DE1955172A1 - Method and device for flame monitoring - Google Patents

Method and device for flame monitoring

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DE1955172A1
DE1955172A1 DE19691955172 DE1955172A DE1955172A1 DE 1955172 A1 DE1955172 A1 DE 1955172A1 DE 19691955172 DE19691955172 DE 19691955172 DE 1955172 A DE1955172 A DE 1955172A DE 1955172 A1 DE1955172 A1 DE 1955172A1
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flame
electrode
demodulated
frequency
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Application number
DE19691955172
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German (de)
Inventor
Landon Jun William Walton
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Combustion Engineering Inc
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Combustion Engineering Inc
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F23N5/123Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods using electronic means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Description

4 DÜSSELDORF,4 DÜSSELDORF,

LINDEMANNSTRASSE Sl POSTFACH 4047 TELEFON (0211) 672246LINDEMANNSTRASSE Sl POST BOX 4047 TELEPHONE (0211) 672246

DIPL.-ING. H. MARSCH DIPL.-ING. K. SPARINGDIPL.-ING. H. MARSCH DIPL.-ING. K. SPARING

PATENTANWllTEPATENT AGENCIES

Beschreibung zum Patentgesuchdescription to the patent application

der Combustion Engineering, Inc., Windsor, Connecticut, U.S.A.Combustion Engineering, Inc., Windsor, Connecticut, U.S.A.

betreffend:
"Verfahren und Vorrichtung zur Plammenüberwachung"
concerning:
"Process and device for flame monitoring"

(Zusatz zu Patent ...
Patentanmeldung P 18 15 968.7)
(Addition to patent ...
Patent application P 18 15 968.7)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Plammenüberwachung, wie sie in dem Hauptpatent beschrieben sind. Das Hauptpatent gibt dabei ein Verfahren zur Plammenüberwachung mit zwei von der Flamme durchsetzten und voneinander isolierten Elektroden an, bei welchem der einen Elektrode eine Wechselspannung niedriger Amplitude zugeführt wird und die Modulation des infolge der Ionisation in der Flamme an der zweiten Elektrode abnehmbaren Signals als Überwachungssignal verwendet wird.The invention relates to a method and an apparatus for plasma monitoring, as described in the main patent. The main patent gives a method for Flame monitoring with two electrodes penetrated by the flame and isolated from one another, in which the an electrode an alternating voltage of low amplitude is supplied and the modulation of the as a result of ionization in the flame at the second electrode detachable signal is used as a monitoring signal.

Im Hauptpatent ist näher erläutert, wie die Spannungsamplitude der modulierten Wellenform zur Anzeige des Vorhandenseins einer Flamme ausgenützt wird. Dabei wird eineThe main patent explains in more detail how the voltage amplitude of the modulated waveform is used to indicate the presence a flame is used. This is a

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gegatterte Schalteranordnung vorgesehen, die nur dann durchschäfcet, wenn die Spannung oder Signalamplitude an dem Gatter größer ist als die Spannungsamplitude des Trägersignals allein. Die Gatterentsperramplitude wurde durch die Modulationspitzen hervorgerufen.gated switch arrangement provided, which only durchschäfcet, when the voltage or signal amplitude on the gate is greater than the voltage amplitude of the carrier signal alone. The gate unlock amplitude was caused by the modulation peaks.

Zwar ergibt sich mit dem durch das Hauptpatent unter Schutz gestellten System eine wesentliche Vergbesserung gegenüber den dort näher behandelten, bisher üblichen Verfahren und Vorrichtungen, doch hat es sich g^eigt, daß in manchen Fällen Kohlenstoff und Feuchtigkeit zu einem parasitären Nebenschluß zwischen den Elektroden führen und damit die Amplitude des von der Hamme modulierten Signals reduzieren, so daß der Detektor keine"Flamme" anzeigt, wenn doch in Wirklichkeit die Flamme noch vorhanden ist.It is true that the system protected by the main patent results in a significant improvement over this the previously customary methods and devices dealt with in more detail there, but it has been the case that in some cases Carbon and moisture become a parasitic bypass lead between the electrodes and thus reduce the amplitude of the signal modulated by the hammer, so that the detector does not show a "flame" when in reality it does Flame is still present.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren nach dem Hauptpatent dahin zu verbessern, daß ein solcher pparasitärer Nebenschluß zwischen den Elektroden nicht mehr die Wirkungsweise der Anordnung nachteilig zu beeinflussen vermag.The object of the present invention is the method to improve according to the main patent so that such a parasitic Shunt between the electrodes is no longer able to adversely affect the operation of the arrangement.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das an der zweiten Elektrode abgenommene Signal demoduliert wird und das demodulierte Signal als Überwachungssignal ver- " wendet wird.This object is achieved according to the invention in that the signal picked up at the second electrode is demodulated and the demodulated signal is used as a monitoring signal.

Dabei kann man mit Vorteil eine weitere Verbesserung vornehmen, indem man von der Zusammensetzung des Modulationssignals aus vielen Frequenzbestandteilen Gebrauch macht: wenn das modulierte Signal abgetastet und demoduliert wird, um nur das von der Flamme erzeugte Modulationssignal auszusondern, so kann dieser Signalanteil schließlich für die BetätigungA further improvement can advantageously be made by making use of the composition of the modulation signal from many frequency components: if the modulated signal is sampled and demodulated in order to reject only the modulation signal generated by the flame, so this signal component can ultimately be used for actuation

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eines Ausgangsschaltkreises Verwendung finden. Es ist dabei wünschenswert, daß irgendeine bestimmte Frequenz oder ein bestimmter Frequenzbereich, der sich in dem von der Flamme erzeugten Modulationssignal befindet, für die Anzeige des Vorhandenseins der Flamme verwendet wird. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß ein Träger beliebiger Frequenz einschließlich Gleichstrom angewendet v?erden kann, um das Modulationssignal, das von der Flamme hervorgerufen wird, zu übertragen. Die grundsätzliche Anforderung an die Überwachungseinrichtung besteht darin, daß das modulierte Signal so demoduliert wird, daß sich ein Ausgangssignal ergibt, das im wesentlichen aus dem modulierenden Signal der Flamme besteht. Eine weitere Forderung kann darin bestehen, daß der Schaltkreis in der Lage 1st, das 3gnal so zu filtern, daß bestimmte Frequenzen, etwa die Trägerfrequenz, die Metefrequenz usw., ausgeschieden werden, die von anderen ^uellen als der Flamme selbst herrühren. Die Demodulation und/oder das Filtern des demodulierten Signals unter Sperrung aller Sequenzen im Freauenzbereich des Trägersignals und der Netzfrequenz liefert dann ein Aussgangssignal, das notwendigerweise das Vorhandensein der Flamme anzeigt. Dieses Ausgangssignal kann verwendet werden, um eine Schaltereinrichtung zu betätigen, welche das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Flamme anzeigt. Dadurch können Alarmeinrichtungen betätigt werden, wie in der Hauptanmeldung beschrieben.an output circuit can be used. It is there desirable that some particular frequency or one certain frequency range, which is located in the modulation signal generated by the flame, for the display of the Presence of the flame is used. It must be taken into account that a carrier has any frequency including Direct current can be applied to the modulation signal produced by the flame transfer. The basic requirement for the monitoring device is that the modulated signal is demodulated to give an output signal that is essentially consists of the modulating signal from the flame. Another requirement may be that the circuit in is able to filter the signal in such a way that certain frequencies, such as the carrier frequency, the meter frequency, etc., are eliminated coming from sources other than the flame itself. The demodulation and / or the filtering of the demodulated signal with blocking of all sequences in the frequency range of the carrier signal and the network frequency then provides an output signal, which necessarily indicates the presence of the flame. This output signal can be used to switch a device to actuate which the presence or absence the flame indicates. This allows alarm devices to be activated, as described in the main application.

S)S kann noch erwähnt werden, daß das demodulierte Signal ohne Filterung auch zur Überwachung der ^ualität der Flamme herangezogen werden kann, wie im Hauptpatent· erläutert.S) S can still be mentioned that the demodulated signal without filtering also for monitoring the quality of the flame can be used, as explained in the main patent.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.The invention will hereinafter be considered with reference to FIG the accompanying drawings are explained in more detail.

Figur 1 zeigt schematisch die Elektroden für die Ermittlung der Ionisation der FlammengaseFigure 1 shows schematically the electrodes for determining the ionization of the flame gases

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-in-in

zwischen ihnen,between them,

Figur Pa zeigt schematisch die Flammendetektor-Figure Pa shows schematically the flame detector

elektroden mit einer Einrichtung für die Anschaltung einer Trägerwellenquelle,electrodes with a device for connecting a carrier wave source,

Figur 2b zeigt das Trägerwellensignal, Figur. 2c zeigt das modulierte Signal,Figure 2b shows the carrier wave signal, Figure. 2c shows the modulated signal,

Figur 3 ist ein Blockdiagramm des Flammendetektors gemäß der Erfindung,Figure 3 is a block diagram of the flame detector according to the invention,

Figur 4a ist ein Schaltbild des Ankopplungskschaltkreises in einem festgekoppelten Flammendetektorsystem,Figure 4a is a circuit diagram of the coupling circuit in a tightly coupled flame detector system;

Figur 4b ist ein Schaltbild des KopplungsschaltkreisesFigure 4b is a circuit diagram of the coupling circuit

bei einem kapazitiv gekoppelten Flammendetektorsystem undwith a capacitively coupled flame detector system and

Figur 5 ist ein Schaltbild des Flammendetektors gemäß der Erfindung.FIG. 5 is a circuit diagram of the flame detector according to FIG the invention.

Figur 1 illustriert die Ionisation von Gasmolekülen in der F^lamme 8. Die Gase der Flamme 8 weisen unterschiedlichen Ionislerungsgrad auf, abhängig von den thermischen und elektrischen Bedingungen innerhalb der Flamme. Innerhalb der Flamme 8 befinden sich eine Anzahl von positiven Ionen Io und freien Elektronen 12. Der Rest der Flamme besteht aus nichtionisierten Elektronen oder Molekülen 14- des Flammengases. Figure 1 illustrates the ionization of gas molecules in of the flame 8. The gases of the flame 8 have different Degree of ionization, depending on the thermal and electrical conditions within the flame. Within the Flame 8 there are a number of positive ions Io and free electrons 12. The rest of the flame consists of non-ionized electrons or molecules 14- of the flame gas.

V/ie in Figur ?a dargestellt, besitzen Elektroden 2 und 4, welche mit einer Spannungsauelle 6 verbunden sind, einenV / ie shown in Figure? A, have electrodes 2 and 4, which are connected to a voltage source 6, one

8ÄD OfIfGlNAL8ÄD OfIfGlNAL

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Abstand voneinander und die Flamme 8 befindet sich zwischen ihnen. Es ist festzuhalten, daß die Elektroden 2 und 4 sich in dichter Nachbarschaft zum Bereich der Ionisierung innerhalb der Flamme 8 befinden. Dies dient dazu, daß ein kontinuierlicher leitender Pfad zwischen den Elektroden ausgebildet wird, der nicht unterbrochen wird durch die isolierende Wirkung der nichtionisierten Gase. Die Spannungsquelle 6 kann einen Wechselstrom liefern, einen pulsierenden Gleichstrom oder Gleichstrom. Gleichspannungen in der Größenordnung von 15o V haben sich als Trägersignale bewährt, während Wechselspannungsignale in der Größenordnung von 15'oo V ff erforderlich sind. Die Spannungs-Distance from each other and the flame 8 is between them. It should be noted that the electrodes 2 and 4 are in close proximity to the area of ionization within the flame 8. This is so that a continuous conductive path is formed between the electrodes, which is not interrupted by the insulating effect of the non-ionized gases. The voltage source 6 can supply an alternating current, a pulsating direct current or a direct current. DC voltages in the order of magnitude of 150 V have proven successful as carrier signals, while AC voltage signals in the order of magnitude of 15,000 V ff are required. The tension

quelle 6 liefert eine Trägerwelle C, wie in Figur 2b darge- -source 6 supplies a carrier wave C, as shown in Figure 2b -

stellt, an die Elektroden 2 und 4. Die Trägerwelle C wird zwischen den Elektroden 2 und 4 übertragen, falls sich dort eine Flamme befindet. Die freien Elektronen 12 bilden einen ·represents, to electrodes 2 and 4. The carrier wave C becomes transmitted between electrodes 2 and 4 if there is a flame. The free electrons 12 form a

leitfähigen Pfad für die Trägerwelle C und üben außerdem einen Moduliereffekt auf die Trägerwelle C aus. Dieser Modulationseffekt zeigt Änderungen der chemischen Bindungen innkerhalb der Flamme an und ist erkennbar in der modulierten Wellenform M der Figur 2c. Diese modulierte Wellenform M besteht aus der Trägerwelle C, die möcULiert ist duKh das Ionenmuster der Flamme. Es ist festzuhalten, daß das Modulationssignal einen, großen Frequenz- und Amplitudenbereich umfaßt mit Frequenz- · komponenten im 1-, lo- und loo kHz-Bereich, Die Erfindung. i conductive path for the carrier wave C and also exert a modulating effect on the carrier wave C. This modulation effect shows changes in the chemical bonds within the flame and can be seen in the modulated waveform M of FIG. 2c. This modulated waveform M consists of the carrier wave C, which is modulated by the ion pattern of the flame. It should be noted that the modulation signal comprises a large frequency and amplitude range with frequency components in the 1, lo and loo kHz range. The invention. i

nützt den breiten Frequenzbereich, der sich diesem Modulationssignal befindet, aus, um Mittel für die inzeige der Flammenbediigingen zu schaffen.makes use of the broad frequency range that this modulation signal contains to provide means for displaying the flame conditions to accomplish.

Figur-3 zeigt mittels eines schematischen Blockdiagramms, wie das Prinzipder Modulation durch das Flammengasionisationsmuster für die Flammenprüfung ausgenützt wird. Eine Trägerwellenquelle β ist an die Elektroden 2 und 4 derart angeschlossen, daß eine Trägerwelle und ein moduliertes Signal zwischenFIG. 3 shows by means of a schematic block diagram, like the principle of modulation by the flame gas ionization pattern is used for the flame test. A carrier wave source β is connected to electrodes 2 and 4 in such a way that that a carrier wave and a modulated signal between

■■■:-. 6 -■■■: -. 6 -

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den Elektroden geführt wird, wenn die Flamme vorhanden ist. Die Elektroden 2 und 4 in diesem Diagramm können aus Metall oder Metallkeramik bestehen und in dichter Nachbarschaft der Flammenzone angeordnet sein. Därüberhinaus kann die Elektrode 2 die Form einer Zündkerze mit einem Gehäuse besitzen, mit einem Isolator innerhalb des Gehäuses und mit einer herausragenden leitenden Spitze, die sich von dem Isolator weg erstreckt, um sowohl als Detektorsonde, wie· auch als Zündeinrichtung zu dienen. Unter diesen Umständen kann die Elektrode 4 bequemerweise der leitende Abschnitt einer Kammerwandung sein, welche die Flamme umgibt. Ein Widerstand 16 in der Verbindung zwischen der Quelle 6 und der Elektrode 2 dient als Arbeitswiderstand, wobei der sich ändernde Spannungsabfall als Flammensignal abgegriffen wird. Eine Kopplungseinrichtung 18 verbindet das an der Elektrode 2 vorliegende Signal mit einer Demodulations- und Ausgangsschaltung gemäß der Erfindung. Verschiedene Kopplungseinrichtungen für das Signal zum Demodulationsschaltkreis sind möglich, wie anhand der Figuren 4a und 4b zu erläutern. Der Demodulator 2o, welcher das modulierte Signal von der Elektrode 2 empfängt, dient der Demodulation dieses Signals und liefert' als Ausgang das modulierte Signal, das repräsentativ ist für das Flammenionisationsmuster. Das Modulationssignal kann, danach gefiltert werden, um Frequenzkomponenten auszuscheiden, welche mit dem Trägersignal interferieren könnten oder durch dieses hervorgerufen werden. Das sich ergebende Signal zeigt notwendigerweise das Vorhandensein einer Flamme an und liefert bis zu einem gewisseen Grade auch einen Hinweis bezüglich der Flammenqualität: das Signal ist nur gemeinsam mit der Flamme vorhanden. Dieses sich ergebende Signal wird dann zur Betätigung eines Ausgangsschalters 22 benutzt, der als elektronischer, mechanischer oder sonstiger Schalter " ausgebildet sein kann. Der Ausgangsschalter 22 ist so ausgebildet, daß er auf das Vorhandensein eines Modulationssignal-the electrodes when the flame is present. The electrodes 2 and 4 in this diagram can be made of metal or metal-ceramic and in close proximity to the Flame zone be arranged. In addition, the electrode can 2 are in the form of a spark plug with a housing, with an insulator within the housing and with a protruding one conductive tip that extends away from the insulator to act as both a detector probe and an ignition device to serve. Under these circumstances, the electrode 4 conveniently be the conductive portion of a chamber wall surrounding the flame. A resistor 16 in the connection between the source 6 and the electrode 2 serves as a working resistance, whereby the changing voltage drop is tapped as a flame signal. A coupling device 18 connects the signal present at the electrode 2 with a demodulation and output circuit according to the invention. Different Coupling devices for the signal to the demodulation circuit are possible, as can be explained with reference to FIGS. 4a and 4b. The demodulator 2o, which the modulated signal receives from the electrode 2, serves to demodulate this signal and provides' as an output the modulated signal, the is representative of the flame ionization pattern. The modulation signal can then be filtered to include frequency components to eliminate which could interfere with the carrier signal or are caused by it. The resulting Signal necessarily indicates the presence of a flame and, to some extent, provides one Note regarding the flame quality: the signal is only available together with the flame. This resulting signal is then used to operate an output switch 22, which acts as an electronic, mechanical or other switch " can be formed. The output switch 22 is designed so that it reacts to the presence of a modulation signal

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ausgangs vomDemodulator 2o anspricht, um positive Flammenbedingüngen anzuzeigen oder zu repräsentieren und eine "Keine Flamme"-Angabe zu liefern, wenn das Modulationssignal am Demodulatorausgang nicht vorhanden ist. Eine Alarmeinrichtung 24 kann vorgesehen sein, um akustisch oder visuell die "Keine Flamme"-Bedingung anzuzeigen, welche vom Ausgangsschalter 22 festgestellt wird. Der Ausgangsschalter 22 kann außerdem zur Steuerung der Brennstofflieferung an den Brenner dienen.output from demodulator 2o responds to positive flame conditions display or represent and provide a "no flame" indication when the modulation signal is not available at the demodulator output. An alarm device 24 can be provided to acoustically or visually indicate the "no flame" condition detected by output switch 22. The output switch 22 can also to control the fuel delivery to the burner to serve.

Das dargestellte Flammendetektorsystem kann auch der | Funkennachweisfunktion dienen. Der Funke, der für die Brennstoff zündung verwendet wird, kann den gleichen Modulationseffekt auf eine Trägerwelle ausüben wie eine Flamme. Die dem Funken zugeordneten Freqquenzen sind im allgemeinen wesentlich höher als die Flammenmodulationsfrequenzen und falls das Vorhandensein des Funkens festgestellt werden soll, kann man Filter verwenden, welche sowohl die Trägerwellenfrequ^nz als auch die von den Flammen erzeugten Signalfrenuenzen sperren. Das durchgelassene Signal repräsentiert dann das Vorhandensein des Funkens und kann eine entsprechende Ausgangssteuerung vornehmen. ■The flame detector system shown can also be the | Serve spark detection function. The spark used to ignite the fuel can have the same modulation effect on a carrier wave as a flame. the Frequencies associated with the spark are generally essential higher than the flame modulation frequencies and if the presence of the spark is to be determined you can use filters, which both the carrier wave frequency as well as the signal frequencies generated by the flames. The signal passed through then represents the presence of the spark and can carry out a corresponding output control. ■

Die Figuren 4a und 4b zeigen schematisch zwei Möglich- { keiten, wie das Modulationssignal von der Sondenelektrode ? auf den Detektorschaltkreis gekoppelt werden kann. Der Schalter 26 legt entweder 5° oder 6o Hz Netzspannung an die Primärwicklung eines Standard-Zündtransformators J>o oder, wenn der Widerstand 28 im Schaltkreis vorgesehen ist, eine 5o oder 6o Hz-Spannung der Größenordnung von ~o V an die Primärwicklung des Transformators. Der Schalter 26 wird gescHbssen, um. eine Hochspannung an den Transformator 3o zwecks Zündung zu legen. VJerm der Schalter 26 geöffnet wird, wird der Widerstand 28 wirksam,4a and 4b show schematically two possibilities {speeds as the modulation signal from the probe electrode? can be coupled to the detector circuit. The switch 26 applies either 5 ° or 60 Hz mains voltage to the primary winding of a standard ignition transformer J> 0 or, if the resistor 28 is provided in the circuit, a 50 or 60 Hz voltage of the order of magnitude of ~ o V to the primary winding of the transformer . The switch 26 is pressed to. to apply a high voltage to the transformer 3o for the purpose of ignition. When the switch 26 is opened, the resistor 28 becomes effective,

BADBATH

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um eine niedrigere Spannung an den Transformator J3o zu legen zum Zwecke der Flammenprüfung.to apply a lower voltage to transformer J3o lay for the purpose of flame testing.

In Figur 4a wird ein Koppeltransformator 32 verwendet,, der induktiv das modulierte Signal mit dem atektorschaltkreis koppelt. In dieser Schaltung ist die Elektrode 2 als Zündkerze dargestellt, welche der Doppelfunktlon der Brennstoffentzündung und der Flammen- oder Funkenprüfung dienen kann. Da Hochspannung vorhanden ist, muß der Koppeltransformator 32 einen hohen Isolationswert aufweisen (etwa J5o kV).In Figure 4a, a coupling transformer 32 is used, which inductively couples the modulated signal with the detector circuit. In this circuit, the electrode 2 is used as a spark plug shown, which is the dual function of fuel ignition and can be used for flame or spark testing. Since there is high voltage, the coupling transformer must 32 have a high insulation value (around J5o kV).

Die Schaltung nach Figur 4b ist funktionell equivalent der nach Figur 4a* da der einzige Unterschied in dem Widerstand 34 liegt, über dem ein Spannungsabfall erfolgen soll. Der sich ändernde Spannungsabfall repräsentiert das Modulationssignal und wird mit dem Detektorschaltkreis über den Kondensator 36 gekoppelt. Die Verwendung einer kapazitiven Kopplung gestattet die Übertragung von Signalen niedrigerer Stärke als eine induktive Koppe!einrichtung. Außerdem koppelt der Kondensator nur den Wechselanteil des modulierten Signals. Der Kondensator 36 muß ebenfalls hochspannungsgeprüft sein (etwa 30 kV). Weitere Koppelanoärdnungen, wie Funkenstrecken, Transformatoren mit nicht an Masse gelegten Sekundärwicklungen und andere stehen dem Fachmann zur Verfügung.The circuit according to FIG. 4b is functionally equivalent to that according to FIG. 4a * since the only difference lies in the resistor 34 across which a voltage drop is to occur. The changing voltage drop represents the modulation signal and is coupled to the detector circuit via the capacitor 36. The use of a capacitive coupling allows the transmission of signals of lower strength than an inductive coupling device. In addition, the capacitor only couples the AC component of the modulated signal. The capacitor 36 must also be tested for high voltage (approximately 30 kV). Other coupling devices such as spark gaps, transformers with secondary windings not connected to ground and others are available to those skilled in the art.

Figur 5 zeigt eine bestimmte Flammendetektoranwendung, welche auf den Prinzipien der Erfindung beruht. Außerdem ist in Fig. 5 ein bestimmter Schaltkreis für die Flammenprüfung dargestellt. Es versteht sich, daß dieser Schaltkreis nur ein Beispiel ist und daß andere Schaltkreise für den gleichen Verwendungszweck anwendbar sind. Eine WechselSpannungsquelle 6, beispielsweise 50 oder 6« Hz Netzspannung, wird an die Primärwicklung des Transformators 30 gelegt, wenn man den Schalter 26 schließt, und der Widerstand 28 läßt eine verringerteFigure 5 shows a particular flame detector application based on the principles of the invention. Also is in Fig. 5 a particular circuit for the flame test shown. It should be understood that this circuit is only an example and that other circuits are for the same Intended use are applicable. An alternating voltage source 6, for example 50 or 6 Hz mains voltage, is applied to the primary winding of transformer 30 when the switch is turned on 26 closes, and the resistance 28 can be reduced

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Spannungsamplitude an die Primärwicklung des Transformators 3o gelangen, wenn der Schalter 26 geöffnet ist. Die Flammenzündung erfordert eine Betriebsweise, bei der die gesamte Netzspannung an der Primärwicklung des Transformators liegt, während der Flammenprüfbetrieb eine verringerte Spannung von etwa 2o V an der Transformatorprimärwicklung erforderlich macht. Die Erläuterung des dargestellten Schaltkreises bezieht sich auf den Betrieb bei der Flammenprüfung.Voltage amplitude reach the primary winding of the transformer 3o when the switch 26 is open. The ignition of the flame requires an operating mode in which the entire mains voltage is applied to the primary winding of the transformer, A reduced voltage of around 20 V is required on the transformer primary winding during flame testing power. The explanation of the circuit shown relates to operation during the flame test.

DieSekundärwicklung des Transformators Jo, welche gegenüber der Primärwicklung eine Übersetzung von 1 : loo aufweist, g liefert eine Wechselspannung in der Größenordnung von 15oo V.The secondary winding of the transformer Jo , which has a ratio of 1: loo compared to the primary winding, g supplies an alternating voltage of the order of 1500 V.

welche Diese Spannung wird dann die Trägerwelle, den Elektroden 2 und 4 zugeführt wird, wobei die Verbindung zur Elektrode 2 über den Leiter j58 erfolgt uönd die Elektrode 4 mit der Sekundärwicklung des Transformators J>o über die gemeinsame Masseverbindung verbunden ist. Während des Vorliegens einer Flamme zwischen den Elektroden 2 und 4 bilden freie Elektronen, die in der Flamme vorhanden sind, einen leitenden Pfad für Stromfluß zwischen den beiden Elektroden. Der sich ergebende niedrige Stromfluß, verringert um den modulierenden Einfluß der Flamme, würde als eine weiche Trägerwelle erscheinen, welche von der Sekundärwfcklung des Transformators 3o erzeugt wird. Infolge der Ionenmodulationseigenschaften besitzt die Flamme { einen Modflilationseffekt auf die Trägerwelle, die zwischen den Elektroden verläuft", und erhöht damit weiter erheblich den Trägerwellenstrom. Das modulierte Signal besteht demnach aus einer 5o oder 6o Hz Trägerwelle mit überlagerten Modulationssignal, das bestimmt ist durch die Flammencharakteristiken. Die modulierte Signalwellenform und damit die resultierende Modulationswellenform zeigt das Flammenvorhandensein und die Flammenbedingungen an. Um das Vorhandensein der Flamme festzustelfen, ist es erwünscht, die Trägerwelle aus dem moduliertenwhich voltage is then fed to the carrier wave, electrodes 2 and 4, the connection to electrode 2 being made via conductor j58 and electrode 4 being connected to the secondary winding of transformer J> o via the common ground connection. During the presence of a flame between electrodes 2 and 4, free electrons present in the flame form a conductive path for current to flow between the two electrodes. The resulting low current flow, reduced by the modulating influence of the flame, would appear as a soft carrier wave generated by the secondary winding of the transformer 30. As a result of the ion modulation properties, the flame has a modulation effect on the carrier wave that runs between the electrodes and thus further increases the carrier wave current considerably. The modulated signal therefore consists of a 50 or 60 Hz carrier wave with a superimposed modulation signal, which is determined by the flame characteristics The modulated signal waveform, and hence the resulting modulation waveform, indicates the presence of flame and the flame conditions

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Signal auszufiltern und nur das Modulationssignal allein zu verarbeiten als repräsentativ für die Flammenbedingungen. Um darUberhinaus die Möglichkeit zu vermeiden, daß ein Netzfrequenzspannungssignal in dem Schaltkreis außer als Trägerwelle erscheinen kann und damit fälschlicherweise als Anzeige für Flammenvorhandensein interpretiert werden könriHte, werden alle Frequenzen einschließlich der Netzfrequenz und der Trägerwellenfrequenz aus dem modulierten Signal ausgefiltert. Demnach wird ein Wechselspannungssignal für die Anzeige des Flammenvorhandenseins nur dann übertragen, wenn die von der Flamme erzeugten Frequenzkomponenten dort vorhanden sind. Der Kondensator 4o, der mit dem Leiter 38 zwischen der Elektrode 2 und der Sekundärwicklung des Transformators ^o verbunden ist, koppelt das flammenmodulierte Signal an den Detektorschaltkreis. Kondensatoren 4o und 42 sind als kapazitiver Spannungsteiler geschaltet, so daß die Spannungsamplitude an ihrem Verbindungspunkt 44 stark herabgesetzt ist gegenüber dem Punkt, an dem der Kondensator 4o mit dem Kondensator 38 verbunden ist. Der Kondensator beätzt einen Wefct in der Größenordnung von 5oo pF, 2o kV, und der Kondensator 42 liegt bei etwa o,öl i.vF, 1 kV. Die Kondensatoren 46 und 48 besitzen solche Werte und sind so angeschlossen, daß sie ein Bandpaßfilter bilden, das nur Frequenzen in dem Bereich überträgt, in dem sie nur von der Flamme erzeugt werden. Die Trägerwelle und die Netzfrequenzen werden demnach gesperrt. Dieses kapazitive Netzwerk dient der Filterung des modulierten Signals. Die von den-Kondensatoren 46 und 48 übertragene Signalenergie wird dann durch einen Wechselspannungskoppelkondensator 5o an das Gatter des gesteuerten Siliziumgleichrichters 52 gelegt. Es ifet festzuhalten, daß das von dem gesteuerten Siliziumgleichrichter empfangene Signal nur aus jenem Anteil des modulierten Signals besteht, dessen Frequenzen wesentlich unterschiedlich sindTo filter out the signal and only the modulation signal alone to be processed as representative of the flame conditions. In addition, to avoid the possibility of a Mains frequency voltage signal can appear in the circuit except as a carrier wave and thus erroneously as a The indication of the presence of a flame could be interpreted, all frequencies including the network frequency and the carrier wave frequency are filtered out of the modulated signal. Accordingly, an alternating voltage signal for indicating the presence of a flame is only transmitted when the frequency components generated by the flame are present there. The capacitor 4o connected to the conductor 38 is connected between the electrode 2 and the secondary winding of the transformer ^ o, couples the flame-modulated signal to the detector circuit. Capacitors 4o and 42 are connected as a capacitive voltage divider, so that the voltage amplitude at their connection point 44 is strong is decreased compared to the point at which the capacitor 40 is connected to the capacitor 38. The condenser estimates a Wefct on the order of 500 pF, 20 kV, and the capacitor 42 is about o, oil i.vF, 1 kV. The capacitors 46 and 48 have such values and are connected to form a band pass filter that only filters frequencies transmits in the area in which they are only generated by the flame. The carrier wave and the network frequencies are therefore blocked. This capacitive network is used to filter the modulated signal. The ones from the capacitors 46 and 48 transmitted signal energy is then transmitted through an AC coupling capacitor 5o to the gate of the controlled silicon rectifier 52 placed. To hold it tight that that from the controlled silicon rectifier The received signal consists only of that part of the modulated signal, the frequencies of which are significantly different

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von den Frequenzen der Trägerwelle, den Netzfrequenzen und den Gleichstromanteilen, die von den kapazitiven Filternetzwerk wirksam unterdrückt oder gesperrt worden sind.of the frequencies of the carrier wave, the network frequencies and the direct current components that have been effectively suppressed or blocked by the capacitive filter network.

Die Anodenspannung für den gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 wird von einem Heiztransformator abgenommen, der mit der Spannungsquelle 6 verbunden ist. Die von dem Kondensator 5o übertragenen Wechselsignalimpulse repräsentieren das Flammenvorhandensein und erzeugen eine Durchlaßvorspannung am Gatter des gesteuerten Siliziumgleichrichters 52 mittels des Spannungsabfalls über dem Widerstand 55» der zwischen das Gatter und die Kathode des Gleichrichters gelegt ist. Der gesteuerte Siliziumgleichrichter 52 verstärkt die positiven Signale und die^Iode schließt die negativen Signale kurz, so daß sich ein verstärkender Demodulator ergibt. Die Durchlaßvorspannung läßt den gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 während des positiven Halbzyklus der Anodenspannung leiten, wobei Strom durch den Gleichrichter 52, den Widerstand 56The anode voltage for the controlled silicon rectifier 52 is taken from a filament transformer which is connected to the voltage source 6. The one from the capacitor Represent 5o transmitted alternating signal pulses the presence of flame and generate a forward bias at the gate of the silicon controlled rectifier 52 by means of of the voltage drop across the resistor 55 »the between the gate and the cathode of the rectifier is placed. The silicon controlled rectifier 52 amplifies the positives Signals and the ^ Iode short-circuits the negative signals, so that an amplifying demodulator results. the Forward bias allows the silicon controlled rectifier 52 to conduct during the positive half cycle of the anode voltage, where current through rectifier 52, resistor 56

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und die Regerwicklung eines Reed-Relais 60 fließt. Der Strom in der Wicklung des Reed-Relais 60 dient zum Schließen des normalerweise offenen Kontaktes des Relais. Leiter 62, 64 verbinden die Kontakte des Reed-Relais 60 mit einer entsprechenden Ausgangsschaltung, welche durch das öffnen und Schließen der Reed-Relais-Kontakte 60 betätigt werden kann. Die Jfode 58 schützt außerdem den gesteuerten Siliziumgleichrichter gegen beschädigende Gegenvorspannungspotentiale zu jener Zeit, während jzfer die Signale demoduliert.and the recovery winding of a reed relay 60 flows. The current in the winding of the reed relay 60 is used to close the normally open contact of the relay. Head 62, 64 connect the contacts of the reed relay 60 with a corresponding one Output circuit which can be actuated by opening and closing the reed relay contacts 60. Jfode 58 also protects the silicon controlled rectifier against damaging reverse bias potentials at that time, while jzfer demodulates the signals.

Während der gesteuerte Siliziumgleichrichter 52 leitend ist, wird der Kondensator 66 geladen, und während jedes negativen Halbzyklus der Anodenspannung, wenn also der Gleichrichter 52 nicht leiteeind ist, entlädt sich die auf dem Kondensator 66 angesammelte Ladung durch die Spule desDuring the controlled silicon rectifier 52 conductive the capacitor 66 is charged, and during each negative half cycle of the anode voltage, i.e. when the rectifier 52 is not conductive, the charge accumulated on capacitor 66 is discharged through the coil of the

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Reed-Relais,60, so daß die Relaiskontakte während desjenigen Halbzyklus der Anodenspannung geschlossen gehalten werden, während dem der gesteuerte Siliziumgleichrichter nicht leitend ist. Die Diode 68, welche über den Kondensator 66 gelegt ist,- ist so gepolt, daß sie verhindert, daß zerstörende Spannungen sich über dem Kondensator 66 ausbilden können, welche von dem Zusammenbruch des Mldes in der Erregerwicklung des Reed-Relais 60 erzeugt werden.Reed relay, 60 so that the relay contacts during the one Half cycle of the anode voltage are kept closed, during which the controlled silicon rectifier does not is conductive. The diode 68, which is placed across the capacitor 66, - is polarized so that it prevents that destructive voltages can develop across the capacitor 66, which can result from the collapse of the Mldes are generated in the excitation winding of the reed relay 60.

Wenn das Gatter des gesteuerten Siliziumgleichrichters 52 kein Wechselsignal mehr von dem Kondensator 5o empfängt, wird dem Gleüirihter keine Durchiaßvorspannung mehr geliefert, und dieser wird nicht mehr leitend, so daß sich die Kontakte des Reed-Relais öffnen.When the gate of the silicon controlled rectifier 52 no longer receives an alternating signal from the capacitor 5o, the sliding preload is no longer supplied to the guide rail, and this is no longer conductive, so that the contacts of the reed relay open.

Ein weiterer Vorteil dieser bestimmten Schaltungsanordnung kommt zum Tragen, wobei die Kondensatoren 42 und 48, wenn die Anordnung im Zündbetrieb arbeitet, dazu dienen, eine Ladung anzusammeln bis zu dem Zeitpunkt, wenn die Funkenentladung zwischen den Elektroden 2 und 4 beginnt. Dabei liefern die Kondensatoren Entladeenergie in den Funken und verstärken diesen damit.Another advantage of this particular circuit arrangement comes into play, with capacitors 42 and 48, when the arrangement is operating in the ignition mode, serve to accumulate a charge up to the point in time when the spark discharge between the electrodes 2 and 4 begins. Deliver at the same time the capacitors discharge energy in the sparks and thus amplify them.

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Es ergibt sich aus dem Vorstehen, daß gemäß der Erfindung ein Flammendetektor vorgeschlagen wird, der weniger abhängig ist von extremen Umgebungsbedingungen oder den nachteiligen elektrischen Charakteristiken der bekannten Flammendetektoren. Die Benutzung des Ionisationsmustefs des Flanunengases selbst und insbesondere der Hochfrequenzkomponenten desselben^ schaffen einen Detektor, der über eine entsprechende Ableseeinrichtung,, eine zuverläasige Flammenbedingungsanzeige sowohl in quantitativer als auch in qualitativer Hinsicht liefern kann unddamit ein Flammendetektionssystem zu schaffenIt follows from the foregoing that, according to the invention, a flame detector is proposed which is less dependent is of extreme environmental conditions or the adverse electrical characteristics of the known flame detectors. The use of the ionization pattern of flanune gas themselves and in particular the high frequency components of the same ^ create a detector which has a corresponding Reading device, a reliable flame condition indicator both in quantitative and qualitative terms can deliver and thereby create a flame detection system

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gestattet. Die dargestellte Schaltkreisanordnung ist in einem typischen Anwendungsfall einfach und erfordert wenig Raum. Der Flammendetektor gemäß der Erfindung liefert eine zuverlässige Anzeige in kürzerer Ansprechzeit zu geringeren Kosten als alle bisher bekannten Detektoren.allowed. The circuit arrangement shown is simple and requires little in a typical application Space. The flame detector according to the invention provides a reliable indication in a shorter response time for less Costs than all previously known detectors.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims (10)

PatentansprücheClaims 1. J Verfahren zur Flammenüberwachung mit zwei von der amme durchsetzen, voneinander isolierten Elektroden,1. J Procedure for flame supervision with two of the enforce wet nurses, electrodes isolated from each other, bei welchem der einen Elektrode eine Wechselspannung niedriger Amplitude zugeführt wird und die Modulation des infolge der Ionisation in der Flamme an der zwMten Elektrode abnehmbaren Signals als überwachungssignal verwendet wird, nach Patent ... (Anmeldung P 18 15 968.7), dadurch gekenn- . zeichnet, daß das an der zweiten Elektrode abgenommene Signal demoduliert wird und das demodulierte Signale als Überwachungssignal verwendet wird.at which of the one electrode an alternating voltage lower Amplitude is supplied and the modulation of the as a result of the ionization in the flame at the second electrode detachable signal is used as a monitoring signal, according to patent ... (application P 18 15 968.7), thereby marked. shows that the one removed from the second electrode Signal is demodulated and the demodulated signal is used as a monitoring signal. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das deämodulierte Signal zur Betätigung eines Agsgangsschaltkreisesherangezogen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the demodulated signal is used to actuate an input gear circuit will. 3. Verfahrennach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-v zeichnet, daß aus dem demodulierten Signal ein Frequenzbereich als Überwachungssignal abgetrennt wird, der nur durch die Ionisation der Flamme eingeführt worden sein kann.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in-v shows that a frequency range is separated from the demodulated signal as a monitoring signal, which only may have been introduced by the ionization of the flame. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch frequenzselektive Filter für die Übertragung des an der zweiten Elektrode abgenommenen Signals zu dem Demodulator. .4. Apparatus for performing the method according to claim 3 »characterized by frequency-selective filters for the transmission of the signal picked up at the second electrode to the demodulator. . 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als frequenzselektive Filter kapazitive Netzwerke vorgesehen sind. '-..·■. v 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that capacitive networks are provided as frequency-selective filters. '- .. · ■. v . - 15 -. - 15 - 0 0 9832/12670 0 9832/1267 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eir|kapazitives Netzwerk als Spannungsteiler ausgebildet ist.6. Apparatus according to claim 5 »characterized in that that a capacitive network is designed as a voltage divider is. T. - Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Demodulator ein gesteuerter Siliziumgleichrichter vorgesehen ist.T. - Device according to claim 4, characterized in that a controlled silicon rectifier is used as the demodulator is provided. 8. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Gatter-Kathoden-Strecke des Siliziumgleichrichters eine Diode parallelgeschaltet ist, welche Sperrspannungen an der Gatter-Kathoden-Strecke ableitet.8. The device according to claim J, characterized in that the gate-cathode path of the silicon rectifier is connected in parallel with a diode which derives reverse voltages at the gate-cathode path. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch ein Relais als Ausgangsschaltkreis, dessen Erregerwicklung in Reihe mit der Kathoden-Anoden-Strecke des Siliziumgleichrichters Begt.9. Apparatus according to claim 7 »characterized by a relay as the output circuit, the field winding of which is in series with the cathode-anode path of the silicon rectifier Moves. 10. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zu demodulierende Signal über ein kapazitives Netzwerk an die Gatterelektrode des gesteuerten Siliziumgleichriehters gelegt ist.10. Apparatus according to claim 4 and 7, characterized in that that the signal to be demodulated via a capacitive network to the gate electrode of the controlled silicon alignment device is laid. 009832/1267009832/1267
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4433425A1 (en) * 1994-09-20 1996-03-21 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Control appts. for adjusting gas to air mixture in gas burner esp. gas torch burner

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2463361A1 (en) * 1979-08-13 1981-02-20 Cem Comp Electro Mec Spark detector gas burner - filters out and amplifies HF components present when there is spark and controls gas flow to burner
EP1741979A1 (en) * 2005-07-05 2007-01-10 Betronic Design B.V. Flame monitoring system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4433425A1 (en) * 1994-09-20 1996-03-21 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Control appts. for adjusting gas to air mixture in gas burner esp. gas torch burner
DE4433425C2 (en) * 1994-09-20 1998-04-30 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Control device for setting a gas-combustion air mixture in a gas burner

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