CN113340416A - 光检测系统、放电概率算出方法以及受光量测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光检测系统、放电概率算出方法以及受光量测定方法,算出光传感器的正规放电的概率。本发明的光检测系统具备:光传感器;外加电压生成电路,其向光传感器施加驱动脉冲电压;放电判定部,其检测光传感器的放电;放电概率算出部,其针对第1、第2状态各方算出放电概率,第1状态是使来自已知光量的追加光源的光入射至光传感器或将追加光源熄灭,第2状态的追加光源的点亮/熄灭的状态不同于第1状态、驱动脉冲电压的脉宽与第1状态相同;灵敏度参数存储部,其存储光传感器的灵敏度参数;以及放电概率算出部,其根据灵敏度参数、第1、第2状态时的放电概率以及第1、第2状态时的驱动脉冲电压的脉宽来算出光传感器的正规放电的放电概率。
Description
技术领域
本发明涉及对火焰等的光进行检测的光检测系统。
背景技术
在燃烧炉等当中,有时会利用光电管式紫外线传感器作为根据从火焰的光放出的紫外线来检测火焰的有无的光传感器。在光电管式紫外线传感器的放电当中,会观测到光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的非正规放电现象(假放电)的发生。
专利文献1中提出了一种火焰检测系统,其控制施加至光传感器的驱动脉冲的脉宽而通过计算来求放电的受光量,可以根据光量来判定火焰传感器的寿命。但实际的光传感器的放电当中包含统称为故障的噪声所引起的非正规放电,有时即便在没有火焰产生的光的情况下也发生放电而导致误检测。要消除这样的放电的误检测,就需要考虑了噪声分量的放电概率的测定方法。
此外,在专利文献2揭示的火焰检测系统中,提出了一种考虑了正规放电以外的噪声分量的放电概率的受光量的求法,可以高精度地检测火焰的有无。然而,在专利文献2揭示的火焰检测系统中,噪声分量的放电概率须是已知的。
此外,在专利文献3揭示的故障检测装置中,提出了通过设置遮断入射至光传感器的电磁波的遮断机构来检测光传感器的自放电导致的故障这一内容。然而,在专利文献3揭示的故障检测装置中,没有用于在光传感器的寿命所引起的测定灵敏度的变化下区分正规放电与非正规放电的判别方法,有可能贻误故障的检测。
再者,以上问题的发生不限于火焰检测系统,在使用光传感器的光检测系统中同样会发生。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特开2018-84422号公报
【专利文献2】日本专利特开2018-84423号公报
【专利文献3】日本专利特开平05-012581号公报
发明内容
【发明要解决的问题】
本发明是为了解决上述问题而成,其目的在于提供一种可以算出将光传感器的光电效应带来的放电以外的噪声分量排除掉的正规放电的放电概率的光检测系统以及放电概率算出方法。
此外,本发明的目的在于提供一种即便在噪声分量的放电概率的一部分为未知数的情况下也能算出受光量的光检测系统以及受光量测定方法。
【解决问题的技术手段】
本发明的光检测系统的特征在于,具备:光传感器,其构成为检测从第1光源放出的光;第2光源,其设置成所产生的光与来自所述第1光源的光一起入射至所述光传感器,光量是已知的;光源控制部,其构成为控制所述第2光源的点亮/熄灭;外加电压生成部,其构成为向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;电流检测部,其构成为检测所述光传感器的放电电流;放电判定部,其构成为根据该电流检测部检测到的放电电流来检测所述光传感器的放电;第1放电概率算出部,其构成为针对第1状态和第2状态各方而根据所述外加电压生成部产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中由所述放电判定部检测到的放电的次数来算出放电概率,所述第1状态是所述第2光源点亮或熄灭,所述第2状态的所述第2光源的点亮/熄灭的状态不同于所述第1状态而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态相同;存储部,其构成为预先存储所述驱动脉冲电压的基准脉宽、所述光传感器的基准受光量、不依存于所述驱动脉冲电压的脉宽而产生而且依存于所述光传感器的受光量而产生的所述光传感器的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的非正规放电的放电概率、以及所述第1状态与所述第2状态下的所述光传感器的受光量的差作为所述光传感器的已知的灵敏度参数;以及第2放电概率算出部,其构成为根据所述存储部中存储的灵敏度参数、所述第1状态、第2状态时由所述第1放电概率算出部算出的放电概率、以及所述第1状态、第2状态时的所述驱动脉冲电压的脉宽来算出所述驱动脉冲电压的脉宽为所述基准脉宽、所述光传感器的受光量为所述基准受光量时的正规放电的放电概率。
此外,本发明的光检测系统的1构成例的特征在于,所述第2放电概率算出部根据所述驱动脉冲电压的基准脉宽T0、所述光传感器的基准受光量Q0、所述非正规放电的放电概率PbA、所述第1状态与所述第2状态下的所述光传感器的受光量的差Q1-Q2、所述第1状态时由所述第1放电概率算出部算出的放电概率1P、所述第2状态时由所述第1放电概率算出部算出的放电概率2P、所述第1状态、第2状态时的所述驱动脉冲电压的脉宽T来算出所述正规放电的放电概率PaA。
此外,本发明的光检测系统的特征在于,具备:光传感器,其构成为检测从第1光源放出的光;第2光源,其设置成所产生的光与来自所述第1光源的光一起入射至所述光传感器,光量是已知的;光源控制部,其构成为控制所述第2光源的点亮/熄灭;外加电压生成部,其构成为向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;电流检测部,其构成为检测所述光传感器的放电电流;放电判定部,其构成为根据该电流检测部检测到的放电电流来检测所述光传感器的放电;放电概率算出部,其构成为针对第1状态、第2状态、第3状态各方而根据所述外加电压生成部产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中由所述放电判定部检测到的放电的次数来算出放电概率,所述第1状态是所述第2光源点亮或熄灭,所述第2状态的所述第2光源的点亮/熄灭的状态不同于所述第1状态而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态相同,所述第3状态是所述第2光源熄灭而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态、第2状态相同;存储部,其构成为预先存储所述驱动脉冲电压的基准脉宽、依存于所述驱动脉冲电压的脉宽而产生而且不依存于所述光传感器的受光量而产生的所述光传感器的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的第1种非正规放电的概率、不依存于所述驱动脉冲电压的脉宽和所述光传感器的受光量而产生的所述噪声分量所引起的第2种非正规放电的放电概率、以及所述第1状态与所述第2状态下的所述光传感器的受光量的差作为所述光传感器的已知的灵敏度参数;以及受光量算出部,其构成为根据所述存储部中存储的灵敏度参数、所述第1状态、第2状态、第3状态时由所述放电概率算出部算出的放电概率、以及所述第1状态、第2状态、第3状态时的所述驱动脉冲电压的脉宽来算出所述第3状态时的所述光传感器的受光量。
此外,本发明的光检测系统的1构成例的特征在于,进而具备受光量判定部,所述受光量判定部构成为对所述受光量算出部算出的受光量与受光量阈值进行比较、由此来判定所述第1光源的有无。
此外,本发明的光检测系统的1构成例的特征在于,所述受光量算出部根据所述驱动脉冲电压的基准脉宽T0、所述第1种非正规放电的放电概率PaB、所述第2种非正规放电的放电概率PbB、所述第1状态与所述第2状态下的所述光传感器的受光量的差Q1-Q2、所述第1状态时由所述放电概率算出部算出的放电概率1P、所述第2状态时由所述放电概率算出部算出的放电概率2P、所述第3状态时由所述放电概率算出部算出的放电概率P来算出所述第3状态时的所述光传感器的受光量Q。
此外,本发明的光检测系统的放电概率算出方法的特征在于,包含:第1步骤,在使来自已知光量的第2光源的光入射至检测从第1光源放出的光的光传感器或者将所述第2光源熄灭的第1状态时,向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;第2步骤,检测所述第1状态时的所述光传感器的放电电流;第3步骤,根据所述第1状态时的所述放电电流来检测所述光传感器的放电;第4步骤,根据所述第1步骤中产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中在所述第3步骤中检测到的放电的次数来算出所述第1状态时的放电概率;第5步骤,在所述第2光源的点亮/熄灭的状态不同于所述第1状态而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态相同的第2状态时,向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;第6步骤,检测所述第2状态时的所述光传感器的放电电流;第7步骤,根据所述第2状态时的所述放电电流来检测所述光传感器的放电;第8步骤,根据所述第5步骤中产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中在所述第7步骤中检测到的放电的次数来算出所述第2状态时的放电概率;以及第9步骤,参考预先存储所述驱动脉冲电压的基准脉宽、所述光传感器的基准受光量、不依存于所述驱动脉冲电压的脉宽而产生而且依存于所述光传感器的受光量而产生的所述光传感器的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的非正规放电的放电概率、以及所述第1状态与所述第2状态下的所述光传感器的受光量的差作为所述光传感器的已知的灵敏度参数的存储部,根据该存储部中存储的灵敏度参数、所述第4步骤、第8步骤中算出的放电概率、以及所述第1状态、第2状态时的所述驱动脉冲电压的脉宽来算出所述驱动脉冲电压的脉宽为所述基准脉宽、所述光传感器的受光量为所述基准受光量时的正规放电的放电概率。
此外,本发明的光检测系统的受光量测定方法的特征在于,包含:第1步骤,在使来自已知光量的第2光源的光入射至检测从第1光源放出的光的光传感器或者将所述第2光源熄灭的第1状态时,向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;第2步骤,检测所述第1状态时的所述光传感器的放电电流;第3步骤,根据所述第1状态时的所述放电电流来检测所述光传感器的放电;第4步骤,根据所述第1步骤中产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中在所述第3步骤中检测到的放电的次数来算出所述第1状态时的放电概率;第5步骤,在所述第2光源的点亮/熄灭的状态不同于所述第1状态而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态相同的第2状态时,向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;第6步骤,检测所述第2状态时的所述光传感器的放电电流;第7步骤,根据所述第2状态时的所述放电电流来检测所述光传感器的放电;第8步骤,根据所述第5步骤中产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中在所述第7步骤中检测到的放电的次数来算出所述第2状态时的放电概率;第9步骤,在所述第2光源熄灭而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态、第2状态相同的第3状态时,向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;第10步骤,检测所述第3状态时的所述光传感器的放电电流;第11步骤,根据所述第3状态时的所述放电电流来检测所述光传感器的放电;第12步骤,根据所述第9步骤中产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中在所述第11步骤中检测到的放电的次数来算出所述第3状态时的放电概率;以及第13步骤,参考预先存储所述驱动脉冲电压的基准脉宽、依存于所述驱动脉冲电压的脉宽而产生而且不依存于所述光传感器的受光量而产生的所述光传感器的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的第1种非正规放电的概率、不依存于所述驱动脉冲电压的脉宽和所述光传感器的受光量而产生的所述噪声分量所引起的第2种非正规放电的放电概率、以及所述第1状态与所述第2状态下的所述光传感器的受光量的差作为所述光传感器的已知的灵敏度参数的存储部,根据该存储部中存储的灵敏度参数、所述第1状态、第2状态、第3状态时在所述第4步骤、第8步骤、第12步骤中算出的放电概率、以及所述第1状态、第2状态、第3状态时的所述驱动脉冲电压的脉宽来算出所述第3状态时的所述光传感器的受光量。
【发明的效果】
根据本发明,区别于检测对象即第1光源而另行设置已知光量的第2光源和光源控制部,进而设置外加电压生成部、电流检测部、放电判定部、第1放电概率算出部、存储部以及第2放电概率算出部,由此,可以算出将光传感器的光电效应带来的放电以外的噪声分量排除掉的正规放电的放电概率。结果,在本发明中,可以实现基于该正规放电的放电概率的光传感器的寿命判定。
此外,在本发明中,区别于检测对象即第1光源而另行设置已知光量的第2光源和光源控制部,进而设置外加电压生成部、电流检测部、放电判定部、放电概率算出部、存储部以及受光量算出部,由此,若第1种非正规放电的放电概率和第2种非正规放电的放电概率是已知的,则即便在不依存于驱动脉冲电压的脉宽而产生而且依存于光传感器的受光量而产生的噪声分量所引起的非正规放电的放电概率和正规放电的放电概率中的至少一方为未知数的情况下也能算出受光量。结果,在本发明中,可以根据求出的受光量来高精度地检测火焰的有无。此外,在本发明中,可以借助受光量来减少作出光传感器的错误的寿命判定的可能。
附图说明
图1为表示本发明的实施例的光检测系统的构成的框图。
图2为表示本发明的实施例中施加至光传感器的驱动脉冲以及电流检测电路中检测出的检测电压的波形图。
图3为说明本发明的实施例的光检测系统的动作的流程图。
图4为说明本发明的实施例的光检测系统的动作的流程图。
图5为说明本发明的实施例的光检测系统的别的动作的流程图。
图6为表示实现本发明的实施例的光检测系统的电脑的构成例的框图。
具体实施方式
[实施例]
下面,对将噪声分量排除掉的正规放电的测定方法和受光量的测定方法进行说明。利用光电效应的光传感器是通过光子撞击电极来通电的光电管。通电在以下条件下进行。
[光传感器的动作]
在对光传感器的1对电极间施加有电压的状态下,当光子撞击一电极时,光电子以一定概率飞出,一边引起电子雪崩一边通电(在电极间流通放电电流)。
在对电极间施加有电压的期间内,光传感器持续通电。或者,当确认了光传感器的通电时立即降低电压,由此使通电停止。如此,当电极间的电压下降时,光传感器结束通电。
在1个光子撞到光传感器的电极时,将光传感器放电的概率设为P1。此外,在2个光子撞到光传感器的电极时,将光传感器放电的概率设为P2。P2为第1个光子、第2个光子下均不放电的概率的逆概率,因此P2与P1的关系像式(1)那样表示。
【数式1】
(1-P2)=(1-P1)2···(1)
通常而言,若将n个光子撞到光传感器的电极时光传感器放电的概率设为Pn、将m个光子撞到光传感器的电极时光传感器放电的概率设为Pm(n、m为自然数),则与式(1)一样,式(2)和式(3)成立。
【数式2】
(1-Pn)=(1-P1)n···(2)
(1-Pm)=(1-P1)m···(3)
根据式(2)和式(3),可以导出式(4)作为Pn与Pm的关系。
【数式3】
若将每单位时间向光传感器的电极飞来的光子的数量设为E、将光传感器的放电开始电压以上的电压施加至电极间的时间(以下称为脉宽)设为T,则每1次电压施加撞击至电极的光子的数量以ET表示。因此,使同一光传感器在某一条件A和另一条件B下动作时的光子数E、脉宽T、放电概率P的关系为式(5)。此处,若将作为基准的光子数定为E0、设定Q=E/E0,则变为式(6)。此处,将Q称为受光量。
【数式4】
[光检测系统的构成和动作]
图1为表示本发明的实施例的光检测系统的构成的框图。光检测系统驱动光传感器,并根据光传感器的驱动结果来算出放电概率和来自光源的受光量。该光检测系统具备:光传感器1,其检测从火焰、LED、灯等光源100(第1光源)产生的光(紫外线);外部电源2;运算装置3,其连接有光传感器1及外部电源2;以及追加光源101(第2光源),其设置成所产生的光与来自光源100的光一起入射至光传感器1。
光传感器1由光电管构成,所述光电管具备两端部被堵住的圆筒状的管壳、贯通该管壳的两端部的2根电极针脚、以及由电极针脚相互平行地支承在管壳内部的2块电极。在这样的光传感器1中,在经由电极支承针脚向电极间施加有规定电压的状态下,当紫外线照射至与光源100相对配置的一电极时,由于光电效应而从该电极放出电子,在电极间流通放电电流。
外部电源2例如由具有100[V]或200[V]的电压值的交流商用电源构成。
运算装置3具备:电源电路11,其连接于外部电源2;外加电压生成电路12及触发电路13,它们连接于该电源电路11;分压电阻14,其由串联在光传感器1的下游侧的端子1b与接地线GND之间的电阻R1和R2构成;电流检测电路15,其以流至光传感器1的电流I的形式检测该分压电阻14的电阻R1与R2的连接点Pa上产生的电压(参考电压)Va;处理电路16,其连接有外加电压生成电路12、触发电路13以及电流检测电路15;以及光源控制部21,其控制追加光源101的点亮/熄灭。
电源电路11将从外部电源2输入的交流电供给至外加电压生成电路12及触发电路13。此外,运算装置3的驱动用电力从电源电路11获取。但也可以构成为从另一电源获取驱动用电力而不问交流/直流。
外加电压生成电路12(外加电压生成部)使通过电源电路11施加的交流电压升压至规定值而施加至光传感器1。在本实施例中,生成与来自处理电路16的矩形脉冲PS同步的200[V]的脉冲状的电压(光传感器1的放电开始电压VST以上的电压)作为驱动脉冲电压PM,将该生成的驱动脉冲电压PM施加至光传感器1。图2展示施加至光传感器1的驱动脉冲电压PM。驱动脉冲电压PM与来自处理电路16的矩形脉冲PS同步,其脉宽T与矩形脉冲PS的脉宽相等。来自处理电路16的矩形脉冲PS于后文叙述。
触发电路13检测通过电源电路11施加的交流电压的规定值点,将该检测结果输入至处理电路16。在本实施例中,触发电路13检测电压值达到最小的最小值点作为规定值点(触发时间点)。通过像这样针对交流电压来检测规定值点,可以检测到该交流电压的1周期。
分压电阻14以电阻R1与R2的分压电压的形式生成参考电压Va,并输入至电流检测电路15。此处,施加至光传感器1的上游侧的端子1a的驱动脉冲PM的电压值像上述那样为200[V]这一高电压,因此,若将光传感器1的电极间流通有电流时在其下游侧的端子1b上产生的电压直接输入至电流检测电路15,则会对电流检测电路15产生较大负荷。因此,在本实施例中,通过分压电阻14来生成电压值较低的参考电压Va而将其输入至电流检测电路15。
电流检测电路15(电流检测部)以光传感器1的放电电流I的形式检测从分压电阻14输入的参考电压Va,并将该检测到的参考电压Va作为检测电压Vpv输入至处理电路16。
处理电路16具备矩形脉冲生成部17、A/D转换部18、灵敏度参数存储部19以及中央处理部20。
矩形脉冲生成部17在每当触发电路13检测到触发时间点时也就是按照从电源电路11施加至触发电路13的交流电压的每1周期来生成脉宽T的矩形脉冲PS。该矩形脉冲生成部17所生成的矩形脉冲PS被送至外加电压生成电路12。矩形脉冲生成部17和外加电压生成电路12可以调整驱动脉冲电压PM的脉宽。即,矩形脉冲生成部17将矩形脉冲PS的脉宽设定为所期望的值,由此,从外加电压生成电路12输出与矩形脉冲PS相等的脉宽的驱动脉冲电压PM。
A/D转换部18对来自电流检测电路15的检测电压Vpv进行A/D转换,并送至中央处理部20。
中央处理部20是通过由处理器、存储装置构成的硬件和与这些硬件协作而实现各种功能的程序来实现,作为放电判定部201、放电概率算出部202、203、脉冲施加数累计部204、施加数判定部205、受光量算出部206以及受光量判定部207而发挥功能。
在中央处理部20中,放电判定部201根据电流检测电路15检测到的光传感器1的放电电流来检测光传感器1的放电。具体而言,每当驱动脉冲电压PM施加至光传感器1(每当生成矩形脉冲PS)时,放电判定部201对从A/D转换部18输入的检测电压Vpv与预先定下的阈值电压Vth进行比较(参考图2),在检测电压Vpv超过了阈值电压Vth的情况下判定光传感器1发生了放电,使放电次数n加1。
在施加到光传感器1的驱动脉冲电压PM的施加次数N超过了规定数量时(矩形脉冲PS的脉冲数超过了规定数量时),放电概率算出部202根据放电判定部201检测到的放电次数n和驱动脉冲电压PM的施加次数N来算出光传感器1的放电概率P。
以帧信号的形式输出该放电概率P。某一动作条件、受光量Q0(Q0≠0)、脉宽T0下的放电概率P0是已知的。例如有在光检测系统的出厂检查中测定出定下的受光量和脉宽下的放电概率P的方法。此时,受光量Q、脉宽T、放电概率P的关系为式(7)。其中,P=0视为Q=0。在本发明中,将P=0时和P=1时从受光量Q的算出处理中排除。
【数式5】
现在,Q0、T0、P0是已知的,T是光检测系统正在控制的脉宽,所以是已知的。若将多次驱动脉冲电压PM施加至光传感器1而测定放电次数n来算出放电概率P,则可以利用式(7)来算出身为未知数的受光量Q。也能以帧信号的形式输出该受光量Q。
[考虑了噪声的光检测系统的动作]
根据式(7),某一动作条件、受光量Q0、脉宽T0下的放电概率PaA是已知的,受光量Q、脉宽T、放电概率P的关系由式(8)给出。
【数式6】
作为光传感器1的放电与时间的关系,考虑下述两种。
(a)驱动脉冲电压PM的施加中以一样的概率出现的放电(式(8))。
(b)驱动脉冲电压PM的上升或下降时出现的放电。
其次,光传感器1的放电与受光量的关系考虑下述两种。
(A)按照受光量与式(8)的关系出现的放电。
(B)与受光量无关地出现的放电。
【表1】
像表1的矩阵那样,可以通过(a)、(b)与(A)、(B)的组合将光传感器1的噪声放电加以类型化。在本发明中,认为可靠地观测到(a)与(A)的组合(aA)、(a)与(B)的组合(aB)、(b)与(A)的组合(bA)、(b)与(B)的组合(bB)的可能性较高。
aA组合的放电是称为“灵敏度”的正常放电(已并入式(8))。aB组合的放电是热电子等成为触发的与紫外线量无关的放电。bA组合的放电是因冲击电流或残留离子而在驱动脉冲电压的上升或下降时限定性地产生的放电当中依存于光量的放电。bB组合的放电是因冲击电流或残留离子而在驱动脉冲电压的上升或下降时限定性地产生的放电当中不依存于光量的放电。
再者,表1中类型化的放电不是UV(ultraviolet)故障模式的全部。例如还有放电不彻底、灵敏度波长不一样等未包含在表1中的故障模式。
以上的aA放电和aB、bA、bB这3种噪声放电可以通过式(9)的形式来表现。
【数式7】
式(9)中,PaB为受光量Q、脉宽T下的aB的放电概率,PbA为受光量Q、脉宽T下的bA的放电概率,PbB为受光量Q、脉宽T下的bB的放电概率。
[放电概率PaA的算出方法]
式(9)中,放电概率PaA为未知数,放电概率PaB、PbB是已知的。例如将除了光源100以外还使已知光量的追加光源101点亮时的受光量设为Q1、将追加光源101熄灭的状态的仅光源100时的受光量设为Q2(Q1≠Q2),这时,受光量Q1与Q2的差成为追加光源101的光量,因此,即便受光量Q1、Q2是未知的值,Q1-Q2也会成为已知的值。若放电概率PaA是未知的、放电概率PbA是已知的,则将受光量Q1时的放电概率设为1P、将受光量Q1和放电概率1P代入至式(9)时,成为式(10)。
【数式8】
此外,若将受光量Q2时的放电概率设为2P、将受光量Q2和放电概率2P代入至式(9),则成为式(11)。
【数式9】
若将式(10)除以式(11),则成为式(12)。
【数式10】
若将式(12)加以变形,则可以像式(13)那样求出放电概率PaA。
【数式11】
因而,只要分别测定受光量Q1、Q2时的放电概率1P、2P,便能获得放电概率PaA。
[受光量Q的算出方法]
式(9)中,放电概率PaB及PbB是已知的。与上述一样,若将受光量Q1、Q2时的放电概率分别设为1P、2P,则获得式(12),若将式(12)加以变形,则成为式(14)。
【数式12】
由于放电概率PaB、PbB是已知的,因此将式(9)加以变形而获得式(15)。
【数式13】
若在式(15)中代入式(14)而加以变形,则可以像式(16)那样获得受光量Q。
【数式14】
因而,即便在放电概率PaA、PbA中的至少一方为未知数的情况下,通过除了检测对象即光源100以外还使用已知光量的追加光源101,也可以像式(16)那样获得受光量Q。
下面,对本实施例的光检测系统的动作进一步进行详细说明。图3、图4为说明本实施例的光检测系统的动作的流程图。
首先,放电概率算出部202指示光源控制部21点亮追加光源101,之后指示矩形脉冲生成部17开始驱动脉冲电压PM的施加。
光源控制部21根据来自放电概率算出部202的指示而点亮追加光源101(图3步骤S100)。此时的光传感器1的受光量为未知的值Q1。作为追加光源101,例如有LED。
矩形脉冲生成部17根据来自放电概率算出部202的指示将矩形脉冲PS的脉宽设定为规定值T。通过该脉宽的设定,外加电压生成电路12将脉宽T的驱动脉冲电压PM施加至光传感器1的1对端子1a、1b之间(图3步骤S101)。
放电判定部201对来自电流检测电路15的检测电压Vpv与预先定下的阈值电压Vth进行比较,在检测电压Vpv超过了阈值电压Vth的情况下判定光传感器1发生了放电。当放电判定部201判定光传感器1发生了放电时,将其视为1次而对放电次数n1进行计数(图3步骤S102)。放电次数n1和后文叙述的驱动脉冲电压PM的施加次数N1的初始值当然都为0。如此反复执行步骤S101、S102的处理。
脉冲施加数累计部204计数从矩形脉冲生成部17输出的矩形脉冲PS数,由此来计数驱动脉冲电压PM的施加次数N1。
施加数判定部205将驱动脉冲电压PM的施加次数N1与规定数Nth进行比较。
在施加数判定部205判定从步骤S101的驱动脉冲电压PM的施加开始时起的驱动脉冲电压PM的施加次数N1超过了规定数Nth时(图3步骤S103中为是),放电概率算出部202根据此时的驱动脉冲电压PM的施加次数N1和放电判定部201检测到的放电次数n1、利用式(17)来算出放电概率1P(图3步骤S104)。
1P=n1/N1···(17)
算出放电概率1P后,放电概率算出部202指示光源控制部21将追加光源101熄灭,之后指示矩形脉冲生成部17开始驱动脉冲电压PM的施加。光源控制部21根据来自放电概率算出部202的指示将追加光源101熄灭(图3步骤S105)。此时的光传感器1的受光量为未知的值Q2。如上所述,Q1-Q2是已知的值。
矩形脉冲生成部17根据来自放电概率算出部202的指示将矩形脉冲PS的输出暂停,之后将矩形脉冲PS的脉宽再次设定为规定值T。通过该脉宽的设定,外加电压生成电路12将脉宽T的驱动脉冲电压PM施加至光传感器1的1对端子1a、1b之间(图3步骤S106)。
放电判定部201与上述同样地对来自电流检测电路15的检测电压Vpv与阈值电压Vth进行比较,在检测电压Vpv超过了阈值电压Vth的情况下判定光传感器1发生了放电,使放电次数n2加1(图3步骤S107)。放电次数n2和后文叙述的驱动脉冲电压PM的施加次数N2的初始值当然都为0。如此反复执行步骤S106、S107的处理。
在施加数判定部205判定从步骤S106的驱动脉冲电压PM的施加开始时起的驱动脉冲电压PM的施加次数N2超过了规定数Nth时(图3步骤S108中为是),放电概率算出部202根据此时的驱动脉冲电压PM的施加次数N2和放电判定部201检测到的放电次数n2、利用式(18)来算出放电概率2P(图3步骤S109)。
2P=n2/N2···(18)
灵敏度参数存储部19中预先存储有光传感器1的基准受光量Q0、驱动脉冲电压PM的基准脉宽T0、非正规放电的放电概率PaB、PbA、PbB、以及追加光源101点亮时与熄灭时的受光量的差Q1-Q2作为光传感器1的已知的灵敏度参数。
如上所述,放电概率PaB是依存于驱动脉冲电压PM的脉宽而产生而且不依存于光传感器1的受光量而产生的光传感器1的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的放电的概率。放电概率PbA是不依存于驱动脉冲电压PM的脉宽而产生而且依存于光传感器1的受光量而产生的光传感器1的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的放电的概率。放电概率PbB是不依存于驱动脉冲电压PM的脉宽和光传感器1的受光量而产生的光传感器1的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的放电的概率。
关于灵敏度参数存储部19中存储的灵敏度参数,例如在光检测系统的出厂检查中预先测定出来。再者,上述脉宽T也可与基准脉宽T0相同。
算出放电概率2P后,放电概率算出部203根据放电概率算出部202算出的放电概率1P、2P、求出放电概率1P、2P时的驱动脉冲电压PM的脉宽T、以及灵敏度参数存储部19中存储的参数T0、Q0、PbA、Q1-Q2而利用式(13)来算出放电概率PaA(图3步骤S110)。如上所述,放电概率PaA是驱动脉冲电压PM的脉宽为基准脉宽T0、光传感器1的受光量为基准受光量Q0、光传感器1为能够采光的状态时的正规放电的放电概率。
在放电概率算出部203算出的放电概率PaA大于0且不到1的情况下(图3步骤S111中为是),受光量算出部206前进至受光量Q的算出处理,指示矩形脉冲生成部17开始驱动脉冲电压PM的施加。此外,在放电概率PaA为0的情况下(步骤S111中为否),受光量算出部206进行将受光量Q设为0或者将受光量Q视为不可算出的例外处理(图3步骤S112)。此外,在放电概率PaA为1的情况下(步骤S111中为否),受光量算出部206进行将受光量Q视为不可算出的例外处理(步骤S112)。
矩形脉冲生成部17根据来自受光量算出部206的指示将矩形脉冲PS的输出暂停,之后将矩形脉冲PS的脉宽再次设定为规定值T。通过该脉宽的设定,外加电压生成电路12将脉宽T的驱动脉冲电压PM施加至光传感器1的1对端子1a、1b之间(图3步骤S113)。
放电判定部201与上述同样地对来自电流检测电路15的检测电压Vpv与阈值电压Vth进行比较,在检测电压Vpv超过了阈值电压Vth的情况下判定光传感器1发生了放电,使放电次数n3加1(图3步骤S114)。放电次数n3和后文叙述的驱动脉冲电压PM的施加次数N3的初始值当然都为0。如此反复执行步骤S113、S114的处理。
在施加数判定部205判定从步骤S113的驱动脉冲电压PM的施加开始时起的驱动脉冲电压PM的施加次数N3超过了规定数Nth时(图3步骤S115中为是),放电概率算出部202根据此时的驱动脉冲电压PM的施加次数N3和放电判定部201检测到的放电次数n3、利用式(19)来算出放电概率P(图3步骤S116)。
P=n3/N3···(19)
在放电概率算出部202算出的放电概率P大于0且不到1的情况下(图4步骤S117中为是),受光量算出部206根据放电概率算出部202算出的放电概率1P、2P、P、求出放电概率1P、2P、P时的驱动脉冲电压PM的脉宽T、以及灵敏度参数存储部19中存储的参数T0、PaB、PbB、Q1-Q2而利用式(16)来算出受光量Q(图4步骤S118)。
此外,在放电概率算出部202算出的放电概率P为0的情况下(步骤S117中为否),受光量算出部206进行将受光量Q设为0或者将受光量Q视为不可算出的例外处理(图4步骤S119)。此外,在放电概率P为1的情况下(步骤S117中为否),受光量算出部206进行将受光量Q视为不可算出的例外处理(步骤S119)。
接着,受光量判定部207对受光量算出部206算出的受光量Q与规定的受光量阈值Qth进行比较(图4步骤S120),在受光量Q超过了受光量阈值Qth的情况下(步骤S120中为是),判定有火焰(图4步骤S121)。此外,在受光量Q为受光量阈值Qth以下的情况下(步骤S120中为否),受光量判定部207判定无火焰(图4步骤S122)。
像根据以上说明而知晓的那样,在本实施例中,可以算出将噪声分量排除掉的正规放电的放电概率PaA。认为放电概率PaA会随着光传感器1的劣化而发生变化,因此可以实现基于放电概率PaA的光传感器1的寿命判定。
此外,在本实施例中,若放电概率PaB、PbB是已知的,则即便在放电概率PaA、PbA中的至少一方为未知数的情况下也能算出受光量Q,从而可以根据求出的受光量Q来高精度地检测火焰的有无。此外,在本实施例中,可以借助受光量Q来减少作出光传感器1的错误的寿命判定的可能。
再者,在仅算出放电概率PaA的情况下,不需要受光量算出部206、受光量判定部207以及步骤S111之后的处理。
此外,在仅算出受光量Q的情况下,不需要放电概率算出部203。但是,在不设置放电概率算出部203的情况下,无法再进行图3的步骤S110、S111的处理。因此,在不设置放电概率算出部203的情况下,进行图5所示的处理代替图3的处理即可。图5的步骤S100~S109的处理与图3中说明过的一致。
算出放电概率2P后,在放电概率算出部202算出的放电概率1P、2P大于0且不到1的情况下(图5步骤S111a中为是),受光量算出部206前进至受光量Q的算出处理,指示矩形脉冲生成部17开始驱动脉冲电压PM的施加(图5步骤S113)。
此外,在放电概率算出部202算出的放电概率1P、2P中的至少一方为0的情况下(步骤S111a中为否),受光量算出部206进行将受光量Q设为0或者将受光量Q视为不可算出的例外处理(图5步骤S112)。此外,在放电概率1P、2P中的至少一方为1的情况下(步骤S111a中为否),受光量算出部206进行将受光量Q视为不可算出的例外处理(步骤S112)。步骤S113~S116的处理与图3中说明过的一致。步骤S117之后的处理与图4中说明过的一致,因此省略图示。
此外,在本实施例中,是将点亮追加光源101的状态设为第1状态、将熄灭追加光源101的状态设为第2状态而将Q1-Q2设为正值(Q1>Q2),但也可将Q1-Q2设为负值(Q1<Q2)。
具体而言,放电概率算出部202在图3、图5的步骤S100中将追加光源101设为熄灭状态(第1状态)、在图3、图5的步骤S105中点亮追加光源101即可(第2状态)。但是,在步骤S105中点亮追加光源101的情况下,放电概率算出部202须在放电概率2P的算出后指示光源控制部21将追加光源101熄灭。
在本实施例中,以光源100为火焰的情况为例进行了列举说明,但也可以对火焰以外的光源100运用本发明的光检测系统。
本实施例中说明过的灵敏度参数存储部19和中央处理部20可以通过具备CPU(Central Processing Unit)、存储装置以及接口的电脑和控制这些硬件资源的程序来实现。
该电脑的构成例示于图6。电脑具备CPU 300、存储装置301以及接口装置(I/F)302。外加电压生成电路12、矩形脉冲生成部17、A/D转换部18以及光源控制部21等连接至I/F 302。在这样的电脑中,用于实现本发明的放电概率算出方法及受光量测定方法的程序存放在存储装置301中。CPU 300按照存储装置301中存放的程序来执行本实施例中说明过的处理。
【产业上的可利用性】
本发明可以运用于火焰检测系统。此外,本发明也可以运用于火焰以外的光的检测。
符号说明
1…光传感器,2…外部电源,3…运算装置,11…电源电路,12…外加电压生成电路,13…触发电路,14…分压电阻,15…电流检测电路,16…处理电路,17…矩形脉冲生成部,18…A/D转换部,19…灵敏度参数存储部,20…中央处理部,21…光源控制部,100…光源,101…追加光源,201…放电判定部,202、203…放电概率算出部,204…脉冲施加数累计部,205…施加数判定部,206…受光量算出部,207…受光量判定部。
Claims (10)
1.一种光检测系统,其特征在于,具备:
光传感器,其构成为检测从第1光源放出的光;
已知光量的第2光源,其设置成所产生的光与来自所述第1光源的光一起入射至所述光传感器;
光源控制部,其构成为控制所述第2光源的点亮/熄灭;
外加电压生成部,其构成为向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;
电流检测部,其构成为检测所述光传感器的放电电流;
放电判定部,其构成为根据该电流检测部检测到的放电电流来检测所述光传感器的放电;
第1放电概率算出部,其构成为针对第1状态和第2状态各方而根据所述外加电压生成部产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中由所述放电判定部检测到的放电的次数来算出放电概率,所述第1状态是所述第2光源点亮或熄灭,所述第2状态的所述第2光源的点亮/熄灭的状态不同于所述第1状态而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态相同;
存储部,其构成为预先存储所述驱动脉冲电压的基准脉宽、所述光传感器的基准受光量、不依存于所述驱动脉冲电压的脉宽而产生而且依存于所述光传感器的受光量而产生的所述光传感器的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的非正规放电的放电概率、以及所述第1状态与所述第2状态下的所述光传感器的受光量的差作为所述光传感器的已知的灵敏度参数;以及
第2放电概率算出部,其构成为根据所述存储部中存储的灵敏度参数、所述第1状态、第2状态时由所述第1放电概率算出部算出的放电概率、以及所述第1状态、第2状态时的所述驱动脉冲电压的脉宽,来算出所述驱动脉冲电压的脉宽为所述基准脉宽、所述光传感器的受光量为所述基准受光量时的正规放电的放电概率。
3.一种光检测系统,其特征在于,具备:
光传感器,其构成为检测从第1光源放出的光;
已知光量的第2光源,其设置成所产生的光与来自所述第1光源的光一起入射至所述光传感器;
光源控制部,其构成为控制所述第2光源的点亮/熄灭;
外加电压生成部,其构成为向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;
电流检测部,其构成为检测所述光传感器的放电电流;
放电判定部,其构成为根据该电流检测部检测到的放电电流来检测所述光传感器的放电;
放电概率算出部,其构成为针对第1状态、第2状态、第3状态各方而根据所述外加电压生成部产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中由所述放电判定部检测到的放电的次数来算出放电概率,所述第1状态是所述第2光源点亮或熄灭,所述第2状态的所述第2光源的点亮/熄灭的状态不同于所述第1状态而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态相同,所述第3状态是所述第2光源熄灭而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态、第2状态相同;
存储部,其构成为预先存储所述驱动脉冲电压的基准脉宽、依存于所述驱动脉冲电压的脉宽而产生而且不依存于所述光传感器的受光量而产生的所述光传感器的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的第1种非正规放电的概率、不依存于所述驱动脉冲电压的脉宽和所述光传感器的受光量而产生的所述噪声分量所引起的第2种非正规放电的放电概率、以及所述第1状态与所述第2状态下的所述光传感器的受光量的差作为所述光传感器的已知的灵敏度参数;以及
受光量算出部,其构成为根据所述存储部中存储的灵敏度参数、所述第1状态、第2状态、第3状态时由所述放电概率算出部算出的放电概率、以及所述第1状态、第2状态、第3状态时的所述驱动脉冲电压的脉宽,来算出所述第3状态时的所述光传感器的受光量。
4.根据权利要求3所述的光检测系统,其特征在于,
进而具备受光量判定部,所述受光量判定部构成为对所述受光量算出部算出的受光量与受光量阈值进行比较、由此来判定所述第1光源的有无。
6.一种光检测系统的放电概率算出方法,其特征在于,包含:
第1步骤,在使来自已知光量的第2光源的光入射至检测从第1光源放出的光的光传感器或者将所述第2光源熄灭的第1状态时,向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;
第2步骤,检测所述第1状态时的所述光传感器的放电电流;
第3步骤,根据所述第1状态时的所述放电电流来检测所述光传感器的放电;
第4步骤,根据所述第1步骤中产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中在所述第3步骤中检测到的放电的次数来算出所述第1状态时的放电概率;
第5步骤,在所述第2光源的点亮/熄灭的状态不同于所述第1状态而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态相同的第2状态时,向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;
第6步骤,检测所述第2状态时的所述光传感器的放电电流;
第7步骤,根据所述第2状态时的所述放电电流来检测所述光传感器的放电;
第8步骤,根据所述第5步骤中产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中在所述第7步骤中检测到的放电的次数来算出所述第2状态时的放电概率;以及
第9步骤,参考预先存储所述驱动脉冲电压的基准脉宽、所述光传感器的基准受光量、不依存于所述驱动脉冲电压的脉宽而产生而且依存于所述光传感器的受光量而产生的所述光传感器的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的非正规放电的放电概率、以及所述第1状态与所述第2状态下的所述光传感器的受光量的差作为所述光传感器的已知的灵敏度参数的存储部,根据该存储部中存储的灵敏度参数、所述第4步骤、第8步骤中算出的放电概率、以及所述第1状态、第2状态时的所述驱动脉冲电压的脉宽,来算出所述驱动脉冲电压的脉宽为所述基准脉宽、所述光传感器的受光量为所述基准受光量时的正规放电的放电概率。
8.一种光检测系统的受光量测定方法,其特征在于,包含:
第1步骤,在使来自已知光量的第2光源的光入射至检测从第1光源放出的光的光传感器或者将所述第2光源熄灭的第1状态时,向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;
第2步骤,检测所述第1状态时的所述光传感器的放电电流;
第3步骤,根据所述第1状态时的所述放电电流来检测所述光传感器的放电;
第4步骤,根据所述第1步骤中产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中在所述第3步骤中检测到的放电的次数来算出所述第1状态时的放电概率;
第5步骤,在所述第2光源的点亮/熄灭的状态不同于所述第1状态而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态相同的第2状态时,向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;
第6步骤,检测所述第2状态时的所述光传感器的放电电流;
第7步骤,根据所述第2状态时的所述放电电流来检测所述光传感器的放电;
第8步骤,根据所述第5步骤中产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中在所述第7步骤中检测到的放电的次数来算出所述第2状态时的放电概率;
第9步骤,在所述第2光源熄灭而且所述驱动脉冲电压的脉宽与所述第1状态、第2状态相同的第3状态时,向所述光传感器的电极周期性地施加驱动脉冲电压;
第10步骤,检测所述第3状态时的所述光传感器的放电电流;
第11步骤,根据所述第3状态时的所述放电电流来检测所述光传感器的放电;
第12步骤,根据所述第9步骤中产生的所述驱动脉冲电压的施加次数和该驱动脉冲电压的施加中在所述第11步骤中检测到的放电的次数来算出所述第3状态时的放电概率;以及
第13步骤,参考预先存储所述驱动脉冲电压的基准脉宽、依存于所述驱动脉冲电压的脉宽而产生而且不依存于所述光传感器的受光量而产生的所述光传感器的光电效应带来的放电以外的噪声分量所引起的第1种非正规放电的概率、不依存于所述驱动脉冲电压的脉宽和所述光传感器的受光量而产生的所述噪声分量所引起的第2种非正规放电的放电概率、以及所述第1状态与所述第2状态下的所述光传感器的受光量的差作为所述光传感器的已知的灵敏度参数的存储部,根据该存储部中存储的灵敏度参数、所述第1状态、第2状态、第3状态时在所述第4步骤、第8步骤、第12步骤中算出的放电概率、以及所述第1状态、第2状态、第3状态时的所述驱动脉冲电压的脉宽,来算出所述第3状态时的所述光传感器的受光量。
9.根据权利要求8所述的光检测系统的受光量测定方法,其特征在于,
进而包含第14步骤,对所述第13步骤中算出的受光量与受光量阈值进行比较,由此判定所述第1光源的有无。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08135959A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-31 | Babcock Hitachi Kk | 燃焼診断装置 |
JP2000111398A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-18 | Hamamatsu Photonics Kk | 火炎自発光計測装置 |
JP2001249047A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-09-14 | Hochiki Corp | 炎検出装置 |
JP2002214036A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Takenaka Engineering Co Ltd | 紫外線式炎感知器 |
CN106197671A (zh) * | 2015-05-26 | 2016-12-07 | 阿自倍尔株式会社 | 火焰检测系统 |
JP2016218002A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-22 | アズビル株式会社 | 火炎検出システム |
CN108088558A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 阿自倍尔株式会社 | 火焰检测系统 |
CN108088559A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 阿自倍尔株式会社 | 火焰检测系统 |
JP2018205162A (ja) * | 2017-06-06 | 2018-12-27 | アズビル株式会社 | 火炎検出システム |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5512635B2 (zh) * | 1972-07-26 | 1980-04-03 | ||
US5227640A (en) * | 1991-06-15 | 1993-07-13 | Nittan Company, Ltd. | Apparatus for detecting a flame using weighted time intervals |
JP2561981B2 (ja) | 1991-07-02 | 1996-12-11 | 山武ハネウエル株式会社 | 紫外線放電管の故障検出装置 |
WO2005111556A2 (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-24 | Walter Kidde Portable Equipment, Inc. | Flame detector with uv sensor |
JP6536232B2 (ja) * | 2015-07-07 | 2019-07-03 | 三浦工業株式会社 | 炎検出装置及びボイラ |
JP2020153753A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | アズビル株式会社 | 火炎検出システム、放電確率算出方法および受光量測定方法 |
JP2020153754A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | アズビル株式会社 | 火炎検出システムおよび受光量測定方法 |
JP2021131253A (ja) * | 2020-02-18 | 2021-09-09 | アズビル株式会社 | 光検出システム、放電確率算出方法および受光量測定方法 |
JP2021131254A (ja) * | 2020-02-18 | 2021-09-09 | アズビル株式会社 | 光検出システム、放電確率算出方法および受光量測定方法 |
JP2021131249A (ja) * | 2020-02-18 | 2021-09-09 | アズビル株式会社 | 光検出システムおよび放電確率算出方法 |
-
2020
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2021
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08135959A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-31 | Babcock Hitachi Kk | 燃焼診断装置 |
JP2000111398A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-18 | Hamamatsu Photonics Kk | 火炎自発光計測装置 |
JP2001249047A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-09-14 | Hochiki Corp | 炎検出装置 |
JP2002214036A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Takenaka Engineering Co Ltd | 紫外線式炎感知器 |
CN106197671A (zh) * | 2015-05-26 | 2016-12-07 | 阿自倍尔株式会社 | 火焰检测系统 |
JP2016218003A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-22 | アズビル株式会社 | 火炎検出システム |
JP2016218002A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-22 | アズビル株式会社 | 火炎検出システム |
CN108088558A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 阿自倍尔株式会社 | 火焰检测系统 |
CN108088559A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 阿自倍尔株式会社 | 火焰检测系统 |
JP2018084422A (ja) * | 2016-11-21 | 2018-05-31 | アズビル株式会社 | 火炎検出システム |
JP2018205162A (ja) * | 2017-06-06 | 2018-12-27 | アズビル株式会社 | 火炎検出システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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