CN101887622A - 带双重自检的紫外线火焰探测器 - Google Patents

带双重自检的紫外线火焰探测器 Download PDF

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程建国
徐世龙
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Abstract

一种带双重自检的紫外线火焰探测器，它包括探测器外壳、紫外线光电管、MCU微处理器、火焰信号检测电路、电源转换电路、灵敏度设定电路、接口电路；它还包括设在紫外线光电管附近的紫外线发光管、由MCU微处理器控制的驱动紫外线发光管的紫外光源驱动电路、设在火焰检测口附近的带电磁线圈的快门装置，由MCU微处理器控制的驱动快门装置的快门电磁铁驱动电路。本发明实现了火焰探测器的定时自检功能，保证探测器在正常无故障状态下工作，消除了火焰信号误报的可能性，实现了火焰信号的连续可靠检测。

Description

带双重自检的紫外线火焰探测器
技术领域
本发明涉及一种火焰探测器。
背景技术
火焰检测广泛应用于工业领域内的安全防护及燃烧控制、安防领域内的火灾报警、森林防火等。检测火焰的方法很多，如温度检测、紫外线检测、红外线检测，可见光检测和离子检测等。由于各种燃料燃烧时的火焰所发出的紫外线都很强，且一旦火焰熄灭，紫外线立即消失。因此使用紫外线进行火焰探测更为可靠，且具有高灵敏度、高输出、高响应速度和应用线路简单等特点。且不受阳光、灯光和红外线(赤热炉壁辐射)的影响。紫外线火焰检测的关键元件是紫外线光电管，紫外线光电管的典型工作寿命为10000小时，现有的紫外线火焰探测器当工作到接近寿命末期阶段，输出的状态具有不确定性，如没有火焰的时候输出火焰信号，或有火焰时不输出火焰信号等。
发明内容
本发明的目的就是要解决以上问题，提供一种可以实行对火焰探测器定时自检，能保证火焰探测器长期工作可靠性的带双重自检的紫外线火焰探测器。
本发明的技术方案是这样实现的：一种带双重自检的紫外线火焰探测器，它包括开有火焰检测口的探测器外壳11、位于壳内正对火焰检测口的紫外线光电管2、MCU微处理器8、将紫外线光电管2接受到的信号处理后送到MCU微处理器8的紫外线火焰信号检测电路6、给各部分电路供电的电源转换电路10、微处理器进行火焰检测的灵敏度设定电路7、将MCU微处理器的火焰信号故障信号输出到外部以及与外设进行通讯的接口电路9；其特点是：它还包括设在紫外线光电管2附近的紫外线发光管3、由MCU微处理器8控制的驱动紫外线发光管3的紫外光源驱动电路、设在火焰检测口13附近的带电磁线圈的快门装置1，由MCU微处理器8控制的驱动快门装置的快门电磁铁驱动电路4。
本发明在紫外线光电管前，加装了一电磁铁快门，此快门在电磁线圈通电时，遮住外部火焰探测光路，对火焰探测器进行自检；当电磁线圈断电时，快门打开，使紫外线光电管能够检测到火焰发出的紫外线，进入正常检测状态。本发明实现了火焰探测器的定时自检功能，保证探测器在正常无故障状态下工作，消除了火焰信号误报的可能性，实现了火焰信号的连续可靠检测。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明自检时工作原理方框图。
图2是本发明正常检测时的工作原理方框图。
图中1-带电磁线圈的快门装置 2-紫外线光电管 3-紫外线发光管 4-快门电磁铁驱动电路 5-紫外光源驱动电路 6-紫外线火焰信号检测电路 7-灵敏度设定电路 8-MCU微处理器 9-接口电路 10-电源转换电路 11-探测器外壳 12-被检测火焰 13-火焰检测口 a-电源输入端 b-通讯接口 c-火焰信号输出端 d-故障信号输出
具体实施方式
本发明在探测器通电后，首先检测输出正常的外部火焰信号，然后在设定的自检周期内进行自检，自检时一直输出刚才的外部火焰信号，自检正常后再进行正常的火焰检测，直到火焰检测周期结束自检时间再次到来时，进入下一个周期，再次进行自检和正常的火焰检测，周而复始一直工作下去。
从图1、图2可见：现在的探测器包括：开有火焰检测口的探测器外壳11、位于壳内正对火焰检测口的紫外线光电管2、MCU微处理器8、将紫外线光电管2接受到的信号处理后送到MCU微处理器8的紫外线火焰信号检测电路6、给各部分电路供电的电源转换电路10、微处理器进行火焰检测的灵敏度设定电路7、将MCU微处理器的火焰信号故障信号输出到外部以及与外设进行通讯的接口电路9。本发明是在现有的技术增加了自检电路：在靠近紫外线光电管2处设有紫外线发光管3，驱动紫外线发光管3的紫外光源驱动电路由MCU微处理器8控制，在火焰检测口13附近设有带电磁线圈的快门装置1，驱动快门装置的快门电磁铁驱动电路4也由MCU微处理器8控制，快门电磁铁驱动电路4、紫外光源驱动电路5、紫外线火焰信号检测电路6的工作电源都由电源转换电路10提供。
自检时，关闭带电磁线圈的快门装置1的快门遮挡外部火焰产生的紫外线，保证无紫外线照射到紫外线光电管6，先检查无火焰时的检测信号是否正确；再用紫外线发光管3来产生模拟火焰的紫外线，检查有火时的检测信号是否正确。自检时间在一秒钟之内，小于工业生产中要求的1秒的火焰失败反映时间。自检时保持外部火焰信号的输出维持不变，从而达到探测器连续输出正确的火焰信号。
以下对每个状态进行分析，以了解本发明的工作原理。
状态1：上电初始检测。当本探测器通电后，首先进入初始检测状态，快门电磁铁断电，快门打开，外部被检测的火焰12所产生的紫外线通过火焰检测口13照射到紫外线光电管2上，经过检测电路6及MCU微处理器8产生正确的火焰信号c，并通过接口电路9进行输出。当初始检测状态经过1秒时间，已经建立外部火焰信号后进行双重自检。
状态2：无火自检。自检时带电磁线圈的快门装置得电首先关闭火焰检测口13，遮挡外部被检测的火焰12所产生的紫外线，此时紫外线光电管2上没有紫外线照射，应该没有火焰信号输出。如果此时检测电路检测到火焰信号，表示紫外线光电管或其它相关部件工作异常，进入异常报警状态，探测器通过接口电路9输出故障信号d。如果检测电路没有检测到火焰信号，表示紫外线光电管2无火焰时输出信号正常，进入有火自检状态。
状态3：有火自检。点亮紫外线发光管3产生模拟火焰的紫外线，此时紫外线光电管2上有紫外线照射，应该产生火焰信号。如果此时检测电路没有检测到火焰信号，表示紫外线光电管或其它相关部件工作异常，进入异常报警状态，探测器输出故障信号d。如果此时检测电路检测到火焰信号，表示紫外线光电管及其它相关部件工作正常，自检结束。
整个双重自检包括无火自检和有火自检，时间在一秒时间内，在自检期间，探测器保持原先检测外部火焰信号的输出不变，保证火焰检测信号的连续输出。自检期间电磁铁状态和紫外线发光管的状态参见图1所示。
状态4：正常检测。自检结束后，进入正常检测状态。关闭紫外线发光管3，打开快门，外部火焰所产生的紫外线照射到紫外线光电管2上，经过检测电路产生正确的火焰信号，并通过接口电路9进行输出。
自检周期可以设定为1个小时左右，在自检之后，探测器一直维持在正常检测状态，当自检周期的时间到达时，即自检时间到，探测器进入状态2，进行下一次的自检。
在自检过程中，除能检查紫外线光电管的好坏之外，如果快门电磁铁、紫外线光电管、驱动电路、检测电路发生故障也会造成检测信号的异常，探测器都可以发出故障信号通知维护人员。

Claims (1)

1.一种带双重自检的紫外线火焰探测器，它包括开有火焰检测口的探测器外壳、位于壳内正对火焰检测口的紫外线光电管、MCU微处理器、将紫外线光电管接受到的信号处理后送到MCU微处理器的紫外线火焰信号检测电路、给各部分电路供电的电源转换电路、微处理器进行火焰检测的灵敏度设定电路、将MCU微处理器的火焰信号故障信号输出到外部以及与外设进行通讯的接口电路；其特征在于：它还包括设在紫外线光电管附近的紫外线发光管、由MCU微处理器控制的驱动紫外线发光管的紫外光源驱动电路、设在火焰检测口附近的带电磁线圈的快门装置，由MCU微处理器控制的驱动快门装置的快门电磁铁驱动电路。
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