Звуковой электронный сторож-сигнализатор

В практике нередки случаи, когда из-за течи корпуса или идущих долго дождей лодки на стоянке незаметно заполняются водой.

Необходимость иметь надежный контроль работы системы охлаждения мотора сейчас ни у кого сомнения не вызывает.

Возникает иногда и надобность в установке устройств, сигнализирующих о попытке посторонних вскрыть люк багажника или запертую дверь каюты.

Для всех трех названных случаев известны различные конструкции контрольно-сигнальных устройств, но большинство их вариантов как заводского, так и любительского изготовления имеет стрелочные приборы-указатели или оптические индикаторы, имеющие тот существенный недостаток, что их необходимо все время держать в поле зрения.

Предлагаемый вниманию водно-моторников электронный прибор, применимый во всех трех перечисленных (и иных) случаях, дает сильный звуковой сигнал, слышимый на значительном расстоянии.

Прибор (рис. 1) состоит из «сторожевого» датчика I, спускового устройства II, датчиков наличия воды в лодке III или двигателе мотора IV, сигнализатора наличия воды V и звукового сигнализатора-сирены VI.

Спусковое устройство (рис. 2) представляет собой несимметричный триггер на транзисторах V1 и V4 и выходной каскад на транзисторе V5. При разомкнутых точках А и Б и включении питания транзистор V1 закрывается, V4 открывается и V5 закрывается, отключая питание генератора сирены. Если теперь точки А и Б сначала замкнуть, а потом разомкнуть, то после их размыкания V1 откроется, V4 закроется, откроется V5, на генератор звукового сигнализатора будет подано питание — он начинает работать. Теперь транзистор V5 остается открытым при любом состоянии точек А и Б (замкнутом или разомкнутом), и спусковое устройство можно вернуть в исходное состояние, только отключив питание.


Такая последовательность работы спускового устройства имитирует процесс ухода владельца из лодки, постановки ее под охрану электронного сторожа и последующее включение сирены при отпирании лодки. Как видно из схемы, точки А и Б замыкаются сторожевым датчиком — его нормально разомкнутыми подпружиненными контактами кнопки Кн, связанными с Дверцей кабины или крышкой, которой накрывается кокпит, таким образом, что при открытых дверцах (снятой крышке) контакты разомкнуты, а при закрытых — замкнуты. Уходя, владелец лодки при открытых дверцах включает питание, затем закрывает дверцы, чем замыкает контакты, и уходит. Если теперь дверцы открыть, включится сирена звукового сигнализатора, выключить которую можно, только отключив питание.

Если прибор не предполагается использовать в качестве сторожа, спусковое устройство можно из схемы исключить. В этом случае запуск звукового сигнализатора можно осуществить замыканием концов резисторов R10 и R12 на минус питания, что и делается при работе в режиме контроля наличия воды.

Сторожевой датчик (подпружиненная кнопка Кн с самовозвратом) может быть подключен ко входу спускового устройства постоянно, но лучше его включить через отдельный тумблер, который включается только на стоянке. Сигнализатор наличия воды собран на транзисторах V11 и V12. При появлении воды между электродами датчиков возрастает ток транзистора V11; работающий в ключевом режиме транзистор V12 открывается, реле P1 срабатывает и включает питание звукового сигнализатора. В режиме контроля уровня воды в лодке на стоянке (переключатель В1 в положении «стоянка») сирена запускается замыканием нормально-разомкнутого контакта реле P1, а при контроле циркуляции воды в двигателе — размыканием нормально-замкнутого контакта. Тумблер В2 служит для переключения датчиков и для удобства управления устройством может быть сблокирован с тумблером В1. Следует учесть, что при запуске двигателя, когда воды в системе охлаждения двигателя нет, сирена будет работать, поэтому прибор лучше включать только после запуска двигателя.


Звуковой сигнализатор состоит из двух мультивибраторов и усилителя. Мультивибратор на транзисторах V6 и V7 генерирует колебания с частотой около 0,5 Гц, а на транзисторах V8 и V9 — колебания тоновой частоты около 800 Гц. Первый мультивибратор управляет работой второго таким образом, что амплитуда тоновых колебаний изменяется с частотой 0,5 Гц, что и создает звук, по окраске похожий на звук «сирены».

На транзисторе V10 собран усилитель. Однокаскадный усилитель обеспечивает выходную мощность около 0,25 Вт; она может быть легко увеличена до 1 Вт при выполнении усилителя по схеме составного транзистора на транзисторах V14 и V15 (1 на рис. 2). Сигнал такой мощности будет слышен на расстоянии до 100 м; этого вполне достаточно для устройства сторожевой сигнализации на стоянке.

В качестве источника питания используются два элемента 3336 (КБС-Л-0,5), включенных последовательно (естественно, источник питания не должен соединяться с корпусом лодки).

Прибор смонтирован методом печатного монтажа на плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5—2 мм (рис. 3). В качестве громкоговорителя применена малогабаритная головка 0,25-ГД-10, но можно применить и головку любого другого типа с сопротивлением звуковой катушки 6—8 Ом. При выходной мощности звукового сигнализатора 1 Вт головка должна быть заменена более мощной (например 1-ГД-18).

Плата прибора, головка, тумблеры В1 и В2 и батареи питания смонтированы в алюминиевой коробке. В стенке, к которой крепится головка, напротив диффузора необходимо просверлить отверстия. Печатные соединительные проводники следует залудить, а после сборки и наладки покрыть эпоксидным клеем или нитрокраской, чтобы исключить возможность ложного срабатывания из-за конденсации водяных паров. По той же причине нужно тщательно изолировать все места подсоединения датчиков к прибору.


Датчик, сигнализирующий о наличии в лодке воды, представляет собой два монтажных провода в виниловой изоляции; один конец каждого провода зачищен и залужен, а другой — подсоединен к прибору. Располагать зачищенные концы датчика нужно на расстоянии 10 мм один от другого и так, чтобы они затапливались опасным для плавучести лодки количеством воды.

В качестве датчика наличия воды в системе охлаждения двигателя используется либо электромеханический датчик, выходные контакты которого могут замыкать непосредственно точки В и Г (см. рис. 2), или электрический датчик, работающий по принципу резкого изменения сопротивления между двумя проводниками при погружении их в речную воду. На своем моторе я сделал электрический датчик. Он представляет собой винт М6 с просверленным по оси отверстием ∅3. В отверстие, так, чтобы он не касался тела винта, вмонтирован (на эпоксидном клее) медный луженый провод 0 1 мм, выступающий за резьбу примерно на 4 мм.

Датчик вворачивается в отверстие М6, просверленное в крышке блока цилиндров; важно, чтобы выступающий конец центрального провода не касался при этом стенок межрубашечного пространства. При подключении корпус датчика соединяется с коллектором, а центральный электрод — с базой V11.

Несмотря на кажущуюся сложность и относительно большое количество деталей, устройство несложно в наладке. Правильно собранная электронная часть из проверенных деталей должна работать сразу.

Ток, потребляемый прибором в «ждущем режиме» — около 3 мА, при срабатывании датчиков и работе «сирены» — около 170 мА.

Если сирена не запускается после включения питания и замыкания и размыкания точек А и Б или запускается сразу же после включения питания при отсоединенных датчиках, — надо настроить спусковое устройство.

В исходном состоянии при включении питания напряжение между эмиттером и коллектором V4 должно быть около нуля; оно должно изменяться скачком до 7 В при замыкании и размыкании точек А и Б. Если после включения питания напряжение равно 7 В, надо увеличить сопротивление резистора R6.

Чувствительность сигнализатора наличия воды регулируется резистором R19-. при уменьшении его сопротивления чувствительность увеличивается.

Эксплуатация прибора подтвердила целесообразность его установки на лодке. Он может быть использован и для сигнализации о появлении воды в труднодоступных отсеках судна, например, в отсеке непотопляемости и т. п.