CN86106716A

CN86106716A - 多点火焰监测器

Info

Publication number: CN86106716A
Application number: CN 86106716
Authority: CN
Inventors: 宋贤
Original assignee: Beijing Iron & Steel Central Research And Disign Inst Ministry Of Metallurgical
Current assignee: Beijing Iron & Steel Central Research And Disign Inst Ministry Of Metallurgical
Priority date: 1986-10-04
Filing date: 1986-10-04
Publication date: 1988-04-13
Also published as: CN86106716B

Abstract

本发明是一种用于监视多台燃烧器或多座工业炉窑火焰的电子仪表。其特点是：每个紫外光敏管及其与之相关联的脉冲耦合、电平转换、电流放大器及输出结点与显示电路都是独立的，可分别指示出被监视各点火焰是燃烧正常还是熄灭，输出结点可分别加入被监视各个燃烧器或各座工业炉窑燃烧自动控制系统。

Description

本发明是一种安装在有多台燃烧器的工业炉窰上，用它分别监视每个燃烧器火焰的电子仪表。

现有的火焰监测器，监视每个燃烧器火焰（或每个被监测对象）都得单独用一台监测器。因此对同一车间内的多个监测对象、或有多台燃烧器的工业炉窰就要使用多台火焰监测器。造成使用火焰监测器台数多、占用盘面大、投资多、管理及维修麻烦。

苏联专利SU941796公布了一种用于多个燃烧器火焰控制的火焰监测器。该仪器从安装在多个燃烧器上的传感器输入到仪表内的讯号分别送入两个多重转换器、转换送出的讯号之一送入校正分析系统、另一讯号送入火焰分析系统，再和带“与门”的计数器联接。仪表输出一路是带“或门”的控制继电器（控制燃烧供应系统）;另一路是通过译码器的显示器，这种结构与本发明相比要复杂得多。另外，该仪表控制各燃烧器的电路不是相对独立的，只有在被控的所有燃烧器都熄灭时仪表才有指令输出，因此只能用于一座安装多台燃烧器的炉窰。而本发明控制各燃烧器的电路相对独立，使用灵活，既可用于一座装有多台燃器的炉窰，又可用于同时控制多台炉窰的燃烧器，控制对象数目可通过仪表手动开关切换。另外本发明自带声光报警而该仪表仅带显示器。

本发明的目的是：设计一种“多点火焰监测器”，能够用它来监视每个燃烧器火焰，当某台燃烧器火焰熄灭时，仪表发出声光报警，并指示出熄灭燃烧器的号位，同时仪表输出一个与该燃烧器相应的电气接点，可用于该燃烧器的自动控制系统、重新自动点燃该燃烧器火焰或自动切断燃料供应。

发明的解决方案为：用国产紫外光敏管作为敏感元件，将紫外光敏管配以透紫隔热石英透镜及冷却散热部件组成监测头，将多个监测头分别安装在多台燃烧装置（燃烧器或工业炉窰）上，用导线将监测头与安装在控制台（或仪表盘）仪器上相对应的输入端子联接，当仪表接通电源后，即有电压加到监测头敏感元件上，监测头则将火焰燃烧的信号转换为电信号送入仪器。当被监视内的某个燃烧器灭火时，相应的一组电路向相反方向变化，无电流通过，指示灯熄灭，高频振荡器工作，扬声器发出熄火声报警信号。当燃烧系统为自动控制时，输出一个对应的电气接点可用于该燃烧器的自动点火或自动切断燃料供应系统。

下面结合附图详细介绍本发明的内容。

图1 是多点火焰监测器原理框图。

图2 是多点火焰监测器电路原理图。

图1中1是电源变压器及电源开关、过流保护器。2是电源变压器的高压绕组，它将为各监测阵列4提供高压电源。3是低压直流稳压电源，为直流放大器阵列7、音频振荡器13及声报警结点阵列8的继电器J₀提供直流电源。4是监测阵列，监测阵列由安装在燃烧器上或工业炉窰上的多个监测头组成，每一个监测头由火焰敏感元件-紫外光敏管、透紫隔热石英透镜及冷却散热部件组成。5是电压转换阵列，由限流电阻、脉冲变压器组成，与监测头和电源变压器高压绕组相串联，经脉冲变压器降压整流滤波后送入延时阵列6及直流放大器阵列7，直流放大器的负载为继电器线圈。6是延时阵列。7是直流放大器阵列。8是声报警结点阵列。9是输出显示阵列，为一组仪表输出结点，参与外部燃烧自动控制系统10的控制。10是外部燃烧自控系统。11是声光报警结点阵列。12是由指示灯组（或数码管）组成光报警显示器。13是音频振荡器。14是机内扬声器。

图2描述了本发明的一个实施例。

图2表示了一台具有四个监测头，可用于监视高炉热风炉（或其它仅需要四个以下监测点的场合）火焰的监测器。

B为电源变压器，由B提供的高压绕组经过C、C_o、R_o高滤波后对由GD₁～GD₄组成的监测阵列和由脉冲变压器B₁B₄组成的电压转换阵列提供高压交流电源;R₁～R₄为限流电阻，R′₁～R′₄是补偿电阻。BG₅～BG₇与C₉～C₁₂、R₅～R₈、QL、D、W组成低压稳压电源;BG₈～BG₉、C₁₃～C₁₄、R₉～R₁₀及扬声器组成音频振荡器、输出声报警信号。GD₁～GD₄为紫外光敏管、分别安装在四个被监测对象的监测头之上，紫外光敏管是一种冷阴极辉光放电二极管，两极加上高压，当受到火焰辐射的紫外线激发后，紫外光敏管导通，B₁～B₄的次级感应出交流电压，经C′₁～C′₄高频滤波，由QL₁～QL₄整流，D₁～D₄稳压管限幅后，在C₁～C₄两端得一个与紫外辐射强弱成正比的直流电平;W₁～W₄、C₁～C₄以及BG₁～BG₄的输入端组成延时阵列，当火焰短时（1～3秒）假熄灭时，仪表不发出报警信号。BG₁～BG₄为电流放大器阵列，当火焰正常燃烧时，其输入端输入的直流电平使输出负载继电器吸合、发光二极管D′₁～D′₄发光显示，J₁～J₄的一组常闭结点J_1-2到J_4-2断开、J₀释放，无声报警输出;而J₁～J₄的另一组常开结点J_1-1～J_4-1闭合，指示灯XD₁～XD₄指示出正常燃烧信号。当被监视的某一点火焰熄灭超过设定延时允许时间时，例如，当GD₂监视的火焰熄灭时，相对应的一组电路向相反方向变化：B₂初级无高压电流通过、次级也无电流，BG₂截止，J₂释放，J_2-1断开、XD₂指示灯熄灭，J_2-2闭合，J₀吸合、J_0-1闭合，音频振荡器工作，扬声器发出熄火声报警信号，值班人员从熄灭的指示灯号位就可知道熄灭火焰的燃烧器号位，迅速而准确地采取措施排除故障、保证燃烧系统正常而安全地运行。当燃烧系统为自动控制时，J₂输出的常开接点J_2-3可加入相应号位的燃烧控制系统，使自动点火系统工作、重新点燃该燃烧器火焰或自动切断燃料供应系统，防止燃料浪费、发生煤气中毒以及爆炸事故。

在图二中：K₁～K₄为一组手动开关，当仪表具有的监测点数量多于实际需要量时，可手动关闭多余的通道，防止相互干扰。

本发明采用紫外光敏管作为火焰监测元件。各种燃料（包括固体、液体及气体燃料）燃烧时均能辐射出紫外线，其中以气体燃料燃烧时辐射出的紫外线最强、固体燃料燃烧时辐射出的紫外线最弱、液体燃料居中。当火焰熄灭后，周围被烧热的工件、炉壁等（温度低于1500℃）仅能辐射可见光及红外线，对紫外光敏管不起作用，因而本监测器优于用热电偶、热敏元件、光敏元件红外元件等作为监测元件的监测器。

从图1、图2中可见，仪表的高、低压电源及声报警部分是公用的，高压电源同时为多个监测头及脉冲变压器提供高压，各监测头、脉冲变压器之间与高压电源并联;电流放大器阵列中，各通路的继电器J₁～J₄常闭结点J_1-2～J_4-2与继电器J₀组成一个与门电路，当其中任何一个监视点火焰熄灭时，J₀均吸合，J_0-1闭合，仪表均发声报警信号。

根据用户需要，仪表各阵列中的通道数可以设计为任意数，因而，本仪表具有广泛用途，大大优于单点火焰监测器。

另外，本发明监测元件采用交流供电、高压交流电通过脉冲变压器耦合、整流滤流后再送入直流放大器，脉冲变压器有效地隔离了高低压电路，固而仪表工作可靠，使用维修方便。

Claims

1、一种用多个紫外光敏管作为敏感元件来分别监视多台燃烧器或多座工业炉窑火焰的电子仪表，其特征是每个紫外光敏管及其与之相关联的脉冲耦合、电平转换、电流放大器及输出结点与显示电路都是独立的，可分别指示出被监视各点火焰是燃烧正常还是熄灭，输出结点可分别加入被监视各个燃烧器或各座工业炉窑燃烧自动控制系统。

2、根据权利要求1中的仪表，其特征是各紫外光敏管均采用共用的交流高压供电，而与之相关的各直流放大器均采用共用的低压直流供电，交直流电路之间用脉冲变压器耦合、隔离、电路简单、可靠。

3、根据权利要求1中的仪表，其特征是各监视通道各输出一个常闭触点组成“或门”控制公用的声报警系统，只要其中任一点被监视火焰熄灭，仪表在显示熄灭点部位的同时，发出声报警信号。