Устройство контроля наличия пламени

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C)

С) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3793481/24-06 (22) 02.08.84 (46) 07.02.86. Бюл. № 5 (71) Производственное объединение «Запорожтеплосеть» (72) В. К. Бец и В. К. Михайленко (53) 621.182.261 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 705208, кл. F 23 N 5/24, 1979.

Заявка Японии № 54 †241, кл. F 23 N 5/12, опублик. 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ ПЛАМЕНИ, содержащее источник питания, последовательно соединенные датчик пламени, делитель напряжения и операционный дифференциальный усилитель с

„„SU„„1210012 A (5D 4 F 23 N 5/12 жесткой обратной связью, подключенный к выходу последней, усилитель выходного сигнала, сигнальный элемент, исполнительное реле и генератор, соединенный через конденсатор с делителем напряжения, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит фазочувствительный усилитель и два диода, причем фазочувствительный усилитель включен между операционным дифференциальным усилителем и усилителем выходного сигнала, а диоды включены встречно между источником питания и параллельно соединенными клеммами питания операционного дифференциального усилителя и фазочувствительного усилителя, при этом делитель напряжения выполнен фазочувствпт» . ным.

1210012

Изобретение относится к теплоэнергети,ке, в частности к автоматическому контролю и управлению работой Iopeëo÷íûõ устройств, и может быть использовано для контроля наличия пламени газовых и мазутных горелок котельных установок, а также в камерах сгорания.

Целью изобретения является повышение надежности при работе теплоагрегата на пониженных режимах с сохранением стабильности защиты от помех на остальных elo режимах работы.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства контроля наличия пламени.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 пламени (ионизационный электрод), делитель 2 напряжения, Операционный дифференциалы1ый усилитель

3, собранный на интегральной микросхеме.

К входу операционного дифференциального усилителя 3 подключен фазочувствительный усилитель 4, к выходу которого подсоединен усилитель 5 выходного сигнала. С выходом усилителя 5 выходного си1чила связаны исполнительное реле 6 и сигнальный элемент 7. К делителю 2 напряжения через конденсатор 8 подключен генератор или источник питания переменного тока с напряжением 60 в 110 В («a чертеже не показан).

Цепь жесткой отрица гельной сВязи подкл1очена между фазочувствительным усилителем 4 и усилителем 5 выходного сигнала, а в обе ветви питания от сети операционного дифференциального и фазочувствительного усилителей 3 и 4 встречно включены два диода 9 и 10.

В качестье датчика пламеHII может быть использовано фотосопротивление 11, подключаемое к устройству посредством переключателя 12. Делитель 2 напряжения выполнен на резистор<1х 13--! 5 и диоде 16.

Операционный дифференциальный усилитель

3 содержит резистор 17, конденсаторы 18 и 19 и интегральную микросхему 20. Фазочувствительный усилитель 4 содержит транзисторы 21, 22 и резистор 23. Усилитель Выходного сипила собран на транзисторах

24 и 25, диоде 26 и резисторах 27 — -29. Последовательно сигнальному элементу (светодиоду) включен ограничива1ощий резистор 30, а параллельно исполнительному реле 6 включен сглаживающий конденсатор 31.

Устройство работает следующим образом.

При погасании пламени горелки от генератора или источника nepellennor o тока напряжением 60 — 110 В через конденсатор

8 по цепи резисторов 13 и 14 делителя

2 напряжения протекает переменный ток.

При этом положите,чьная фаза переменного тока с делителя 2 напряжения через резисторы 15 и 17 поступает на прямой вход операционного дифференциального усилителя 3, а отрицательная фаза шунтируется диодом 16. Фаза управляющего напряжения от сети питания напряжением 9В Опе45

5

40 рационного дифференциального усилителя, благодаря диодам 9 и 10 совпадает с положительной фазой напряжения на его входе и OH находится В Возоу жденном сОстОянии.

Г1осле усиления положительной фазы переменного напряжения операционным дифференциальным и фазочувствительным усилителями 3 и 4 на выходе фазочувствительного усилителя 4 появляется выходной сигнал напряжением 1,6 — 1,8 В, который через диод 26 поступает на вход усилителя 5 выходного сигнала, выполняющего функции ключа, и исполнительное реле 6 срабатывает на отключение внешних цепей, управля ющих работой горелок.

При ноявлении пламени горелки через ионизационный промежуток появляется шунтируюпсая цепь для прохождения переменного тока от генератора или источника переменного тока. Так как сопротивление ионизационного промежутка много меньше суммарного сопротивления резисторов 13 и

14, то переменный ток полностью шунтируется 1е1)ез 11 ОН иза ционны и и ромежуток и на прямом входе операционного дифферен1.,иального усилителя сигнал равен нулю.

Б результате это о на выходе операционного Jèôôåðenöèàëüíoão и фазочувствительного усилителей соответственно 3 и 4, также будет нулевой сигнал. При этом транзисторы 24 и 25 усилителя 5 выходного сигнала поменяют свое состояние, исполнительное реле 6 вкспочится и при этом установится режим контроля наличия пламени. Контроль наличия пламени ос IIIccTarlÿeòeÿ при невозбуждснных электронных элементах устройства и поэтому наводки Внешних электромагнитных нолей не влияют на него и ложного срабатывания исполнительного реле не происходит.

Г! ри коротком замыкании или обрыве сосдинитсльной линии or датчика 1 к делителю 2 напряжения произойдет срабатывание исполнительного реле 6, при этом устройство сработает также, как и при погасании пламени.

Введением в устройство фазочувствительного усилителя и его последовательным включением между операционным дифференциальным усилителем и усилителем выходного сигнала, и встречным вклк1чением в обе ветви питания от сети параллельно соединенных операционного дифференциального и фазочувствительных усилителей двух диодов, а также выполнением делителя напряжения фазочувствительным обеспечивается срабатывание исполнительного реле на вк,.почение внешней цепи при Heвозбуж денном состоянии операцион1гого дифференIIIIdëI Hoãо и фазочувствительного усилителей и присутствии пламени горелки с Осуществлением контроля его наличия и обеспечивается срабатывание исполнительного реле на выключение внс HIHe цепи при отсутстВии пламени.

1210012

Составитель И. Аксенов

Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Г. Волкова

3а каз 500 49

При этом операционный дифференциальный и фазочувствительный усилители только при выключении внешней цепи находятся в возбужденном состоянии, но уже при отсутствии контроля за пламенем. А так как внешние электромагнитные поля, обусловливающие помехи, а на невозбужденные элементы устройства не оказывают своего влияния, то и не происходит ложного срабатывания исполнительного реле, в особенности на пониженных режимах работы теплоагрегата, когда уровень полезного сигнала от датчика пламени и уровень помех практически одинаков и выделение полезного сигнала при совпадении их параметров невозможно. Тем самым устройством обеспечивается повышение помехоустойчивости при контроле наличия пламени теплоагрегатов, работающих на пониженных режимах или в режиме растопки, с сохранением стабильности защиты от помех на остальных режимах работы теплоагрегата.

Включение цепи жесткой отрицательной обратной связи операционного дифференциального усилителя на выход дополнительно введенного фазочувствительного усилителя обеспечивает максимальное снижение погрешности передаваемого сигнала от датчика пламени при его усилении операционным дифференциальным и фазочувствительным усилителями, что необходимо, особенно при контроле наличия пламени горелок теплоагрегатов, работающих на пониженных режимах, когда уровень сигнала от датчика пламени низкий и сопоставим с уровнем помех. Вместе с этим, операционный дифференциальный усилитель имеет высокое входное сопротивление, 1ð что обуславливает его высокую чувствитель. ность к сигналу, поступающему от датчика пламени, а также имеет низкое динамическое выходное сопротивление, что позволяет без дополнительных элементов схемы произвести его согласование на низкоомную на15 грузку.

Кроме высокой помехоустойчивости, предлагаемое устройство обладает высокой эксплуатационной надежностью при всех режимах работы теплоагрегата за счет обеспечения коммутации внешних цепей при коротком замыкании соединительной линии от датчика, обрыве любого из двух ее проводов, а также путем обеспечения работы устройства при частичном допустимом снижении сопротивления изоляции соединительной линии.