Устройство для контроля пламени Советский патент 1991 года по МПК F23N5/08 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на тепловых электростанциях и на котельных установках в устройствах для контроля горения для мазутных и газовых горелок.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля пламени; на фиг. 2 - векторная диаграмма пассивного RC-фильтра с бесконечным затуханием на промышленной частоте; на фиг. 3 - схема пассивного RC-фильтра с направлениями токов.

Устройство для контроля пламени содержит фотодатчик 1, посредством соединительной линии 2 связанный с пассивным RC-фильтром З с бесконечным затуханием на промышленной частоте, и последовательно соединенные селективный усилитель 4, однозвенный RC-фильтр 5,

эмиттерный повторитель 6, выпрямитель 7, сглаживающий конденсатор 8, пороговую схему 9 и исполнительное реле 10.

Пассивный RC-фильтр З с бесконечным затуханием на промышленной частоте выполнен из трех конденсаторов 11, 12 и 13 и трех резисторов 14,15 и 16, при этом общим элементом для входной и выходной цепи фильтра 3 является резистор 16.

Однозвенный RC-фильтр 5 выполнен из резистора и конденсатора.

В качестве фотодатчика может применяться фоторезистор с изменяющейся проводимостью в зависимости от излучения пламени, например, фоторезистор типа ФР1-3, в качестве селективного усилителя - трехкаскадный усилитель на транзисторах с непосредственной связью между каскадами и с глубокой отрицательной обратной связью по постоянному току. В качестве поCN 00 СО О СП О

роговой схемы 9 можэт применяться триггер Шмитта.

На векторной диаг ра -,ме токов и напряжений (фиг. 2) изображен1, векторы токов I и напряжений 0 дтя кондсмсашра 1, те- ющего емкостное сопротивление Хц-i i и Он, для конденсатора 12,умеющего емкостное еопротивление i и Ui2, для конденсатора 13, имеющего емкостное сопротивление Xi:Ht;i и Uis, для резистора 14, Имеющего сопротивление Ri/Hi4 л Ui4, для резистора 15, имеющего сопротивление R и Uis, для рез исто га 1C имеющего сопротивление Ri6 , / Oie,

Устройство для контроля пламени рабо- тает следующим образом.

При освещении рютодатчша 1 нем горелки на его выходе появгнъгсл сигнал, включаю-ции постоянную и переменную, зависящую от мерцаний пла- мени. компоненты. П}.и прохождении через соединительную 2 сигнал складь ва- ется с сигналом промышленной частоты, который индуцируется из близлежащих силовь-х кабелей и поступает на вход пассивного КС-фильтра 3 с бесконечным затуханием нч промышленной частоте, Фильтр 3 пропускает частоты в диапазоне 5-25 Г л и подааляет сигнап помехи с частотой 50 Гц и частично сигнал с частотой 100 Гц w более.

Принцип работы гЬи/ыра о объясняется с чомощью векторной диаграммы то НОЕ, и напряжений (фиг. 2). Ооот ношения величин элементов фил ь гс 3 гибраны в соответствии с данной векторной диаграммой. Век- торна диаграмма построена для смгнапа с частотой 50 Гц.

Условием затихания проходящего через фильтр 3 сигнала является следующее

U13+016 0

Построение вэкгорней диаграммой на чииается с вектора тока ИБ(ФИГ 3), который откладывается произвольно. Вектор напря- жения is1 RIB им зет одно направление с вектором Hs. Вектор гока на конденсаторе 13 15 и имеет с ним одно напрзвпе- ние.

Вектоо напряжения на конденсаторе J3 U13 отстает от вектори гока Из на 90°, ( J Х1з), где (-J ) в кo лeкcнoм представлении означает отставайте вектора напряжения от вектора .

Положение вектора напряжения на кон денсаторе 12 Oi2 оп еделяется из условия U 12 015+013

Вектор тоха на конденсаторе Й ti;1 one режаег век юр на тр кепия Oi на 90°.

112U12

-JX12

9 Положение вектора тока на резисторе 14 Ii4 определяется из условия Ii4 ll2+ll5.

Вектор напряжения на резисторе 14 Cji4 имеет одно направление с вектором тока Ii4

И U|4 H4 Rl4.

Положение вектора напряжения на конденсаторе 11 Он определяется из условия

Ol1 0l4+0l2.

Вектор тока на конденсаторе llfii- 1|

1П11 ::ТхТТ .

Bei(ToptTOKa In опережает вектор напряжения Он на 90°.

Таким образом, на диаграмме построены векторы токов на конденсаторах 11, 12,

13111. 112, 113.

Вектор напряжения на резисторе 16 равен сумме трех векторов Сн б+ Oie+ Che, где

Uie-lir Rie. UtiHi(2 ;Ri6, Ui6 Ii3 Rie.

Векторы U16, Ui6, die по направлению сопадают с векторами токов in, J12, Из.

Как видно из векторной диаграммы, вектор и сдвинут на 180°, т е. выполняется условие затухания сигнала

.

Таким образом, ильтром 3, соотношения величин элементов которого определяется из представленной векторной диаграммы, осуществляется затухание сигнала с частотой 50 Гц.

С выхода фильтра 3 сигнал поступает в селективный усилитель 4, где сигнал с частотой 2-25 Гц усиливается до необходимого уровня. Затем сигнал поступает на вход од- нозвенного RC-фильтра 5, где происходит дополнительное затухание сигналов с частотами выше 50 Гц. Согласование высокого выходного сопротивления однозвенного RC-фильтра 5 и низкого входного сопротивления выпрямителя 7 осуществляется с помощью эмиттерного повторителя 6. Усиленный сигнал выпрямляется с помощью выпрямителя 7. Постоянное напряжение на сглаживающем конденсаторе 8 начинает возрастать до определенного уровня, при котором срабатывает пороговая схема 9. При срабатывании пороговой схемы 9 выключается исполнительное реле 10.

Повышение надежности достигается путем повышения точности контрол я процесса горения, которое обеспечивается за счет улучшения частотной характеристики устройства и уменьшения влияния промышленных помех и за счет исключения конденсатора-элемента с ухудшающимися со временем параметрами,

Формул а изо бретени я

Устройство для контроля пламени, содержащее фотодатчик, связанный соединительной линией с входом пассивного RC-фильтра с бесконечным затуханием на промышленной частоте, имеющего общий элемент для входной и выходной цепей, выход которого связан с селективным усилите- лем, а также с последовательно соединенными эмиттерным повторителем,

0

выпрямителем, сглаживающим конденсатором, пороговой схемой и исполнительным реле, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит дополнительный однозвенный RC-фильтр, а общий элемент для входной и выходной цепей пассивного RC-фильтра выполнен в виде резистора, причем вход одноэвенного RC-фильтра подключен к входу селективного усилителя, а выход - к входу эмиттерного повторителя.

Изобретение относится к теплотехнике, к устройствам для контроля процесса горения. Целью изобретения является повышение точности контроля горения и надежности устройства. Устройство содержит фотодатчик, с помощью соединительной линии связанный с пассивным RC-фильтром с бесконечным затуханием на промышленной частоте, общим элементом входной и выходной цепей которого является резистор, а также последовательно соединенные селективный усилитель, однозвенный RC-фильтр, эмиттерный повторитель, выпрямитель, сглаживающий конденсатор, пороговую схему и реле. За счет схемного решения пассивного RC- фильтра с бесконечным затуханием и допол- нительным введением однозвенного RC-фильтра достигается повышение контроля процесса горения и надежности устройства. 3 ил.

ПГ I 2 Гз

щ

.I

Фиг 1

11

Фиг 2

Фаг.З

Т