Устройство контроля пламени и исправности изоляции датчика Советский патент 1987 года по МПК F23N5/12 

Изобретение относится к энерг е- тике, в частности к устройствам контроля и автоматизации газосжига- ющих установок, и может найти применение для контроля наличия пламени и сопротивления изоляции датчика плмени в котлах, печах, факелах газо- сжигающих трапно-факельных установок при нефтедобыче и других областях.

Цель изобретения повышение надежности контроля.

На чертеже изображена блок-схема устройства контроля пламени и испраности изоляции датчика.

Ионизационный датчик 1 пламени соединен с источником 2 переменного тока, основным фильтром 3, к которому также подключен детектирующий элемент 4. Выход основного фильтра соединен с входами дополнительного фильтра 5 и нелинейного фильтра 6, выходы которых соединены соответственно с входом первого порогового элемента 7 и первым входом сумматора 8, соединенного с вторым пороговым элементом 9. Второй вход сумматора соединен с выходом первого порогового элемента 7. К пороговым элементам 7 и 9 подключены соответственно первый блок 10 и второй бло 11 задания порога срабатывания. Вых первого порогового элемента 7 соедиПри нарушении изоляции цепей датчика пламени сопротивление изоляции 15 и сопротивление в цепи детектирующего элемента 4 образуют делитель Напр жения, вследствие чего потенциал в точке соединения датчика, источника переменного .тока, основного фильтра 20 и детектирующего элемента уменьшается по сравнению со случаем исправной изоляции и на вход второго порогового элемента 9 поступает сигнал, величина которого ниже установленно- блоком 1 1 задания эталонного на- пряжения,что приводит к переключению второго порогового элемента 9 и второго исполнительного элемента 15,формирую- щего сигнал о нарушении изоляции. 30 При появлении сигнала о наличии пламени и исправной изоляции цепей датчика пламени ввиду несимметрии проводимости ионизированной пламенем плазмы потенциал в точке соединения

нен с первым исполнительным элементом 12 и через блок 13 задержки с первыМ датчика, источника переменного тока, входом блока 14 запоминания сигнала основного фильтра и детектирующего о наличии пламени. Выход второго порогового элемента 9 соединен с вторым исполнительным элементом 15 и вторым

40

входом блока 14 запоминания сигнала о наличии пламени,выход которого соединен с третьим исполнительным элементом 16.

Устройство работает следующим образом.

При помощи блоков 10 и 11 задания порогов срабатывания устанавливаются эталонные напряжения разной полярности для первого и второго пороговых элементов 7 и 9.

Информация о наличии пламени или о состоянии изоляции цепи датчика 1 пламени вырабатывается-в виде изменения величины и полярности напряжения в точке соединения датчика 1 пламени, источника 2 переменного тока, основного фильтра 3 и детектирующего элемента 4.Источник 2 переменного тока и детектирующий элемент 4 обеспечивают

элемента меняет полярность на отрицательную и соответствующий сигнал с основного фильтра 3 поступает на вход первого порогового элемента 7 через дополнительный фильтр 5, а на сумматор 8 и второй пороговый эле мент 9 через нелинейный фильтр. Постоянные времени дополнительного и

5 нелинейного фильтров обеспечивают переключение пороговых элементов в заданной последовательности: первым при появлении сигнала о наличии пламени переключается порог овый мент 7, при этом формируется сигнал о наличии пламени и блокируется переключение второго порогового элемента, благодаря связи между выходом первох о порогового элемента 7 и втогг рым ВХОДОМ сумматора 8. Тем самым

не допускается появление ложного сиг нала о потере изоляции цепей датчика пламени. Сигнал о наличии пламени запоминается блоком 14 запоминаданной точке положительный относительой общей точки устройства потенциал, еличина которого будет наибольшей при справной изоляции цепей датчика пламе- и и отсутствии сигнала о наличии плаени. При этом источник переменного тока и детектирующий элемент должны иметь существенный выходной импеданс (в частном случае - сопротивление), сравнимый с сопротивлением ионизированного газа между электродами датчика пламени.

При нарушении изоляции цепей датчика пламени сопротивление изоляции и сопротивление в цепи детектирующего элемента 4 образуют делитель Напряжения, вследствие чего потенциал в точке соединения датчика, источника переменного .тока, основного фильтра и детектирующего элемента уменьшается по сравнению со случаем исправной изоляции и на вход второго порогового элемента 9 поступает сигнал, величина которого ниже установленно- блоком 1 1 задания эталонного на- пряжения,что приводит к переключению второго порогового элемента 9 и второго исполнительного элемента 15,формирую- щего сигнал о нарушении изоляции. При появлении сигнала о наличии пламени и исправной изоляции цепей датчика пламени ввиду несимметрии проводимости ионизированной пламенем плазмы потенциал в точке соединения

датчика, источника переменного тока, основного фильтра и детектирующего

датчика, источника переменного тока, основного фильтра и детектирующего

элемента меняет полярность на отрицательную и соответствующий сигнал с основного фильтра 3 поступает на вход первого порогового элемента 7 через дополнительный фильтр 5, а на сумматор 8 и второй пороговый элемент 9 через нелинейный фильтр. Постоянные времени дополнительного и

нелинейного фильтров обеспечивают переключение пороговых элементов в заданной последовательности: первым при появлении сигнала о наличии пламени переключается порог овый элемент 7, при этом формируется сигнал о наличии пламени и блокируется переключение второго порогового элемента, благодаря связи между выходом первох о порогового элемента 7 и вторым ВХОДОМ сумматора 8. Тем самым

не допускается появление ложного сигнала о потере изоляции цепей датчика пламени. Сигнал о наличии пламени запоминается блоком 14 запоминания, который включает третий исполнительный элемент 16.

Нарушение изоляции при сигнале о наличии пламени приводит к уменьшению по сравнению с предыдущим случаем абсолютной величины отрицательного потенциала (при коротком замыкании до нуля) в точке соединения датчика, источника переменного тока, основного фильтра и детектирующего элемента и к переключению пороговых элементов 7 и 9, причем вследствие временных задержек, определяемых постоянными времени нелинейного фильтра 6 и блока 13 задержки, соответствующий сигнал о нарушении изоляции поступает на вход блока 14 запоминания раньше, чем на другом входе этого блока исчезнет сигнал о наличии пламени, что позволяет сохра нить на третьем исполнительном элементе 16 информацию о наличии пламени при одновременной сигнализации неисправности изоляции цепей датчика пламени вторым исполнительным элементом.

Таким образом, устройство вырабатывает три выходных сигнала: сигнал о наличии пламени (формируется первым исполнительным элементом), ко- торый может быть использован в схемах, где необходимо отключение ав- тома.тизируемой горелки при любом исчезновении сигнала о наличии пламени; сигнал о неисправности изоля- ;ции цепей датчика пламени (формирует ся вторым исполнительным элементом), который может быть использован при формировании информации о готовности агрегата к работе при неисправности в процессе работы; сигнал о наличии пламени при одновременной сигнализации неисправности изоляции цепей датчика пламени, который позволяет, не отключая 1 орелки, следить за исправностью датчика пламени (формируется третьим исполнительным элементом) .

Каждый из выходных сигналов может использоваться автономно, что позво

Редактор С.Патрушева

Составитель И.Аксенов ТехредЛ.Олейник Корректор М.Пожо

Заказ 1205/39 Тираж 495Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

0

5 0 5

о

5

0

ляет в зависимости от режима эксплуатации автоматизируемой установки выбрать оптимальную схему пуска и защиты установки.

Использование устройства наиболее эффективно в схемах дистанционного контроля пламени топливо-сжигающих установок, применяемых в периодических и непрерывных технологических процессах (например, при автоматизации газовых турбин), а также в схемах автоматизации установок, работающих в тяжелых климатических условиях (например, при автоматизации трапно-факельных установок, сжигающих газ на нефтепромыслах).

1 Формула изобретения

Устройство контроля пламени и исправности изоляции датчика, содержащее ионизационный датчик пламени, соединенный с источником переменного тока и основным фильтром, первый пороговый элемент с блоком задания и исполнительным элементом и второй пороговый элемент с блоком задания, вторым исполнительным элементом и сумматором, подключенным к входу второго порогового элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит детектирующий элемент, дополнительный фильтр, нелинейный фильтр, блок задержки, блок запоминания и третий исполнительный элемент, причем детектирующий элемент подключен к входу основного фильтра, дополнительный фильтр включен между входом первого порогового элемента и выходом основного фильтра, нелинейный фильтр включен между выходом основного фильтра и первым входом сумматора, второй вход, которого соединен с выходом первого порогового элемента и входом блока задержки, выход последнего соединен с первым входом блока запоминания, второй вход которого соединен с выходом второго порогового элемента, а выход С третьим исполнительным элементом.

Изобретение относится к области знергетики и может найти применение в котлах, печах, факелах газосжигаю- щих транспортно-факельных установок при нефтедобыче и других областях. Целью изобретения является повышение надежности контроля. Устройство содержит соединенные с датчикём 1 пламени источник 2 переменного тока, фильтры 3, 5, 6, детектирующий элемент 4, пороговые элементы 7, 8, 9 сравнения, исполнительные элементы 12, 15, 16, соединенные с пороговыми элементами сравнения, блок 13 задержки и блок 14 запоминания сигнала о наличии пламени, соединенный с исполнительным элементом 16. Устройство формирует сигнал о наличии пламени с одновременной сигнализацией неисправности изоляции и . ключает появление ложных сигналов о потере изоляции. 1 ил. СО со о г Oi