CN110207817A - 一种光源传感器和监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光源传感器和监控系统，其具有一导光柱或导光管以及连接在导光柱或导光管一端的遮蔽罩，遮蔽罩的内壁上与导光柱或导光管连接位置的对应处设置有采集板，采集板上设有光敏元件通过对光源传感器和监控系统的设计，实现可直接应用于被监测设备内火焰状态的监测，且检测的功能不唯一，可以根据实际的需要检测火焰状态或火焰强度，便于安装又便于维护更换和升级。

Description

一种光源传感器和监控系统

技术领域

本发明涉及一种传感器，具体涉及一种光源传感器和监控系统。

背景技术

火焰监测器又称电眼，是指向控制装置发送“火焰存在”、“火焰熄灭”或者“中断信号”的一种装置，一般由传感器和控制器组成。在燃料剧烈燃烧的化学反应过程中，除释放出热能外，还伴随着紫外线、红外线、可见光、热辐射和声波等，这些能量是检测火焰存在与否的基础。市售的火焰传感器使用的大部分是红外式的监测传感器，这种传感器体积较大，电路结构复杂，成本高昂。传感器端也无固定的装配方式和导入光源传播结构，并且在高温条件下会丧失其基本功能。目前用于高温蒸汽节能清洗设备的火焰传感器通过对火焰光源的遮光封闭式传导结构，采光通道使用透光元件，并且采光通道需要保证一条直线将光源导入固定在结构末端光敏元件处，有效对光线进行识别进而判断锅炉内火焰燃烧状态，但在高温条件下无法直接使用。

火焰监测是工业炉自动控制中必须具备的检测手段之一。例如，通过监测烧嘴的火焰以保证烧嘴的开闭状态；监测可控气氛保护气排出口引燃烧嘴的火焰以保证炉子安全运行等。火焰检测的方法虽多，但应用到不同燃料或不同类型的锅炉燃烧器上，并非都能收到满意的效果，而火焰测量的可靠性和准确性又是锅炉安全运行和灭火保护的重要依据，所以如何准确探测燃烧器的火焰是一个值得仔细研究的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种光源传感器，通过对其结构设计和监控系统的设计，可在高温条件下能够正常工作，且检测的功能不唯一，同时采用了一体化的设计。具体的：

本发明提供一种光源传感器，其具有一导光柱或导光管以及连接在导光柱或导光管一端的遮蔽罩，遮蔽罩的内壁上与导光柱或导光管连接位置的对应处设置有采集板，采集板上设有光敏元件。

进一步可选地，导光柱或导光管远离遮蔽罩的一端形成一弯折结构。

进一步可选地，导管柱或导光管为非透明遮光反光材料。

进一步可选地，导管柱或导光管的长度大于10cm,小于等于25cm。

进一步可选地，遮光罩是用橡胶类阻燃材料或者钣金进行封装而成。

进一步可选地，采集板形成一防呆缺口或缺角来确保装配方向的正确性。

进一步可选地，光敏元件分布在采集板上形成阵列式布置，进一步地，光敏元件通过与采集板插装焊接。

本发明还提供了一种监控系统，监控系统具有上述所述任一项光源传感器。

进一步可选地，监控系统还包括透光镜，透光镜位于被监测装置的通光处，光源传感器的导光柱或导光管远离遮蔽罩的一端与透光镜密封连接。

进一步可选地，监控系统还包括电器连接线，所述电器连接线一端与所述光敏元件连接，另一端与主控制板连接。

进一步可选地，监控系统用于锅炉火焰监测。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中光源传感器的结构设计示意图；

图2是检测板示意图；

图3是导光管或导光柱与监测对象的安装结构示意图；

图中：

1-导光管或导光柱；2-遮蔽罩；3-采集板；4-螺母；5-管螺纹；6-透光镜；7-光敏元件，8-输出接口；9-缺口或缺角

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

实施例1：

为了更好的阐述本发明方案，本实施例提供一种光源传感器示例，具体如图1-2，其包括一导光柱或导光管1以及连接在导光柱或导光管1一端的遮蔽罩2，遮蔽罩2的内壁上与导光柱或导光管1连接位置的对应处设置有采集板3，采集板3上设有光敏元件7。

优选的，光敏元件7通过针座插装焊接在采集板1上。采集板1还安装有输出接口8，其位于光敏元件7的后方以输出光敏元件所采集的信息。

优选的，导光柱或导光管1远离遮蔽罩2的一端形成一弯折结构，优选的，弯折角度大于90°圆滑弯折，使监测距离变大，由此既可以保证光源有效传播，又具备一定支撑强度足以使光敏检测元件得以稳定固定，并增加光源传感器使用寿命。优选的，导管柱或导光管1为非透明遮光反光材料。导管柱或导光管1的长度优选大于10cm小于等于25cm。

优选的，遮光罩2是用橡胶类阻燃材料或者钣金进行封装而成，起到防水，防潮，防灰和抗击震动的作用。

优选的，采集板3形成一防呆缺口或缺角9来确保装配方向的正确性。其上设置的用于采集光源信息的光敏元件7在采集板1上形成阵列式布置，优选的，光源传感器通过该阵列式光敏元件7的一致性进行自检进而判断工作状态。

本实施案例的光源传感器，能在高温下正常工作，同时能有效的将光源传播传导至光敏元件处，同时光源传感器一体化的设计便于安装又便于维护更换和升级。

进一步指出的是：

本实施例中的光源传感器的光敏检测元件7可以安装多个进行同步检测以及自检。

本实施例中的导光管或导管柱1也可以采用铜管，特别适用于要求检测火焰需要具备一定的散热效果的条件下使用。

本实施例中的大于90°的圆滑的弯折角度虽然效果更好，但不是必须的，只要能实现光源的传播和支撑强度要求就可以是被允许的，本实施例采用弯折角度小于90°，并为了提升监测效果，光敏检测元件使用两个以上用于传感器自检。

实施例2：

为了更好的阐述本发明方案，本实施例提供一种应用于锅炉燃烧监测的监控系统实施例，监控系统具有上述所述任一项光源传感器如图1-3。

监控系统还包括透光镜6，透光镜6位于被监测装置的通光处，光源传感器的导光柱或导光管1远离遮蔽罩的一端与透光镜6密封连接。具体的如图3所示，透光镜6下面设有螺母4和管螺纹5，使用时，将管螺纹5插装在锅炉上并通过螺母4拧紧，之后再与锅炉盖焊接。为了实现信号传输及处理，监控系统还包括电器连接线，电器连接线一端与所述光敏元件7连接，另一端与主控制板连接。

本实施案例的监控系统，能够在高温下正常工作，应用于锅炉燃烧火焰的监测。通过光源传感器有效地将光源传至光敏元件7。光敏元件7监测光源后将信号传输至主控制板，主控制板通过信号传输线将信号传给一终端，优选的信号传输线使用带屏蔽的处理方式，具有防电磁干扰以及耐压耐热特性，更精确地通过监测光源的强弱来分析锅炉内燃烧情况。

优选的，本实施例中的监测系统，主控制板上设有分压电路，通过分压电路采集分压电阻上的电压得知锅炉内的燃烧情况。根据实际需求，通过使用主控制板分压电路的检测状态量监测锅炉内是否燃烧；通过使用主控制板分压电路的检测模拟量，监测锅炉内不同燃烧情况下不同的电压值来监测实时光源强度，可以得出锅炉内火焰燃烧的实时强度。

综上，本发明提供了一种光源传感器和监控系统，能够在高温下正常工作。对燃烧情况的分析可以通过光源的强弱来监测有无，既监测是否燃烧，也可以通过监测在不同燃烧情况下不同的电压值来监测实时光源强度，可以得出火焰燃烧的实时强度。一体化的设计便于安装又便于维护更换和升级，节约成本。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (11)

1.一种光源传感器，其特征在于：其具有一导光柱或导光管(1)以及连接在导光柱或导光管(1)一端的遮蔽罩(2)，所述遮蔽罩(2)的内壁上与导光柱或导光管(1)连接位置的对应处设置有采集板(3)，所述采集板(3)上设有光敏元件(7)。

2.如权利要求1所述的光源传感器，其特征在于：所述导光柱或导光管(1)远离遮蔽罩(2)的一端形成一弯折结构。

3.如权利要求2所述的光源传感器，其特征在于：所述导管柱或导光管(1)采用非透明遮光反光材料。

4.如权利要求3所述的光源传感器，其特征在于：所述导管柱或导光管(1)的长度大于10cm,小于等于25cm。

5.如权利要求1所述的光源传感器，其特征在于：所述遮光罩(2)是用橡胶类阻燃材料或者钣金进行封装而成。

6.如权利要求1所述的光源传感器，其特征在于：所述采集板(3)形成一防呆缺口或缺角(9)。

7.如权利要求1所述的光源传感器，其特征在于：所述光敏元件(7)在所述采集板(3)上形成阵列式布置。

8.一种监控系统，其特征在于：所述监控系统具有权利要求1-7任一项所述的光源传感器。

9.根据权利要求8所述的监控系统，其特征在于：所述监控系统还包括透光镜(6)，透光镜(6)位于被监测装置的通光处，光源传感器的导光柱或导光管(1)远离遮蔽罩的一端与透光镜(6)密封连接。

10.根据权利要求9所述的监控系统，其特征在于：所述的监控系统还包括电器连接线，所述电器连接线一端与所述光敏元件(7)连接，另一端与主控制板连接。

11.如权利要求8-10所述的监控系统，其特征在于：所述监控系统用于锅炉火焰监测。