DE19702339A1 - Method of testing flame guard element for fuel-operated heater especially for vehicle - Google Patents

Method of testing flame guard element for fuel-operated heater especially for vehicle

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Abstract

The heater consists of a heating element (2) connected to feed pipes (3,4). The resistance of the heating element differs from the resistance of the feed pipes. The overall temperature increase correction value and the overall cold resistance are obtained. The flame guard function of the incandescent element (1) are assessed as tolerable if its overall increase value lies between pre-set threshold values, and the overall cold resistance is between R(25 min) and R(25 max).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen der Funktion eines als Flammwächter eingesetztes Glühelementes für ein brennstoffbetriebenes Heizgerät dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for checking the function of a flame detector used glow element for a fuel-operated heater the generic term of Claim 1.

Beispielsweise aus der DE 40 15 097 C1 ist es bekannt, das Glühelement für ein brennstoffbetriebenes Heizgerät auch zur Flammüberwachung zu verwenden. Zu diesem Zweck wird der Widerstand des mit einer getakteten Spannung betriebenen Glühelements während der Glühphasen bzw. Taktpausen ermittelt und mittels einer Auswerteeinrichtung zur Flammüberwachung genutzt. Bei der Flammüberwachung handelt es sich grundsätzlich um eine sicherheitstechnische Maßnahme und bei Versagen eines Flammwächters bzw. eines als Flammwächter verwendeten Glühelements besteht die Gefahr eines Sicherheitsrisikos, beispielsweise aufgrund des Austritts unverbrannten Kraftstoffs aus dem Heizgerät, weshalb die Funktionsfähigkeit des Flammwächters im Betrieb sichergestellt sein muß, was eine entsprechend sorgfältige Herstellung und anschließende Prüfung des Flammwächters unabdingbar erforderlich macht. Mit anderen Worten muß durch Endkontroll-Maßnahmen sichergestellt werden, daß der Flammwächter zuverlässig arbeitet. Zu diesem Zweck ist es im Fall eines als Flammwächter eingesetzten Glühelements eines brennstoffbetriebenen Heizgeräts bislang üblich gewesen, seinen Kaltwiderstand unter Betriebsbedingungen vor einem Einbau in das Heizgerät zu messen. Es hat sich jedoch bei Glühelementen neuester Konstruktion herausgestellt, daß der Glühelementkaltwiderstand kein ausreichend sicheres Kriterium zur Gewährleistung der Flammwächterfunktion darstellt, wie im folgenden anhand von Fig. 1 näher erläutert.From DE 40 15 097 C1, for example, it is known to use the glow element for a fuel-operated heating device also for flame monitoring. For this purpose, the resistance of the glow element operated with a clocked voltage is determined during the glow phases or clock pauses and used for flame monitoring by means of an evaluation device. Flame monitoring is basically a safety measure and if a flame detector or a glow element used as a flame detector fails there is a risk of a safety risk, for example due to the escape of unburned fuel from the heater, which is why the functionality of the flame monitor must be ensured during operation. which necessitates the corresponding careful manufacture and subsequent testing of the flame detector. In other words, final control measures must be taken to ensure that the flame detector works reliably. For this purpose, in the case of a glow element of a fuel-operated heater used as a flame monitor, it has been customary to measure its cold resistance under operating conditions before installation in the heater. However, it has been found in the latest design of glow elements that the cold element resistance is not a sufficiently reliable criterion for ensuring the flame detector function, as explained in more detail below with reference to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Glühelement-Ausführungsform. Demnach besteht das Glühelement 1 aus einem Heiz- bzw. Glühelement 2, das im Kopf des Glühelements 1 angeordnet ist, und einer Zuleitung bzw. Zuleitungen 3, 4, die an das Heizelement 2 angeschlossen und am dem Glühelementkopf gegenüberliegenden Ende aus diesem herausgeführt sind. Im Bereich des zuletzt genannten Endes weist das Glühelement 1 außerdem einen Haltering 5 auf, der zur Fixierung des Glühelements 1 in der Brennerwandung eines brennstoffbetriebenen Heizgeräts dient. Der Widerstand des Heizelements 3 ist in Fig. 1 mit RHeiz bezeichnet, während der Widerstand der Zuleitungen 3, 4 schematisch mit dem Ersatzwiderstand RLeit bezeichnet ist. Die Werte dieser beiden Widerstände können aufgrund unterschiedlicher Materialien für das Heizelement 2 und die Zuleitungen 3, 4 relativ stark unterschiedlich sein. Fig. 1 shows schematically the structure of a glow element embodiment. Accordingly, the glow element 1 consists of a heating or glow element 2 , which is arranged in the head of the glow element 1 , and a feed line or feed lines 3 , 4 , which are connected to the heating element 2 and are led out of the glow element head at the opposite end thereof. In the area of the last-mentioned end, the glow element 1 also has a retaining ring 5 which serves to fix the glow element 1 in the burner wall of a fuel-operated heating device. The resistance of the heating element 3 is designated in Fig. 1 with R Heiz , while the resistance of the leads 3 , 4 is schematically designated with the equivalent resistance R Leit . The values of these two resistors can be relatively different due to different materials for the heating element 2 and the leads 3 , 4 .

Eine weitere standardmäßig aus Qualitätssicherungsgründen für das Glühelement eines brennstoffbetriebenen Heizgeräts durchgeführte Prüfung besteht in der Ermittlung seiner Glühelement- bzw. Glühfunktion. Zu diesem Zweck wird das Glühelement in eine Prüfanlage eingespannt und die Glühtemperatur seines Heizelements wird durch Ahlegen einer vorgegebenen elektrischen Spannung an die Zuleitungen gemessen. Aus wirtschaftlichen Gründen besteht ein Bedarf den Prüfvorgang "Glühelementfunktion" mit dem Prüfvorgang "Flammwächterfunktion" eines Glühelements zugunsten eines einfachen Prüfablaufs zu kombinieren.Another standard for quality assurance reasons for the glow element fuel-powered heater test is to determine its Glow element or glow function. For this purpose, the glow element is in a Test system clamped and the glow temperature of its heating element is checked by applying a predetermined electrical voltage measured on the leads. Out For economic reasons there is a need for the "glow element function" test procedure the test procedure "flame guard function" of a glow element in favor of a simple one To combine the test sequence.

Die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, ein Verfahren zum Prüfen der Funktion eines als Flammwächter eingesetzten Glühelements der eingangs genannten Art zu schaffen, das für den Fall stark unterschiedlicher Widerstände des Heizelements und der Zuleitungen des Glühelements aussagekräftig ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dieses Prüfungsverfahren mit dem an sich bekannten Prüfungsverfahren für die Glühelementfunktion eines Glühelements zugunsten eines optimalen Prozeßablaufs optimal zu kombinieren.The primary object of the present invention is therefore to provide a method for Check the function of a glow element used as a flame detector at the beginning to create the type mentioned, in the event of very different resistances of the Heating element and the leads of the glow element is meaningful. Another The object of the present invention is to test this method with the known test methods for the glow element function of a glow element to optimally combine in favor of an optimal process flow.

Gelöst wird diese Aufgabe hinsichtlich des Prüfungsverfahrens für die Flammwächterfunktion eines Glühelements durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Hinsichtlich des kombinierten Prüfungsverfahrens für die Flammwächterfunktionen und dessen Glühelementfunktion wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. This task is solved with regard to the examination procedure for the Flame detector function of a glow element through the characteristic features of the Claim 1. With regard to the combined examination procedure for the Flame detector functions and its glow element function is the task by Features of claim 4 solved.  

Mit anderen Worten besteht der Kern der Erfindung hinsichtlich der Überprüfung der Flammwächterfunktion darin, daß nicht wie bislang die Prüfung auf Grundlage der Widerstandsermittlung, sondern überraschenderweise auf Grundlage einer Ermittlung einer Kombination aus Steigungsbeiwert und Kaltwiderstand erfolgt, der zwischen vorbestimmten Grenzwerten liegen muß, um eine einwandfreie Funktion des Glühelements als Flammwächter in der Praxis zu gewährleisten. Diese überraschende Entdeckung ist wie folgt anhand von Fig. 1a, 2a, 2b und 3 erklärbar, die ein Ersatzdiagramm des Glühelements von Fig. 1 bzw. jeweils Diagramme des Flammwächterwiderstands als Funktion der Temperatur für unterschiedlich gefertigte Glühelemente der in Fig. 1 gezeigten Art zeigen.In other words, the essence of the invention with regard to checking the flame monitor function is that the test is not based on the resistance determination, as was previously the case, but surprisingly on the basis of a determination of a combination of gradient coefficient and cold resistance, which must lie between predetermined limit values in order to be able to function properly To ensure the function of the glow element as a flame detector in practice. This surprising discovery can be explained as follows with reference to FIGS. 1a, 2a, 2b and 3, which show an equivalent diagram of the glow element of FIG. 1 or respectively diagrams of the flame detector resistance as a function of temperature for differently produced glow elements of the type shown in FIG. 1 .

In Fig. 2a ist der idealisierte Fall eines als Flammwächter eingesetzten Glühelements ohne Toleranzen dargestellt. Mit TFlamme aus ist dabei derjenige Punkt auf der Temperaturskala bezeichnet, unterhalb von welchem die Flamme im Brenner eines brennstoffbetriebenen Heizgeräts sicher als aus bzw. nicht gebildet erkannt werden soll, während mit TFlamme ein derjenige Punkt bezeichnet ist, ab welchem das Vorhandensein einer Flamme sicher erkannt werden soll. Die zu diesen Temperaturpunkten gehörigen Widerstandswerte sind auf der Ordinate des Diagramms aufgetragen. Mit X ist in Fig. 2a ein zulässiger Auswahlbereich bezeichnet, in welchem ein Flammwächterschwellenwert bzw. eine Flammwächterschwelle festgelegt werden kann, so daß eine aussagekräftige Flammwächterauswertung mit Erkennen von "Flamme ein" ab TFlamme ein und eine Erkennung von "Flamme aus" unterhalb von TFlamme aus sichergestellt ist. FIG. 2a shows the idealized case of a glow element used as a flame monitor without tolerances. T flame out is the point on the temperature scale below which the flame in the burner of a fuel-operated heating device is to be reliably recognized as being formed or not formed, while T flame is the point from which the presence of a flame is identified should be recognized safely. The resistance values associated with these temperature points are plotted on the ordinate of the diagram. 2a in FIG. 2a denotes a permissible selection range in which a flame guard threshold value or a flame guard threshold can be defined, so that a meaningful flame guard evaluation with detection of "flame on" from T flame on and a detection of "flame off" below T flame is assured.

In der Praxis kann ein Glühelement nur mit Toleranzen hergestellt werden, wodurch der Auswahlbereich RFlamme ein - RFlamme aus kleiner wird, wie in Fig. 2b gezeigt, in welcher der schraffierte Bereich dem in Fig. 2a mit X bezeichneten Bereich entspricht, jedoch kleiner, nämlich etwa halb so groß wie dieser ist. Mit anderen Worten eignen sich diejenigen Glühelemente für einen praktischen Einsatz als Flammwächter, deren Widerstands/Temperaturverlauf in den schraffierten Bereich von Fig. 2b fällt.In practice, a glow element can only be produced with tolerances, as a result of which the selection range R flame on - R flame off is smaller, as shown in FIG. 2b, in which the hatched area corresponds to the area designated by X in FIG. 2a, but is smaller , namely about half the size of this one. In other words, those glow elements are suitable for practical use as flame monitors, the resistance / temperature profile of which falls within the hatched area of FIG. 2b.

Im Diagramm von Fig. 3 hingegen ist der Fall eines Glühelements gezeigt, bei dem kein Bereich mit einer Flammwächterschwelle existiert. Mit anderen Worten sind die Fertigungstoleranzen des in Fig. 3 gezeigten Glühelements so hoch, daß eine Auswertung unter den Rahmenbedingungen: Ein-Erkennung als Tein und Aus-Erkennung unter Taus nicht möglich ist, da bei gewissen Glühelementen, die als Flammwächter eingesetzt werden sollen, bei einem niedrigen Widerstandswert "ein" dort erkannt werden müßte, wo bei gewissen anderen Glühelementen bzw. Flammwächtern bereits "aus" erkannt werden muß. Mit anderen Worten ist für die durch das Diagramm von Fig. 3 gekennzeichneten Glühelemente eine Verwendung als Flammwächter unmöglich.In contrast, the diagram of FIG. 3 shows the case of a glow element in which there is no area with a flame guard threshold. . In other words, the manufacturing tolerances of the incandescent element shown in Figure 3 are so high that an evaluation under the conditions: a recognition as a T and is off detection with T from impossible because in certain Glühelementen used as a flame detector should, at a low resistance value, "on" should be recognized where "off" must already be recognized with certain other glow elements or flame monitors. In other words, use as a flame detector is impossible for the glow elements identified by the diagram in FIG. 3.

Aus Fig. 2a, 2b und 3 geht demnach hervor, daß es bei der Entscheidung über die Flammwächterfunktion des in Rede stehenden Glühelements nicht nur auf den Widerstandswert, sondern vor allem auch auf die Steigung der Widerstand/Temperaturfunktion ankommt, also auf die sogenannten Steigungsbeiwerte α, die wie folgt definiert sind:
From Fig. 2a, 2b and 3 it can be seen that it is not only the resistance value, but above all the slope of the resistance / temperature function, that is, the so-called slope coefficients α, that is important when deciding on the flame detector function of the glow element in question , which are defined as follows:

R(T) = R25(1 + αΔT)
R (T) = R 25 (1 + αΔT)

Für das in Rede stehende Glühelement mit einem Heizelement, dessen Widerstandsanstieg α sich stark von demjenigen seiner Zuleitungen unterscheidet, gilt demnach:
The following therefore applies to the glow element in question with a heating element whose resistance increase α differs greatly from that of its supply lines:

RGlühelement/Flammwächter (T) = R25 Heiz(1 + αHeiz(Tmax - 25)) + R25 Leitung(1 + αLeit(THaltering - 25)),
R glow element / flame sensor (T) = R 25 heating (1 + α heating (T max - 25)) + R 25 line (1 + α Leit (T retaining ring - 25)),

wobei gilt: THaltering = TLeitwiderstand, wobei αHeiz der Steigungsbeiwert für das Heizelement 2 ist, wobei αLeit der Steigungsbeiwert für die Zuleitungen 4 ist, wobei Tmax die maximale Temperatur am Glühelement bei der Glühprüfung ist, wobei THaltering die Temperatur des Glühelements an seinem Haltering ist.where: T holder ring = T resistance , where α heating is the slope coefficient for heating element 2 , where α Leit is the slope coefficient for supply lines 4 , where T max is the maximum temperature at the glow element during the glow test, where T holder ring is the temperature of the Glow element is on its retaining ring.

Da bei Betrieb des Heizgerätes gewährleistet ist, daß Tmax und THaltering in einem engen Verhältnis stehen, kann das Glühelement/Flammwächter vereinfacht als ein Element mit einheitlichem Widerstand und Steigungsbeiwert betrachtet werden, wie in Fig. 1a gezeigt:
Is ensured since in operation of the heater that T max and T retaining ring are in a close relationship, the incandescent element / flame sensor can be simplified as an element to be considered with a uniform resistance and Steigungsbeiwert, as shown in Figure 1a.:

RGlühelement/Flammwächter (T) ≈ R25 kpl (1 + αkpl(Tmax - 25))
R glow element / flame monitor (T) ≈ R 25 cpl (1 + α cpl (T max - 25))

wobei R25 kpl und αkpl den Widerstand bei 25° bzw. den mittleren Steigungsbeiwert für das Glühelement insgesamt bedeuten.where R 25 kpl and α kpl mean the resistance at 25 ° and the mean slope coefficient for the glow element as a whole.

Letztgenannte Formel eignet sich damit zur Ermittlung der Flammwächterfunktion des in Rede stehenden Glühelements, wobei gewährleistet sein muß, daß dieser Wert αkpl zwischen vorbestimmten Grenzwerten αein und αmax liegt (siehe Patentanspruch 1).The latter formula is thus suitable for determining the flame monitor function of the glow element in question, it being necessary to ensure that this value α kpl lies between predetermined limit values α a and α max (see patent claim 1).

Da die Temperatur Tmax als Flammwächter nur ungefähr die Hälfte der Glühtemperatur beträgt, ergeben sich trotzdem zwei eigene Prüfungen:
Since the temperature T max as a flame monitor is only about half the annealing temperature, two separate tests still result:

Glühen (z. B. T = 1000°C) R1000 = R25(1 + αGlüh (1000 - 25))
Annealing (e.g. T = 1000 ° C) R 1000 = R 25 (1 + α annealing (1000 - 25))

Flammwächter (z. B. T = 500°C) R500 = R25(1 + αFlamm (500 - 25))
Flame detector (e.g. T = 500 ° C) R 500 = R 25 (1 + α flame (500 - 25))

wegen der stark unterschiedlichen Temperaturverhältnisse am Heizwiderstand (1000 zu 500°C) ergeben sich auch unterschiedliche αGlüh und αFlamm, d. h. es wären zwei Prüfungen notwendig. Erschwerend kann hinzukommen, daß aufgrund unterschiedlicher Materialien αHeiz und αLeitung stark unterschiedlich sind.Due to the very different temperature conditions at the heating resistor (1000 to 500 ° C) there are also different α glow and α flame , ie two tests would be necessary. To make matters worse, due to different materials, α heating and α conduction are very different.

Mit anderen Worten läuft das Prüfungsverfahren zur Ermittlung der Flammwächterfunktion des in Rede stehenden Glühelements ähnlich ab wie die bekannte Prüfung seiner Glühelementfunktion. Das Glühelement wird mit seinem Haltering in eine Prüfanlage eingespannt, und sein Heizelement auf die Temperatur Tmax entsprechend seiner maximalen Flammentemperatur (Temperatur des Glühelements beim Einsatz als Flammwächter) erwärmt, wobei der gesamte Widerstand RTmax des Glühelements bei dieser Temperatur gemessen wird, indem bei einer vorgegebenen Spannung ein Strom durch das Glühelement geleitet und gemessen wird. Aus diesen Meßwerten und dem Gesamtwiderstand des Glühelements bei 25° (R25 kpl) läßt sich gemäß folgender Formel der gesamte Steigungsbeiwert αkpl ermitteln:
In other words, the test procedure for determining the flame guard function of the glow element in question is similar to the known test of its glow element function. The glow element is clamped with its retaining ring in a test system, and its heating element is heated to the temperature T max corresponding to its maximum flame temperature (temperature of the glow element when used as a flame detector), the total resistance R Tmax of the glow element being measured at this temperature by at a predetermined voltage, a current is passed through the glow element and measured. From these measured values and the total resistance of the glow element at 25 ° (R 25 kpl ), the total slope coefficient α kpl can be determined using the following formula:

Erfindungsgemäß wird dadurch zusätzlich zu dem an sich bekannten Prüfungsverfahren zur Ermittlung der Glühelementfunktion ein Prüfungsverfahren zur Ermittlung der Flammwächterfunktion des in Rede stehenden Glühelements bereitgestellt.According to the invention, in addition to the test method known per se, Determining the glow element function is a test procedure for determining the Flame guard function of the glow element in question provided.

Optimal wäre es, wenn diese beiden Prüfungsverfahren statt an zwei unterschiedlichen Prüfanlagen mit entsprechend unterschiedlichen Prüfschritten in einem einzigen gemeinsamen Prüfungsverfahren in einer einzigen Prüfanlage ermittelt werden könnten. Ein entsprechend kombiniertes Prüfungsverfahren ist durch die Merkmale des Anspruchs 4 bereitgestellt.It would be optimal if these two examination procedures instead of two different ones Test systems with different test steps in one common test procedures could be determined in a single test facility. A accordingly combined examination procedure is by the features of claim 4 provided.

Dieses kombinierte Prüfungsverfahren beruht auf folgender Erkenntnis:
Typischerweise ergeben sich folgende Temperaturen im Bereich des Heizelements 2 und des Halterings 4 des Glührings für die beiden vorstehend genannten Prüfungsverfahren: Bei der Prüfung auf die Glühelementfunktion beträgt die Temperatur (Tmax am Heizelement 2 etwa 1200°C, während die Halteringtemperatur THalte etwa 200°C beträgt. Im Falle der Prüfung auf die Flammwächterfunktion beträgt die Temperatur am Heizelement typischerweise etwa 600°, während die Temperatur am Haltering deutlich über 200° bis zu 400°C beträgt, und in diesem Fall ergibt sich ein Gesamtsteigungsbeiwert αkpl von 3 bis 4, während sich im erstgenannten Fall, dem Prüfungsverfahren auf die Glühelementfunktion ein Gesamtsteigungsbeiwert αkpl von etwa 2 ergibt.This combined examination procedure is based on the following knowledge:
The following temperatures typically result in the area of the heating element 2 and the holding ring 4 of the glow ring for the two test methods mentioned above: When testing for the glow element function, the temperature (T max on the heating element 2 is approximately 1200 ° C, while the holding ring temperature T Halt is approximately 200 ° C. In the case of a test for the flame monitor function, the temperature on the heating element is typically about 600 °, while the temperature on the retaining ring is clearly above 200 ° up to 400 ° C., and in this case the total gradient coefficient α kpl is from 3 to 4, while in the former case, the test procedure for the glow element function results in a total slope coefficient α kpl of approximately 2.

Daraus wird zunächst deutlich, daß die Gesamtsteigungsbeiwerte bei den beiden Prüfungsverfahren stark unterschiedlich sind, wobei der relevante Gesamtsteigungsbeiwert für die Prüfung auf die Flammwächterfunktion aus dem Prüfungsverfahren auf die Glühelementfunktion, sowie dieses Verfahren bislang durchgeführt wird, nicht gewonnen werden kann. Überraschenderweise hat sich jedoch herausgestellt, daß in einem einzigen Prüfungsverfahren sowohl die Glühelementfunktion wie die Flammwächterfunktion dann durchgeführt werden kann (siehe Anspruch 4), wenn auf das Prüfungsverfahren für die Glühelementfunktion zurückgegriffen wird und dieses Verfahren derart modifiziert wird, daß der Haltering auf die charakteristische Temperatur beim getrennt durchgeführten Prüfungsverfahren auf die Flammwächterfunktion erwärmt wird. Diese überraschende Entdeckung ist in Fig. 4 dargestellt, die gemessene Werte für den Gesamtsteigungsbeiwert αkpl in einem Diagramm zeigt, in welchem die Temperatur am Haltering auf der Abszisse und die Temperatur am Heizelement des Glühelements auf der Ordinate aufgetragen ist, wobei die Werte für αmax den vorstehend beispielhaft genannten Werten entsprechen. Aus dem Diagramm wird deutlich, daß korrekte Meßwerte für αkpl zur Prüfung der Flammwächterfunktion erhalten werden, wenn das Heizelement des Glühelements auf die Glühtemperatur und der Haltering des Glühelements auf die erhöhte Temperatur bei gesonderter Flammwächterfunktionsermittlung erwärmt wird.From this it is first clear that the total gradient coefficients are very different in the two test methods, whereby the relevant overall gradient coefficient for the test for the flame guard function cannot be obtained from the test method for the glow element function, as this method has been carried out to date. Surprisingly, however, it has been found that both the glow element function and the flame monitor function can be carried out in a single test method (see claim 4) if the test method for the glow element function is used and this method is modified such that the retaining ring is at the characteristic temperature is heated to the flame detector function in the test procedure carried out separately. This surprising discovery is shown in Fig. 4, which shows measured values for the total slope coefficient α kpl in a diagram in which the temperature on the retaining ring is plotted on the abscissa and the temperature on the heating element of the glow element on the ordinate, the values for α max correspond to the values mentioned above by way of example. It is clear from the diagram that correct measured values for α kpl for testing the flame monitor function are obtained if the heating element of the glow element is heated to the glow temperature and the retaining ring of the glow element to the elevated temperature with a separate flame monitor function determination.

Unter den genannten Bedingungen kann das Glühelement außerdem auf die Glühelementfunktion trotzdem gleich zuverlässig geprüft werden, weil die erhöhte Temperatur am Haltering nur eine sehr geringe Erhöhung der Glühtemperatur bewirkt, die durch einen Kalibrierfaktor aus Vergleichsmessungen auf die wahre Glühtemperatur umgerechnet werden kann.Under the conditions mentioned, the glow element can also on the Glow element function can still be checked reliably because the increased Temperature on the retaining ring causes only a very slight increase in the annealing temperature through a calibration factor from comparison measurements to the true annealing temperature can be converted.

BezugszeichenlisteReference list

11

Glühelement
Glow element

22nd

Heizelement
Heating element

33rd

Zuleitungen
Supply lines

44th

Zuleitungen
Supply lines

55

Haltering
Retaining ring

Claims (8)

1. Verfahren zum Prüfen der Funktion eines als Flammwächter eingesetzten Glühelementes (1) für ein brennstoffbetriebenes Heizgerät, insbesondere Fahrzeugzusatzheizgerät, das aus einem Heizelement (2) und daran angeschlossenen Zuleitungen (3, 4) aufgebaut ist, wobei der Widerstand des Heizelements (2) sich vom Widerstand der Zuleitungen (3, 4) unterscheidet, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Prüfung der Flammwächterfunktion des Glühelements (1) dessen Gesamt- Temperatur-Steigungsbeiwert αkpl und der Gesamtkaltwiderstand R25 kpl ermittelt werden, und
die Flammwächterfunktion des Glühelements (1) als tolerierbar beurteilt wird, wenn sein Gesamt-Steigungsbeiwert αkpl zwischen vorbestimmten Grenzwerten αmin und αmax liegt und der Gesamtkaltwiderstand R25 kpl zwischen R25 min und R25 max liegt.1. Method for checking the function of a glow element ( 1 ) used as a flame detector for a fuel-operated heating device, in particular a vehicle auxiliary heating device, which is constructed from a heating element ( 2 ) and supply lines ( 3 , 4 ) connected to it, the resistance of the heating element ( 2 ) differs from the resistance of the leads ( 3 , 4 ), characterized in that
to check the flame monitor function of the glow element ( 1 ) whose total temperature gradient coefficient α kpl and the total cold resistance R 25 kpl are determined, and
the flame monitor function of the glow element ( 1 ) is assessed as tolerable if its total gradient coefficient α kpl is between predetermined limit values α min and α max and the total cold resistance R 25 kpl is between R 25 min and R 25 max . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißwiderstand des Glühelements (1) bzw. des Flammwächters zur Ermittlung seines Gesamt- Temperatur-Steigungsbeiwerts αkpl auf die maximale Glühtemperatur/maximale Flammentemperatur Tmax erwärmt und wie folgt berechnet wird:
RGlühelement/Flammwächter(T) = R25 Heiz(1 + αHeiz(Tmax - 25)) + R25 Leitung(1 + αLeit(TLeitung - 25)),
wobei αHeiz der Steigungsbeiwert für das Heizelement ist, wobei αLeit der Steigungsbeiwert für die Zuleitungen ist, wobei Tmax die maximale Temperatur am Glühelement bei der Glühprüfung bzw. die maximale Temperatur am Flammwächter bei Brennbetrieb ist, wobei TLeitung die zugeordnete Temperatur des Glühelements an seinem Leitungswiderstand ist, und wobei vereinfacht gilt:
RGlühelement/Flammwächter (T) ≈ R25 kpl(1 + αkpl(Tmax - 25)),
wenn gewährleistet werden kann, daß Tmax und TLeitung in einem festen Verhältnis stehen und αHeiz und αLeitung als Materialkonstanten ebenfalls in einem festen Verhältnis stehen.2. The method according to claim 1, characterized in that the hot resistance of the glow element ( 1 ) or the flame monitor to determine its total temperature gradient coefficient α kpl heated to the maximum glow temperature / maximum flame temperature T max and is calculated as follows:
R glow element / flame sensor (T) = R 25 heating (1 + α heating (T max - 25)) + R 25 line (1 + α Leit (T line - 25)),
where α heating is the slope coefficient for the heating element, where α Leit is the slope coefficient for the supply lines, where T max is the maximum temperature at the glow element during the glow test or the maximum temperature at the flame monitor during burning operation, where T line is the assigned temperature of the glow element is at its line resistance, and in simplified terms:
R glow element / flame monitor (T) ≈ R 25 cpl (1 + α cpl (T max - 25)),
if it can be guaranteed that T max and T line are in a fixed ratio and α heating and α line as material constants are also in a fixed ratio. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizwiderstand (2) des Glühelements (1) zur Ermittlung seines Gesamt- Temperatur-Steigungsbeiwerts αkpl auf Glühtemperatur Tmax erwärmt und αkpl wie folgt berechnet wird:
U: anliegende Betriebsspannung
I: gemessene Stromstärke
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the heating resistor ( 2 ) of the glow element ( 1 ) for determining its total temperature gradient coefficient α kpl heated to annealing temperature T max and α kpl is calculated as follows:
U: applied operating voltage
I: measured current
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, bei dem zur Prüfung der Glühelementfunktion das Heizelement (2) des Glühelements (1) durch Anlegen einer vorgegebenen elektrischen Spannung an die Zuleitungen (3, 4) zum Glühen gebracht und die Glühtemperatur Tmax gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung der Glühelementfunktion und der Flammwächterfunktion in ein und derselben Prüfanlage der Gesamt-Temperatur-Steigungsbeiwerts αkpl des Glühelements mit der Maßgabe ermittelt wird, daß der Leitungswiderstand auf diejenige Temperatur TLeit(Flamm) » TLeit(Glüh) erwärmt wird, die er bei einem herkömmlichen Flammwächterfunktionstestaufbau einnehmen würde, wobei TLeit(Glüh) diejenige Temperatur des Leitungswiderstands ist, die dieser bei einem herkömmlichen Glühelementfunktionstest einnehmen würde. 4. The method as claimed in claim 1 or 3, in which, in order to test the glow element function, the heating element ( 2 ) of the glow element ( 1 ) is made to glow by applying a predetermined electrical voltage to the leads ( 3 , 4 ) and the glow temperature T max is measured, characterized in that for testing the glow element function and the flame monitor function in one and the same test system, the total temperature gradient coefficient α kpl of the glow element is determined with the proviso that the line resistance heats up to that temperature T Leit (flame) »T Leit (glow) that it would take in a conventional flame detector function test setup, where T Leit (glow) is the temperature of the line resistance that it would take in a conventional glow element function test. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung der Glüh- und Flammwächterfunktion in einer gemeinsamen Messung erfolgt.5. The method according to claim 4, characterized in that the examination of the annealing and Flame detector function takes place in a common measurement. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung auf die Glühelementfunktion vor der Prüfung auf die Flammwächterfunktion des Glühelements (1) durchgeführt wird.6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the test for the glow element function is carried out before the test for the flame monitor function of the glow element ( 1 ). 7. Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (4) auch während der Prüfung auf die Glühelementfunktion auf eine Temperatur T geregelt wird, so daß
7. The method according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the retaining ring ( 4 ) is regulated to a temperature T even during the test for the glow element function, so that
8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Glühelement (1) taktweise mit seiner Spannung zur Erzielung der Glühtemperatur Tmax seines Heizelements (2) versorgt wird und die Prüfung seiner Glühelementfunktion in den Einschaltzeiten und die Prüfung seiner Flammwächterfunktion in den Taktpausen erfolgt.8. The method according to claim 4 or 7, characterized in that the glow element ( 1 ) is supplied intermittently with its voltage to achieve the glow temperature T max of its heating element ( 2 ) and the test of its glow element function in the switch-on times and the test of its flame sensor function in the There are pauses in the clock.
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