CN201034728Y - 智能火焰检测装置 - Google Patents

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CN201034728Y CNU2007200362313U CN200720036231U CN201034728Y CN 201034728 Y CN201034728 Y CN 201034728Y CN U2007200362313 U CNU2007200362313 U CN U2007200362313U CN 200720036231 U CN200720036231 U CN 200720036231U CN 201034728 Y CN201034728 Y CN 201034728Y
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刘飞
方冬平
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Abstract

智能火焰检测装置，包括火焰检测探头(1)、火焰放大器(2)、可编程滤波模块(201)、放大模块(202)、对数转换模块(203)、电压检测模块(204)、中央处理模块(205)、通讯模块(208)、显示模块(207)和输出模块(206)组成；其特征在于所述的火焰检测探头(1)包括火焰感测器(102)和探头信号处理电路(103)；火焰感测器(102)的输出端与探头信号处理电路(103)的输入端相连接，探头信号处理电路(103)的输出端与火焰放大器(2)的输入端相连接。本实用新型能够即时反映当前火焰的燃烧状况，通过量化表示出火焰燃烧程度和状态，确保锅炉连续安全稳定的运行。

Description

智能火焰检测装置
技术领域
本实用新型提供一种用于各种燃油、燃煤、燃气锅炉的火焰检测系统，具体地说是一种智能火焰检测装置，本实用新型涉及电子测控的技术领域。
背景技术
大型火电机组中，为了保证锅炉安全、平稳地运行，必须对锅炉的火焰燃烧状况进行实时监视，以便用锅炉的燃料控制装置联锁，保证锅炉灭火时停止燃料供应，防止可燃性物质在炉膛或管道内聚积，发生爆燃甚至引起锅炉爆炸。
目前国内大都采用可见光式火焰检测装置，但在长期的应用过程中发现，这种火检经常出现见火困难的情况，分析其原因，主要是在使用一些比较劣质的煤粉或现在好多电厂经常使用混烧煤时，火焰的黑龙区会变长，这样可见关火检视线往往集中在了黑龙区和初始燃烧区部分，火焰强度大大减弱，发生不见火现象；火焰检测器视线通过或接近黑龙区，则当燃烧器停用而炉膛内的其它燃烧器继续运行燃烧时，信号强度反而比原来增加了，这就发生了偷看现象。
发明内容
技术问题：本实用新型针对现有技术的不足与缺陷，提供一种能够有效地解决不见火现象、稳定燃烧以及安全性、经济性好的智能火焰检测装置。
技术方案：本实用新型是通过利用火焰的闪烁频率和光的辐射强度来综合判断火焰的有无及强弱。由于可见光会出现不见光现象，故火焰检测探头采用磷化钾或硫化铅感测器来检测紫外线或红外线。火焰放大器兼容两种火焰检测探头，并能自动识别区分，采用双通道设计，完全独立的处理两路火焰探头送来的信号，可显示火焰的真实数值，并可选择电压范围0到10伏及电流范围4到20毫安输出。
本实用新型具体包括火焰检测探头、火焰放大器两部分，所述的火焰检测探头包括火焰感测器和探头信号处理电路，火焰感测器的感测火焰的信号，火焰感测器的输出端与探头信号处理电路的输入端相连接，探头信号处理电路的输出端与火焰放大器中的可编程滤波模块的输入端相连接；可编程滤波模块、放大模块、对数转换模块、中央处理模块的第一输入端顺序串联连接，中央处理模块的第一输入端还与电压检测模块连接，中央处理模块的第一输出端连接显示模块，中央处理模块的第二输出端连接通讯模块，中央处理模块的第三输出端连接输出模块。
所述的火焰感测器为磷化钾或硫化铅感测器。所述的火焰放大器中，所述的可编程滤波模块中滤波电路“MF10CCWM”的“INVA”脚连接探头信号处理电路的输出端，滤波电路“MF10CCWM”的“N/AP/HPB”脚连接放大模块中放大电路“AD7528”的“RfbA”脚，滤波电路“MF10CCWM”中的“BPB”脚与“INVB”脚相连，构成可编程的带通滤波器。
所述的可编程的滤波模块包括通用集成双路开关电容滤波器MF10CCWM以及相应的辅助电路，输入端连接火焰检测器探头输出端，输出端连接放大模块输入端；
所述的电压检测模块输入端连接各模块的电压检测端口，输出端连接中央处理模块的PAD口，用于实时检测系统各模块的工作状态，出现异常时，报警出错，并切断该部分的工作电源以免进一步损坏电路；
本实用新型的连接方式具体为：
所述的火焰感测器和探头信号处理电路集成在火焰检测器探头一块电路板上；可编程的滤波模块，放大模块，对数转换模块，中央处理模块，电压检测模块，通讯模块，显示模块，输出模块集成在火焰放大器的一块电路板上；火焰放大器与火焰检测器探头由电缆连接。
本实用新型工作方式如下：
1)火焰源发出的光信号通过防尘镜片或光纤传至火焰感测器；
2)火焰感测器完成光电转换；
3)探头信号处理电路对火焰的强度和频率信号进行转换处理；
4)该信号通过电缆传至火焰放大器；
5)火焰放大器将信号放大滤波，中央处理模块处理；
6)由输出模块显示输出与火焰强度相一致的模拟量信号。
有益效果：本实用新型能够即时准确的反映当前火焰的燃烧状况，避免了不见火和偷看现象，智能化的参数管理软件可根据不同的燃烧状况自动调整最符合当前状况的参数，通过量化表示出火焰燃烧程度和状态，确保锅炉连续安全稳定的运行。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理框图；其中有火焰检测探头1、火焰放大器2、火焰源101、火焰感测器102、探头信号处理电路103、可编程滤波模块201、放大模块202、对数转换模块203、电压检测模块204、中央处理模块205、输出模块206、显示模块207和通讯模块208；
图2是本实用新型实施例中的智能火焰检测装置的火焰感测器102信号采集电路图；
图3是本实用新型实施例中的智能火焰检测装置的火焰放大器的可编程的滤波模块201电路圈；
图4是本实用新型实施例中的智能火焰检测装置的火焰放大器的放大模块202电路图；
图5是本实用新型实施例中的智能火焰检测装置的火焰放大器的对数转换模块203电路图；
图6是本实用新型实施例中的智能火焰检测装置的火焰放大器中央处理器模块205电路图。
图7是本实用新型实施例中的智能火焰检测装置的火焰放大器输出模块206电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
如图1所示本实用新型包含以下组件：火焰检测探头1、火焰放大器2；
所述的火焰检测探头1由火焰感测器102和探头信号处理电路103组成；
所述的火焰放大器2可编程的滤波模块201、由放大模块202、对数转换模块203、电压检测模块204、中央处理模块205、通讯模块208、显示模块207和输出模块206组成；
所述的火焰感测器102为磷化钾或硫化铅感测器CSI04-2或G1962-2；
所述的探头信号处理电路103为运算放大器TL0826，
所述的可编程的滤波模块201为MF10CCWM；
放大模块202中放大电路“AD7528”的“VrefA”脚连接对数转换模块203中的对数转换电路“TL082C”，放大模块202的输入端由“RfbA”脚输入，由“VrefA”脚输出，构成可编程的放大器；
所述的对数转换模块203为TL082C，对数转换电路“U308”的7脚连接放大模块202的VrefA脚，其OUT脚连接中央处理模块205的PAD口，对数转换电路“U308”U308的7脚与OUT脚接二极管构成对数转换器；
所述的电压检测模块204为电阻分压电路，其输入端连接各模块的工作电压端，其输出端连接中央处理模块205的PAD口；
所述的中央处理模块205为FREESCALE的MC9S12D64MPV，其PAD口连接对数转换模块203和电压检测模块204，其PA口接显示模块207，其SCI口接通讯模块208，PWM口接输出模块206；
所述的输出模块206为IRFR9120，其输入端连接端连接中央处理模块205的PWM口；
所述的显示模块207为液晶显示模块PG14432，其数据口连接端连接中央处理模块205的PA口；
所述的通讯模块208为MAX202，连接中央处理模块205的SCI口；
所述的火焰检测探头1的探头信号处理电路的输出端通过四芯双绞屏蔽电缆与火焰放大器2的可编程滤波模块的输入端连接；
智能火焰检测装置包括火焰检测探头1、火焰放大器2，所述的火焰检测探头1包括火焰感测器102和探头信号处理电路103，火焰感测器102的感测火焰101的信号，火焰感测器102的输出端与探头信号处理电路103的输入端相连接，探头信号处理电路103的输出端与火焰放大器2中的可编程滤波模块201的输入端相连接；可编程滤波模块201、放大模块202、对数转换模块203、中央处理模块205的第一输入端PAD顺序串联连接，中央处理模块205的第一输入端PAD还与电压检测模块204连接，中央处理模块205的第一输出端PA连接显示模块207，中央处理模块205的第二输出端SCI连接通讯模块208，中央处理模块205的第三输出端PWM连接输出模块206。所述的火焰感测器102为磷化钾或硫化铅感测器。所述的火焰放大器2中，所述的可编程滤波模块201中滤波电路“MF10CCWM”的“INVA”脚连接探头信号处理电路103的输出端，滤波电路“MF10CCWM”的“N/AP/HPB”脚连接放大模块202中放大电路“AD7528”的“RfbA”脚，滤波电路“MF10CCWM”中的“BPB”脚与“INVB”脚相连，构成可编程的带通滤波器。
本实用新型工作过程具体包括：
1)将火焰检测探头1对准火焰燃烧部位，当火焰101有火燃烧时，火焰感测器102感测出火焰中的红外线或紫外线；
2)火焰感测器102将光信号转边成微弱的交流信号；
3)探头信号处理电路103将上述微弱的交流信号加强放大并滤去杂波信号；
4)通过四芯双绞屏蔽电缆将信号传送到火焰放大器2；
5)火焰放大器2接收到火焰检测探头1送过来的信号后先是可编程滤波模块201滤波，经过放大模块202放大后，再经过对数转换模块203转换成直流信号送中央处理模块205进行数据处理；
6)在显示模块上207显示火焰燃烧的数值以及有无火状态，并通过输出模块206将火焰信号的数值量转变成电压范围0到10伏，电流范围4到20毫安的模拟信号以及各种开关量输出；通过通讯模块208与计算机建立通讯。

Claims (3)

1.一种智能火焰检测装置，包括火焰检测探头(1)、火焰放大器(2)，其特征在于所述的火焰检测探头(1)包括火焰感测器(102)和探头信号处理电路(103)，火焰感测器(102)感测火焰(101)的信号，火焰感测器(102)的输出端与探头信号处理电路(103)的输入端相连接，探头信号处理电路(103)的输出端与火焰放大器(2)中的可编程滤波模块(201)的输入端相连接；可编程滤波模块(201)、放大模块(202)、对数转换模块(203)、中央处理模块(205)的第一输入端(PAD)顺序串联连接，中央处理模块(205)的第一输入端(PAD)还与电压检测模块(204)连接，中央处理模块(205)的第一输出端(PA)连接显示模块(207)，中央处理模块(205)的第二输出端(SCI)连接通讯模块(208)，中央处理模块(205)的第三输出端(PWM)连接输出模块(206)。
2.根据权利要求1所述的智能火焰检测装置，其特征是所述的火焰感测器(102)为磷化钾或硫化铅感测器。
3.根据权利要求1所述的智能火焰检测装置，其特征是所述的火焰放大器(2)中，所述的可编程滤波模块(201)中滤波电路“MF10CCWM”的“INVA”脚连接探头信号处理电路(103)的输出端，滤波电路“MF10CCWM”的“N/AP/HPB”脚连接放大模块(202)中放大电路“AD7528”的“RfbA”脚，滤波电路“MF10CCWM”中的“BPB”脚与“INVB”脚相连，构成可编程的带通滤波器。
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C14 Grant of patent or utility model
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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Nanjing Chuangneng Electric Power Technology Development Co., Ltd.

Assignor: Liu Fei

Contract fulfillment period: 2009.8.18 to 2017.4.17

Contract record no.: 2009320001588

Denomination of utility model: Multi-information-fusion intelligent flame detecting device and detecting method thereof

Granted publication date: 20080312

License type: Exclusive license

Record date: 20090821

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.8.18 TO 2017.4.17; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: NANJING CHUANGNENG POWER TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO

Effective date: 20090821

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