DE2448430A1

DE2448430A1 - PROCEDURE FOR SPARK AND FLAME MONITORING ON BURNERS

Info

Publication number: DE2448430A1
Application number: DE19742448430
Authority: DE
Inventors: Roger Luedi
Original assignee: Satronic AG
Current assignee: Satronic AG
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1974-10-10
Publication date: 1975-05-07
Also published as: NL7413759A; FR2249290A1

Description

Bl] 16¹153Bl] 16 ¹ 153

Satronic AG, Regensdorf / Schweiz Satronic AG, Regensdorf / Switzerland

Verfahren zur Zündfunken- und Flammenüberwachung an Brennern.Procedure for ignition spark and flame monitoring on burners.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zündfunken- und Flammenüberwachung an Brennern, insbesondere Gasbrennern, mittels Ionisation der Flamme bzw. des Zündfunkens, bei welchem- Verfahren mittels zweier im üeberwachungskreis liegender, mit der Flamme bzw. dem Zündfunken in Berührung stehender Elektroden, deren eine im Flammen- bzw. Zündfunkenbereich und deren andere an der Masse des Brenners liegt, eine, im Ueberwachungskreis auftretende Spannungsänderung zur Schaltung eines Ueberwachungsgerates gemessen wird.The present invention relates to a method for monitoring ignition sparks and flames on burners, in particular gas burners, by means of ionization of the flame or the ignition spark, with which method by means of two in the monitoring circuit lying electrodes in contact with the flame or ignition spark, one of which is in the flame or ignition spark area and the other of which is connected to the ground of the burner, a voltage change occurring in the monitoring circuit for switching a Ueberwachungsgerates is measured.

Bei der Verwendung von Gasbrennern stellt sich wie auch bei Oelbrennern die Aufgabe, sowohl den Zündfunken als auch die Flamme zu überwachen. Hierzu eignen sich die bei Oelbrennern bewährten Geräte wegen der nicht leuchtenden Gasflamme nicht oder nur in beschränktem Masse, so dass für die Ueberwachung von Gasbrennern andere Mittel eingesetzt werden müssen.When using gas burners, as with oil burners, the task arises, both the ignition spark and the Monitor flame. The devices that have proven themselves in oil burners are not suitable for this because the gas flame is not lit. or only to a limited extent, so that other means have to be used for monitoring gas burners.

Es sind bereits Verfahren bekannt, bei" denen für die Ueber-Processes are already known in which "for the transfer

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wachung des Zündfunkens sowie für die Ueberwachung von Gasflammen UV-Fotozellen eingesetzt werden. Solche UV-Fotozellen bedürfen für einen betriebssicheren Einsatz eines verhältnis-"mässig grossen Wartungsaufwandes.monitoring of the ignition spark as well as for the monitoring of gas flames UV photocells are used. Such UV photocells require a relatively "moderate" for an operationally safe use large maintenance effort.

Weiter ist ein Verfahren zur Zündfunken- und Flammenüberwachung mittels Ionisationsfühlerelektroden bekannt, bei welchem die Ionisation brennender Gase ausgenützt wird, indem an zwei mit der Flamme in Berührung stehenden Elektroden eine Wechselspannung angelegt und der Gleichrichtungseffekt durch die Ionisation der brennenden Gase gemessen wird. Nachteilig ist, dass die Messung des Gleichrichtungseffektes verhältnismässig leicht gestört wird, sei es durch Druckschwankungen des Gas- bzw. Luftstromes, oder sei es durch eine Verkokung der in die Flamme ragenden sondenförraigen Elektrode.A method for monitoring ignition sparks and flames by means of ionization sensor electrodes is also known from which the ionization of burning gases is exploited by placing one on two electrodes in contact with the flame AC voltage is applied and the rectification effect is measured by the ionization of the burning gases. Disadvantageous is that the measurement of the rectification effect is proportionate is easily disturbed, either by pressure fluctuations in the gas or air flow, or by coking of the in The probe-shaped electrode protruding from the flame.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Zündfunken- und Flammenüberwachung insbesondere an Gasbrennern ζμ schaffen, das die Störempfindlichkeit der bekannten Verfahren nicht aufweist.The object of the present invention is to provide a method for monitoring ignition sparks and flames, in particular on gas burners Create ζμ that does not have the susceptibility to interference of the known methods.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei welchem an den Ueberwachungskreis eine Gleichspannung angelegt und eine durch die Flamme erzeugte Wechselspannung als Schaltsignal ausgewertet wird.This object is achieved according to the invention by a method of type described above solved, in which applied to the Ueberwachungskreis a DC voltage and one through the Flame generated alternating voltage is evaluated as a switching signal.

Die Erfindung geht von der Ueberlegung aus, dass zwar auch die Ionisationswirkung der Flamme benützt wird, dass jedoch der Gleichrichtungseffekt keineswegs eine Konstante darstellt, sondern von verschiedenen Faktoren abhängig ist. Aus diesem Grunde wird die Messung des Gleichrichtungseffektes als nicht besonders für die Eignung als Indikator für das Vorhandensein der Flamme betrachtet. Es zeigt sich nun überraschenderweise, dass die Feststellung, ob eine Flamme vorhanden ist oder nicht,The invention is based on the idea that although the ionization effect of the flame is also used, the The rectification effect is by no means a constant, but depends on various factors. For this Basically, the measurement of the rectification effect is considered not to be particularly suitable as an indicator of the presence looked at the flame. It turns out, surprisingly, that the determination of whether a flame is present or not,

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weit besser durch die Widerstandsänderungen der Flamme und damit der Spannungsänderungen im Ueberwachungskreis gemessen werden kann. Das Vorhandensein einer Flamme kann somit durch das Auftreten einer Wechselspannung festgestellt werden.far better measured by the changes in resistance of the flame and thus the changes in voltage in the monitoring circuit can be. The presence of a flame can thus be determined by the occurrence of an alternating voltage.

Dementsprechend wird an den Ueberwachungskreis eine Gleichspannung angelegt, und ist die Flamme vorhanden, so stellt sich ein Wechselspannungseffekt ein, der eine Funktion der Güte der Verbrennung und der Druckschwankungen in der Gas- und Luftzuleitung ist. Schliesslich kann auch die Güte der Kontakte in der Flamme etwas variieren und zu der Widerstandsänderung bzw. und damit zum Wechselspannungseffekt beitragen.Accordingly, a direct voltage is applied to the monitoring circuit applied, and the flame is present, an alternating voltage effect occurs, which is a function of the quality of the Combustion and the pressure fluctuations in the gas and air supply lines is. Finally, the quality of the contacts in the flame can vary somewhat and lead to the change in resistance or resistance. and thus contribute to the AC voltage effect.

Dadurch, dass die Widerstandsänderung bzw. die dadurch hervorgerufene Spannungsänderung ausgewertet wird, wirken sich etwaige Störungen gar nicht aus, sondern beeinflussen lediglich die das Vorhandensein der Flamme anzeigende Widerstandsänderung.Because the change in resistance or the resultant Voltage change is evaluated, any disturbances do not have any effect, but only affect the Change in resistance indicating the presence of the flame.

Wenn also beispielsweise die als in die Flamme ragende Sonde ausgebildete Elektrode einer Verschmutzung unterliegt, so wird dadurch die das Vorhandensein der Flamme anzeigende pulsierende Leitfähigkeit derselben nicht unterdrückt.If, for example, the electrode designed as a probe protruding into the flame is subject to contamination, then thereby not suppressing the pulsating conductivity of the same, indicating the presence of the flame.

Die Auswertung eines Wechselspannungssignales bietet für seine Auswertung erhebliche Vorteile und ist auch leichter durchzuführen. Es können hochohmige, stabile Verstärker verwendet werden. Bei Gleichstromverstärkern ergeben sich bezüglich der Einstellung des Nullpunktes bekanntlich Schwierigkeiten.The evaluation of an alternating voltage signal offers its Evaluation has considerable advantages and is also easier to carry out. High-impedance, stable amplifiers can be used will. With direct current amplifiers, as is well known, difficulties arise with regard to the setting of the zero point.

Weiter ist noch darauf hinzuweisen, dass neben der Ueberwachung der Flamme auch die Ueberwachung des Zündfunkens bei Brennern von Bedeutung ist. Das Vorhandensein eines Zündfunkens erzeugt im Ueberwachungskreis, wie das Vorhandensein der Brennerflamme,It should also be pointed out that in addition to the monitoring of the flame, the monitoring of the ignition spark in burners matters. The presence of an ignition spark generates in the monitoring circuit, like the presence of the burner flame,

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eine Wechselspannung, die wie die von der Brennerflamme erzeugte Wechselspannung überwacht bzw. registriert werden kann.an alternating voltage like that generated by the burner flame AC voltage can be monitored or registered.

Durch das beschriebene Verfahren gelingt es, die Ueberwachung des Zündfunkens und der Flamme an Gasbrennern in einfacher Weisse durchzuführen. Etwaige auftretende Störungen, beispielsweise durch Induktion, beeinflussen die Qualität der Ueberwachung in keiner Weise, und zudem können robuste Geräte hierfür eingesetzt werden. Das beschriebene Verfahren kann auch bei der Flammenüberwachung von Oelbrennern eingesetzt werden.The method described makes it possible to monitor the ignition spark and the flame on gas burners in a simple manner perform. Any disturbances that occur, for example due to induction, influence the quality of the monitoring in in any way, and robust devices can also be used for this. The method described can also be used for flame monitoring are used by oil burners.

Anhand des beiliegenden Schaltschemas wird eine zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeignete Schaltung erläutert.A circuit suitable for carrying out the described method is explained with the aid of the enclosed circuit diagram.

Eine Glexchspannungsguelle I dient zur Speisung eines Verstärkers 10 und einer Ionisationssonde 3. Der Minuspol des Verstärkers 10 ist geerdet und mit einem Brennerrohr 6 verbunden. Der Vorwiderstand 2 begrenzt den Ionisationsstrom. Bei brennender Flamme 5 ergibt sich durch die Aenderung des FlammenwiderStandes zwischen der Sonde 3 und dem geerdeten Flammenrohr 6 eine der Gleichspannung überlagerte Wechselspannung. Durch einen Kondensator 8 und einen Widerstand 9 fliesst ein entsprechender Wechselstrom. Der dadurch erzeugte Spannungsabfall am Widerstand 9 wird einem Verstärker 10 zugeführt. Dieses Signal wird verstärkt, und der Verstärker 10 schaltet ein Flammenwächterrelais 11 ein.A DC voltage source I is used to feed an amplifier 10 and an ionization probe 3. The negative pole of the amplifier 10 is grounded and connected to a burner tube 6. The series resistor 2 limits the ionization current. When the flame 5 is burning, the change in the flame resistance results in between the probe 3 and the grounded flame tube 6 an alternating voltage superimposed on the direct voltage. Through a capacitor 8 and a resistor 9 flows a corresponding alternating current. The resulting voltage drop across the resistor 9 is an amplifier 10 supplied. This signal is amplified and the amplifier 10 switches on a flame monitor relay 11.

Brennt keine Flamme, entfällt das Wechselspannungssignal am Widerstand 9, und das Flammenwächterrelais 11 bleibt in der Ruhestellung. If there is no flame, the AC voltage signal at the resistor 9 does not apply and the flame monitor relay 11 remains in the rest position.

Wird ein Zündtrafo 7 eingeschaltet, bildet sich zwischen der Zündelektrode 4 und dem Brennrohr 6 ein Zündfunke. Der dabe fliessende Strom induziert eine Wechselspannung im Ionisatjoi -If an ignition transformer 7 is switched on, an ignition spark is formed between the ignition electrode 4 and the combustion tube 6. The one flowing current induces an alternating voltage in the ionisatjoi -

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Überwachungskreis. Dadurch zieht das Flammenwächterrelais 11 an und signalisiert das Vorhandensein des Zündfunkens.Monitoring circuit. As a result, the flame monitor relay 11 picks up and signals the presence of the ignition spark.

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Claims

Claim

Procedure for ignition spark and flame monitoring of a burner, in particular gas burner, by means of ionization of the flame or the Ignition spark / with which method by means of two in the monitoring circuit lying electrodes in contact with the flame or ignition spark, one of which is in the flame or ignition spark area and the other is connected to the ground of the burner, a voltage change occurring in the monitoring circuit for the circuit a monitoring device is measured, characterized in that .that a DC voltage is applied to the monitoring circuit and an alternating voltage generated by the flame or the ignition spark is evaluated as a switching signal.

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