CN205090415U - 一种智能火焰检测放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及火焰燃烧检测技术领域，尤其涉及一种智能火焰检测放大器。本实用新型提供的智能火焰检测放大器，包括外壳和设于所述外壳内部的主控板，所述主控板包括微处理器和与所述微处理器电连接的滤波模块；由于燃料燃烧火焰的闪烁频率不同，经过火焰检测探头检测到的电压信号就不同，因此在对工业锅炉内燃烧器的燃烧情况进行检测时，由火焰检测探头检测传输的信号，经过滤波模块将检测到的其他干扰火焰的电压信号过滤掉，解决了因火焰检测探头偷窥而造成锅炉进行加料等不必要动作而带来的安全隐患，锅炉运行更加安全，另外还可以通过微处理器对检测到的火焰电压信号进行放大，是火焰的检测更加的准确，拓宽了产品的适用范围。

Description

一种智能火焰检测放大器

技术领域

本实用新型涉及火焰燃烧检测技术领域，尤其涉及一种智能火焰检测放大器。

背景技术

目前，在如发电厂、变电站、化工厂、炼油厂、钢厂等有工业锅炉的场所，需要使用火焰检测装置来检测工业锅炉内燃烧器内燃料的燃烧情况，火焰检测装置包括火焰检测探头和火焰检测放大器，火焰检测探头检测到的火焰信号经过火焰放大器放大来判断工业锅炉内的火焰燃烧状况；由于我国工业锅炉燃料的复杂性和多样性，同时，同一个锅炉可能会同时燃烧两种燃料(如煤和油等)，而两种燃料燃烧火焰的闪烁频率不同，由于火焰检测探头的安装位置的限制，火焰检测探头可能会检测到相邻或相对位置燃烧器产生的火焰信号，因而可能会产生“偷窥”现象。火检偷窥会造成锅炉不必要动作如：投放燃料动作；这类动作都危及到炉膛设备的安全燃烧。

传统的火焰检测放大器存在诸多缺点，不能设置检测火焰的频率范围，无法解决“偷窥现象”；另外，传统的火焰检测器功能比较单一，如不具备调节、不具备远程通讯功能等，参数只能在现场手动调整，调试效率较低。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：传统的火焰检测放大器不能够解决偷窥现象，容易造成锅炉进行控制外的其他动作，会危及炉膛设备的安全燃烧；同时现有的火焰检测放大器需要通过其上的显示面板进行参数设置，而锅炉进行燃烧后，操作人员进行操作设置时，存在安全隐患。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能火焰检测放大器，包括外壳和设于所述外壳内部的主控板，所述主控板包括微处理器和与所述微处理器电连接的滤波模块，所述滤波模块用于过滤干扰火焰的电压信号。

其中，述滤波模块包括开关电容滤波器。

其中，所述微处理器为单片机。

其中，所述主控板还包括电压比较模块，所述电压比较模块用于检测经滤波模块过滤的电压信号的强度。

其中，还包括与所述微处理器电连接的数字信号处理器。

其中，所述数字信号处理器包括TMS320F2808芯片。

其中，还包括RS485通讯芯片。

其中，还包括底座、显示板、信号板和底板，所述主控板、显示板、信号板和底板之间通过双排弯针呈桥式结构，并通过螺钉固定于所述底座上。

其中，所述底座通过插板固定于所述控制柜内。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供了一种智能火焰检测放大器，包括外壳和设于所述外壳内部的主控板，所述主控板包括微处理器和与所述微处理器电连接的滤波模块；由于燃料燃烧火焰的闪烁频率不同，经过火焰检测探头检测到的电压信号就不同，因此在对工业锅炉内燃烧器的燃烧情况进行检测时，由火焰检测探头检测传输的信号，经过滤波模块将检测到的其他干扰火焰的电压信号过滤掉，解决了因火焰检测探头偷窥而造成锅炉进行加料等不必要动作而带来的安全隐患，锅炉运行更加安全，另外还可以通过微处理器对检测到的火焰电压信号进行放大，是火焰的检测更加的准确，拓宽了产品的适用范围。

附图说明

本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例所述的智能火焰检测放大器的结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是本实用新型实施例所述的智能火焰检测放大器的后视图；

图4是本实用新型实施例所述的智能火焰检测放大器的结构框图。

其中图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、外壳，2、主控板，21、单片机，22、开关电容滤波器，23、电压比较器，3、薄膜开关，4、底座，5、螺钉，6、插板，7、显示板。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种智能火焰检测放大器，包括外壳1和设于所述外壳1内部的主控板2，所述主控板2包括微处理器和与所述微处理器电连接的滤波模块，所述滤波模块用于过滤干扰火焰的电压信号。

本实用新型提供的火焰检测放大器，其上设置有滤波模块；由于燃料燃烧火焰的闪烁频率不同，经过火焰检测探头检测到的电压信号就不同，因此在对工业锅炉内燃烧器的燃烧情况进行检测时，由火焰检测探头检测传输的信号，经过滤波模块将检测到的其他干扰火焰的电压信号过滤掉，解决了因火焰检测探头偷窥而造成锅炉进行加料等不必要动作而带来的安全隐患，锅炉运行更加安全，另外还可以通过微处理器对检测到的火焰电压信号进行放大，是火焰的检测更加的准确，拓宽了产品的适用范围。

优选地，如图2和图3所示，本实用新型提供的火焰检测放大器还包括底座4、显示板7、信号板和底板，所述主控板2、显示板7、信号板和底板之间通过双排弯针呈桥式结构，并通过螺钉5固定于所述底座4上，同时底座4可通过插板6固定于所述控制柜内，这样减少了上述设备占用控制柜的空间，可以起到节省空间的作用；具体地，可通过3M胶将薄膜开关3固定在客体表面，将薄膜开关3上的扁平电缆通过条形连接器连接于主控板2上，使用时可将壳体扣在底座4上，通过螺钉5与底座4紧锁。底座4两端各有10个接线端子，分别于火焰检测探头、模拟量输出、输出继电器、485通讯以及遮挡等信号线接线。

用3M胶将薄膜开关3胶固定到壳体表面，电路板组件通过螺钉5固定在底座4，连接到电路板组件上，将壳体扣在底座4上，主控板2、信号板、显示板7、底板通过双排弯针形成桥式结构，并通过螺钉5固定在底座4上。通过插板6可以将火焰检测放大器固定在控制柜内。

优选地，所述过滤模块包括开关电容滤波器22和外围电路，火焰检测探头检测到的电压信号过滤，经过放大进入开关电容滤波器22，根据不同燃料燃烧时其火焰的脉动频率不同，开关电容滤波器22滤掉超出预先设定的频率范围的电压信号，保证火焰信号检测的准确性。

优选地，所述微处理器位单片机21，同时单片机21与采用低功耗TMS320F2808芯片进行电连接，通过单片机21与TMS320F2808数字信号处理器DSP进行系统控制，并采用带有电压故障检测的RS485通讯芯片SN65HVD1781完成通讯传输，保证火焰检测放大器可以在发生过压故障(如电源短路、配线故障、连接器故障、线缆压破以及工具错误使用等)条件下继续工作，并支持多达320个火焰检测放大器同时进行调试。

通过火焰检测放大器显示面板的按键对产品的各项参数进行调整设置，也可以通过手持式火检调试器或者采用安装有火检调试专用软件的便携式计算机与火焰检测放大器进行远程通讯，并对产品的各项参数进行调整设置，并能够监控火检的运行状况。

火焰检测放大器采用低功耗、工业级元器件，整体耐温级别高，实现了对产品工作状态的实时监测；增加宽范围连续频带设置功能，增加火焰放大增益功能，使火焰检测更加准确，拓宽了产品检测的适用范围；增加了远程通讯功能，不受现场工况制约，调试便捷。

如图4所示，所述火焰检测放大器的工作原理为，火焰检测放大器采集火焰检测探头传送过来的信号，经过放大进入开关电容滤波器22，根据不同燃料燃烧时其火焰的脉动频率不同，开关电容滤波器22滤掉超出预先设定的频率范围的电压信号，保证火焰信号检测的准确性。然后再送入电压比较器23进行强度检测，此时电压信号与预先设定的电压值(即有火门槛和无火门槛)进行比较；高于有火门槛则驱使火焰输出继电器输出节点闭合，模拟量输出相应的电流值。等于或者低于无火门槛则驱使火焰输出继电器输出节点保持常开，模拟量输出的电流值在4mADC左右。

其中，所述主控板2还包括电压比较模块，所述电压比较模块为电压比较器23，用于检测经滤波模块过滤的电压信号的强度，即通过将检测到的电压信号与预设的电压信号进行对比，如果检测的电压信号大于预设的有火电压门槛则驱使火焰输出继电器输出节点闭合，通过观察输出继电器节点的闭合来判断燃烧器内有火焰在燃烧；如果检测的电压信号小于预设的无火电压门槛，则驱使输出继电器输出节点保持常开，进而来判断燃烧器内没有火焰进行燃烧。

综上所述，本实用新型提供了一种智能火焰检测放大器，包括外壳和设于所述外壳内部的主控板，所述主控板包括微处理器和与所述微处理器电连接的滤波模块；由于燃料燃烧火焰的闪烁频率不同，经过火焰检测探头检测到的电压信号就不同，因此在对工业锅炉内燃烧器的燃烧情况进行检测时，由火焰检测探头检测传输的信号，经过滤波模块将检测到的其他干扰火焰的电压信号过滤掉，解决了因火焰检测探头偷窥而造成锅炉进行加料等不必要动作而带来的安全隐患，锅炉运行更加安全，另外还可以通过微处理器对检测到的火焰电压信号进行放大，是火焰的检测更加的准确，拓宽了产品的适用范围。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种智能火焰检测放大器，其特征在于：包括外壳(1)和设于所述外壳(1)内部的主控板(2)，所述主控板(2)包括微处理器和与所述微处理器电连接的滤波模块，所述滤波模块用于过滤干扰火焰的电压信号。

2.根据权利要求1所述的智能火焰检测放大器，其特征在于：所述滤波模块包括开关电容滤波器(22)。

3.根据权利要求1所述的智能火焰检测放大器，其特征在于：所述微处理器为单片机(21)。

4.根据权利要求1所述的智能火焰检测放大器，其特征在于：所述主控板(2)还包括电压比较模块，所述电压比较模块用于检测经滤波模块过滤的电压信号的强度。

5.根据权利要求1所述的智能火焰检测放大器，其特征在于：还包括与所述微处理器电连接的数字信号处理器。

6.根据权利要求5所述的智能火焰检测放大器，其特征在于：所述数字信号处理器包括TMS320F2808芯片。

7.根据权利要求6所述的智能火焰检测放大器，其特征在于：还包括RS485通讯芯片。

8.根据权利要求7所述的智能火焰检测放大器，其特征在于：还包括底座(4)、显示板(7)、信号板(8)和底板，所述主控板(2)、显示板(7)、信号板(8)和底板之间通过双排弯针呈桥式结构，并通过螺钉(5)固定于所述底座(4)上。

9.根据权利要求8所述的智能火焰检测放大器，其特征在于：所述底座(4)通过插板(6)固定于控制柜内。