Устройство для контроля пламени

 

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 контроля 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:

СО}ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19} (11) 4 А

4(sl) F 23 N 5/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3622942/24-06 (гг) 13 07 83 (46) 07.03.85. Бюл. Р 9 (72) Н.Г.Худяев (71) Специальное проектно-конструкторское бюро Всесоюзного объединения

"Союзнефтеавтоматика" (53) 621.182.261(088.8) (56) 1. Патент Франции У 2354515, кл. F 23 N 5/08, опублик. 1977.

2. Патент ФРГ 9 2449116, кл. F 23 М 5/08, опублик. 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Ó 922439, кл. F 23 N 5/24, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО giIH KOHTPOJOI

ПЛАМЕНИ, содержащее газоразрядный прибор, подключенный одним нз электродов к анализатору наличия пламени, и аппаратуру исправности гаэоразрядного прибора, формирователь импульсов, выход которого соединен с входом счетчика н с входами двух элементов И, выходы которых соединены с управляющими входами двух коммутаторов, и источник питания, о т л и,ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его надежности путем конт- . роля исправности газораэрядного прибора в процессе эксплуатации, устройство содеркит переключатель, а источник питания имеет вывод с номи« нальным 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 формирователя импульсов, выходы счет- чика соединены с входами переключателя, один из выходов которого соединен с вторым входом элемента И и с вторым входом анализатора галичия пламени, а другой выход - с вто- И рым входом второго элемента И и Май с вторым входом анализатора исправности газоразрядного прибора. вМ

1143934

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 10 снабженное экранами, которые попеременно устанавливают датчик пламени то со стороны излучения пламени, то со стороны глубинного излучения., Подвод энергии к приводу устройства переключения отсутствует, когда источник глубинного излучения не работает, а наоборот: сила воздействующей величины может быть большой относительно интенсивности глубин- у0 ного излучения (1 ), Недостатками данного устройства являются инерционность, вибрации, например шторки„ требование дополнительного приводного устройства 25 .и т.д.

Известно также устройство для проверки контролера пламени в схеме горелоччой установки, имеющее схему ограничения, схему разноизменности и предохранительную схему задержки.

При этом для проверки функциональной способности предохранительной схемы задержки и для затемнения контролера пламени измерительный импульсный датчик выдает возмущающий имлуль".

В устройстве для затемнения предус.мотрен жидкий кристалл 12 3.

Недостатком данного устройства является старение жидких кристаллоь. 0

При эксплуатации под воздействием света возникают химические превращения, на воздухе происходит термическое окисление кристалла и другие явления. Кроме того, температурная стабильность невысока, Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля пламени, содержащее газоразряцный прибор, подключенный одним из элект- >0 родов к анализатору наличия пламени и анализатору исправности газоразрядного прибора, формирователь импульсов, выход которого соединен с входом счетчика и с .входами двух элемен- > тов И, выходы которых соединены с управляюшиии входачи двух коммута торов, и источник питания f3), Недостатком данного устройства является низкая надежность иэ-за неисправности газоразрядного при"ора датчика пламени в процессе эксплуатации.

При наличии пламени гаэоразрядный прибор непрерывно зажигается, а схема гашения непрерывно гасит его.

В результате с выхода первичного преобразователя идет непериодическая импульсная последовательность, т.е ° контроль наличия пламени оценивается числом импульсов, вырабатываемых первичным преобразователем за определенный промежуток времени, что является малонадежным. При такой замкнутой системе в работе первичного преобразователя возникают высокочастотные колебания, при которых в газоразрядных приборах может возникнуть такое состояние, когда положительные ионы не успевают пройти разрядный промежуток, т.е.. в промежутке. возникает положительный объемный заряд. Это приводит к искажению поля и снижению пробивного напряжения по сравнению со значением постоянного 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„ иного раз проходя расстояние между электродами в направлении ускоряющего поля, может создать кумулятивную ионизацию.

Кроме того, имеющиеся на любом технологическом агрегате с огневым подогревом вибрационные нагрузки, а также неравномерная по времени излучающая способность внешнего ионизатора, могут привести к еше более нестабильной последовательности вырабатываемых импульсов первичным преобразователем.

Целью изобретения является ловы ление надежности устройства путем контроля исправности газоразрядного прибора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля пламени, содержащее газоразрядный прибор, подключенный .одним из своих электродов к анализатору наличия пламени, и аппаратуру исправности газоразрядного

1143934

3 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 10 коммутаторов, выходы которых соединены с вторым электродом газоразрядного прибора, вывод источника питания с пониженным напряжением соединен с входом формирователя импульсов»15 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 выкод — 20 с вторым входом второго элемента И и с вторым входом анализатора исправности газораэрядного прибора.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма его работы.

Устройство содержит гаэоразрядный прибор 1 датчика пламенл ультрафиолетового излучения, один иэ электродов которого подключен к анализатору 2

30 наличия пламени и анализатору 3 исправности газоразрядного прибора, а другой электрод подключен через коммутатор 4 и через коммутатор 5 соответственно к выводу с номинальным и к выводу с пониженным выходным

35 напряжением источника 6 питания. Формирователь импульсов 7 своим входом подключен к одному из выводов выходных напряжений источника б питания

40 а выходом — к первым входам логических элементов И 8 и 9 и к динамическому входу счетчика 10. Выходы логических элементов И 8 и 9 соответственно подключены к управляющим вхо45 дам коммутаторов 4 и 5, а вторые входы логических элементов И 8 и 9 соответствеьно соединены с разрешающими на прием импульсов входами анализатора 2 наличия пламени н анализа.50 тора 3 исправности гаэоразрядного прибора и соответственно подключены к первому и второму выходам переключателя 11, входы которого соответственно подключены на гыходы счетчика 10 импульсов.

На временной диаграмме работы уст" ройства приведены Б„ — номинальное напряжение питания, У1» — пониженное напряжение питания, U — напряжение формирователя импульсов, U< — напряжение на первом выходе переключателя

»

U< — напряжение на втором выходе переключателя, U< — напряжение на гаэораэрядном приборе, U — напряжение на-анализаторе наличия пламени и анализаторе исправности газоразрядного прибора (пунктиром показано напряжение в случае снижения напряжения зажигания газоразрядного прибора ме" нее минимально допустимого). По оси ординат откладывается время t pa6oты устройства и конкретные интервалы времени tz, t, t t t u t coc2» 3» +» 5 6 тояния переключающих элементов устройства.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение зажигания газоразрядных приборов является функцией or 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 всю.едствие 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 минимально допустимого зажигания газораэрядного прибора. Пусть источник 6 питания включен и на всех его выводах имеются синхронные по фазе скнусоидальные напряжения, при этом формирователь 7 импул сов преобразует одно из выходнык напряжений в одкополярные прямоугольные импульсы U (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 переключатель.

Пусть в момент с„ на первом выходе переключателя 11 имеется сигнал единичного уровня, а на втором выходе— сигнал нулевого уровня (Аыг. 2 кри° 4» вые И и И . Сигнал нулевого уровня

1143934 с второго выхода переключателя 11 дает запрет на прием импульсов анализатором 3 исправности газораэрядного прибора, а через второй вход элемента И 9 держит коммутатор 5 в закры. том 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 вывода источни-15 ка 6 питания на газоразрядный прибор 1 датчика пламени (фиг. 2,кри-вую И ). При наличии внешнего иониэатора газоразрядный прибор 1 датчика пламени включается и пропускает Ю импульсы (фиг. 2, кривую И ), которые принимаются анализатором 2 наличия пламени.

Описанный процесс длится до момента и, в который на первом выходе 25 переключателя 11 появится сигнал нулевого уровня. Такой же сигнал нулевого уровня сохранится и на втором выходе переключателя 11. Зти сигналы нулевого уровня удерживают анализатор 30 наличия пламени и анализатор исправности газораэрядного прибора 1 датчика, а также коммутаторы 4 и 5 в закрытом состоянии. Напряжение питания на газоразрядный прибор не поступает, . представляется принудительное время для восстановления внутренней электрической прочности газоразрядного прибора. Такая пауза плится до мо-. мента времени t, в который на вто- 4р ром выходе переключателя 11 появляется сигнал единичного уровня. Этот сигнал дает разрешение на прием анализатором 3 исправности газоразрядного прибора выходных импульсов с последнего и на включение 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 ионизгтора газораэрядный прибор должен оставаться в закрытом состоя" нии. Если же напряжени е зажигания гаэоразрядного 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 гаэоразрядного прибора 1 датчика. В момент

t первый цикл контроля заканчиваетФ ся 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.

1143934

Фиа f

1143934

Р б 4

Составитель И.Аксенов

Редактор Л.Гратилло ТехредЖ.Кастелевич" Корректор Е.Сирохман

Заказ 884/31 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4