CS214068B1

CS214068B1 - Oven burner flame monitor

Info

Publication number: CS214068B1
Application number: CS375180A
Authority: CS
Inventors: Jiri Spirik
Original assignee: Jiri Spirik
Priority date: 1980-05-28
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález se týká hlídače plamene pecních hořáků, který sestává ze tří navzájem zapojených obvodů, kde první obvod je tvořen střídavým vysokoinpedančnlm zesilovačem, druhý obvod invertujíclm zesilovačem kladné půlvlny a třetí obvod invertujícím zesilovačem záporné půlvlny. Hlídač plamene pracuje tak, že rozlišuje stejnosměrnou složku s nastavitelnou časovou konstantou a existenci složky opačné polarity zkrat na zapalovacím hořáku nebo vedení.The invention relates to a flame monitor for furnace burners, which consists of three interconnected circuits, where the first circuit is formed by an alternating high-impedance amplifier, the second circuit by an inverting amplifier of the positive half-wave and the third circuit by an inverting amplifier of the negative half-wave. The flame monitor operates by distinguishing a direct current component with an adjustable time constant and the existence of a component of opposite polarity, a short circuit on the ignition burner or line.

Description

(54) Hlídač plamene pecních hořáků (51) Int. Cl.’ F 23 N 5/12(54) Furnace Burner Flame Detector (51) Int. Cl. 'F 23 N 5/12

Vynález se týká hlídače plamene pecních hořáků, který sestává ze tří navzájem zapojených obvodů, kde první obvod je tvořen střídavým vysokoinpedančnlm zesilovačem, druhý obvod invertujíclm zesilovačem kladné půlvlny a třetí obvod invertujícím zesilovačem záporné půlvlny. Hlídač plamene pracuje tak, že rozlišuje stejnosměrnou složku s nastavitelnou časovou konstantou a existenci složky opačné polarity zkrat na zapalovacím hořáku nebo vedení.The present invention relates to a furnace burner flame monitor comprising three interconnected circuits, the first circuit comprising an alternating high impedance amplifier, the second circuit inverting the positive half-wave amplifier, and the third circuit inverting the negative half-wave amplifier. The flame detector operates by distinguishing a DC component with an adjustable time constant and the existence of a reverse polarity component of a short circuit on the pilot burner or wiring.

214 068214 068

Vynález se týká hlídače plamene pecních hořáků, který je napojen mezi kostru a zapalovací elektrodu zapalovacího hořáku a využívá ionizujícího a usměrňujícího účinku plamene.The present invention relates to a furnace burner flame monitor which is connected between a carcass and an ignition electrode of an ignition burner and utilizes the ionizing and rectifying effect of the flame.

Dosud známé hlídače plamene pecních hořáků, které jsou provedeny v celku se zapalovací automatikou jsou rozměrné a je jich možno použít pouze pro hořáky na vysokokalorický plyn, například svítiplyn, zemní plyn a podobně. Vlivem jejich rozměrností není možná jejich centralizace a proto jsou provedeny pro každý pecní hořák zvlášl. Tyto hlídače nejsou opatřeny obvody pro indikaci poruchy na vodičích a zapalovacích hořácích a jsou schopny pouze rozlišovat, zda plyn hoři nebo nehoří.The prior art flame detectors of the furnace burners, which are made integrally with an automatic ignition system, are bulky and can only be used for high-calorific gas burners, for example coal gas, natural gas and the like. Due to their size, they cannot be centralized and are therefore provided for each furnace burner separately. These detectors are not equipped with fault indication circuits on wires and ignition burners and are only able to distinguish whether or not the gas burns.

Tyto nedostatky dosud známých hlídačů plamene pecních hořáků jsou příčinou toho. Že automatika peéních hořáků se běžně v praxi nepoužívá, takže pece, u nichž teplota pracovního prostoru klesá pod 750 °C, nezajišťují bezpečný provoz.These drawbacks of the prior art furnace burner flame detectors are the cause of this. That the automatic burner burner is not commonly used in practice, so furnaces where the working area temperature drops below 750 ° C do not ensure safe operation.

Uvedené nevýhody stávajících známých hlídačů plamene pecních hořáků ae odstraní hlídačem plamene pecních hořáků podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jo tvořen prvním operačním zesilovačem, na jehož neinvertující vývod je napojen druhý odpor, spojený se vstupní svorkou, na kterou je dále napojen první odpor, spojený se středem napájení a svorce a na jehož invertujíol vývod je napojen čtvrtý odpor, appjený se středem napájení na svorce a třetí odpor spojený s jeho vývodem a dále třetím operačním zesilovačem, na jehož invertujíoí vývod je napojen devátý odpor, spojený s jeho vývodem a osmý odpor, který je spojen do série s diodou, kde anoda diody je spojena s vývodem prvního operačního zesilovače a na jeho neinvertující vývod jezdec prvního potenciometru, který je svým jedním koncem napojen na svorku kladného napájecího napětí a svým druhým koncem na střed napájeni na svorce, kde jeho vývod je napojen na katodu první luminiscenční diody, jejíž anoda je spojena s kladným napětím na svorce a dále druhým operačním zesilovačem, jehož invertujíoí vývod je spojen s pátým odporem, spojeným s vývodem prvního operačního zesilovače a se šestým odporem, spojeným s jeho vývodem a s kondenzátorem, který je spojen s jezdcem druhého potenciometru, napojeným svým jedním konoem na jeho vývod a svým druhým koncem na střed napájení na svorce, přičemž jeho vývod je dále spojen e katodou Zennerovy diody, jejíž anoda je napojena na bázi tranzistoru, jehož emitor je napojen na střed napájení na svoroe a jeho kolektor spojen skrze anodu druhé luminiscenční diody, jejíž katoda je spojena s kolektorem tranzistoru a skrze ovládací cívku relé s kladným napájecím napětím na svorce, kde neinvertující vývod druhého operačního zesilovače je sedmým odporem napojen na střed napájení na svorce.These disadvantages of the known prior art furnace burner flame detectors are eliminated by the furnace burner flame detector according to the invention, characterized in that it consists of a first operational amplifier with a non-inverting terminal connected to a second resistor connected to the input terminal, to which the first a resistor connected to the center of the power supply and the terminal, and to which an inverting terminal is connected a fourth resistor connected to the center of the power supply to the terminal, and a third resistor connected to its terminal, and a third operational amplifier to its inverting terminal connected to the ninth resistor connected to its terminal and an eighth resistor connected in series to the diode, wherein the anode of the diode is coupled to the terminal of the first opamp and to its non-inverting terminal of the slider of the first potentiometer, connected at one end to the positive supply terminal; where it is The terminal is connected to a cathode of a first luminescent diode, the anode of which is connected to a positive terminal voltage and a second operational amplifier whose inverting terminal is connected to a fifth resistor connected to the terminal of the first operational amplifier and to a sixth resistor connected to its terminal. a capacitor connected to the slider of the second potentiometer connected by its one terminal to its terminal and its other end to the center of the terminal power supply, the terminal further connected by a cathode of a Zenner diode whose anode is connected based on a transistor whose emitter is connected to the center of the power supply to the terminal and its collector connected through the anode of a second luminescent diode whose cathode is connected to the collector of the transistor and through the control coil of the positive voltage supply terminal, where the non-inverting terminal of the second opamp is connected to the power center of the terminal.

Výhodou hlídače plamene podle vynálezu je to, že umožňuje centralizaci hlídačů plamene jednotlivých pecních hořáků ve velinu pece, dále to, že rozšiřuje funkci stávajících hlídačů plamene, zlepšuje diagnostiku jednotlivých pecních hořáků, a tc, že je ho možno provést na jedné desce plošného spoje tak, že jednotlivé desky hlídačů plamene, věech pecních hořáků lze umístit do jedné skříně plošných spojů, a to ve velinu pece. Další jeho výhodou jo to, že vlivem jeho větší citlivosti umožňuje provést větší, vzdálenost mezi hlídačem plamene a pecním hořákem, a to, že umožňuje provést společná napájení všech hlídačů plamene jedné pece, což je nutnou podmínkou jejich centralizace.The advantage of the flame arrester according to the invention is that it enables centralization of the flame arresters of the individual furnace burners in the furnace control room, extends the function of the existing flame arresters, improves the diagnostics of individual furnace burners, and This means that the individual flame guard plates, all of the furnace burners can be placed in one PCB in the furnace control room. Another advantage is that, due to its greater sensitivity, it allows a greater distance between the flame guard and the furnace burner, and that it makes it possible to supply all the flame guard of one furnace together, which is a necessary condition for their centralization.

214 068214 068

Jeho výhodou dále je, že rozlišuje jednak stejnosměrnou složku s nastavitelnou časovou konstantou a dále i zkrat na zapalovacím hořáku nebo vedení* což so projeví existencí složky opačné polarity. Oba dva stavy jsou signalizovány luminiscenčními diodami na čelním * panelu desky plošného spoje. To umožňuje obsluze peoe ve velínu včas identifikovat poruchu zjistit preventivné so zhoršující stav zapalovacích hořáků a předcházet výpadkům peoe, čímž se zvýší bezpečnost provozu pece. Jeho použití umožňuje použít stejného druhu plynu pro hlavní a zapalovaoí hořáky.Its advantage is furthermore that it distinguishes both a DC component with an adjustable time constant and a short circuit on the pilot burner or line *, which results in the existence of a component of opposite polarity. Both states are signaled by luminescent diodes on the front panel of the printed circuit board. This allows the operator of the peoe in the control room to identify the failure early to detect the preventive and deteriorating condition of the ignition burners and prevent peoe's failures, thereby increasing the safety of the furnace operation. Its use makes it possible to use the same kind of gas for the main and igniting burners.

Hlídač plamene pecních hořáků podle vynálezu je jako přiklad znázorněn na přiloženém výkresu.The furnace burner flame monitor according to the invention is illustrated by way of example in the accompanying drawing.

Podle příkladného provedení sestává hlídač plamene pecních hořáků ze tří částí, kde první část je tvořena střídavým vysokoimpedančním zesilovačem, druhá část invertujícím zesilovačem kladné půlvlny a třetí část invertujícím zesilovačem záporné půlvlny.According to an exemplary embodiment, the furnace burner flame guard consists of three parts, the first part consisting of an alternating high impedance amplifier, the second part inverting a positive half-wave amplifier and a third part inverting a negative half-wave amplifier.

Střídavý vysokoínpedanční zesilovač je tvořen prvním operačním zesilovačem Vj s vysokým vstupním odporem, na jehož neinvertující vývod 3^ je napojen druhý odpor Rg, který je spojen se vstupní svorkou IV. na kterou je dále napojen první odpor Rj se středem napájení na svorce II. Invertující vývod 2 operačního zesilovače Vj je spojen čtvrtým odporem R^ se středem napájení na svorce II a třetím odporem Rg s vývodem 6 operačního zesilovače V^.The AC high-impedance amplifier consists of a first high input resistive operational amplifier Vj, to which a non-inverting terminal 31 is connected a second resistor Rg, which is connected to the input terminal IV. to which the first resistor Rj is connected to the power supply center at terminal II. The inverting terminal 2 of the operational amplifier Vj is connected by a fourth resistor R ^ to the power center at terminal II and a third resistor Rg to the terminal 6 of the operational amplifier V zesil.

Invertující zesilovač kladné půlvlny je tvořen třetím operačním zesilovačem Vg, na jehož invertující vývod 2 je napojen devátý odpor Rg, který je spojen s vývodem 6 třetího operačního zesilovače Vg a dále osmý odpor Rg, který je spojen do série s diodou Ug a β vývodem 6 prvního operačního zesilovače Vj, kde dioda Ug jo polarizována tak, že jeji anoda je spojena s vývodem 6 prvního operačního zesilovače V*. Neinvertující vývod 3 třetího operačního zesilovače Vg je spojen s jezdcem prvního potenciometrů P^, napojeným jedním koncem na svorku J kladného napájecího napětí a svým druhým koncem na střed napájení na svorce IL· Vývod 6 třetího operačního zesilovače Vg jo napojen na katodu první luminiscenční diody U₄, jejíž anoda je spojena s kladným napájecím napětím na svorce I. Invertující zesilovač záporné půlvlny je tvořen druhým operačním zesilovačem Vg, jehož invertující vývod 2 je spojen s pátým odporem Rg, který je spojen s vývodem 6 prvního operačního zesilovače Vj a dále šestým odporem Rg s vývodem 6 druhého operačního zesilovače Vg a kondenzátorem (q s jezdcem druhého potenciometrů Pg, kterým se nastaví čas reagování hlídače plamene v rozmezí do 1 do 10 sec., a který je napojen svým jedním koncem na vývod 6 druhého operačního zesilovače Vg a svým druhým koncem na střed napájeni na svorce II. Vývod 6 druhého operačního zesilovače Vg je dále spojen s katodou Zennerovy diody Uj, jejíž anoda je napojena na bázi tranzistoru V^, jehož emitor je spojen so středem napájení na svorce II. Jeho kolektor jo spojen s kladným napájecím napětím na svorce _I, a to přes druhou luminiscenční diodu Ug, která je polarizována tak, že její katoda je spojena s kolektorem tranzistoru V^ a přes ovládací cívku relé Kp tvořící výstup hlídače plamene, na který se napojí, například signalizační zařízení nebo zařízení pro automatické vypínání hořáků a podobně. Neinvertující vývod J3 druhého operačního zesilovače Vg je sedmým odporem R? napojen na střed napájení na svorce II.The positive half-wave inverting amplifier consists of a third operational amplifier Vg, the inverting terminal 2 of which is connected to the ninth resistor Rg, which is connected to terminal 6 of the third operational amplifier Vg, and the eighth resistor Rg is connected in series with diode Ug and β terminal 6. wherein the diode Ug is polarized such that its anode is connected to the terminal 6 of the first operational amplifier V *. The non-inverting terminal 3 of the third operational amplifier Vg is connected to the slider of the first potentiometer P ^, connected one end to the positive supply voltage terminal J and with its other end to the power center at the terminal IL. _The inverting negative half-wave amplifier consists of a second operational amplifier Vg, the inverting terminal 2 of which is connected to a fifth resistor Rg, which is connected to the terminal 6 of the first operational amplifier Vj and a sixth resistor. Rg with terminal 6 of second operational amplifier Vg and capacitor (q with slider of second potentiometer Pg, which adjusts the flame guard response time within 1 to 10 sec., And which is connected at one end to terminal 6 of second operational amplifier Vg and its second end to center power on terminal II. The terminal 6 of the second operational amplifier Vg is further coupled to the cathode of the Zenner diode Uj, the anode of which is connected on the basis of a transistor V ^, whose emitter is connected to the power center at terminal II. Its collector is connected to the positive supply voltage at terminal I through a second luminescent diode Ug, which is polarized such that its cathode is connected to the collector of transistor V ^ and via the relay coil Kp forming the flame monitor output to which it connects , for example, signaling devices or automatic burner shut-off devices and the like. The non-inverting terminal J3 of the second opamp Vg is the seventh resistor R? connected to the power center at terminal II.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A furnace burner flame monitor, characterized in that it comprises a first operational amplifier (Vj), to which a non-inverting terminal (3) is connected a second resistor (Rg) connected to an input terminal (IV) to which a first resistor (R) is connected. connected to the center of the power supply to the avoroa (11) and to its inverting terminal (2) connected to the fourth resistor (R *), connected to the center of the power supply at terminal (11) and the third resistor (Rg) 6) and a third operational amplifier (Vg) on which the terminal (2) of the beverage (Rg) connected to its terminal (6) and the eighth resistor (Rg) which are connected in series with the diode (Dg) where the anode of the diode (Dg) is connected to the terminal (6) of the first operational amplifier (V ^) and to its non-inverting terminal (3) of the first poteneiometer (P ^), which is connected to its positive terminal. voltage and its second plug to the center of the power supply on terminal / 11 /, where its outlet / 6 / are connected to the cathode of the first luminescent diode (D ^), whose anode is connected and with positive voltage to the clamps (1) and longer by a second biased amplifier (Vg), whose inverting terminal (2) is connected to a fifth resistor (Rg) the outlet (6) of the first operational amplifier (Vj) and the sixth resistor (Rg) connected to its outlet (6) and the condensate (Cj), which is connected by the slider of the second poteneiometer (Pg) connected to its outlet 6) and its other end to the center of the power supply at terminal (11), its terminal (6) being further coupled to the cathode of a Zsnner diode (0 ^), the anode of which is connected based on a transistor (V *) the center of the supply at terminal (11) and its collector connected through the anode of a second luminescent diode (Dg), the cathode of which is connected to the collector of transistor (V) and through the relay coil (Kj) with positive supply voltage to the terminals (1) wherein the non-inverting terminal (3) of the second operational amplifier The V / is connected to the center of the power supply to the terminals (11) by the seventh resistor (R?).