Способ контроля исправности газоразрядного прибора датчика пламени

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ГАЗОРАЗРЯДНОГО ПРИБОРА ДАТЧИКА ПЛАМЕНИ путем воздействия на него внешним ионизатором и подачи рабочего напряжения зажигания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, формир5пот контрольное напряжение зажигания, подают его последовательно с рабочим на газоразрядный прибор, измеряют токи, протекающие через последний, а об исправности газоразрядного прибора судят по отношению приращения токов к средней величине.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(st) F 23 м 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь- - к - ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3622943/24-06 (22) 13.07 ° 83 (46) 23.06.85. Бюл. У 23 (72) Н.Г. Худяев (71) Специальное проектно-конструкторское бюро Всесоюзного объединения

"Союэнефтеавтоматика" (53) 621.183.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 941796, кл. F 23 Й 5/24, 1979.

Заявка Франции Ф 2280869, кл. F 23 М 5/08, !972.

„„SU„, 1163096 А (54)(57) СПОСОБ KOHTPOJISI ИСПРАВНОСТИ

ГАЗОРАЗРЯДНОГО ПРИБОРА ДАТЧИКА IIJIAMEНИ путем воздействия на него внешним ионизатором и подачи рабочего напряжения зажигания, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, формируют контрольное напряжение зажигания, подают его последовательно с рабочим на газоразрядный прибор, измеряют токи, протекающие через последний, а об исправности гаэоразрядного прибора судят по отношению приращения токов к средней величине.

1163096 г

20

30

40

Изобретение относится к средствам контроля за исправностью газоразрядного прибора, например, используемого в датчиках пламени ультрафиолетового излучения газовых горелок и мазутных форсунок.

Цель изобретения — повышение надежности контроля исправности газоразрядного прибора датчиков пламени в процессе его эксплуатации.

На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующая способ контроля; на фиг. 2 — зависимость зажигания межэлектродного пространства от давления и расстояния между электродами.

Газоразрядный прибор 1 датчика пламени в процессе его эксплуатации находится под воздействием внешнего ионизатора 2. С помощью устройства 3 управления при различных уровнях выходных напряжений с источника 4 питания, подключаемых к газоразрядному прибору i коммутаторами 5 и 6, производят измерение токов, протекающих через газоразрядный прибор.

Источник питания имеет выход 7, на котором формируется рабочее напряжение зажигания, и выход 8, на котором формируется контрольное напряжение зажигания. Устройство управления имеет выход 9, связанный с коммутатором 5, и выход 10, связанный с коммутатором 6.

На фиг. 2 по оси абсцисс отложено значение напряжения зажигания U3 по оси ординат-значение произведения

1 d — величины давления внутри баллона Р на величину расстояния между электродами с . Параметры точки 11 относятся к условиям зажигания исправного газаразрядного прибора, точки 12 — к минимально допустимому напряжению зажигания И„, точки 13 — к минимально возможному напряжению зажигания И1 .

Известно, что напряжение зажигания самостоятельного разряда газоразрядного прибора, является функцией от произв -цения величины давления внутри баллона, произведенное к 0 C и расстояния между электродами, т. е. И = f (Р ь ) . Характерным для кривой. йапряжения зажигания является наличие двух ветвей: ,левой и правой, разделенных значением И,„ . В области низких давлений газа, относящейся к левой ветви, пробивное напряжение возрастает с уменьшением (Pd ), в то время как на правой ветви прибивное напряжение возрастает при увеличении (Pd)

Эта объясняется тем, что в области малых давлений число актов ионизации из-за редких встреч электронов с атомами газа мало и оно тем меньше, чем меньше расстояние между электродами. В этой области преобладающее значение имеет коэффициент поверхностной ионизации, требующий более высоких напряжений на электродах.

В области повышенных давлений, что соответствует правой ветви кривой напряжения зажигания, свободный пробег. электронов мал. Поэтому для получения требующегося полного числа актов ионизации одновременно с увеличением длины промех..утка между электродами требуется увеличивать напряжение на электродах с тем, чтобы поднять среднее значение напряженности поля. В данной области преобладает коэффициент объемной ионизации.

В процессе эксплуатации прибора происходит понижение давления (плотности) газа вследствие пдглощения стенками баллона прибора, а также распыление .материала кристаллического катода под действием ионной бомбардировки. Оба эти фактора ограничивают долговечность прибора.

Поэтому при проектировании приборов значение Р выбирают несколько больше, чтобы сохранить некото-: рый запас газа для компенсации

его убыли в процессе эксплуатации прибора.

Выпускае.. ые газоразрядные приборы по диапазону давления газа различаются на низкие, в которых давление не превышает десятки паскаль, средние, в которых давление лежит в диапазоне тысяч паскаль, и высокие, в которых давление близко к атмосферному или превышает его.

Таким образом, если в датчиках пламени используются в качестве чувствительных элементов газоразрядные приборы низкого давления, то по мере уменьшения давления (ллотности), а также расстояния, между электродами, напряжение зажигания будет увеличиваться. В

3 116 устройствах для контроля пламени такая ситуация ие опасна, так как по мере выхода из строя газоразрядного прибора напряжение зажигания может достичь такой величины, что прибор без предварительного повышения напряжения питания вообще не будет функционировать, что эквивалентно погасанию пламени, на что должна отреагировать имеющаяся схе- щ ма отключения технологического процесса.

При использовании в датчиках пламени газоразрядных приборов среднего давления, где в качестве 15 рабочей характеристики прибора используется правая ветвь кривой

И > = Е (Pd) по мере старения прибора может возникнуть. такой момент, когда без внешнего ионизатора и при щ номинальном напряжении питания прибор может включиться самопроизвольно.

Поэтому рассматривается процесс контроля исправности газоразрядного gg прибора, у которого рабочая характеристика расположена на правой ветви кривой И = f (Pd j.

Способ контроля исправности га зоразрядного прибора датчика пламени З осуществляется следующим образом.

3096 4 поступает напряжение с выхода 8 источника . питания.

В случае, когда контрольное напряжение зажигания равно или превы- шает на не 5ольшую величину И1, через газоразрядный прибор протекает ток, величина которого измеряется и преобразуется в удоб-. ную для обработки форму. По мере старения газоразрядного прибора рабочий ток (соответственно рабочему напряжению зажигания) изменяется незначительно, а контрольный ток (соответственно контрольному напряжению зажигания) — существенно, что приведет к увеличению отношенич приращения токов к средней величине.

При превышении величины отношения приращения токов к средней величине заданного значения компаратор, входящий в устройство управления,выдает сигнал неисправности газоразрядного прибора.

В процессе контроля исправности газоразрядного прибора возможен случай, когда допустимо прерывание среднего значения тока в цепи газоразрядного прибора. В этом случае контрольное напряжение зажигания на выходе 8 источника 4 питания устанавливается ниже И1, (фиг.2). При подаче этого напряженйя на газоразрядный- прибор, он не должен включится, т.е. через него не должен протекать ток, тогда устройство управления оценивает.газоразрядный прибор как исправный. При старении газоразрядного прибора происходит

его включение при установленном контрольном напряжении и в цепи устройства управления появляется ток, устройство управления выдает сигнал о неисправности газоразрядного прибора.

Способ контроля исправности газоразрядного прибора датчика пламени путем формирования рабочего и контрольного напряжения, измерения токов, протекающих через газоразрядный прибор при подаче на него о напряжений, и суждечие об исправности газоразрядного прибор. по отношению приращения токов к средней величйне, позволяет повысить надежность, так как устраняет влияние на результаты контроля внешних факторов.

На газоразрядный прибор 1 датчика пламени воздействует внешний ионизатор 2. Устройство 3 уп3$ равления формирует сигнал на выходе 9, который включает коммутатор 5.

Напряжение с выхода 7 источника 4 питания поступает на газоразрядный прибор 1 датчика пламени. Газоразрядный прибор 1 включается и пропускает ток в устройство 3 управ ления, где величина может быть представлена в удобный для наблюдения или обработки сигнал.

В следующий момент времени сигнал с выхода 9 устройства 3 управления снимается и коммутатор 5 закрывается. На газоразрядный прибор 1 с источника 4 питания напряжение не поступает — предоставляется время на восстановление внутренней эчектрической прочности прибора. По истечении времени на восстановле» ние электрической прочности появ. 35 ляется сигнал на выходе 10 устройства управления и включает коммута;тор 6 . На газоразрядный прибор 1

1163096

Mtt

И

<®)ц Юг Мо

Фиай

Составитель И.Аксенов

Редактор С.Лыжова ТехредМ.Кузьма Корректор М.Розман

Заказ 4090/36 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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