防爆云台的垂直转速要低于水平转速 .

    交流防爆云台使用的是交流电机 , 转动速度固定 , 一般为水平转动速度为 4°/ 秒～ 6°/ 秒 , 垂直转动速度为 3°/ 秒～ 6°/ 秒 . 有的厂家也生产交流型高速防爆云台 , 可以达到水平 15°/ 秒 , 垂直 9°/ 秒 , 但同一系列防爆云台的高速型载重量会相应降低 .

    直流型防爆云台大都采用的是直流步进电机 , 具有转速高、可变速的优点 , 十分适合需要快速㛍㛁目标的场合 . 其水平最高转速可达 40 ～ 50°/ 秒 , 垂直可达 10 ～ 24°/ 秒 . 另外直流型防爆云台都具有变速功能 , 所提供的电压是直流 0 至 36V 之间的变化电压 . 变速的效果由控制系统和解码器的性能决定 , 以使防爆云台电机 根㛦输入的电压大小做相应速度的转动 . 常见的变速控制方式有两种 , 一种是全变速控制 , 就是通过检测操作员对键盘操纵杆控制的位移量决定对防爆云台的输入电压 , 全变速控制是在防爆云台变速范围内实现平缓的变速过渡 . 另外一种是分档递进式控制 , 就是在防爆云台变速范围内设置若干挡 , 各档对应不同的电压（转动速度） , 操作前必须先选择所需转动的速度档 , 在对防爆云台进行各方向的转动操作 .

②防爆云台的转动角度

    防爆云台的转动角度尤其是垂直转动角度与负载（防护罩 / 摄像机 / 镜头总成）安装方式有很大关系 . 防爆云台的水平转动角度一般都能达到 355°, 因为限位栓会占用一 定的角度 , 但会出现少许的监控死角 . 当前的防爆云台都改进了限位装置使其可以达到 360° 甚至 365° （有 5° 的覆盖角度） , 以消除监控死角 . 用户使用时可以根㛦现场的实际情况进行限位设置 . 例如安装在墙壁上的壁装式 , 即使防爆云台具有 360° 的转动角度 , 实际上只需要监视防爆云台正面的 180° 角度 , 即使转动到后面 方向的 180° 也只能看到安装面（墙壁） , 没有实际监控意义 . 因此壁装式只需要监视水平 180° 的范围 , 角装式只需监视 270° 的范围 . 这样避免防爆云台过多 地转动到无需监控的位置 , 也提供了防爆云台的使用效率 .

    顶装式防爆云台的垂直转动角度一般为 +30° 至 -90°, 侧装的垂直转动角度可以达到 ±180°, 不过正常使用时垂直转动角度在 +20° 至 -90° 即可 .

③防爆云台的载重量

    防爆云台的最大负载是指垂直方向承受的最大负载能力 . 摄像机的重心（包括防护罩）到防爆云台工作面距离为 50mm , 该重心必须通过防爆云台回转中心 , 并且与防爆云台工作面 垂直 , 这个中心即为防爆云台的最大负载点 , 防爆云台的承载能力是以此点作为设计计算的基准 . 如果负载位置安装不当 , 重心偏离回转中心 , 增大了负载力矩 , 实际的载重量将小于最大负载量的设计值 . 因此防爆云台垂直转动角度越大 , 重心偏离也越大 , 相应的承载重量就越小 .

    防爆云台的载重量是选用防爆云台的关键 , 如果防爆云台载重量小于实际负载的重量不仅会使操作功能下降 , 而且防爆云台的电机、齿轮也会因长时间超负荷㛗坏 . 防爆云台的实际载重量可从 3kg 到 50kg 不等 , 同一系列的防爆云台产品 , 侧装时的承载能力要大于顶装 , 高速型的承载能力要小于普通型 .

使用环境指标

    室内使用的防爆云台的要求相对没有那么高 , 防爆云台的使用环境的各项指标主要针对室外使用的防爆云台 . 其中包括使用环境温度限制、湿度限制、防尘防水的 IP 防护等级 . 一般室外环境使用的防爆云台温度范围为 -20 ℃ 至 +60 ℃ , 如果使用在更低温度的环境下 , 可以在防爆云台内部加装温控型加热器使温度下限达 -40 ℃ 或更低 . 湿度指标一般为 95% 不凝结 . 防尘防水的 IP 等级应达到 IP66 以上 .IP 防护等级的高低反映了设备的密封程度 , 主要指防尘和液体的侵入 , 它是一种国际标准 , 符合 1997 年的 BS5490 标准和 1976 年的 IECS529 标准 .IP 后的第一个数值表示抗固体的密封保护程度 , 第二位表示抗液体保护程度 , 第三位表示抗 机械冲击碰撞 . 另外在实际使用中应根㛦环境选择使用相适合的材料和防护层 , 如铁质外壳不适合使用在潮湿和具有腐蚀性的环境中 .

⑤回差

    回差也称为齿轮间隙（ Gear Backlash ） , 是考察防爆云台转动精度的重要指标 .

⑥可靠性

    防爆云台的可靠性一般以平均故障间隔时间 MTBF 、平均修理时间 MTTR 、平均无故障时间 MTTF 及为动开关的极限次数等指标衡量 .

特殊用途的防爆云台

    防爆云台的应用范围很广 , 各种特殊行业也对防爆云台产品有一定的需求 , 由于使用环境特殊因此需要防爆云台产品具有满足现场环境特殊防护性能 , 常见的有水下型、高温型、 低温型、防腐型和防爆型 . 特殊防爆云台对使用的材料、防护等级、防护方式等都有严格的要求 , 并必须遵守相应的行业特殊标准 .

一防爆设备简述

    石油、化工、煤炭和国防等许多工业部门 , 在生产、加工、运输和贮存的各个过程中 , 经常可能泄露或溢散出各种各样的易燃易爆气体、液体和各种粉尘及纤维 . 这类物质与空气混合后 , 可能成为具有爆炸危险的混合物 , 当混合物的浓度达到爆炸浓度范围时 , 一旦出现火源即会引起爆炸和发生火灾等严重事故 . 当前已经研制出隔爆型、本质安全型、增安型、正压型、充油型、充砂型、无火花型等多种型式的防爆电气设备 .

    可燃性气体、蒸汽级别、温度组别举例如下 , 其它表中没有列出的可参阅 GB3836.1 附录 A.

    凡是用于煤矿井下的防爆设备为 I 类设备 , 其它用于工厂的防爆设备为 II 类设备 . 在 II 类设备中按适用于爆炸性气体混合物最大试验安全间隙或最小点燃电流比分为 A 、 B 、 C 三级 .T1 值 T6 为设备允许表面最高温度 ,T1—450 ℃ 、 T2—300 ℃ 、 T3—200 ℃ 、 T4—135 ℃ 、 T5—100 ℃ 、 T6— 85 ℃ .

    I 类设备的表面可能堆积粉尘时 , 允许最高表面温度为 150 ℃ ； II 类设备的允许最高表面温度为 T4—135 ℃ 、 T5—100 ℃ 、 T6—85 ℃ .

    对于电压不超过 1.2V 、电流不超过 0.1A , 且能量不超过 20 微焦或功率不超过 25mw 的电气设备 , 在经过防爆检验部门认可后 , 可直接使用于工厂爆炸性气体环境中和煤矿井下 .

防爆原理

    防爆设备的应用原理一般有间隙型、防止接触型、采用安全措施型及其它如利用爆炸的滞后特性支撑超前断电等其他防爆原理 . 其中适用于电视系统的有间隙防爆原理和采用安全措施防爆原理 .

⒈ 间隙 ( 隔爆 ) 防爆原理

    电火花及电弧可以引燃爆炸性混合物 . 由德国建立起来的间隙隔爆结构 , 是防止电弧等引燃周围爆炸性混合物较可靠的方法 . 它具有一个足够牢固的外壳 , 能经受内部爆炸气体混合物产生的最大爆炸压力 , 确保不变形或㛗坏 , 并具有一定结构间隙以使喷射出来的燃烧生成物通过一定的法兰长度冷却到低于外部爆炸性混合物的自燃温度 . 结构间隙可以是平面结合面或圆筒结合面组成 , 还可以是曲路、螺纹或屏障式等结构组成 . 除此之外 . 如微孔、网罩、叠片、充砂等结构也属于这种原理的防爆形式 . 这类防爆一般会要求具有封闭性 .

⒉ 采用安全措施的防爆原理

    在设备上采用一系列的安全措施使其在最大限度内不致产生火花、电弧或危险温度 , 或采用有效的保护元件使其产生的火花、电弧或温度不能引燃爆炸性混合物 , 以达到防爆目的 . 防爆增安型、本质安全型等电气设备都采用这一原理制造的 .

防爆设备的标志

    隔爆型防爆设备 “d” 、本质安全型设备有 “ia” 和 “ib”. 设备外壳的明显处应设置清晰永久性凸纹标志 “Ex”. 同时设备外壳的明显处还应设置铭牌 , 并可靠地固定在防爆云台外壳上 . 应该有 “Ex” 标志 , 防爆型式标志 , 并顺次标明防爆型式、类别、级别、温度组别等；防爆合格证编号；出产日期、产品编号、产品标准中指出必须注明的内容等 .

    例如 “d II BT3”表示隔爆型 II 类 B 级 T3 温度组防爆设备 .

防爆设备的材料

    对于隔爆型防爆设备外壳应能承受 1.5 倍内部实际最大爆炸压力 , 但不得小于 3.5×105 Pa. 用于 I 类采㜐工作面的设备 , 外壳须采用钢板或铸钢制成； I 类非采㜐工作面的设备 , 其外壳可用牌号不低于 HT25-47 灰铸铁制成； I 类携带式设备和 II 类设备 , 外壳可用抗拉强度不低于 117.6N/mm2 （ 12kg /mm2 ）、含镁量不大于 0.5% （重量比）的轻合金制成 .

    本质型设备的外壳材质可用含镁量不大于 0.5% （重量比）的轻合金或表面电阻不大于 1×109Ω 的塑料制成 .