Устройство контроля пламени

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в газовой, нефтеперерабатывающей, химической и металлургической отраслях. Цель изобретения - повышение надежности устройства путем расширения его функциональных возможностей. Прямой вход компаратора 16 соединен с выходом согласующего каскада 7, а противофазный вход подключен к источнику 20 опорного напряжения. Выход компаратора соединен с источником 17 ультрафиолетового излучения, связанного оптически с газоразрядным индикатором 5. При таком выполнении при возникновении неисправности в любом из элементов и линиях связи между ними компаратор переходит из импульсного режима работы в нулевое или единичное состояние. При постоянном соотношении между временем включенного и выключенного состояний компаратора устройство приобретает в дежурном режиме функции датчика пожароопасности, реагируя на появление частиц дыма в оптическом тракте. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 А2 (19) (11) (51) 4 F 23 N 5/08

8 ) (,, у :."„

11 !.

E; ->

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1296792 (21) 4319809/24-06 (22) 28.07.87 (46) 07.05 ° 89. Бюл. № 17 (71) Государственное специальное кон. структорскае бюро теплофизического приборостроения (72) Н.Д.Корнев, Ш.Ç.Халилов и А.А.Хоменко (53) 621.182.216(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1052794, кл. F 23 N 5/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1296792, кл. F 23 N 5/08, 1985, (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЛАМЕНИ (57) Изобретение относится к тепло« энергетике и м.б. использовано в газовой, нефтеперерабатывающей, химической и металлургической отраслях.

Цель изобретения — повышение надежности устр-ва путем расширения его функциональных возможностей Прямой вход компаратора 16 соединен с выхо" дом согласующего каскада.7, а противофазный вход подключен к источнику

20 опорного напряжения. Выход компаратора соединен с источником 17 ультрафиолетового излучения, связанного с газоразрядным индикатором 5. При таком выполнении при возникновении неисправности в любом из элементов и линиях связи между ними компаратор переходит из импульсного режима работы в нулевое или единичное состояние. При постоянном соотношении между временем включенного и выключенного состояний компаратора устр-во приобретает в дежурном режиме функции датчика пожароопасности, реагируя на появление частиц дыма в оптическом тракте. 3 ил.

1477991

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к автоматизации процессов горения и контролю наличия пламени в камерах сгорания, может быть использовано в газовой, 5 нефтеперерабатывающей, химической, металлургической и других отраслях народного хозяйства и является усо вершенствованием устройства по авт. св. N- 1296792.

Цель изобретения — повышение надежности путем расширения функциональных возможностей устройства.

На фиг.1 приведена электрическая принципиальная схема устройства контроля пламени; на фиг.2 — диаграммы изменения напряжений на элементах устройства в зависимости от времени для дежурного режима; на фиг.3 — то 2р же, для режима излучения и срыва пламени.

Устройство содержит генератор 1, соединенный с шиной 2 положительного 25 напряжения и через трансформатор 3 с резистором 4, газоразрядным индикатором 5 и детектором 6. Выход детектора

6 подключен к согласующему каскаду 7, выполненному на транзисторе 8, коллек-30 тор которого подключен через линию 9 к разрядному резистору 10, а эмиттер соединен с шиной 11 отрицательного напряжения и конденсатором 12, который через зарядный резистор 13 подключен к шине 2 положительного напряжения, Выход согласующего каскада соединен с противофазными входами . первого 14 и второго 15 и с прямым выходом третьего 16 компараторов. Вы- 4р ход второго компаратора 15 подключен к генератору I, а выход третьего компаратора 16 — к источнику 17. ультрафиолетового излучения, который оптически связан с газоразрядным индика- 45 тором 5. Устройство также содержит источники 18 — 20 опорных напряжений.

Порог срабатывания первого компаратора 14 U „, выбирается из условия превьппения порога срабатывания вто" рого компаратора 15 U« na удвоенную величину гистерезиса второго ком; паратора 15 U„z, т.е.

Uon1 11ап + 2 Urg °

Порог срабатывания третьего компаратора 16 U „> выбирается из условия превьппения порога срабатывания первого компаратора 14 U „„ на удвоенную величину гистерезиса третьего компаратора 16 U,, т.е. (2)

На фиг.1 обозначены напряжения: на вторичной обмотке трансформатора (0,), на выходе детектора — (U ), на выходе компаратора, соединенного с системой защиты (U ), на выходе компаратора, соединенного с системой контроля интенсивности излучения (U ), на выходе компаратора, соединенного с системой контроля работоспособнос(U+ ) напряжения (U< ) Ha KoHpeH саторе 12, а также ток I в цепи индикатора 5, и напряжение Е„на шинах питания 2 и 11.

Диаграммы (фиг.2 и 3) отображают напряжения в зависимости от времени

t для дежурного режима и режима нормальной 1 „ и интенсивности М ультрафиолетового излучения и срыва пламени.

Устройство контроля пламени работает следующим образам.

В момент включения при отсутствии пламени (дежурный режим, фиг.2), напряжение 11 на выходе согласующего каскада возрастает от нулевого значения po U „з. Происходит переключе-. ние компаратора 16 из нулевого в единичное состояние, что приводит к включению источника 17 излучения.Глубина оптической связи источника 17 излучения с индикатором 5, определяемая интенсивностью, диаграммой направленности источника 1.7, расстоянием до индикатора 5 и состоянием оптического тракта, выбирается такой, что при нормальном состоянии оптического тракта излучатель 17 — индикатор 5 и исправности элементов элек-. трической схемы и соединений под воздействием излучения источника 17 пробой индикатора 5 происходит в каждом полупериоде питающего напряжения U

При этом на выходе детектора 6 появляется напряжение U, открывающее транзистор 8 согласующего каскада 7.

Происходит практически линейный разряд конденсатора 12 через резистор

10 на линию 9 передачи сигнала и транзистор 8. Когда. конденсатор 12 разряжается до напряжения Бп П, „, -U, компаратор 16 отключает источник 1 T излучения. Ток через индикатор 5 прекращается, транзистор 8 переходит в закрытое состояние, заряд конденса1477991 тора 12 происходит через резистор

13 согласующего каскада 7 до напряжения U, компаратор 16 переключается из нулевого в единичное состояние и цикл повторяется, Поскольку пороги срабатывания компараторов 14 —, 16 выбираются из соотношений (1) и (2), компараторы 14 и 15 в дежурном режиме находятся в нулевом состоянии, сигнализируя об отсутствии пламени.

При загрязнении оптического тракта снижается интенсивность излучения, воздействующего на индикатор 5, и пробой происходит не в каждом полу периоде питающего напряжения U<. Разряд конденсатора 12 приобретает ступенчатый характер, а при полном загрязнении .тракта прекращается. Это соответствует увеличению длительности паузы между отрицательными импульсами U на выходе компаратора 16.

Длительность отрицательных импульсов

U является величиной постоянной и определяется выражением

Е

t U R1i С 2Ф г где К„- сопротивление резистора 13;

С, — емкость конденсатора 12.

При полном загрязнении оптического тракта на выходе компаратора 16 присутствует постоянное напряжение положительной полярности, являющееся сигналом пОтказ". Генератор 1 в дежурном режиме постоянно находится во включенном состоянии.

При появлении ультрафиолетового излучения пламени нормальной иитенсивности 7 = Зн (фиг.3) индикатор 5 пробивается в каждом полупериоде питающего напряжения U и на выходе детектора 6 появляется напряжение U открывающее транзистор 8 согласующего каскада 7. Происходит практически линейный разряд конденсатора 12 через резистор 10 на линию 9 передачи сигнала и транзистор 8. Когда конденсатор 12 разряжается до напряжения

6 =0 „ - U, происходит отключение компаратора 16. Дальнейший разряд конденсатора 12 до напряжения U U« приводит к переключению компаратора 14, который вырабатывает .сигнал о наличии пламени.

Продолжающийся разряд конденсатора 12 до напряжения U Ä приводит к срабатыванию компаратора 15, который отключает питания генератора 1. Ток через индикатор 5 прекращается, транзистор 8 переходит в закрытое состояние, происходит заряд конденсатора

12 через резистор 13 до напряжения

П = Б „ + Б, . Компаратор 15 отключается, запуская генератор 1. Если излучение пламени присутствует, происходит пробой индикатора 5 и цикл повторяется. Поскольку при этом U не достигает уровня U д1,,компаратор 14 постоянно находится во включенном состоянии, сигнализируя о наличии пламени. Генератор 1 работает в режиме стробирования, причем при уменьшении интенсивности J излучения увеличивается время э„„ включенного состояния генератора 1 так, что выполняется соотношение t „„ 7=const. Если излучение прекращается в любой из фаэ указанного цикла, напряжение U возрастает до значения U и происходит отав» ключение компаратора 14, сигнализирующее о погасании пламени. Дальнейшее возрастание U до значения U „ приводит к срабатыванию компаратора 16 и переходу устройства в дежурный режим (фиг.2).

Устройство имеет более высокую надежность за счет совмещения дополнительно введенными элементами функций контроля работоспособности устройства с самоконтролем, поскольку в случае возникновения неисправности в любом из введенных элементов и в линиях связи между ними в систему контроля работоспособности поступает сигнал "Отказ" (компаратор 16 пере1 1 ходит из импульсного режима работы в нулевое или единичное состояние).

Введение контроля работоспособ- ности не снижает чувствительность и не увеличивает инерционность устройства.

45 КРоме того, при определенном выборе критерия чистоты оптического тракта (постоянство соотношения между временем включенного и выключенного состояний компаратора 16) устройство приобретает в дежурном режи: ме дополнительные функции датчика пожароопасности, реагируя на появление частиц дыма в оптическом тракте.

Формула изобретения

Устройство контроля пламени по авт.св. N- 1296792, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышеи, а, Составитель И.Аксенов

Редактор И.Дербак Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни

Заказ 2347/37 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-изчательский комбинат "Патент". r.Ужгород, ул. Гагарина,301

5 )4779 ния надежности, оно дополнительно содержит компаратор с прямым и противофазным входами, источник опорного напряжения и источник ультрафиолетовога излучения, причем прямой вход ком5 паратора соединен с выходом согла91 б сующего каскада, противофазный вход подключен к источнику опорного напряжения, а выход соединен с источником ультрафиолетового излучения, связанным оптически с газоразрядным индикатором.