Устройство контроля пламени Советский патент 1986 года по МПК F23N5/08 

Изобретение относится к области автоматического контроля в теплоэнергетике и может быть использовано для контроля наличия пламени в горелках различных теплоагрегатов, например котлов, воздушных отопителей, сушильных печей и т. п. Целью изобретения является повышение надежности контроля пламени. На фиг.1 приведена структурная схема устройства контроля пламени; на фиг.2 - сигнал фотодатчика после усилителя; на фиг.З - сигнал генератора импульсов; на фиг.4 - сигнал после первого электронного ключа; на фиг.5 - сигнал после запоминаюш,его блока; на фиг.6 - сигнал после дифференцирующего блока; на фиг.7 - сигнал после порогового элемента на его прямом выходе; на фиг.8 - сигнал после порогового элемента на его инверсном выходе; на фиг.9 - сигнал после второго электронного ключа; на фиг. 10 - сигнал после сумматора; на фиг.И - сигнал на выходе сигнального блока. На фиг.2-11 по оси асбцисс отложено время t, а по оси ординат - напряжение V. Устройство содержит фотодатчик 1, сигнал с которого поступает на усилитель 2. Последний соединен с входом первого электронного ключа 3, второй вход которого соединен с генератором 4 импульсов. К выходу первого электронного ключа 3 подключены последовательно соединенные запоминающий блок 5, дифференцирующий блок 6 и пороговый элемент 7, прямой выход которого соединен с входом установки нуля сумматора 8, а инверсный выход - с входом второго электронного ключа 9, другой вход которого соединен с выходом генератора 4 импульсов. Выход второго электронного ключа 9 подключен к счетному входу сумматора 8, выход которого соединен с сигнальным блоком 10. Устройство работает следующим образом. Пульсация пламени преобразуется фотодатчиком 1 в электрический сигнал, который усиливается усилителем 2 (фиг.2) и поступает на вход первого электронного ключа 3, на другой вход которого подаются импульсы с определенной частотой от генератора 4 импульсов (фиг.З). Каждый импульс генератора 4 открывает первый электронный ключ 3, пропускающий сигнал от усилителя 2 на запоминающий блок 5 в виде импульсов (фиг.4), амплитуда которых соответствует уровню сигнала на выходе усилителя 2 в момент прихода импульса от генератора 4. Этот уровень фиксируется запоминаюш,им блоком 5 и подается на дифференцирующий блок 6 (фиг.5). В моменты изменения уровня сигала на входе дифференцирующего блока 6 на его выходе возникают импульсы, поступающие на пороговый элемент 7 (фиг.6). Ограниченные по уровню импульсы с прямого выхода порогового элемента 7 подаются на вход установки нуля сумматора 8 (фиг.7), поддерживая его в нулевом состоянии, а с инверсного выхода - на вход второго электронного ключа 9 (фиг.8). Импульсы от генератора 4 поступают на другой вход второго электронного ключа 9 (фиг.З), однако на его выходе импульсы отсутствуют (фиг.9), так как второй электронный ключ 9 открывается инвертированными импульсами с порогового элемента 7, а в моменты прихода импульсов от генератора 4 электронный ключ 9 закрыт. В связи с тем, что сумматор 8 поддерживается в нулевом состоянии, сигнал на его выходе отсутствует (фиг. 10), а на выходе блока 10 имеется сигнал, свидетельствующий о наличии пламени (фиг.П). При исчезновении пламени уровень сигнала на выходе усилителя 2 становится постоянным (фиг.2), на выходе дифференцирующего блока 6 импульсы не появляются (фиг.6), прекращается поступление импульсов с прямого выхода порогового элемента 7 на вход установки нуля сумматора 8 (фиг.7), на инверсном входе появляется сигнал постоянного уровня (фиг.8), открывающий второй электронный ключ 9. Импульсы с генератора 4 через открытый второй электронный ключ 9 подаются на счетный вход сумматора 8 (фиг.9). Последний может содержать два, три, четыре и более триггеров. Вход сигнального блока 10 подключается к выходу второго (третьего, четвертого и т. д.) триггера, и сигнал на него поступает после четвертого (восьмого, шестнадцатого и т. д.) импульса, подсчитанного сумматором 8 (фиг. 10). Этот сигнал переводит сигнальный блок 10 в состояние, соответствующее отсутствию пламени (фиг.11). Такое подключение сигнального блока 10 к сумматору 8 выбрано для того, чтобы исключить возможность ложного сигнала при случайном прохождении импульса от генератора 4 на вход сумматора 8. После погасания пламени сигнал может монотонно уменьщаться за счет светимости элементов топки при охлаждении. При этом на выходе дифференцирующего блока 6 появляются отрицательные импульсы, однако на прямом выходе порогового элемента 7 импульсы отсутствуют, что соответствует отсутствию пламени. Применение второго электронного ключа и выполнение порогового элемента с дополнительным инверсным выходом позволяет повысить надежность контроля пламени путем исключения из схемы устройства делителя частоты, а также использования сигнального блока более простой конструкции.

Формула изобретения

Устройство контроля пламени, содержащее фотодатчик, соединенный через усилитель с электронным ключом, второй вход которого соединен с генератором, а выход связан через последовательно соединенные запоминающий и дифференцирующий блоки, пороговый элемент и сумматор с сигнальным блоком, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно дополнительно снабжено вторым электронным ключом, а пороговый элемент выполнен с дополнительным инверсным выходом, причем первый вход второго электронного ключа соединен с генератором, второй вход - с дополнительным инверсным выходом-порогового элемента, а выход - с сумматором.

Изобретение относится к автоматическому контролю в теплоэнергетике и может быть использовано для контроля наличия пламени в топках различных теплоагрегатов. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства путем исключения делителя частоты. В устройство дополнительно введен второй электронный ключ 9, первый вход которого соединен с выходом генератора 4 импульсов, второй вход - с дополнительным инверсным выходом порогового элемента 7, а выход - с вторым входом сумматора 8. 11 ил. (Л Ю О) 00 00 00

V

V

t

фиг. г

фиг.З

сриг.

фиг.В

Ha/fui ue

Z/

ппоп ппппп попоо

фиг. 7

V

ПППППППОППОООПП

фиг. 8

V

фиг. 9

V

фиг. Ю

V

фиг. //

1}/77С1 /77СШ 1/е /7/7ffAfe/ l/

i