Устройство для контроля пламени Советский патент 1985 года по МПК F23N5/08 

«

Изобретение относится к системам автоматического контроля за прохождением технологического процесса в агрегатах с огневым подогревом, в частности к системам контроля наличия пламени газовых горелок и мазутных форсунок.

Известно устройство для контроля пламени, оборудованное механизмом проверки работы датчика пламени и снабженное экранами, которые попеременно устанавливают датчик пламени то со стороны излучения пламени, то со стороны глубинного излучения л Подвод энергии к приводу устройства переключения отсутствует, когда источник глубинного излучения не работает, а наоборот; сила воздействую щей величины может быть большой относительно интенсивности глубинного излучения Гч

Недостатками данного устройства являются инерционность, вибрации, например шторки требование дополнительного приводного устройства и т.д.

Известно также устройство для проверки контролера пламени в схеме горелочной установки,, имеющее схему ограничения, схему разноизменности и предохранительную схему задержки. При этом для проверки функциональной способности г ред6хранлтельной схемы задержки и для затемнения контролера пламени измерительный импульсный датчик выдает возмьтцающий импульс. В устройстве для затемнения предус мотрея шадкий кристалл .23.

Недостатком данного устройства является старение жидких кристаллов При эксялуатации под воздействием света возникают химические превращения, на воздухе происходит тер1«1ческое окисление кристалла и другие явления. Кроме того, температурная стабильность невысока.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля пламени, содерзкащее газоразрядкьШ прибор, подключенный одним из элект родов к анализатору напичяя и анализатору исправности газоразрядного прибора, формирователь им-пульсов, выход которого соединен с входом счетчика и с .входами двух элементов И. выходы которых соединены с управляющими входами двух коммутаторов, и источник питания зЗ

4393/.2

Недостатком данного устройства является низкая надежность из-за неисправности газоразрядного датчика пламени в процессе эксплуатации. 5 При наличии пламени газоразрядный прибор непрерывно зажигается, а схема гашения непрерывно гасит его. В результате с выхода первичного преобразователя идет непериодическая

0 импульсная последовательность, т.е. контроль наличия пламени оценивается числом импульсов, вырабатываемых первичным преобразователем за определенный промежуток времени, что является 1алонадежным. При такой замкну-г той системе в работе первичного преобразователя возникают высокочастотные колебания, при которых в газоразрядных приборах может возникнуть

0 такое состояние, когда положительные ионы не успевают пройти разрядный промежуток, т.е. в промежутке, возникает положительный объемный заряд. Это приводит к искажению поля

5 и снижению пробивного напряжения по сравнению со значением постоян- , ного или переменного напряжения питания с частотой 50 Гц. Снижение про-, бивного напряжения приводит к дальнейшему увеличению частоты, при котором механизм пробоя газоразрядного прибора еще более усложняется, так как амплитуда колебаний электронов в промежутке становится сравнима

- с длиной промежутка, поэтому электрон, много раз проходя расстояние между электродами в направлении ускоряющего поля, может создать кумулятивную ионизацию.

Q Кроме того, икеющиеся на любом технологическом агрегате с огневым подогревом вибрационные нагрузки, а также неравномерная по времени излучающая способность внешнего иониг затора, мьгут привести к еще более нестабильной последовательности вырабатываемых импульсов первичным преобрасзователем.

Целью изобретения является повы 0 шение надежности устройства путем контроля исправности газоразрядного прибора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля пламени, 5 содержащее газоразрядный прибор, подключенный одним из своих электродов к анализатору наличия пламени, и аппаратуру исправности газоразрядного прибора, формирователь импульсов, выход которого соединен с входом счетчика и с входами двух элементов И, выходы которых соединены управляющими входами двух коммутаторов, и источник питания, содержит переключатель, а источник питания имеет вывод с номинальным напряжением и вывод с пониженным напряжением, причем последние соединены с входами коммутаторов, выходы которых соедине ны с вторым электродом газоразрядного прибора, вывод источника питания с пониженным напряжением соединен с входом формирователя импульсов выходы счетчика соединены с входами переключателя, один из выходов которого соединен с вторым входом элемента И и с вторым входом анализатора наличия пламени, а другой выход с вторым входом второго элемента И и с вторым входом анализатора исправ ности газоразрядного прибора. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма его работы. Устройство содержит газоразрядный прибор 1 датчика пламенл ультрафиоле тового излучения, один из электродов которого подключен к анализатору 2 наличия пламени и анализатору 3 исправности газоразрядного прибора, адругой электрод подключен через коммутатор 4 и через коммутатор 5 соответственно к выводу с номинальным и к выводу с пониженным выходным напряжением источника 6 питания. Фор мирователь импульсов 7 своим входом подключен к одному из выводов выходньвс напряжений источника 6 питания, а выходом - к первьш входам логических элементов И 8 и 9 и к динамическому входу счетчика 10. Выходы логических элементов И 8 и 9 соответственно подключены к управляющим входам коммутаторов 4 и 5, а вторые вхо ды логических элементов И 8 и 9 соответственно соединены с разрешающими на прием импульсов входами анализатора 2 наличия пламени и анализа тора 3 исправности газоразрядного прибора и соответственно подключены к первому и второму выходам nepeKJarчателя 11, входы которого соответственно подключены на гыходы счетчика 10 импульсов. На временной диаграмме работы уст ройства приведены U, - номинальное напряжен €е питания, пониженное напряжение питания, напряжение формирователя импульсовj Uj - напряжение на первом выходе переключателя, Ug - напряжение на втором выходе переключателя, U - напряжение на газоразрядном приборе, и - напряжение на анализаторе наличия пламени и анализаторе исправности газоразрядного прибора (пунктиром показано напряжение в случае снижения напряжения зажигания газоразрядного прибора менее минимально допустимого). По оси ординат откладывается время t работы устройства и конкретные интервалы времени t , t, t, t, t и tg состояния переключающих элементов устройства. Устройство работает следующим образом. Напряжение зажигания газоразряд- ных приборов является функцией от давления и расстояния между электродами. В ходе эксплуатации это напряжение остается непостоянной величиной. Несмотря на то, что при проектировании приборов значение этого напряжения выбирают несколько больше минимального значения, напряжение зажигания в ходе эксплуатации уменьшается главным образом вс;1едствие поглощения газа стенками и электродами прибора. По этой причине в ходе эксплуатации газоразрядного прибора может наступить момент, когда прибор включится самопроизвольно. Работа устройства основана на оценке 1.шнимально допустимого зажигания газоразрядного прибора. Пусть источник 6 питания включен и на всех его выводах имеются синхронные по фазе синусоидальные напряжения, при этом формирователь 7 импульсов преобразует одно из выходных напряжений в однополярные прямоугольные импульсы Up (фиг. 2). Выходные импульсы с формирователя 7 импульсов поступают на вход счетчика 10. В зависимости от количества поступающих импульсов на выходе счетчика 10 импульсов получаются комбинации двоичных сигналов, которые поступают на перектаочатель. Пусть в момент ц на первом выходе переключателя 11 имеется сигнал единичного уровня, а на втором выходе сигнал нулевого уровня (фиг. 2,кри-, вые И и Ие. Сигнал нулевого уровня I с второго выхода переключателя 11 дает запрет на прием импульсов анали затором 3 исправности газоразрядного прибора, а через второй вход элемента И 9 держит коммутатор 5 в закрытом состоянии. Сигнал единичного уровня с выхода переключателя 11 дает разрешение на прием выходных импульсов с газоразрядного прибора 1 датчика пламени анализатором 2 наличия пламени и на включение коммутатора 4. Последний включается с частотой поступающих с формирователя 7 импульсов и подает выходное напряжение с вьгеода источни ка 6 питания на газоразрядный прибор 1 датчика пламени (фиг. 2,кри--вую И.р) . При наличии внешнего ионизатора газоразрядный прибор 1 датчика пламени включается и пропускает импульсы (фиг. 2, кривую И), которые принимаются анализатором 2 наличия пламени. Описанный процесс длится до момен та tj который на первом выходе переключателя 11 появится сигнал нулевого уровня. Такой же сигнал нулевого уровня сохранится и на втором выходе переключателя 11. Эти сигналы нулевого уровня удерживают анализатор наличия пламени и анализатор исправ ности газоразрядного прибора 1 датчи ка, а также коммутаторы 4 и 5 в закрытом состоянии. Напряжение питани на газоразрядньгй прибор не поступает, представляется принудительное время nmf восстановления внутренней элект рической прочности газоразрядного прибора. Такая пауза Длится до могмента времени t , в который на вто ром выходе переключателя 11 появляется сигнал единичного уровня. Этот сигнал дает разрешение на прием анализатором 3 исправности газораз- 346 рядного прибора вьгходных импульсов с последнего и на включе1ше коммутатора 5. При включении коммутатора 5 пониженное напряжение с вывода с пониженным напряжением источника питания подается на газоразрядный прибор 1 с частотой выходных импульсов формирователя 7 импульсов. При исправном состоянии и при наличии внешнего иониз тора газоразрядный прибор должен оставаться в закрытом состоянии. Если же напряжение зажигания газоразрядного прибора датчика пламени снизилось менее минимально допустимого, то на выходе газоразрядного прибора появляются выходные импульсы (импульсы показаны штриховыми линиями), которые принимаются анализатором 3 исправности газоразрядного прибора, последний срабатывает и выдает сигнал неисправности газоразрядного прибора, последний срабатывает и выдает сигнал неисправности газоразрядного прибора 1 датчика. В момент t первый цикл контроля заканчивается и начинается второй цикл работы устройства. Переключатель 11 может выполняться на логических элементах И, ИЛИ,НЕ. В качестве коммутаторов 4 и 5 могут быть использованы контакты электромеханических реле, симисторы, а также тиристоры, транзисторы, оптопары с использованием мостовых элементов. Таким образом, выполнение источника питания с двумя выводами с номинальным и пониженным напряжением и введением в устройство переключателя позволяет осуществить контроль исправности газоразрядного прибора в процессе эксплуатации и повысить надежность контроля пламени за счет своевременного выявления выходящих из строя газоразрядных приборов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЛАМЕНИ, содержащее газоразрядный прибор, подключенный одним из электродов к анализатору наличия пламени и аппаратуру исправности газоразрядного прибора, формирователь импульсов, выход которого соединен с входом счетчика и с входами двух элементов И, выходы которых соединены с управляющими входами двух коммутаторов, и источник питания, о т л и.чающееся тем, что, с целью повышения его надежности путем конт- роля исправности газоразрядного прибора в процессе эксплуатации, устройство содержит переключатель, а источник питания имеет вывод с номинальным напряжением и вывод с пониженным напряжением, причем последние соединены с входами коммутаторов, выходы которых соединены с вторым электродом газоразрядного прибора, вывод источника питания с пониженным напряжением соединен с входом g формирователя импульсов, выходы счет(Л чика соединены с входами переключателя, один КЗ выходов которого соединен с вторым входом элемента И и с вторым входом анализатора наличия пламени, а другой вьпсод - с вторым входом второго элемента И и с вторым входом анализатора исправности газоразрядного прибора. 4 СО со со 4:

Фt/t.f