CN1987375A - 火检测试仪 - Google Patents

Abstract

一种火检测试仪，它包括：计算机，与计算机连接的模拟火焰红外光源、显示器、火检探头性能指示灯、A/D转换模块、模式开关、强度档位开关以及模拟电压信号发生电路，连接在A/D转换模块输入端上的预处理电路，检测电路以及置于计算机内的控制处理系统。控制处理系统控制模拟火焰红外光源和模拟电压信号发生电路产生模拟锅炉燃烧火焰信号的强度和频率，并进行处理待测火检探头输出的经过预处理电路和A/D转换模块转换后的数字信号，其结果由显示器和指示灯直接显示。检测电路连接在待测火检放大器的输出端上给出检测的模拟信号和开关量信号。本测试仪改善了由于基准光不稳定、火检探头和火检放大器个体差异所造成的检测不准确性。

Description

火检测试仪

技术领域

本发明涉及一种火检测试仪，特别是涉及一种对于红外火焰检测器的火检探头和火检放大器的功能检测的火检测试仪。

背景技术

随着火检探头(IDD)、火检放大器以及同类的火焰检测器在电厂锅炉等场合的广泛应用，与其相关功能的检测也逐渐的重要起来。然而目前对于火检探头和火检放大器的检测方式相对比较复杂而且不够准确直观。目前主要通过如下方式进行检测：用日光灯等可见光源作为模拟火焰燃烧源，将火检探头和火检放大器组装到一起，通过几个火检探头和火检放大器的参数对比进而判断相关火焰检测器的功能。由于模拟火焰光源的日光灯等是工频可见光，与锅炉火焰在频率和被检测光线的波长上差别较大，所以检测结果不够准确。由于检测过程需要日光灯等模拟火焰光源而且还同时需要火检探头和火检放大器，检测程序相对比较复杂且不直观，尤其采用的是卡式放大器极不方便操作。

发明内容

本发明为了提高火焰检测器的检测效率和检测准确性，整合模拟火焰红外光源、模拟电压信号发生电路和直观的数码显示，提供一种火检测试仪。其目的在于通过模拟锅炉火焰信号的模拟火焰红外光源和模拟电压信号发生电路，提供一种高效检测火检探头和火检放大器的火检测试仪。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：提供一种火检测试仪，它包括：计算机，与计算机连接的模拟锅炉火焰信号的模拟火焰红外光源、显示器、火检探头性能指示灯、A/D转换模块、模式开关以及模拟电压信号发生电路，连接在A/D转换模块输入端上的预处理电路，连接于计算机与模拟电压信号发生电路之间的强度档位开关，置于计算机内的控制处理系统以及检测电路，供置放待测火检探头的待测火检探头支架；待测火检放大器的输入端连接到模拟电压信号发生电路的输出端上，待测火检放大器的输出端连接到检测电路的输入端上，待测火检放大器的输出端连接到预处理电路的输入端上。

所述的置于计算机内的控制处理系统包括接收模块，与接收模块相连接的模式判断模块，分别与模式判断模块相连接的火检探头检测模式模块和火检放大器检测模式模块，以及连接于火检探头检测模式模块与火检放大器检测模式模块之间的模式转换模块。

所述的火检探头检测模式模块内包括发射信号指令分模块和判断待测火检探头功能分模块。

所述的火检放大器检测模式模块内包括发射电压信号指令模块。

如上述的结构，本发明通过置于计算机内的控制处理系统进行控制和判断处理等，采用发射红外波段光束的模拟火焰红外光源在控制处理系统的控制下产生类似于锅炉火焰频率的闪动红外光束。当检测火检探头的功能时，将待测火检探头置放在待测火检探头支架上，并使待测火检探头对准模拟火焰红外光源；通过(至少4芯)电缆将待测火检探头的输出端连接到预处理电路的输入端上；通过连接于计算机上的模式开关向置于计算机内的控制处理系统输入检测火检探头模式，控制处理系统中的模式判断模块判断是检测火检探头模式，则将检测模式转换到火检探头检测模式模块上；火检探头检测模式模块起动后，首先是发射信号指令分模块向模拟火焰红外光源发出发射光信号的指令；待测火检探头接收到模拟火焰红外光源发射的光信号并将其光信号转换成相对应的电信号输入到预处理电路中；预处理电路对其信号进行隔直(隔去直流信号)，前置放大，滤波(滤去干扰信号)、主放大(将信号放大)以及整流后，输出直流电压信号经过A/D转换模块将其电压模拟信号转换成数字信号输入到火检探头检测模式模块内的判断待测火检探头功能分模块中，判断待测火检探头功能分模块对其数字信号进行判断处理，通过比较有效相应波段内的信号强度与基准信号强度而判断火检探头的功能，其功能的好坏由连接于计算机上的显示器和火检探头指示灯的红绿灯上显示出；

当检测火检放大器的功能时，将待测火检放大器的输入端连接到模拟电压信号发生电路的输出端上，将待测火检放大器的输出端连接到检测电路的输入端上；通过连接于计算机上的模式开关向置于计算机内的控制处理系统输入检测火检放大器模式；控制处理系统中的模式判断模块判断是检测火检放大器模式则控制处理系统转入火检放大器检测模式模块上，火检放大器检测模式模块接收到起动指令并从连接于计算机上强度档位开关上接收到选择强度，火检放大器检测模式模块中的发射电压信号指令模块向模拟电压信号发生电路发出发射电压信号的指令，使模拟电压信号发生电路产生类似于现场安装在锅炉上的火检探头所输出的电压信号。该电压信号输入到待测火检放大器内，通过连接在待测火检放大器输出端上的检测电路检测其输出的信号，从检测电路的输出判定出待测火检放大器功能的好与坏。

本发明火检测试仪具有显著的优点。

●本发明通过模拟锅炉燃烧火焰的频率在有效波段内的模拟火焰红外光源发出类似于锅炉燃烧的火焰信号，待测火检探头将该类似的火焰光信号转换成电信号，该电信号经过预处理电路和A/D转换模块处理及转换成数字信号输入到置于计算机内的控制处理系统中，控制处理系统对其有效信号进行处理判断后，将判断待测火检探头功能的结果通过显示器和指示灯直观的显示出来；

●本发明通过模拟现场锅炉安装的火检探头输出的电压信号的强度和频率作为基准的模拟电压信号发生电路发射的电压信号输入到待测火检放大器上，通过检测电路所测得的待测火检放大器的输出信号更真实可靠；

●本发明因为包括连接于计算机与模拟电压信号发生电路之间的强度档位开关，可以在手操作的配合下校验模拟电压信号发生电路的参数使之与现场应用相适应；

●本发明因为采用模拟现场锅炉真实燃烧的火焰信号以及模拟接近于现场锅炉安装的火检探头所输出的模拟电压信号作为基准光源和基准信号源，通过置于计算机内的控制处理系统对火检探头和火检放大器进行检测。解决了由于基准光源不稳定，火检探头由于个体差异输出的信号不确定性，火检放大器由于现场特殊应用和个体差异造成的参数设置不确定性等不确定因素造成的检测不准确性。

附图说明

图1是本发明火检测试仪的结构示意图；

图2是图1中预处理电路的结构示意图；

图3是图1中置于计算机内的控制处理系统的结构示意图；

图4是本发明火检测试仪中控制处理系统的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步地说明，并特别推荐下述实施例：

如图1所示，本发明的火检测试仪包括：计算机5，与计算机5连接的模拟火焰红外光源2、显示器3、探头性能指示灯4、A/D转换器7、模式开关12以及模拟电压信号发生电路11，与A/D转换器7输入端连接的预处理电路8，置于计算机5内的控制处理系统6，连接于计算机5与模拟电压信号发生电路11之间的强度档位开关13，置于模拟火焰红外光源2光路上的供置放待测火检探头(以下简称IDD探头)的待测火检探头支架1以及检测电路9，待测火检放大器10的输入端连接在模拟电压信号发生电路11的输出端上，待测火检放大器10的输出端连接在检测电路9上，待测火检探头的输出端连接在预处理电路8的输入端上。

在本实施例中，所述的模拟火焰红外光源2是模拟锅炉燃烧火焰信号的红外发光二极管。

本实施例中，所述的预处理电路8如图2所示，它包括：隔直电路801，一级前置信号放大电路802，一级滤波电路803，一级主放大电路804，全波整流电路805以及LC滤波电路806。由待测火检探头输出的电压(或电流)信号进入预处理电路8中，首先经过隔直电路801隔去直流信号，经过一级前置信号放大电路802将信号放大，经过滤波电路803(有源滤波电路)滤除干扰信号后，再经过一级主放大电路804将信号放大，由全波整流电路805整流后经过LC滤波电路806滤除交流信号，输出直流电压信号；该电压模拟信号经过A/D转换模块7转换成数字信号输入到置于计算机5内的控制处理系统6中进行处理。

在本实施例中，所述的检测电路9是连接有电压表、电流表、继电器和指示灯的组合电路。

所述的模拟电压信号发生电路11是在控制处理系统6控制下，产生类似于现场锅炉火检探头所输出的电压信号。在本实施例中，所述的模拟电压信号发尘电路包括：频率发生电路，信号整形电路和输出放大电路。其中频率发生电路能够产生与锅炉内火焰闪动频率相同的频率；信号整形电路将对应其频率信号下的强度波形整形与锅炉火焰燃烧信号更相近的波形；输出放大电路将其经过整形后的信号进行放大。

在本实施例中，所述的显示器是数码管显示器。通过数码管显示器能够直观的将待测火检探头的灵敏度显示出来。为了更直接显示待测火检探头性能的优劣，连接于计算机上的火检探头性能指示灯能够用红、绿灯直接指示待测火检探头性能的好与坏。

图3是本发明置于计算机5内控制处理系统6的结构示意图。如图3所示，本发明的控制处理系统6内包括：接收模块601，与接收模块601相连接的模式判断模块602，分别与模式判断模块602相连接的火检探头检测模式模块604和火检放大器检测模式模块603以及连接于火检探头检测模式模块604与火检放大器检测模式模块603之间的模式转换块605。

如图3所示，所述的火检探头检测模式模块604内包括向模拟火焰红外光源2发出产生模拟锅炉燃烧火焰光信号指令的发射光信号指令分模块6041和用于采集IDD探头的输出信号，并进行处理判断IDD探头性能的判断待测火检探头功能分模块6042。

如图3所示，所述的火检放大器检测模式模块603内包括用于对模拟电压信号发生电路发出产生模拟IDD探头输出电压信号指令的发射电压信号指令模块。

图4是上述结构的控制处理系统6的具体流程。

如图4所示：由连接于计算机5上的模式开关12(图1示)选择检测模式，输入到置于计算机5内的控制处理系统6内，起动控制处理系统6后，进行下述步骤：

1.首先是接收模块601开始接收起动检测指令，并将该指令传入下一步的模块内；

2.模式判断模块602接收到接收模块601传入的起动检测指令后，判断其指令是检测IDD探头的模式，或是检测火检放大器的模式，如果是检测IDD探头的模式，将其指令输入到火检探头检测模式模块604中；如果是检测火检放大器的模式则将其指令输入到火检放大器检测模式模块603中；

3-1.如果是火检放大器检测模式模块603接收到起动检测指令，则执行图4图面上左侧的程序，即火检放大器检测模式模块603首先判断选择的信号强度(由连接于计算机5上的强度档位开关13输入的强度信号，如图1示)，然后，根据此强度信号指令模拟电压信号发生电路产生该强度的电压信号；在本实施例中，由于该信号是模拟检测锅炉燃烧火焰信号的IDD探头的输出电压信号，通常情况下，锅炉燃烧火焰的频率小于200Hz，所以，在本实施例中要求产生交流电压信号的频率为10～100Hz，振幅(强度值)为100mV到1V。如果有外部(强度档位开关的调整)信号强度的变化，火检放大器检测模式模块会根据信号强度的变化随时调整指令模拟电压信号发生电路的输出电压信号的强度和频率。如果检测模式有变化，则由模式转换模块605转换到判断模式模块602上再进行模式判断；

如上述，因为通常燃烧火焰的光信号是不规则的正弦波信号，它的特征频率范围为20～300赫兹(Hz)，所以基准模拟电压信号是在火检放大器检测模式模块603控制下模仿真实应用场合的频率信号产生脉冲电压信号，经模拟电压信号发生电路内的信号整形电路整形，经输出放大器放大到特点强度，再将此基准模拟电压信号输出到待测火检放大器内；待测火检放大器的输出包括模拟电压量、模拟电流量以及继电器输出开关量，通过检测电路提供的电压表、电流表、继电器和开关量指示灯即可判断待测火检放大器的功能。另外，在本实施例中，还可以通过装于待测火检放大器上与之相配套的手操器来调节待测火检放大器的参数，使待测火检放大器的相关参数与提供的标准参数相匹配，这样就做到了对待测火检放大器的校准；

3-2.如是火检探头检测模式模块604接收到起动检测指令，则执行图4图面上右侧的程序，即首先起动火检探头检测模式模块604中的发射光信号指令分模块6041，发射光信号指令分模块6041接收到发射光信号指令后，首先判断所要求发射信号的强度(由连接于计算机5上的强度档位开关13输入)，在本实施例中，该信号是模拟锅炉燃烧火焰的光信号，如上述，选择光信号的频率为10～100Hz，则发射光信号指令分模块6041向连接于计算机5上的模拟火焰红外光源2(图1示)发出发射该频率的光信号；当待测IDD探头1接收到该光信号后，产生电信号，输入到预处理电路8中；预处理电路8对待测IDD探头1输出的电信号进行隔直(隔去直流信号)，前置放大、滤波(滤去干扰信号)、主放大、整流以及LC滤波后，输出的电压模拟信号经A/D转换电路7转换成数字信号输入到控制处理系统6中的火检探头检测模式模块604中，火检探头检测模式模块604中的判断火检探头功能分模块6042接收到该待测IDD探头输出的数字信号，进行计算、比较判断处理，首先对接收数字信号进行计数，如采用每秒内计数多次，平滑处理后得出火检探头的采样为PPS(每秒脉冲数)值经3位数码管显示器显示出；另外根据火检探头的PPS值和光源强度判断该火检探头的好坏经指示灯显示。在本实施例中，强度档位开关上火焰强度可以选择三种强度，与之相对应的是在三种不同强度下有三种不同的判断基准。经过运算后的数字信号再处理成模拟信号与相应强度的基准信号进行对比判断其待测IDD探头的性能好与坏，将其判断结果输出并驱动连接于计算机5上的数码管显示器3和探头性能指示灯4(图1示)，通过数码显示直观的将待测火检探头的灵敏度显示出来，通过探头性能指示灯4亮出表示待测火检探头好与坏的红色或绿色的指示灯。

在本实施例中，如上述的流程，本发明通过置于计算机内的控制处理系统进行控制、判断处理等。采用红外波段发光光源在控制处理系统的控制下产生类似于锅炉燃烧火焰频率的闪动红外光束，将待测火检探头置放在待测火检探头支架上，通过(四芯)电缆与预处理电路相连接；当控制处理系统对模拟火焰红外光源发出发射光信号的指令后，待测火检探头接收到光信号转换成电信号输出到预处理电路上，预处理电路对其模拟信号进行处理，包括隔直、一级前置放大、一级(有源)滤波、一级主放大、全波整流和LC滤波，经过模数转换(A/D转换模块)将其模拟信号转换成数字信号输入到置于计算机内的控制处理系统内；通过控制处理系统对数字信号进行运算比对处理，比较有效相应波段内的信号强度与基准信号强度，进而判断待测火检探头的功能并通过数码显示器直观地将待测火检探头的灵敏度显示出来；采用模拟电压信号发生电路在控制处理系统的控制下产生类似于现场锅炉安装的火检探头所输出的电压信号，该模拟电压信号通过电缆输入到待测火检放大器内，连接在待测火检放大器输出端上的检测电路给出待测火检放大器输出的模拟信号和开关量信号，进而判断待测火检放大器的功能。在本实施例中，可以根据既定的标准参数调节待测火检放大器上的电位器，调节其增益和频率等控制参数使之适应于现场的应用。当使用本发明测试仪时，可以通过强度档位开关调节模拟火焰信号和模拟电压信号的强度，相应的控制处理系统有对应的基准参数与之相匹配，可在不同信号强度的情况下检测火检探头和火检放大器的功能。

Claims (8)

1.一种火检测试仪，包括：计算机，与计算机连接的A/D转换模块和显示器，供置放待测火检探头的待测火检探头支架，其特征在于包括与计算机连接的模拟火焰红外光源、火检探头性能指示灯、模式开关以及模拟电压信号发生电路，连接在A/D转换模块输入端上的预处理电路，连接于计算机与模拟电压信号发生电路之间的强度档位开关，置于计算机内的控制处理系统以及检测电路，待测火检放大器的输入端连接于模拟电压信号发生电路的输出端上，待测火检探头的输出端连接到检测电路的输入端上。

2.根据权利要求1所述的火检测试仪，其特征在于所述的模拟火焰红外光源是模拟锅炉燃烧火焰信号的红外发光二极管。

3.根据权利要求1所述的火检测试仪，其特征在于所述的置于计算机内的控制处理系统包括接收模块，与接收模块相连接的模式判断模块，分别与模式判断模块相连接的火检火检探头检测模式模块和火检火检放大器检测模式模块，以及连接于火检探头检测模式模块与火检火检放大器检测模式模块之间的模式转换模块。

4.根据权利要求3所述的火检测试仪，其特征在于所述的火检火检探头检测模式模块内包括：发射信号指令分模块和判断待测火检探头功能分模块。

5.根据权利要求3所述的火检测试仪，其特征在于所述的火检火检放大器检测模式模块包括发射电压信号指令模块。

6.根据权利要求1所述的火检测试仪，其特征在于所述的预处理电路中包括：隔直电路、一级前置放大电路、滤波电路、一级主放大电路、全波整流电路以及LC滤波电路。

7.根据权利要求1所述的火检测试仪，其特征在于所述的模拟电压信号发生电路包括：频率发生电路、信号整形电路和输出放大电路。

8.根据权利要求1所述的火检测试仪，其特征在于所述的显示器是数码管显示器。