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perfectionnements apporta aux dispositif 9 pour la surveillance d'uni combustion ou d'autos conditions grâce à l'utilisation d'un organe sensible possédant des propriétés de redressement. l'invention est relative à des circuit* de surveillance le conditions; notamment pour la surveillance d'une combustion et elle concerne, plus particulièrement, des circuits utilisant des organes sensibles possédant des propriétés de redressement.
Certains types de dispositifs détecteurs de flamme utilisent la propriété que possède une flamme d'agir à la manière d'un redres- seur pour déceler sa présence. La %tige à flamme" est un dispositif qui tire parti de cette propriété, un type de détecteur apparenté est la cellule photo-électrique qui possède elle aussi des propriétés de redressement.
Dans ces deux cas, un faible courant redresse se trouve produit en présence d'une flamme, et l'on utilise, d'une Manier classique ce courant redressé pour charger un condensateur dont la
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charge est ensuite perçue et indique la présence d'une flamme.
En raison de la faible valeur de la charge qui peut tire engendrée par des organes sensibles de et genre en vue de son accumulation au moyen de condensateurs, 11 s'est révélé nécessaire d'utiliser un disposi- tif de détection possédant une grande impédance d'entrée afin que le dispositif de détection ne prélève pas à partir du condensateur plus de courant que n'en apporte à ce condensateur l'organe sensible à la flamme possédant les propriétés d'un redresseur et les circuits qui y sont associes.
L'électrode de commande d'un tube à vide a été antérieurement le seul dispositif pratique utilisé pour déceler la présence de cette charge sur le condensateur. Toutefois, étant donné que les tubes à vide possèdent une durée de service relativement brève comparés à celle d'éléments de circuit à état solide, il est d'un grand intérêt de mettre au point un dispositif permettant de déceler les petites Intensités de courant produites par les organes sensibles à une flamme du type redresseur pour les utiliser en asso- ciation avec de tels éléments de circuit à état solide,
Un but de l'invention est de réaliser un ensemble de air- cuit.
perfectionna permettant d'utiliser un organe sensible à une flamme du type redresseur avec des circuits de détection comportant des éléments de circuit à état solide,
Un autre but de l'invention est de réaliser un ensemble de circuits percepteur de flamme perfectionné comportant un organe sensible à une flamme de type redresseur et des circuits de lecture utilisant des éléments de circuit à état solide.
Encore un autre but de l'invention est de réaliser un ensem- ble de circuits perfectionné pour coupler un circuit de perception de flamme de haute impédance dans un circuit de détection et d'indica- tion possédant une faible impédance d'entrée.
Conformément à l'invention, on utilise un dispositif, pour la surveillance d'une combustion, comportant un organe sensible à une flamme possédant des propriétés de redressement. Cet organe sensible peut être une électrode à flamme placée dans la fiacre elle-mime et,
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{tant donné que la flamme conduit mieux un courant électrique dans la direction allant vers la terre que dans la direction apposée, un Gourant redressé se trouve produit.
trin autre type convenable d'orga- ne sensible à une flamme est une cellule photo-électrique qui possè- de elle aussi des caractéristiques de conductivité asymétriques ana- logues en réponse au rayonnement provenant d'une flamme.
On applique une haute tension à l'un ou à l'autre de ces organes sensibles typi- que. et, en réponse à la perception d'une flamme, il est produit un courant redressé qui est appliqué à un condensateur pour s'y accumu- ler sous forme d'une charge constituant l'indication de la présence d'une flamme, Aux bornes de ce condensateur, on connecte un circuit de décharge comportant un dispositif sensible à la tension qui pro- voque la décharge du condensateur lorsqu'un niveau prédétermina de tension se trouve atteint par suite de l'accumulation progressive de la charge, Dans le mode de réalisation préféré, ce dispositifde décharge est un tube à décharge luminescente à atmosphère gazeuse (un tube contenant une atmosphère de néon, par exemple),
La brusque impulsion de courant qui apparaît lors de la décharge du condensateur ost appliquée à un circuit de faible impédance d'entrée,par exemple à l'électrode de commande d'un transistor, et cotte impulsion est d'une amplitude suffisante pour actionner les circuits à transistors, Aussitôt que le niveau de la charge du condensateur tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée par suite de la décharge, la condition d'impédance élevée du dispositif sensible a la tension est reconsti- tuée, et le condensateur recommence à accumuler une charge constituant l'indication de la présence d'une flamme.
Par conséquent, dans l'é- vantualité de la présence d'une charge, les circuits du dispositif en question engendrent une série d'impulsions de courant suffisaient intenses, c'est-à-dire d'une amplitude suffisante pour actionner des circuits transistorises, chaque impulsion constitue un signal de sortie qui est appliqué à des circuits à tubes électroniques servant à réaliser une amplification permettant d'actionner un relais de flamme, et lorsqu'une telle amplification indique la présence d'une flamme, le relais de flamme reste continuellement dans l'état excite.
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L'invention permet donc de réaliser des circuits électron!- qui* utilisant des allants électroniques dit faible impédance d'entrée tels que des transistors pour coopérer avec un organe sensible à un flamme possédant des propriétés de redressement, afin d'aboutir à une indication sûre de la présence d'une flamme,
D'autres buts, particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture du complément de description qui suit et à l'examen du dessin ci-annexé,
lesquels compilent et dessin concer- nent différents modes de réalisation de l'invention choisis à titre d'exemple. non limitatifs et sont, bien entendu, donnas surtout à titre d'indication.
La fig.l de ce dessin, est le schéma d'un premier mode de réalisation de circuits pour la surveillance d'une combustion éta- blis conformément à l'invention.
La fig.2, enfin, est le schéma d'un deuxième mode de réali- sation de circuits pour la surveillance d'une combustion établis conformément à l'invention.
L'ensemble de circuits que représente la fig.1 est agencé pour surveiller une flamme de gaz 12 émise par un brûleur 10 placé dans une chambra de combustion, Une électrode 14 disposée dans la fiant' me 12 est Connectée en circuit avec une résistance 16 et un condensa* tour 18 aux bornes du secondaire 20 d'un transformateur 22 élévateur de tension possédant un primaire 24 auquel est appliqué un signal alternatif sous 115 volts. Une borne du secondaire du transformateur 22 est mise à la terre comme le brûleur à gaz 10,
et l'autre borne est & une tension d'environ 300 volt. de telle sorte qu'une haute tension se trouve appliquée aux circuits de l'électrode à flamme, (Un autre type d'organe sensible à la flamme attectant la forme d'un. cellule photo-électrique 26 peut être connecté aux bornes du secon- daira 20 du transformateur pour percevoir la flamme 12).
Par suite des caractéristiques qui apparentent à un redres. saur ces types d'organes @nsibles à une flamme, un petit courant con- tinu passera dans la circuit de l'organe sensible lorsque celui-ci
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est exposa a une tltlrll.l1tU, et ce courut charge progressivetaent le con- densateur 18.
Aux bornes de ce condensateur 18 ne trouve connecte un circuit de décharge comportant un tube 30 à décharge luminescente
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qui fonctionne lorsque le niveau de la charge appliquée au condensa-
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ter 18 atteint une valeur de potentiel correspondant au potentiel 4'lmorçc. du tube , décharge 30 afin de prélever une portion de la charge aCt::\JJ:1ul(e sur la condensateur en faisant passer le courant au travers de l'impédance abaissée du circuit de décharge luminescen- ta lorsque 14 tube a décharge luminescente se trouve dans son état ionisa La charge du condensateur se trouve diminuée jusqu'à ce que son potentiel tombe jusqu'au potentiel de dds1onisat1on du tube b décharge luminescente;
du ce moment, le tube 30 repasse dans son état de grande impedancop et le courant conte de passer dans le circuit da décharge. lie primaire 3 d'un transformateur 3, est connecta dans le circuit do décharge aux bORtes du oond.n;:1tcr 13 et un .r1. avec le tube 30 A décharge I=inancente. Un condensateur 36 est contiocté aux bornes de ce primaire, Ce condensateur modifie la largeur de 1 '1mpul- sion de courant qui se trouve appliquée au primaire 32 et 11 forme .aussi un circuit oscillant amorti avec l'inductance du primaire 32 il* telle façon qu'une 1r1. d':1mpull11onl et trouvent engendrées à
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;Partir de l'impulsion initiale.
Les impulsions multiples produites
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ainsi lors de l'tmoroage du tube à décharge luminescente 30 sont ,61*ctromalpietîquement induites dans le secondaire 38 du transforma- teur 3, ut la série d'impulsions de tension résultantes est appliqua 1 un aMplificateur a. transistors que l'on a représente comme compor- tant trois4tageo.Le tranf'ormattU1' 34 est abaisseur de tension et tour
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nit donc une impédance de sortie plus basse afin de mieux s'adapter
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à 1tmpdxuaa des circuits p11t1Qatour.. transistors.
Le premier 'Stage utilise un transistor SM qui est connecté en configuration 4!'maetteur commun, et l'impull1on amplifiée est appliquée t partir (lu collecteur 46 d'un transistor 40 à la base 48 du transistor PNP 42 du deuxième étage, te transistor 42 est connecte en configuration
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à charge d'émetteur et applique un signal d'impulsion à la base 50 du transistor PNP de troisième étage 44 qui à son tour produit une impulsion Inversée à son collecteur 52.
Le circuit collecteur du transistor 44 est connecté en série avec la bobine 54 d'un relais possédant des contacts pour commander un circuit fournissant une indication à propos de l'existence d'une flamme dans la zone de combustion surveillée, On condensateur 56 sert à produire un déclen- chement lent du relais, Les circuits amplificateurs sont alimentés à partir d'une source convenable de courant continu (de l'ordre de 20 volts) connectée aux bornes 58.
La Fig.2 représente un autre mode de réalisation de l'inven- tion. Dans cet en-tnble de circuits, il est prévu un agencement ana- logue en ce qui concerne une électrode à flambe 60 disposée dans une flamme 62 engendrée par la combustion d'un combustible amené 1 une buse de combustion 64. ici encore, comme l'indique une connexion en pointillé, on peut utiliser dans le circuit une cellule photo-élec- trique 66 à la place de l'électrode 60 comme organe sensible à la flemme.
L'électrode 60 est excitée à partir d'un transformateur 70 élévateur de tension possédant un secondaire 72 dont une borne est mise à la terre par connexion avec la buse 64, dont une borne haute tension (300 volts) est connectée à une ligne 80, et dont une borne 74 de prise intermédiaire fournit un signal de 21 volts qui est re- dressé par une diode 76 et égalisé par un condensateur 78 pour consti. tuer une tension continue d'alimentation sur une ligne 79. On conden- sateur 82 et une résistance 84 sont connectas entre la ligne de haute tension 80 et l'électrode de flamme 60.
Une deuxième résistance 86 a sa première borne connectée à la jonction entre le condensateur 82 et la résistance 84 et sa deuxième borne connectés à un circuit d'ac- cumulation de charge comportant un condensateur 88 et un tube lumines- cent au néon 90. Le condensateur 88 et le tube au néon 90 sont comte- tés à un réseau série de résistances 96 et 98 connecté entre la ligne 79 et la base 92 d'un transistor 94.
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ta fonctionnement, le transistor 94 se trouve normalement dans son état conducteur lorsque sa base 92 reçoit un courant sur- fixant au travers des résistances 96 et 98 pour saturer son circuit
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iilttlut-ool1.otlur.
Lorsque l'électrode de flemme 60 perçoit une tlaA\', une faible eomposante, de courent continu passe au travers de la résistance 84 et de 1. réslstanoe 86 pour charger le mdensa- tour os ce courant est de très faible intensité, mail il est suffisant pour charger progressivement le condensateur 88 \ucu'l une tension négative suffisant pour provoquer l'amorçage du tube 90 dans un état ionisé,, Lorsque ceci sa produit, la faible impédance résultants du tube 90 fait tomber la tension sur la base 92 du tran-
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siotor 94 et permet au condensateur 88 de st décharge? rapidement au travers du tube 90 et d'appliquer une impulsion de courant à la base 92 du transistor 94.
cette impulsion de courant rend non-conducteur le circuit émetteur-collecteur du transistor et produit une transition de tension au collecteur 99. Aussitôt que le condensateur 88 s'est déchargé jusque une tension intérieure 1 la tension d'entretien d'ionisation nécessaire pour que le tube au néon 90 soit. conducteur,
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oe tube revient à son état de haute impédance,de telle sprtt que le condensateur 88 recommence à se recharger avec le courant redressé fourni par l'organe sensible à la flamme.
Dans un mode de réalisation préféré de cet ensemble de cir-
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cuits, la résistance 86 possède une valeur de 5p6 mégohms et sort à régler l'allure de charge du condensateur 88 de Manière qu'il faille un nombre substantiel de demi-périodes du courant redressé engendré
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par l'électrode de flamme 60 pour charger le condensateur 88 jusqu'a la tension d'amorçage du tube 90, et de manière à minimiser la valeur de la charge reçue par le condensateur 88 en l'absence d'une flamme par suite d'impulsions aléatoires qui peuvent être provoquées par un
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contact intermittent entre la tlge à flamme et la terre.psr exemple,, Toutefois,
la valeur de la résistance en série désirable est si élevé que l'effet de capacité répartie entre les conducteurs de la tige à flamme et la terre empêcherait l'application de toute tension apprit-
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eiablt k la tige' flamme 60.
Pour apporter un remède à cet état de choses$ on utilise un condensateur 82 (de 0" miarofarad) oon301ntt. ment avec une résistance 84 (de 1,5 m'goh1l) servant à permettre une charge suffisamment rapide de la capacité repartie, Ainsi, les 1'.'1'- tances 84 et 16 ..."o1t. au condensateur 02 fonctionnement confia* ttl1ltnt avec un condensateur 88 A la maniât d'un.
filtre pour permet- trt à une charge en courent continu de e'aeotmuleï' suri le condensa- teur 88 pendant qu'un signal en courant alternatif est appliqué en- tre la tige à flamme 60 et la terre,
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L'naemble des circuits comportant les transistors gaz, et 100 fonctionne à la façon d'un multivibrateur mono table. Ainsi qu'on
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li indiqué ci-dessus, dans l'état stable le transistor 94 est con- ductourp main lorsque le tube à gaz 90 s'amorce ce transistor 94 est rapidement commuté dans son état non-conductouré Cet état non-condue- teur ouboistejusquoâ ce qu'un condensateur 112 et soit déchargé (principalement dans une résistance 10')1 et à ce moment la tension sur la base 92 s'est relevée jusqu'au point où le transistor 94 de- vient à nouveau conducteur,
(On choisit comme période du multivibra.. leur un laps de temps d'une durée inférieure au temps nécessaire pour charger le condensateur 88 afin de garantir que le tube. gaz 90 ne ,sera pas ionisa pendant la période de l'impulsion de sortit du multi- vibrateur),
Initialement, en l'absence d'une tension appliquée sur un condensateur 110,la base 122 d'un transistor 120 se trouve à un potentiel positif par rapport à l'émetteur 124 en raison de l'effet d'un réseau diviseur de tension constitué par des résistances 132,
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134 et 1'6.
Immédiatement après le brusque déclenchement du multi- vibrateur, la tension appliquée à la base 122 au travers de la résis- tance 106 devient négative par rapport au potentiel de l'émetteur 124, ce qui fait passer oe transistor 120 dans son état conducteur.
Un *on.
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denaateur lolo est charge aussi pendant la période de déclenchement du multivibrateur et sa charge est lentement dissipa principalement au travers des résistances 105 et 106, pendant le tamps où le multi-
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vibrateur est dans Ma état stable,. 06 qui Prolonge 10 t pt pendent lequel la imet 122 dueure négative par rapport. l'émetteur 1244 'Pendant le t po os la base 1?2 du transistor 120 4&t négatif t par rapport' l'6ft,tteul' 124$ et transistor 120 est conducteur et excite un relais de flamme 130 pour indiquas* que l'électrode à tlame 60 perçoit Une flamae. te condensateur 110 (qui comporte un parcours de ddoharga passant par les réalotences 105 et 106) et choisi d'un.
,valeur assez grande pour qu'il faille que la tlamme soit tb at< ptn- dnnt un laps de tamps pr4dtttm1nd de plusieurs secondes avant de permettre la d4sexoltat4on du relais, Cet *g<NO<m<nt permet donc de constituer un oireuit de sur- vaillance de combustion percevant une flamme qui utilise un typtborline sensible à redressement par flamme produisant piriodiquoment une impulsion de sorti , laquelle Impulsion de sortie produit' son tour un signal intermédiaire d'empli1:Ud..t de durée fixes et indd. pendantes des caractéristiques de l'impulsion Initiale,, De cette manière, les exigences en ce qui concerne l'lIIpu1l1on lent:l..ont ain:1m81.... il suffit que cette énergie soit suffisante pour d4alm- cher le multivïbrateur.
L'n.rI1. nécessaire pour maintenir la fêlait
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de flemme dans son état excité est fourni par les circuits constituant
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la Nulti't.brtteu?. Il est prévu en outre un circuit 4'aooua'&l18t1on permettant le retour au repos du w1UY1brat.ur avant que survienne l'impulsion d'entrée suivante, sans nécessiter une désexofcation Jeu
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relais de flamme.
On peut donc constater que l'invention permet de réaliser un ensemble de circuits pour la surveillance d'une flamme utilisant
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un organe sensible à une tlt11U\l possédant des cartotdrist4quoo de redressement et couplé à des circuits de oo#rrumde .. faible tJap4ano.
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d'entre* utilisant des éléments de circuit à état solide pouf fournir une Indication de la présence ou de l'absence d'un. flan* dans la zone surveillée. Bien que l'on ait représenté et décrit deux modes de réalisation de l'invention, l'homme de l'art pourra facilement
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imaginer d'outrés variantes sans s'écarter pour autant de la portés de l'invention.
Par exemple, le circuit de commande. transistors #44-
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peut être connecta avec refermée a l'émetteur plutôt qu'au colloo- tour du premier transistor. On peut aussi utiliser des dispositifs de commande tels que des commutateurs ou des redresseurs commandés
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au silicium pour répondre au signal d'indication de flamme, te oon- donsatour d'accumulation de la charge est chargé jusque dans le voi- sinage de la tension d 'amorçage du dispositif .enI1bl, . la tension
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improvements brought to the device 9 for the monitoring of uni combustion or auto conditions thanks to the use of a sensitive member having rectifying properties. the invention relates to circuits * for monitoring the conditions; in particular for monitoring combustion and more particularly it relates to circuits using sensitive members having rectifying properties.
Certain types of flame detection devices use the property of a flame to act as a straightener to detect its presence. The "flame rod" is a device which takes advantage of this property, a related type of detector is the photocell which also has rectifying properties.
In these two cases, a weak rectified current is produced in the presence of a flame, and this rectified current is used in a conventional manner to charge a capacitor whose
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charge is then perceived and indicates the presence of a flame.
Due to the low value of the charge which can draw generated by sensitive elements of and kind for its accumulation by means of capacitors, it has been found necessary to use a detection device having a high impedance of 'input so that the detection device does not draw from the capacitor more current than the flame-sensitive member having the properties of a rectifier and the circuits associated with it brings to this capacitor.
The control electrode of a vacuum tube has previously been the only practical device used to detect the presence of this charge on the capacitor. However, since vacuum tubes have a relatively short service life compared to that of solid state circuit elements, it is of great interest to develop a device for detecting the small intensities of current produced. by rectifier-type flame-sensitive components for use in association with such solid-state circuit elements,
An object of the invention is to produce an air-cooker assembly.
improvement allowing the use of a device sensitive to a flame of the rectifier type with detection circuits comprising solid state circuit elements,
Another object of the invention is to provide an improved set of flame sensing circuits comprising a device sensitive to a flame of the rectifier type and reading circuits using solid state circuit elements.
Yet another object of the invention is to provide an improved circuitry for coupling a high impedance flame sense circuit into a detection and indication circuit having a low input impedance.
According to the invention, a device is used for monitoring combustion, comprising a member sensitive to a flame having rectifying properties. This sensitive organ can be a flame electrode placed in the cab itself and,
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Since the flame conducts an electric current better in the direction towards the earth than in the direction affixed, a rectified Gourant is produced.
A further suitable type of flame sensitive organ is a photoelectric cell which also has similar asymmetric conductivity characteristics in response to radiation from a flame.
High voltage is applied to either of these typical sensitive organs. and, in response to the perception of a flame, a rectified current is produced which is applied to a capacitor to accumulate therein in the form of a charge constituting the indication of the presence of a flame, Aux terminals of this capacitor, a discharge circuit is connected comprising a device sensitive to the voltage which causes the discharge of the capacitor when a predetermined voltage level is reached as a result of the progressive accumulation of the charge. preferred embodiment, this discharge device is a gas-filled glow discharge tube (a tube containing a neon atmosphere, for example),
The sudden current pulse which appears during the discharge of the ost capacitor applied to a circuit of low input impedance, for example to the control electrode of a transistor, and this pulse is of sufficient amplitude to actuate the transistor circuits, As soon as the capacitor's charge level drops below a predetermined value as a result of the discharge, the high impedance condition of the voltage-sensitive device is restored, and the capacitor starts up again. accumulate a charge constituting the indication of the presence of a flame.
Consequently, in the event of the presence of a load, the circuits of the device in question generate a series of current pulses sufficiently intense, that is to say of sufficient amplitude to actuate circuits. transistorized, each pulse constitutes an output signal which is applied to electronic tube circuits serving to achieve an amplification allowing to actuate a flame relay, and when such an amplification indicates the presence of a flame, the flame relay continuously remains in the excited state.
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The invention therefore makes it possible to produce electron circuits! - which * using so-called low input impedance electronic paths such as transistors to cooperate with a member sensitive to a flame having rectifying properties, in order to obtain an indication sure of the presence of a flame,
Other objects, features and advantages of the invention will become apparent on reading the additional description which follows and on examining the accompanying drawing,
which compile and drawing relate to different embodiments of the invention chosen by way of example. non-limiting and are, of course, given mainly by way of indication.
FIG. 1 of this drawing is the diagram of a first embodiment of circuits for monitoring a combustion established in accordance with the invention.
FIG. 2, finally, is the diagram of a second embodiment of circuits for monitoring combustion established in accordance with the invention.
The set of circuits shown in fig. 1 is arranged to monitor a gas flame 12 emitted by a burner 10 placed in a combustion chamber, An electrode 14 disposed in the fiant 'me 12 is connected in circuit with a resistor 16 and a turn capacitor 18 across the secondary 20 of a step-up transformer 22 having a primary 24 to which an AC signal at 115 volts is applied. One terminal of the secondary of transformer 22 is earthed like gas burner 10,
and the other terminal is at a voltage of about 300 volts. so that a high voltage is applied to the circuits of the flame electrode, (Another type of flame sensitive member affecting the shape of a photocell 26 may be connected to the terminals of the secon - daira 20 of the transformer to perceive the flame 12).
As a result of the characteristics that relate to a rectifier. Knowing these types of organs sensitive to a flame, a small continuous current will flow through the circuit of the sensitive organ when it is
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is exposed to a tltlrll.l1tU, and this progressively charges the capacitor 18.
To the terminals of this capacitor 18 is not found connected a discharge circuit comprising a tube 30 with glow discharge
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which operates when the level of charge applied to the condenser
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ter 18 reaches a potential value corresponding to the potential 4′lmorçc. tube, discharge 30 in order to take a portion of the charge aCt :: \ JJ: 1ul (e on the capacitor by passing the current through the lowered impedance of the glow discharge circuit when 14 glow discharge tube is in its ionized state The charge of the capacitor is reduced until its potential drops to the dds1onisat1on potential of the tube b glow discharge;
from this moment, the tube 30 returns to its state of high impedance and the current continues to flow into the discharge circuit. primary link 3 of a transformer 3, is connected in the discharge circuit to the oond.n; terminals: 1tcr 13 and a .r1. with the 30 A tube discharge I = inancente. A capacitor 36 is contiocted to the terminals of this primary. This capacitor modifies the width of the current pulse which is applied to the primary 32 and 11 also forms a damped oscillating circuit with the inductance of the primary 32. way that a 1r1. d ': 1mpull11onl and found spawned at
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; Start from the initial impulse.
Multiple pulses produced
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thus during the rotation of the glow discharge tube 30 are thermally induced in the secondary 38 of the transformer 3, and the resulting series of voltage pulses are applied to an amplifier a. transistors which we have represented as comprising three stages. The tranf'ormattU1 '34 is voltage step-down and turn
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therefore nit a lower output impedance in order to better adapt
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at 1tmpdxuaa p11t1Qatour circuits .. transistors.
The first stage uses an SM transistor which is connected in configuration 4 to the common transmitter, and the amplified pulse is applied from (the collector 46 of a transistor 40 to the base 48 of the PNP transistor 42 of the second stage, eg. transistor 42 is connected in configuration
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emitter load and applies a pulse signal to base 50 of third stage PNP transistor 44 which in turn produces an Inverted pulse at its collector 52.
The collector circuit of transistor 44 is connected in series with the coil 54 of a relay having contacts to control a circuit providing an indication of the existence of a flame in the monitored combustion zone. Capacitor 56 is used for produce a slow release of the relay. The amplifier circuits are supplied from a suitable source of direct current (of the order of 20 volts) connected to terminals 58.
Fig.2 shows another embodiment of the invention. In this set of circuits there is provided an analogous arrangement with respect to a flame electrode 60 disposed in a flame 62 generated by the combustion of fuel supplied to a combustion nozzle 64. Here again, as a dotted connection indicates it, a photoelectric cell 66 can be used in the circuit instead of the electrode 60 as a member sensitive to the flemma.
The electrode 60 is excited from a step-up transformer 70 having a secondary 72, one terminal of which is grounded by connection with the nozzle 64, of which a high voltage terminal (300 volts) is connected to a line 80 , and of which an intermediate tap terminal 74 provides a 21 volt signal which is rectified by a diode 76 and equalized by a capacitor 78 for consti. Kill a DC supply voltage on line 79. Capacitor 82 and resistor 84 are connected between high voltage line 80 and flame electrode 60.
A second resistor 86 has its first terminal connected to the junction between capacitor 82 and resistor 84 and its second terminal connected to a charge accumulation circuit comprising a capacitor 88 and a neon light tube 90. The second resistor 86 has its first terminal connected to the junction between capacitor 82 and resistor 84. capacitor 88 and neon tube 90 are counted to a series network of resistors 96 and 98 connected between line 79 and base 92 of transistor 94.
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During operation, transistor 94 is normally in its conductive state when its base 92 receives a sur-fixing current through resistors 96 and 98 to saturate its circuit.
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iilttlut-ool1.otlur.
When the laziness electrode 60 perceives a tlaA \ ', a weak component, of continuous current passes through resistor 84 and 1. reslstanoe 86 to charge the mdensa- tower os this current is of very low intensity, but it is sufficient to gradually charge the capacitor 88 \ ucu'l a negative voltage sufficient to cause the ignition of the tube 90 in an ionized state ,, When this occurs, the resulting low impedance of the tube 90 drops the voltage on the base 92 of the trans-
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siotor 94 and allows capacitor 88 to discharge st? rapidly through tube 90 and apply a current pulse to base 92 of transistor 94.
this current pulse renders the emitter-collector circuit of the transistor non-conductive and produces a voltage transition at the collector 99. As soon as the capacitor 88 has discharged to an internal voltage 1 the ionization hold voltage necessary for that the neon tube 90 either. driver,
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The tube returns to its high impedance state, so that the capacitor 88 begins to recharge again with the rectified current supplied by the flame sensitive member.
In a preferred embodiment of this set of cir-
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fired, the resistor 86 has a value of 5p6 megohms and comes out to adjust the charge rate of the capacitor 88 so that a substantial number of half-periods of the rectified current generated is required.
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by the flame electrode 60 to charge the capacitor 88 up to the ignition voltage of the tube 90, and so as to minimize the value of the charge received by the capacitor 88 in the absence of a flame as a result of 'random pulses that can be caused by a
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intermittent contact between the flame switch and the earth.psr example ,, However,
the value of the desirable series resistance is so high that the effect of capacitance distributed between the conductors of the flame rod and the earth would prevent the application of any learned voltage.
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eiablt k the rod 'flame 60.
To remedy this state of affairs, we use a capacitor 82 (of 0 "miarofarad) oon301ntt. Ment with a resistor 84 (of 1.5 mgoh1l) serving to allow a sufficiently rapid charge of the distributed capacitor, thus , the 1 '.' 1'- Tances 84 and 16 ... "o1t. to the capacitor 02 operation entrusted * ttl1ltnt with a capacitor 88 To the handling of a.
filter to allow a continuous current load of e'aeotmuleï 'on capacitor 88 while an ac signal is applied between flame rod 60 and earth,
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The set of circuits comprising the gas transistors, and 100 operate in the manner of a single table multivibrator. As we
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As indicated above, in the steady state the transistor 94 is on hand when the gas tube 90 fires this transistor 94 is quickly switched to its non-conducting state This non-conducting state or boist until 'a capacitor 112 and is discharged (mainly in a resistor 10') 1 and at this time the voltage on base 92 has risen to the point where transistor 94 becomes conductive again,
(We choose as the period of the multivibra .. their period of time less than the time necessary to charge the capacitor 88 in order to guarantee that the gas tube 90 will not be ionized during the period of the output pulse. multi-vibrator),
Initially, in the absence of a voltage applied to a capacitor 110, the base 122 of a transistor 120 is at a positive potential with respect to the emitter 124 due to the effect of a voltage divider network. constituted by resistors 132,
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134 and 1'6.
Immediately after the multi-vibrator is suddenly triggered, the voltage applied to base 122 across resistor 106 becomes negative with respect to the potential of emitter 124, causing transistor 120 to go into its conductive state.
One * on.
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denaateur lolo is also charged during the tripping period of the multivibrator and its charge is slowly dissipated mainly through resistors 105 and 106, during the tamps where the multi-
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vibrator is in My stable state ,. 06 which prolongs 10 t pt during which the imet 122 duration negative compared. the emitter 1244 'During the t po os the base 1? 2 of the transistor 120 4 & t negative t with respect to the' 6ft, tteul '124 $ and transistor 120 is conducting and energizes a flame relay 130 to indicate * that the blade electrode 60 perceives a flame. the capacitor 110 (which comprises a ddoharga path passing through the realotences 105 and 106) and chosen from one.
, value large enough so that the tlamme must be tb at <ptn- dnnt a lapse of pr4dtttm1nd buffers of several seconds before allowing the de-sexation of the relay, This * g <NO <m <nt therefore makes it possible to constitute an evening A flame sensing combustion supervisor utilizing a sensitive flame rectification typtborline producing an output pulse periodically, which output pulse in turn produces an intermediate fill signal: Ud..t of fixed duration and indd. dangling from the characteristics of the Initial impulse ,, In this way, the requirements with regard to the slow pumping: 1 ... are thus: 1m81 .... it suffices that this energy is sufficient to calm the multivibrator.
L'n.rI1. necessary to maintain the crack
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of laziness in its excited state is provided by the circuits constituting
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the Nulti't.brtteu ?. A 4'aooua '& l18t1on circuit is also provided allowing the w1UY1brat.ur to return to rest before the next input impulse occurs, without requiring deexofcation.
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torch relay.
It can therefore be seen that the invention makes it possible to produce a set of circuits for monitoring a flame using
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an organ sensitive to a tlt11U \ l possessing rectifying cartotdrist4quoo and coupled to circuits of oo # rrumde .. low tJap4ano.
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of * using solid state circuit elements to provide an indication of the presence or absence of one. flan * in the supervised area. Although two embodiments of the invention have been shown and described, those skilled in the art will easily be able to
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imagine other variations without departing from the scope of the invention.
For example, the control circuit. transistors # 44-
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can be connected with closed to the emitter rather than to the collector of the first transistor. It is also possible to use control devices such as switches or controlled rectifiers.
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to the silicon to respond to the flame indication signal, the charge build-up wave is charged to the vicinity of the ignition voltage of the device .enI1bl,. voltage