CN106090995A - 一种智能型火焰检测装置 - Google Patents

Abstract

一种智能型火焰检测装置，涉及燃烧器技术领域，所解决的是降低故障率及制造成本的技术问题。该装置包括主控制器、副控制器、硅光电二极管、有火开关量接口件、无火开关量接口件、模拟量接口件；所述主控制器与副控制器通过SPI总线互联，硅光电二极管的阳极依次经一对数放大器、一电流电压转换模块、一滤波电路、一模数转换器接到主控制器及副控制器的火检信号采集端口；主控制器的第一检测信号输出端口依次经一光电隔离器、一数模转换器接到模拟量接口件，主控制器的第二检测信号输出端口经一继电器接到有火开关量接口件，主控制器的第三检测信号输出端口经一继电器接到无火开关量接口件。本发明提供的装置，适用燃烧器的火焰检测。

Description

一种智能型火焰检测装置

技术领域

本发明涉及燃烧器技术，特别是涉及一种智能型火焰检测装置的技术。

背景技术

电站和工业锅炉在单火焰或者多火焰燃烧时，都要对燃烧火焰进行高安全性的监测，当火焰熄灭的时候，“火焰熄灭”的控制要立刻执行。

火焰检测设备是火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）中的关键设备，它的作用贯穿于从锅炉启动至满负荷运行的全过程，用于判定全炉膛内或单元燃烧器火焰的建立/熄灭或有火与无火，当发生全炉膛灭火或单元燃烧器熄火时，火焰检测设备触点准确动作发出报警，依靠FSSS系统连锁功能，停止相应给粉机、磨煤机、燃油总阀或一次风机等的运行，防止炉膛内积聚燃料，异常情况被点燃引起锅炉爆炸恶性事故的发生，因此设备性能即设备运行的可靠性与检测的准确性直接关系到机组的运行安全与稳定性。

目前通常一个燃烧器配备一路火焰监测器，存在单点故障，会发生由于火检错误造成锅炉停炉的严重事故；如果配备多个火焰监测器又会造成成本的增加、热工系统的复杂性增加，维护和管理难度的增加。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种故障率低，且制造成本低廉的智能型火焰检测装置。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种智能型火焰检测装置，其特征在于：包括主控制器、副控制器、硅光电二极管、对数放大器、电流电压转换模块、滤波电路、模数转换器、光电隔离器、数模转换器、有火开关量接口件、无火开关量接口件、模拟量接口件；

所述主控制器与副控制器通过SPI总线互联，主控制器、副控制器都设有火检信号采集端口，主控制器设有第一检测信号输出端口、第二检测信号输出端口、第三检测信号输出端口；

所述硅光电二极管的阴极接地，硅光电二极管的阳极依次经对数放大器、电流电压转换模块、滤波电路、模数转换器接到主控制器及副控制器的火检信号采集端口；

所述主控制器的第一检测信号输出端口依次经光电隔离器、数模转换器接到模拟量接口件，主控制器的第二检测信号输出端口经一继电器接到有火开关量接口件，主控制器的第三检测信号输出端口经一继电器接到无火开关量接口件。

本发明提供的智能型火焰检测装置，利用硅光电二极管采集火焰信号，并采用对数放大方式保证了火焰信号的稳定，并且主控制器及副控制器之间可以相互检测，能确保得到正确的检测结果，具有故障率低的特点，且制造成本也较低。

附图说明

图1是本发明实施例的智能型火焰检测装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系。

如图1所示，本发明实施例所提供的一种智能型火焰检测装置，其特征在于：包括主控制器U1、副控制器U2、硅光电二极管D1、对数放大器A1、电流电压转换模块U3、滤波电路U4、模数转换器U5、光电隔离器U6、数模转换器U7、有火开关量接口件T2、无火开关量接口件T3、模拟量接口件T1；

所述主控制器U1与副控制器U2通过SPI总线互联，主控制器U1、副控制器U2都设有火检信号采集端口，主控制器U1设有第一检测信号输出端口、第二检测信号输出端口、第三检测信号输出端口；

所述硅光电二极管D1的阴极接地，硅光电二极管D1的阳极依次经对数放大器A1、电流电压转换模块U3、滤波电路U4、模数转换器U5接到主控制器U1及副控制器U2的火检信号采集端口；

所述主控制器U1的第一检测信号输出端口依次经光电隔离器U6、数模转换器U7接到模拟量接口件T1，主控制器U1的第二检测信号输出端口经一继电器J1接到有火开关量接口件T2，主控制器U1的第三检测信号输出端口经一继电器J2接到无火开关量接口件T3。

本发明实施例的工作原理如下：

将硅光电二极管安置在燃烧器的初始燃烧区周边，当燃烧器产生火焰时，火焰发出的光线照射到硅光电二极管，由硅光电二极管将光信号转换为电信号，电信号的强度与火焰发出的光线强度成正比，硅光电二极管产生的电信号经对数放大器放大后变为稳定的0～2mA的电流信号，采用对数放大方式即保证火焰亮度与信号强度的线性增益关系，又防止了电流信号饱和的发生，对数放大器输出的电流信号先由电流电压转换模块转换为电压信号，再经滤波电路进行滤波处理，然后再由模数转换器转换为数字信号后输入主控制器及副控制器；

主控制器及副控制器分别对来自模数转换器的数字信号进行检测，检测出该数字信号的强度及频率，该数字信号的强度代表火焰的亮度，该数字信号的频率则代表火焰的脉动或闪烁频率；当检测到的强度实时值与频率实时值均高于预先设定的强度阈值和频率阈值时，主控制器从第二检测信号输出端口输出有火开关量信号，反之则主控制器从第三检测信号输出端口输出无火开关量信号；主控制器及副控制器之间采用SPI通信协议进行通信，两者间相互检测，使装置运行更加可靠。

Claims (1)

1.一种智能型火焰检测装置，其特征在于：包括主控制器、副控制器、硅光电二极管、对数放大器、电流电压转换模块、滤波电路、模数转换器、光电隔离器、数模转换器、有火开关量接口件、无火开关量接口件、模拟量接口件；

所述主控制器与副控制器通过SPI总线互联，主控制器、副控制器都设有火检信号采集端口，主控制器设有第一检测信号输出端口、第二检测信号输出端口、第三检测信号输出端口；

所述硅光电二极管的阴极接地，硅光电二极管的阳极依次经对数放大器、电流电压转换模块、滤波电路、模数转换器接到主控制器及副控制器的火检信号采集端口；

所述主控制器的第一检测信号输出端口依次经光电隔离器、数模转换器接到模拟量接口件，主控制器的第二检测信号输出端口经一继电器接到有火开关量接口件，主控制器的第三检测信号输出端口经一继电器接到无火开关量接口件。