DE1551961B1

DE1551961B1 - Device for flame monitoring

Info

Publication number: DE1551961B1
Application number: DE19671551961
Authority: DE
Inventors: Peter Kepets
Original assignee: Honeywell GmbH
Current assignee: Honeywell GmbH
Priority date: 1967-08-01
Filing date: 1967-08-01
Publication date: 1970-12-10

Description

Bei der Flammenüberwachung ist die sogenannte Eigensicherheit der Überwachungsvorrichtung von großer Bedeutung, d. h., ein Fehler in der überwachungsvorrichtung einer Brenneranlage darf nicht das ordnungsgemäße Vorhandensein einer Flamme vortäuschen können. Man hat auf verschiedene Weise versucht, diese Eigensicherheit zu gewährleisten. So sind Schaltungen bekannt, welche die Gleichrichterwirkung einesFlammenfühlers (USA.-Patent 2448 503) oder eines diesem unmittelbar zugeordneten Gleichrichters (deutsches Patent 1055 690) ausnutzen, so daß auch bei Kurzschlüssen in den Zuleitungen kein das Vorhandensein der Flamme vortäuschendes Signal abgegeben werden kann, weil die Gleichrichterwirkung fehlt. Zum anderen sind Schaltungen (deutsche Patente 1057 505, 1169 340, 1238 811) bekannt, welche in periodischen Abständen in den Überwachungskreis Kontrollsignale einspeisen und diese auswerten.With flame monitoring, the so-called intrinsic safety is the Monitoring device of great importance, d. i.e., a fault in the monitoring device a burner system must not simulate the proper presence of a flame can. Attempts have been made in various ways to ensure this intrinsic safety. Circuits are known which have the rectifying effect of a flame sensor (USA.-Patent 2448 503) or a rectifier directly associated therewith (German patent 1055 690), so that even with short circuits in the supply lines no signal can be given which simulates the presence of the flame, because the rectifying effect is missing. On the other hand, circuits (German patents 1057 505, 1169 340, 1238 811) known, which at periodic intervals in the monitoring circuit Feed in control signals and evaluate them.

Weiterhin ist eine thermoelektrischeZündsicherungseinrichtung mit zwei einander entgegengeschalteten Thermoelementen bekannt (USA.-Patent 2 385 530), von denen das eine der Flamme unmittelbar ausgesetzt ist, während das andere hinter einer die Flamme fernhaltenden Stauscheibe angeordnet ist. Man erreicht hierdurch, daß beim Zünden der Flamme die volle Thermospannung des der Flamme unmittelbar ausgesetzten Thermoelements am Magneten der Zündsicherungseinrichtung liegt und diese zum Ansprechen bringt, während mit der allmählichen Erwärmung des anderen Thermoelements die von diesem gelieferte. Thermospannung der des ersten entgegenwirkt und diese auf den zum Halten des Magneten benötigten Wert reduziert. Die erstrebte Eigensicherheit, d. h. die Sicherheit gegen Fehler in der Überwachungsvorrichtung selbst, wird auch mit dieser Anordnung nicht erreicht, weil bei einem Kurzschluß eines der Thermoelemente die volle Thermospannung des anderen am Magneten der Zündsicherungseinrichtung steht und selbst dann noch erhalten bleibt, wenn die Flamme erloschen und das betreffende Thermoelement nur noch der Rückstrahlung der Kammerwände ausgesetzt ist.A thermoelectric ignition safety device is also included two opposing thermocouples known (USA.-Patent 2,385,530), one of which is directly exposed to the flame while the other is behind a baffle plate that keeps the flame away is arranged. Hereby one achieves that when the flame is ignited, the full thermal voltage of the flame directly exposed Thermocouple is on the magnet of the ignition safety device and this to respond brings, while with the gradual heating of the other thermocouple that of this delivered. Thermal voltage counteracts that of the first and this on the to hold the magnet is reduced. The desired intrinsic safety, d. H. the security against faults in the monitoring device itself, too not achieved with this arrangement because one of the thermocouples should short-circuit the full thermal voltage of the other is on the magnet of the ignition safety device and is retained even if the flame is extinguished and the relevant Thermocouple is only exposed to the reflection of the chamber walls.

Ferner ist eine überwachungseinrichtung für Ölbrenner bekannt (USA.-Patent 2 592 086), bei welcher zwei aus je einem Thermoelement bestehende Temperaturfühlerunmittelbargegeneinandergeschaltet sind und die beiden Verbindungsstellen auf unterschiedlichen Temperaturen gehalten werden, entweder dadurch, daß die thermische Ableitung der einen Verbindungsstelle größer gemacht wird als die der anderen, oder dadurch, daß man die räumliche Zuordnung der Verbindungsstellen in bezug auf die Flamme entsprechend wählt. Das Problem der Eigensicherheit wird jedoch durch diese Anordnung nicht gelöst. Ihr haften vielmehr dieselben Mängel an wie der zuvor erwähnten thermoelektrischen Zündsicherungseinrichtungen.Furthermore, a monitoring device for oil burners is known (USA patent 2 592 086), in which two temperature sensors, each consisting of a thermocouple, are connected directly to one another and the two connection points are kept at different temperatures either by the fact that the thermal dissipation of one connection point is made larger than that of the others, or by making the spatial assignment the connection points with respect to the flame selects accordingly. The problem of However, intrinsic safety is not solved by this arrangement. Rather, you are liable the same defects as the previously mentioned thermoelectric ignition safety devices.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, eine möglichst einfach aufgebaute Vorrichtung zur Flammenüberwachung mit größtmöglicher Eigensicherheit zu schaffen. Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung der Flammenüberwachung mit zwei in Zonen unterschiedlicher Temperatur der Flamme oder Brennkammer eintauchenden, gegeneinandergeschalteten Temperaturfühlern, deren Ausgangsgrößen einer auf Abweichungen der Differenz der Ausgangsgrößen vom Sollwert ansprechenden Überwachungsvorrichtung zugeführt werden, und besteht darin, daß die Temperaturfühler etwa gleiche thermische Ansprechempfindlichkeit aufweisen und die Überwachungsvorrichtung sowohl beim Unterschreiten als auch beim überschreiten des Sollwertbereiches anspricht.The object of the invention is therefore to provide a structure that is as simple as possible To create a device for flame monitoring with the greatest possible intrinsic safety. The invention is based on a device for flame monitoring with two in Zones of different temperatures of the flame or combustion chamber are immersed and connected against one another Temperature sensors whose output variables indicate deviations in the difference in Output variables from the target value are fed to the monitoring device responding, and consists in that the temperature sensors have approximately the same thermal response sensitivity have and the monitoring device both when falling below and when exceeding the setpoint range responds.

Nimmt man an, daß die beiden Temperaturfühler, beispielsweise zwei Thermoelemente in zwei unterschiedliche Temperaturzonen einer Flamme eintauchen, so wird sich am Ausgang diese Überwachungsschaltung ein Signal einstellen, welches der Temperaturdifferenz proportional ist. Die angeschlossene Überwachungsvorrichtung wird auf den Sollwert dieser Temperaturdifferenz, also auf eine bestimmte Ausgangsspannung der Fühlerschaltung eingestellt. Erlischt die Flamme, so nehmen beide Thermoelemente dieselbe Temperatur, nämlich die der Brennkammer, an, so daß die Spannungsdifferenz verschwindet. Auch beim Bruch eines Thermoelementes wird die Ausgangsspannung der Fühlerschaltung zu Null. Das gleiche gilt für den Fall des Kurzschlusses beider Thermoelemente. Tritt in nur einem der Thermoelemente ein Kurzschluß auf, so entspricht die Ausgangsspannung der Fühleranordnung nunmehr der Thermospannung des einen Thermoelements und nicht mehr der Differenz der beiden Thermospannungen. Auch hier ergibt sich also eine Abweichung vom Sollwertbereich, welche angezeigt oder zur Auslösung von Alarm oder Sicherheitsvorrichtungen verwendet werden kann.Assume that the two temperature sensors, for example two Immerse thermocouples in two different temperature zones of a flame, so a signal will be set at the output of this monitoring circuit, which is proportional to the temperature difference. The connected monitoring device is based on the setpoint of this temperature difference, i.e. on a specific output voltage the sensor circuit is set. If the flame goes out, both thermocouples take the same temperature, namely that of the combustion chamber, so that the voltage difference disappears. Even if a thermocouple breaks, the output voltage will be the Sensor circuit to zero. The same applies in the event of a short circuit in both Thermocouples. If a short circuit occurs in only one of the thermocouples, then corresponds to the output voltage of the sensor arrangement is now the thermal voltage of one thermocouple and no longer the difference between the two thermal voltages. Here, too, results i.e. a deviation from the setpoint range that is displayed or triggered by Alarm or security devices can be used.

Ähnlich liegen die Verhältnisse, wenn man den einen Temperaturfühler in die Flamme eintaucht und den anderen die Brennkammertemperatur und damit die Rückstrahlung der Kammerwände messen läßt. Ein Mangel bekannter Flammenüberwachungsvorrichtungen mit Temperaturfühler liegt ja bekanntlich darin, daß der Temperaturfühler nicht zu unterscheiden vermag, ob die ihm zugeführte Wärmeenergie von einer Flamme oder durch die Rückstrahlung erhitzter Kammerwände herrührt. Es ist aber zu spät, wenn, das Erlöschen einer Flamme erst gemeldet wird, wenn sich die Brennkammer abkühlt. Dieser Nachteil hat der Anwendung von Thermoelementen zur Überwachung von Brennern bisher Grenzen gesetzt und vielfach den Einsatz komplizierter, auf dem Ionisationsprinzip beruhender oder mit optischen Mitteln arbeitender überwachungsvorrichtungen erforderlich gemacht. Gerade die optischen Überwachungseinrichtungen bedürfen besonderer Schaltungen zur Selbstüberwachung. Außerdem führt das meistens unvermeidliche Absetzen von Verbrennungsrückständen auf der Optik solcher Flammenfühler zu Fehlmessungen und -anzeigen. Dem lonisationsprinzip haftet der Nachteil an, daß wegen der geringen zur Verfügung stehenden Spannungen an die Isolation der Leitungen sehr hohe Anforderungen gestellt werden und demzufolge Kriechströme und Induktionsspannungen das Meßergebnis leicht verfälschen können.The situation is similar if you have one temperature sensor immersed in the flame and the others the combustion chamber temperature and thus the Can be measured back radiation of the chamber walls. A lack of known flame monitoring devices with a temperature sensor is known in the fact that the temperature sensor is not able to differentiate whether the heat energy supplied to it is from a flame or caused by the reflection of heated chamber walls. But it's too late when the extinguishing of a flame is only reported when the combustion chamber has cooled down. The use of thermocouples to monitor burners has this disadvantage So far, limits have been set and the use is often more complicated, based on the ionization principle monitoring devices based on or working with optical means are required made. The optical monitoring devices in particular require special circuits for self-monitoring. In addition, the usually unavoidable deposition of combustion residues leads to it on the optics of such flame scanners to incorrect measurements and displays. The ionization principle has the disadvantage that because of the low voltages available Very high demands are made on the insulation of the lines and consequently Leakage currents and induction voltages can easily falsify the measurement result.

Alle diese Nachteile werden durch die Erfindung mit denkbar einfachen Mitteln vermieden. Die Verwendung von Thermoelementen zur Flammenüberwachung ist zwar bekannt. Doch haftet den bisherigen Methoden der Nachteil an, daß zur Erzielung reproduzierbarer Ergebnisse eine gute Umgebungstemperaturkompensation und die Verwendung von Ausgleichsleitungen unumgänglich waren. Bei Anwendung der durch die Erfindung vorgeschlagenen Differenzmethode werden diese Kompensationsmaßnahmen überflüssig. Die Thermoelemente können über normale Kupferleitungen an die überwachungsvorrichtung angeschlossen werden.All of these disadvantages are alleviated by the invention with extremely simple Funds avoided. The use of thermocouples for flame monitoring is known. However, the previous methods have the disadvantage that to achieve reproducible results good ambient temperature compensation and use of compensating lines were unavoidable. When applying the invention proposed difference method are these compensation measures superfluous. The thermocouples can be connected to the monitoring device via normal copper lines be connected.

Bei Meßvorrichtungen mit einem der zu messenden Temperatur ausgesetzten Thermoelement ist es zwar bekannt, am Ende der Ausgleichsleitungen diesem Thermoelement ein zweites Thermoelement entgegenzuschalten und mittels eines Thermostaten auf konstanter Temperatur zu halten und somit Temperaturschwankungen der Vergleichsstelle zu kompensieren. Die Erfindung unterscheidet sich hiervon dadurch, daß beide Thermoelemente den zu überwachenden Temperaturen ausgesetzt sind und damit zugleich eine Selbstüberwachung gegen Thermoelementenbruch oder Kurzschluß erreicht wird. Eine Vergleichsstellenkompensation wird nicht benötigt.For measuring devices with one exposed to the temperature to be measured Thermocouple it is known to have this thermocouple at the end of the compensating lines to switch on a second thermocouple and open it by means of a thermostat to keep constant temperature and thus temperature fluctuations of the reference junction to compensate. The invention differs from this in that both thermocouples are exposed to the temperatures to be monitored and thus at the same time self-monitoring against thermocouple breakage or short circuit is achieved. A cold junction compensation is not needed.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand einiger Ausführungsbeispiele veranschaulicht werden: F i g. 1 zeigt die Überwachung einer Flamme FL mit Hilfe zweier in unterschiedliche Temperaturzonen Z 1 und Z 2 der Flamme eintauchender Thermoelemente TE 1 und TE 2. Wie durch die unterschiedliche Strichstärke der Thermoelementenschenkel angedeutet ist, sind die beiden Thermoelemente gegeneinander geschaltet, so daß an den Ausgangsklemmen K 1 und K2 die Differenz d U = U 1- U 2 der Thermospannungen U1 und U2 erscheint.The invention is to be illustrated below with the aid of a few exemplary embodiments: FIG. 1 shows the monitoring of a flame FL with the help of two thermocouples TE 1 and TE 2 immersed in different temperature zones Z 1 and Z 2 of the flame K 1 and K2 the difference d U = U 1- U 2 of the thermal voltages U1 and U2 appears.

In F i g. 2 ist die Abhängigkeit der Ausgangsspannungen von der Temperatur aufgetragen. Im ersten Quadranten des Koordinatensystems erscheint die Ausgangsspannung U1 des Thermoelements TE1 in Abhängigkeit von der Temperatur T1 in der Flammenzone Z1. Im dritten Quadranten ist die Ausgangsspannung U2 des Thermoelements TE2 in Abhängigkeit von der Temperatur T2 in der FlammenzoneZ2 aufgetragen. Außerdem gibt die durchgehende, im vorliegenden Fall unter 45° gegenüber dem Achsenkreuz geneigte Kennlinie die Abhängigkeit der Differenzspannung d U = U 1- U 2 von der Temperaturdifferenz,1 T = T 1- T2 wieder. Solange die Differenzspannung unabhängig vom Absolutwert der Temperaturen im Sollwertbereich SB der überwachungsvorrichtung liegt, meldet diese das ordnungsgemäße Brennen der Flamme. Wird beispielsweise angenommen, daß zwischen den beiden Flammenzonen Z1 und Z2 bei ordnungsgemäß brennender Flamme ein Temperaturunterschied d T = T 1- T2 von 400° C besteht, so erhält man an den Ausgangsklemmen ein Signal d U', welches entsprechend der Eigenschaft der verwendeten Thermoelemente diesem Temperaturunterschied d T' von 400° C proportional ist.In Fig. 2 shows the dependence of the output voltages on the temperature. The output voltage U1 of the thermocouple TE1 appears in the first quadrant of the coordinate system as a function of the temperature T1 in the flame zone Z1. In the third quadrant, the output voltage U2 of the thermocouple TE2 is plotted as a function of the temperature T2 in the flame zone Z2. In addition, the continuous characteristic curve, which in the present case is inclined at 45 ° with respect to the axis cross, shows the dependence of the differential voltage d U = U 1- U 2 on the temperature difference, 1 T = T 1- T2. As long as the differential voltage is in the setpoint range SB of the monitoring device, regardless of the absolute value of the temperatures, it reports that the flame is burning properly. If, for example, it is assumed that there is a temperature difference d T = T 1- T2 of 400 ° C. between the two flame zones Z1 and Z2 when the flame is burning properly, a signal d U ' is obtained at the output terminals which corresponds to the properties of the thermocouples used this temperature difference d T ' of 400 ° C is proportional.

Erlischt die Flamme, so nehmen beide Thermoelemente TE1 und TE2 je nach Art des Brenners bzw. des Ofens entweder die Brennkammertemperatur, die Umgebungstemperatur oder die Temperatur des ausströmenden Brennstoff-Luft-Gemisches an. Das Ausgangssignal d U wird also gleich Null und meldet auf diese Weise das Erlöschen der Flamme. Auch bei Unterbrechung einer der Thermoelementenleitungen bzw. der Thermoelemente selbst oder beim gleichzeitigen Kurzschluß beider Thermoelemente wird das Ausgangssignal d U zu Null und damit ein Alarm ausgelöst.If the flame goes out, both thermocouples take TE1 and TE2 each Depending on the type of burner or furnace, either the combustion chamber temperature or the ambient temperature or the temperature of the fuel-air mixture flowing out. The output signal d U therefore equals zero and in this way reports the extinction of the flame. Even if one of the thermocouple lines or the thermocouples themselves are interrupted or if both thermocouples are short-circuited at the same time, the output signal d U to zero and an alarm is triggered.

Tritt nur in einem der Thermoelemente ein Kurzschluß auf, so nimmt die Ausgangsspannung an den Klemmen K1 und K2 den Wert der Thermospannung an dem unbeschädigten Thermoelement an, welcher größer ist als die Differenz der beiden Thermospannungen. Auch diese Art der Abweichung vom Sollwert wird angezeigt oder zur Auslösung eines Alarms oder irgendwelcher Sicherheitsmaßnahmen ausgenutzt. Wird beispielsweise das Thermoelement T2 kurzgeschlossen, so ist seine Ausgangsspannung U2 gleich Null, und die Spannungsdifferenz d U entspricht der Ausgangsspannung U1' des Thermoelements TE1. Dieser Spannungswert liegt außerhalb des Sollwertbereiches, so daß die überwachungsvorrichtung einen Fehler anzeigt. Wird umgekehrt das Thermoelement TE1 kurzgeschlossen, so entspricht die Spannungsdifferenz d U der negativen Ausgangsspannung U2' des Thermoelements TE 2, welche ebenfalls außerhalb des Sollwertbereiches liegt. Diese Gegenüberstellung zeigt ferner, daß die Überwachungsvorrichtung nur auf Spannungen einer bestimmten Polarität anzusprechen braucht. Die Wahl der Grenzwerte A und B des Sollwertbereiches hängt davon ab, wie stark sich die Temperaturen der beiden Thermoelemente bei ordnungsgemäßem Betrieb voneinander unterscheiden und welche Abweichungen vom Normal- oder Sollwert im Hinblick auf Schwankungen der Flammenintensität und -lage zugelassen werden, ohne daß ein Alarm ausgelöst werden soll.If a short circuit occurs in only one of the thermocouples, the output voltage at terminals K1 and K2 assumes the value of the thermal voltage on the undamaged thermocouple, which is greater than the difference between the two thermal voltages. This type of deviation from the setpoint is also displayed or used to trigger an alarm or some kind of safety measure. If, for example, the thermocouple T2 is short-circuited, its output voltage U2 is equal to zero, and the voltage difference d U corresponds to the output voltage U1 'of the thermocouple TE1. This voltage value lies outside the setpoint range, so that the monitoring device indicates an error. Conversely, if the thermocouple TE1 is short-circuited, the voltage difference d U corresponds to the negative output voltage U2 'of the thermocouple TE 2, which is also outside the setpoint range. This comparison also shows that the monitoring device only needs to respond to voltages of a certain polarity. The choice of the limit values A and B of the setpoint range depends on how much the temperatures of the two thermocouples differ from each other during normal operation and what deviations from the normal or setpoint with regard to fluctuations in flame intensity and position are permitted without an alarm should be triggered.

F i g. 3 zeigt die Überwachung eines in einer Brennkammer K angeordneten Brenners BR mittels zweier Thermoelemente TE11 und TE12. An den Ausgangsklemmen K11 und K12 erhält man eine Spannung, welche der Differenz zwischen der vom Thermoelement TE11 gemessenen Flammentemperatur und der vom Thermoelement T12 gemessenen Brennkammertemperatur entspricht. Erlischt der Brenner BR, so nehmen beide Elemente die Brennkammertemperatur an, und an den Ausgangsklemmen erscheint das Signal Null. Für den Fall des Thermoelementenbruches oder eines Kurzschlusses gilt das Obengesagte.F i g. 3 shows the monitoring of an arranged in a combustion chamber K. Burner BR by means of two thermocouples TE11 and TE12. At the output terminals K11 and K12 you get a voltage which is the difference between that from the thermocouple TE11 measured flame temperature and the combustion chamber temperature measured by thermocouple T12 is equivalent to. If the burner BR goes out, both elements take the combustion chamber temperature on, and the signal zero appears at the output terminals. In the event of a thermocouple break or a short circuit, the above applies.

Wie man sieht, wird beim Erlöschen der Flamme das Ausgangssignal zu Null. Geringfügige Änderungen der am Ausgang der Klemmen K1 und K2 stehenden Differenzspannung brauchen also die überwachungsschaltung noch nicht zum Ansprechen zu bringen. Erst wenn sich dieser Spannungswert dem Wert Null nähert oder im Falle des einseitigen Thermoelementenkurzschlusses den Sollwert beträchtlich überschreitet, spricht die Überwachungsschaltung an. Hierdurch werden Fehlalarme infolge flackernder Flammen vermieden. Selbstverständlich kann durch eine geeignete Bemessung der Ansprechzeitkonstanten der Überwachungsschaltung solchen Fehlalärmen ebenfalls entgegengetreten werden.As you can see, when the flame goes out, the output signal closes Zero. Minor changes in the differential voltage at the output of terminals K1 and K2 so do not yet need to make the monitoring circuit respond. First when this voltage value approaches zero or in the case of the one-sided Thermocouple short-circuit significantly exceeds the setpoint, the speaks Monitoring circuit on. This causes false alarms due to flickering flames avoided. Of course, the response time constants can be dimensioned appropriately the monitoring circuit can also counteract such false alarms.

An Stelle von Thermoelementen können auch andere in verschiedene Temperaturzonen der Flamme bzw. der Brennkammer eintauchbare Temperaturfühler, beispielsweise von Schutzrohren umgebene temperaturabhängige Widerstände oder mit einem Ausdehnungsmedium gefüllte Fühler, verwendet werden.Instead of thermocouples, others can also be in different temperature zones the flame or the combustion chamber immersible temperature sensor, for example from Temperature-dependent resistors surrounded by protective tubes or with an expansion medium filled probes can be used.

In F i g. 4 ist eine Flammenüberwachungsvorrichtung gemäß der Erfindung mit zwei Kapillarrohr-Temperaturfühlern TF1 und TF2 dargestellt, welche in unterschiedliche Temperaturzonen Z1 und Z2 der Flamme FL eintauchen: Der Fühler TF1 ist an eine Bourdon-FederBF1 angeschlossen, welche die temperaturabhängigen Druckänderungen im Kapillarrohrsystem in eine Kraft umsetzt, welche über eine FederF1 auf den linken Hebelarm eines Waagebalkens WB übertragen wird. Dementsprechend wirkt der Temperaturfühler TF2 über eine weitere Bourdon-Feder BF2 und eine Feder F2 auf den rechten Hebelarm des Waagebalkens WB. Selbstverständlich können an Stelle der Bourdon-Federn auch andere Übertragungsglieder eingesetzt werden. Am Waagebalken WB ist ein Schleifer SL befestigt, welcher über zwei voneinander getrennte Kontaktbahnen KB l und KB 2 verschiebbar ist und diese in einem bestimmten Winkelbereich des Waagebalkens miteinander verbindet. Die beiden Kontaktbahnen KB l und KB 2 bilden zusammen mit dem Schleifer SL einen im Überwachungsstromkreis zwischen den beiden Klemmen K21 und K22 liegenden Schalter.In Fig. 4 shows a flame monitoring device according to the invention with two capillary tube temperature sensors TF1 and TF2, which are immersed in different temperature zones Z1 and Z2 of the flame FL : The sensor TF1 is connected to a Bourdon springBF1, which converts the temperature-dependent pressure changes in the capillary tube system into a force which is transmitted to the left lever arm of a balance beam WB via a spring F1. Accordingly, the temperature sensor TF2 acts via a further Bourdon spring BF2 and a spring F2 on the right lever arm of the balance beam WB. Of course, other transmission elements can also be used in place of the Bourdon springs. A slider SL is attached to the balance beam WB , which is displaceable via two separate contact tracks KB 1 and KB 2 and connects them to one another in a certain angular range of the balance beam. The two contact tracks KB 1 and KB 2 together with the slider SL form a switch located in the monitoring circuit between the two terminals K21 and K22.

Das System ist so abgeglichen, daß ohne Flamme gleiche Kräfte auf die beiden Waagebalkenenden einwirken und der Waagebalken die in F i g. 4 dargestellte Lage einnimmt, der Schleifer SL also nur auf der linken Kontaktbahn KB 1 aufliegt. Brennt die Flamme FL, so ist der Temperaturfühler TF1 einer höheren Temperatur ausgesetzt als der Temperaturfühler TF2, wodurch der Waagebalken im Uhrzeigersinn um einen bestimmten Betrag geschwenkt wird, bis sich das Gleichgewicht der Kräfte einstellt. Dies hat zur Folge, daß der Schleifer SL die beiden Kontaktbahnen KB 1 und KB 2 überbrückt. Der Stromkreis zwischen den Klemmen K21 und K22 ist geschlossen, wodurch das ordnungsgemäße Brennen der Flamme angezeigt wird. Ist eines der beiden Fühlersysteme undicht oder tritt in den übertragungsmitteln. BF 1, F 1 bzw. BF 2, F 2 ein Bruch auf, so verschwindet die Gegenkraft für den Waagebalken, und dieser wird in der einen oder der anderen Richtung weiter ausgelenkt als normalerweise. Die überbrückung der beiden Kontaktbahnen kommt deshalb nicht zustande oder wird unterbrochen, so daß der Überwachungsstromkreis nicht mehr geschlossen ist. Selbstverständlich läßt sich im Rahmen der Erfindung eine Vielzahl anderer zum Kraft- oder Wegvergleich dienender Anordnungen in Verbindung mit Kapillarrohr- oder ähnlichen Temperaturfühlern einsetzen.The system is balanced in such a way that, without a flame, the same forces act on the two ends of the balance beam and the balance beam is the same as shown in FIG. 4 assumes the position shown, the slider SL therefore only rests on the left contact track KB 1. If the flame FL is burning, the temperature sensor TF1 is exposed to a higher temperature than the temperature sensor TF2, as a result of which the balance beam is swiveled clockwise by a certain amount until the forces are in equilibrium. As a result, the slider SL bridges the two contact tracks KB 1 and KB 2. The circuit between terminals K21 and K22 is closed, which indicates that the flame is burning properly. If one of the two sensor systems is leaking or if the transmission medium occurs. If BF 1, F 1 or BF 2, F 2 breaks, the counterforce for the balance beam disappears and it is deflected further than normal in one direction or the other. The bridging of the two contact paths therefore does not take place or is interrupted so that the monitoring circuit is no longer closed. Of course, within the scope of the invention, a large number of other arrangements serving to compare forces or distances can be used in conjunction with capillary tube or similar temperature sensors.

F i g. S zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Flammenüberwachungsvorrichtungmit zwei temperaturabhängigen Widerständen TW 1 und TW2, welche in eine die Überwachungsvorrichtung steuernde Brückenschaltung eingeschaltet sind. Die beiden temperaturabhängigen Widerstände TW I und T W 2 bilden zusammen mit zwei Festwiderständen W 1 und W 2 eine Brückenschaltung, in deren Diagonale die Parallelschaltung zweier Relais R 2 und R 3 eingeschaltet ist, während zwischen dem einen Eckpunkt E 1 und der einen Speisespannungsklemme SKI ein weiteres Relais R 1 liegt. Der andere Eckpunkt E2 ist an die andere Stromversorgungsklemme SK2 angeschlossen. Den beiden Klemmen SKI und SK2 wird eine Betriebsgleichspannung für die Brükkenschaltung zugeführt. Die beiden temperaturabhängigen Widerstände TW 1 und TW 2 tauchen wiederum in unterschiedliche Temperaturzonen einer Flamme ein, und zwar derart, daß im Normalbetrieb der Widerstandswert des Fühlers TW1 kleiner ist als der des Fühlers TW z. Bei vorschriftsmäßig brennender Flamme fließt also ein Brückenstrom vom Diagonalpunkt D 1 zum Punkt D 2 und bringt das Relais R 2 zum Ansprechen. Durch Ausbildung dieses Relais als polarisiertes Relais oder durch Reihenschaltung mit einem Gleichrichter ist dafür gesorgt, daß es nur anspricht, wenn der Brückenstrom in der vorgeschriebenen Richtung vom Diagonalpunkt D 1 zum anderen Diagonalpunkt D 2 fließt. Ist keine Speisespannung vorhanden oder der Brenner abgeschaltet, so fließt kein Brückenstrom, und der Arbeitskontakt r2 des Relais R 2 bleibt offen. Die Klemmen K 31 und K32 sind wiederum an die Überwachungsschaltung angeschlossen. Nur wenn die Flamme ordnungsgemäß brennt, sind alle Kontakte r1 bis r3 geschlossen. Andernfalls ist der Stromkreis zwischen den beiden Klemmen K 31 und K 32 durch wenigstens einen dieser Kontakte unterbrochen.F i g. S shows an embodiment of the flame monitoring device according to the invention with two temperature-dependent resistors TW 1 and TW2 which are connected to a bridge circuit controlling the monitoring device. The two temperature-dependent resistors TW I and TW 2 together with two fixed resistors W 1 and W 2 form a bridge circuit, in the diagonal of which the parallel connection of two relays R 2 and R 3 is switched on, while between one corner point E 1 and one supply voltage terminal SKI another relay R 1 is located. The other corner point E2 is connected to the other power supply terminal SK2. A DC operating voltage for the bridge circuit is fed to the two terminals SKI and SK2. The two temperature-dependent resistors TW 1 and TW 2 are in turn immersed in different temperature zones of a flame, in such a way that in normal operation the resistance value of the sensor TW1 is smaller than that of the sensor TW z. When the flame is burning properly, a bridge current flows from the diagonal point D 1 to point D 2 and causes relay R 2 to respond. By designing this relay as a polarized relay or by connecting it in series with a rectifier, it is ensured that it only responds when the bridge current flows in the prescribed direction from the diagonal point D 1 to the other diagonal point D 2. If there is no supply voltage or the burner is switched off, no bridge current flows and the normally open contact r2 of relay R 2 remains open. The terminals K 31 and K32 are in turn connected to the monitoring circuit. All contacts r1 to r3 are only closed when the flame is burning properly. Otherwise the circuit between the two terminals K 31 and K 32 is interrupted by at least one of these contacts.

Tritt im temperaturabhängigen Widerstand TW1 ein Kurzschluß auf, so fließt ein erhöhter Brückenstrom zwischen den Punkten D 1 und D 2, welcher das Relais R2 zum Ansprechen bringt. Dieses öffnet mit seinem Kontakt r3 den Überwachungsstromkreis zwischen den Klemmen K31 und K32. Tritt im Brückenzweig des temperaturabhängigen Widerstandes TW 1 eine Unterbrechung auf, so kann kein Brückenstrom in der vorgeschriebenen Richtung vom Diagonalpunkt D 1 zum Diagonalpunkt D 2 fließen, so daß das Relais R 2 abfällt bzw. nicht ansprechen kann und demzufolge mit seinem Arbeitskontakt r 2 den Überwachungsstromkreis unterbricht. Wird der andere temperaturabhängige Widerstand TW 2 kurzgeschlossen, so fließt der Brückenstrom ebenfalls in der falschen Richtung, so daß der Kontakt r2 offenbleibt. Im Falle einer Unterbrechung im Brückenzweig des temperaturabhängigen Widerstandes TW2 fließt wiederum ein gegenüber dem Normalwert erhöhter Brückenstrom, welcher das Relais R 3 zum Ansprechen bringt.If a short circuit occurs in the temperature-dependent resistor TW1, an increased bridge current flows between points D 1 and D 2, which causes relay R2 to respond. With its contact r3, this opens the monitoring circuit between terminals K31 and K32. If an interruption occurs in the bridge branch of the temperature-dependent resistor TW 1 , no bridge current can flow in the prescribed direction from the diagonal point D 1 to the diagonal point D 2 , so that the relay R 2 drops out or cannot respond and consequently with its normally open contact r 2 den Monitoring circuit interrupted. If the other temperature-dependent resistor TW 2 is short-circuited, the bridge current also flows in the wrong direction, so that the contact r2 remains open. In the event of an interruption in the bridge branch of the temperature-dependent resistor TW2, a bridge current that is higher than the normal value flows, which causes the relay R 3 to respond.

Sollten zufällig beide temperaturabhängige Widerstände TW 1 und TW 2 kurzgeschlossen werden, so fließt ein erhöhter Strom im Versorgungsstromkreis für die Brücke und läßt das Relais R 1 ansprechen, welches mit seinem Ruhekontakt r1 den überwachungsstromkreis unterbricht. Tritt in beiden temperaturempfindlichen Widerständen TW 1 und TW2 gleichzeitig eine Unterbrechung auf, so kann kein Brückenstrom fließen und das Relais R 2 nicht ansprechen. Die Anordnung ist also kurzschluß- und unterbrechungssicher.Should both temperature-dependent resistors TW 1 and TW 2 happen to be short-circuited, an increased current flows in the supply circuit for the bridge and causes relay R 1 to respond, which interrupts the monitoring circuit with its break contact r1. If an interruption occurs in both temperature-sensitive resistors TW 1 and TW2 at the same time, no bridge current can flow and relay R 2 cannot respond. The arrangement is short-circuit and interruption-proof.

An Stelle zweier Relais R 2 und R 3 kann auch ein Zweistufenrelais eingesetzt werden, welches beim Erreichen des Brückenstrom-Sollwertes seinen Arbeitskontakt r 2 schließt und beim Überschreiten eines oberen Grenzwertes des Brückenstromes den Ruhekontakt r3 öffnet. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die dargestellte Schaltung mit mehreren Relais durch entsprechende elektronische Schaltungen, beispielsweise mit Hilfe logischer Schaltelemente, ersetzt und gegebenenfalls vereinfacht werden kann.Instead of two relays R 2 and R 3, a two-stage relay can also be used be used, which its normally open contact when the bridge current setpoint is reached r 2 closes and when an upper limit value of the bridge current is exceeded the normally closed contact r3 opens. It is readily apparent that the illustrated Switching with several relays by appropriate electronic circuits, for example with the help of logic switching elements, can be replaced and, if necessary, simplified can.

Claims

Claims: 1. Device for flame monitoring with two in Zones of different temperature of the flame or combustion chamber immersed against each other Temperature sensors whose output variables indicate deviations in the difference in Output variables from the target value are fed to the monitoring device responding, characterized in that the temperature sensors have approximately the same thermal response sensitivity have and the monitoring device both when falling below as also responds when the setpoint range is exceeded.

2. Device according to claim 1, characterized in that two thermocouples are used as temperature sensors.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that as a temperature sensor two capillary tube sensors filled with an expansion liquid are used, which act together on a contact device of the monitoring device.

4th Device according to claim 1, characterized in that two temperature sensors temperature-dependent resistors are used, which in a the monitoring device controlling bridge circuit are switched on.