DE2654941A1 - MONITORING DEVICE FOR PHYSICAL SIZES, ESPECIALLY FLAME GUARD - Google Patents

MONITORING DEVICE FOR PHYSICAL SIZES, ESPECIALLY FLAME GUARD

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DE2654941A1 DE19762654941 DE2654941A DE2654941A1 DE 2654941 A1 DE2654941 A1 DE 2654941A1 DE 19762654941 DE19762654941 DE 19762654941 DE 2654941 A DE2654941 A DE 2654941A DE 2654941 A1 DE2654941 A1 DE 2654941A1
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Description

Ueberwachungseinrichtung für physikalische Grossen, insbesondere FlammenwächterMonitoring device for physical quantities, in particular Flame guard

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ueberwachungseinrichtung für physikalische Grossen - wie Lichtintensität, Temperatur, Druck, Feuchtigkeit - der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art.The invention relates to a monitoring device for physical quantities - such as light intensity, temperature, Pressure, moisture - of the kind mentioned in the preamble of the patent claim.

Für die Ueberwachung von OeI- und Gasbrennern werden Flammenwächter eingesetzt, die in der Regel aus einem Lichtfühler, einem Verstärker, einem Flammenrelais und einem Speisegerät bestehen. Lichtfühler und Verstärker sind meistens örtlich voneinander getrennt und über mehr oder weniger lange Leitun-' gen elektrisch miteinander verbunden; der Lichtfühler ist hierbei unmittelbar am Brenner, der Verstärker und die übrigen Teile des Flammenwächters dagegen vielfach von diesem entfernt angeordnet.Flame monitors are used to monitor oil and gas burners used, which usually consists of a light sensor, an amplifier, a flame relay and a power supply exist. Light sensors and amplifiers are usually spatially separated from one another and over more or less long lines gen electrically connected to each other; the light sensor is directly on the burner, the amplifier and the rest Parts of the flame monitor, however, are often arranged at a distance from this.

Es ist auch bekannt, Lichtfühler und Verstärker in einem gemeinsamen Fühlerkopf anzuordnen, der über Leitungen mit dem Speise- und Schaltgerät des Flammenwächters verbunden ist. Diese Lösung wird insbesondere bei Lichtfühlern mit verhältnis-It is also known to have light sensors and amplifiers in one common Arrange the sensor head that is connected to the power supply and switching device of the flame detector via cables. This solution is particularly useful for light sensors with relatively

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massig geringen Signalströmen angewandt, damit Störspannungen auch bei längeren Leitungen zu keinen falschen Zustandsmeldungen führen. Nachteilig ist aber, dass ohne besondere Massnahmen mindestens drei elektrische Leitungen zwischen dem Fühlerkopf und dem Speise- und Schaltgerät erforderlich sind, nämlich eine Leitung für das Bezugspotential, eine Speiseleitung und eine Lichtsignalleitung. Ausserdem wird vielfach gefordert, dass der Lichtschwellenwert des Flammenwächters in mindestens zwei Stufen umgeschaltet werden kann, beispielsweise vom ordentlichen Betriebsniveau auf ein geringeres Testniveau. Dies erfordert, wenn keine besonderen Kunstgriffe angewandt werden, eine zusätzliche zum Fühlerkopf führende Steuerleitung. Massively low signal currents are used so that interference voltages do not lead to false status messages even with longer lines to lead. The disadvantage, however, is that without special measures at least three electrical lines are required between the sensor head and the supply and switching device, namely a line for the reference potential, a feed line and a light signal line. In addition, it is often demanded that the light threshold of the flame detector can be switched in at least two stages, for example from the normal operating level to a lower test level. This requires special contrivances if no special devices are used an additional control line leading to the sensor head.

Schliesslich sind Zweipolbaugruppen für Alarmsysteme bekannt, die-einen Messfühler sowie einen Schaltverstärker aufweisen und über eine Zweidrahtleitung mit Gleichstrom speisbar sind. Hierbei ändert der Gleichstrom seinen Wert sprunghaft, wenn der vom Messfühler erfasste Istwert einen vorgegebenen Sollwert über- bzw. unterschreitet und dadurch der Schaltverstärker umschaltet.Finally, two-pole assemblies for alarm systems are known which have a measuring sensor and a switching amplifier and can be fed with direct current via a two-wire line. In this case, the direct current changes its value abruptly when the actual value recorded by the measuring sensor exceeds or falls below a specified target value and the switching amplifier switches over as a result.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ueberwachungs— einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art zu schaffen, bei der die beiden Adern der Zweidrahtleitung vertauschbar sind und deren durch den Schwellenwert des Schaltverstärkers gegebener Sollwert ohne eine besondere Steuerleitung vom Speise- und Schaltgerät aus fernsteuerbar ist.The invention is based on the object of monitoring a To create a device of the type mentioned in the preamble of claim, in which the two wires of the two-wire line are interchangeable and their setpoint given by the threshold value of the switching amplifier without a special control line can be remotely controlled from the supply and switching device.

Die Erfindung besteht in den im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen.The invention consists in the features specified in the characterizing part of the claim.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.Some exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild einer Ueberwachungs-They show: FIG. 1 a circuit diagram of a monitoring

einrichtung,Facility,

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Fig. 2 Schaltungsvarianten eines Speise- undFig. 2 circuit variants of a feed and

und 3 Schaltgerätes, and 3 switchgear,

Fig. 4 ein Schaltbild einer Ueberwachungs-Fig. 4 is a circuit diagram of a monitoring

einrichtung mit mehreren Fühlerköpfeninstallation with several sensor heads

und
Fig. 5. ein weiteres Schaltbild einer Ueber-and
Fig. 5. Another circuit diagram of a transfer

wachungseinrichtung.security device.

Die in der Fig. 1 dargestellte, insbesondere als Flammenwächter in Brenneranlagen verwendbare Ueberwachungseinrichtung besteht aus einem Speise- und Schaltgerät 1 und aus einem Fühlerkopf 2. Eine Zweidrahtleitung mit Adern 3, 4 verbindet den Fühlerkopf 2 mit dem Speise- und Schaltgerät 1. Dieses enthält ein Gleichstromrelais 5 - im Falle eines Flammsnwächters Flammenrelais genannt -,dessen Erregerspule in Reihe mit einem Widerstand 6 an Netzwechselspannungsleitungen Ph und Mp angeschlossen ist. Die beiden Anschlüsse der Erregerspule des Relais 5 sind mit den Adern-3, 4 der Zweidrahtleitung verbunden. Der Widerstand 6 besteht aus zwei Teilwiderständen, von denen der eine mit einem Schalter 7 überbrückt werden kann. Dieser Schalter stellt einen Signalgeber dar, mit dem der aus dem Widerstand 6 und der Erregerspule des Relais 5 gebildete Spannungsteiler und damit auch die Spannung an der Zweidrahtleitung 3, 4 veränderbar ist.The one shown in FIG. 1, in particular as a flame monitor The monitoring device which can be used in burner systems consists of a supply and switching device 1 and a Sensor head 2. A two-wire line with wires 3, 4 connects the sensor head 2 with the supply and switching device 1. This contains a direct current relay 5 - in the case of a flame monitor called a flame relay - whose excitation coil is in series with it a resistor 6 is connected to mains AC voltage lines Ph and Mp. The two connections of the excitation coil of the Relays 5 are connected to wires 3, 4 of the two-wire line. The resistor 6 consists of two partial resistors, one of which can be bridged with a switch 7. This switch represents a signal generator with which the resistor 6 and the excitation coil of the relay 5 are formed Voltage divider and thus also the voltage on the two-wire line 3, 4 can be changed.

Der Fühlerkopf 2 weist einen in einer Brückenschaltung 8 angeordneten Messfühler 9, einen als Differenzverstärker ausgebildeten Schaltverstärker 1O, einen von diesem gesteuerten Schalttransistor 11, einen Lastwiderstand 12 und einen Gleichrichter in Form einer Diode 13 auf. Die aus dem Schalttransistor 11 und dem Lastwiderstand 12 gebildete Reihenschaltung sowie die Diode 13· sind an die Adern 3, 4 angeschlossen, wobei die Diode 13 zum Schalttransistor 11 entgegengesetzt gepolt ist.The sensor head 2 has one arranged in a bridge circuit 8 Measuring sensor 9, a switching amplifier 1O designed as a differential amplifier, one controlled by this Switching transistor 11, a load resistor 12 and a rectifier in the form of a diode 13. The one from the switching transistor 11 and the load resistor 12 formed series circuit as well as the diode 13 · are connected to the wires 3, 4, wherein the diode 13 is polarized opposite to the switching transistor 11.

Die Brückenschaltung 8 besteht aus drei Widerständen 14 bis 16 und dem Messfühler 9; ihre Speisediagonale ist an einenThe bridge circuit 8 consists of three resistors 14 to 16 and the measuring sensor 9; their dining diagonal is on one

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Schaltungspunkt 17 sowie an die Ader 4 und ihre Ausgangsdiagonale an Eingänge 18, 19 des Schaltverstärkers 1O geschaltet. In einem ihrer Zweige weist die Brückenschaltung 8 ein nichtlineares Widerstandselement auf. Im dargestellten Beispiel ist der Messfühler 9 eine Fotodiode, die eine nichtlineare Strom-Spannungs-Kennlinie aufweist und somit als nichtlineares Widerstandselement dient. Beim Einsatz eines Messfühlers mit linearer Strom-Spannungs-Kennlinie kann in einem der anderen Zweige der Brückenschaltung 8 ein nichtlineares Widerstandselement angeordnet werden, beispielsweise eine Zenerdiode anstelle des Widerstandes 14 oder 15.Circuit point 17 and connected to wire 4 and its output diagonal to inputs 18, 19 of the switching amplifier 1O. The bridge circuit 8 has a non-linear resistance element in one of its branches. In the example shown, the measuring sensor 9 is a photodiode which has a non-linear current-voltage characteristic and thus serves as a non-linear resistance element. When using a measuring sensor with a linear current-voltage characteristic, a non-linear resistance element can be arranged in one of the other branches of the bridge circuit 8, for example a Zener diode instead of the resistor 14 or 15.

Ein Speiseanschluss 2O des Schaltverstärkers 1O ist mit dem Schaltungspunkt 17 und ein Masseanschluss 21 mit der Ader 4 verbunden. Der Schaltverstärker 1O und die Brückenschaltung 8 sind von der über der Erregerspule des Relais 5 abfallenden Spannung über einen zwischen die Ader 3 und den Schaltungspunkt 17 geschalteten Widerstand 22 gespeist. A feed connection 2O of the switching amplifier 1O is connected to the Circuit point 17 and a ground connection 21 are connected to wire 4. The switching amplifier 1O and the bridge circuit 8 are fed by the voltage drop across the excitation coil of relay 5 via a resistor 22 connected between wire 3 and circuit point 17.

Die Basis des Schalttransistors 11 ist über einen Widerstand 23 mit dem Ausgang des Schaltverstärkers 10 und über einen Widerstand 24 mit der Ader 3 verbunden. Zwischen den Emitter des Schalttransistors 11 und den Schaltungspunkt 17 ist ein Widerstand 25 geschaltet.The base of the switching transistor 11 is via a resistor 23 to the output of the switching amplifier 10 and via a Resistor 24 connected to wire 3. Between the emitter of the switching transistor 11 and the circuit point 17 is a Resistor 25 switched.

Die Widerstände 22 und 25, der Lastwiderstand 12 und der Schalttransistor 11 bilden ein vom Schaltverstärker 10 gesteuertes, in dessen Speisekreis angeordnetes Netzwerk, das bewirkte dass die Speisespannung U des Schaltverstärkers von dessen Schaltzustand unabhängig ist. Dieses Netzwerk zeichnet sich im dargestellten Beispiel dadurch aus, dass der Kollektor des Schalttransistors 11 über den Widerstand 22 und der Emitter über den Widerstand 25 mit dem Speiseanschluss 2O des Schaltverstärkers 10 verbunden ist .und dass der Lastwiderstand 12 an den Emitter des Schalttransistors 11 und an den Masseanschluss 21 des Schaltverstärkers angeschlossen ist.The resistors 22 and 25, the load resistor 12 and the switching transistor 11 form a network controlled by the switching amplifier 10 and arranged in its feed circuit, which has the effect the supply voltage U of the switching amplifier is independent of its switching state. This network stands out in the depicted Example in that the collector of the switching transistor 11 via the resistor 22 and the emitter via the Resistor 25 is connected to the supply connection 2O of the switching amplifier 10. And that the load resistor 12 to the emitter of the switching transistor 11 and is connected to the ground terminal 21 of the switching amplifier.

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Die beschriebene Ueberwachungseinrichtung arbeitet wie folgt:The monitoring device described works as follows:

Die Diode 13 ist während den positiven Halbwellen der Netzwechselspannung gesperrt und während den negativen Halbwellen leitend. Somit liegt an den Adern 3, 4 der Zweidrahtleitung, am Speiseanschluss 20 des Schaltverstärkers 1O und an der Brückenschaltung 8 eine pulsierende Gleichspannung. Der Schalttransistor 11 ist leitend oder gesperrt, je nachdem, ob der vom Messfühler 9 erfasste Istwert der zu überwachenden physikalischen Grosse kleiner oder grosser ist als der durch den Schwellenwert des Schaltverstärkers 1O gegebene Sollwert. Wenn der Schalttransistor 11 gesperrt ist, fliesst während den positiven Halbwellen der Netzwechselspannung in der Erregerspule des Relais 5 ein Strom, der grosser ist als dessen Anzugsstrom, so dass dieses angezogen ist. In der negativen Halbwelle dient die Diode 13 zur Haltung des Relais 5 als sogenannte Freilaufdiode, wodurch ein Flattern des Relais mit Netzfrequenz vermieden wird. Bei leitendem Schalttransistor 11 dagegen fliesst der grösste Teil des den Widerstand 6 durchfliessenden Stromes über den Schalttransistor 11 und den Lastwiderstand 12 ab, wodurch der Strom in der Erregerspule des Relais 5 unter dessen Haltestrom sinkt und das Relais abfällt.The diode 13 is blocked during the positive half-waves of the AC mains voltage and conductive during the negative half-waves. Thus, there is a pulsating DC voltage on the wires 3, 4 of the two-wire line, on the feed connection 20 of the switching amplifier 1O and on the bridge circuit 8. The switching transistor 11 is conductive or blocked, depending on whether the actual value of the physical variable to be monitored detected by the measuring sensor 9 is smaller or larger than the setpoint given by the threshold value of the switching amplifier 1O. When the switching transistor 11 is blocked, a current flows during the positive half-waves of the AC mains voltage in the excitation coil of the relay 5 which is greater than its pull-in current, so that it is attracted. In the negative half-wave, the diode 13 is used to hold the relay 5 as a so-called freewheeling diode, which prevents the relay from fluttering at mains frequency. When the switching transistor 11 is conductive, however, most of the current flowing through the resistor 6 flows through the switching transistor 11 and the load resistor 12, whereby the current in the excitation coil of the relay 5 drops below its holding current and the relay drops out.

Bei gesperrtem Schalttransistor 11 wird der Differenzverstärker 9 über einen Spannungsteiler gespeist, der aus den Widerständen 22, 25 und 12 besteht und die verhältnismässig hohe Spannung an der Erregerspule des Relais 5 auf einen kleinen Wert herabsetzt. Bei leitendem Schalttransistor 11 dagegen wird der mit dessen Emitter verbundene Anschluss des Widerstandes 25 praktisch an die Ader 3 geschaltet und dadurch der Schaltverstärker 1O über die nunmehr parallel geschalteten Widerstände 25 und 22 gespeist. Durch geeignete Bemessung der Widerstände 22 und 25 ist dafür gesorgt, dass sich die Speisespannung U nicht verändert, wenn der Schaltverstärker 1O umschaltet.When the switching transistor 11 is blocked, the differential amplifier 9 fed through a voltage divider, which consists of the resistors 22, 25 and 12 and the relatively high Voltage at the excitation coil of the relay 5 is reduced to a small value. In contrast, when the switching transistor 11 is conductive the connection of the resistor 25 connected to its emitter is practically switched to the wire 3 and thereby the switching amplifier 1O is fed via the resistors 25 and 22, which are now connected in parallel. By appropriate dimensioning the resistors 22 and 25 ensure that the supply voltage U does not change when the switching amplifier 1O toggles.

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Vorzugsweise ist parallel zum Widerstand 25 eine Diode 26 geschaltet, die bei leitendem Schalttransistor 11 den Widerstand 26 überbrücktj so dass die Speisespannung U nur wenig kleiner ist als die Spannung am abgefallenen Relais 5.A diode 26 is preferably connected in parallel to resistor 25, which bridges the resistor 26 when the switching transistor 11 is conductive, so that the supply voltage U is only slightly smaller is than the voltage at the dropped relay 5.

Mit dem Schalter 7 kann die Spannung an bzw. der Strom in der Zweidrahtleitung 3, 4 und damit die Speisespannung U der Brückenschaltung 8 in zwei Stufen verändert werden. Die Brückenschaltung 8 arbeitet als Spannungs- bzw. Stromdetektor und steuert entsprechend den Schwellenwert des Schaltverstärkers 10. Beim Schliessen des Schalters 7 wird die Spannung an der Ader 3, am Speiseanschluss 20 des Schaltverstärkers 1O sowie an der Speisediagonale der Brückenschaltung 8 grosser. Auch die Spannung am Eingang 18 des Schaltverstärkers 1O, die durch die Speisespannung U und durch das Spannungsteilerverhältnis der Widerstände 14 und 15 gegeben ist, wird grosser. Am Eingang 19 dagegen verändert sich die Spannung nicht merklich, wenn der Strom im Messfühler 9 im wesentlichen durch den Istwert der zu überwachenden physikalischen Grosse bestimmt und von der Speisespannung U unabhängig ist. Es ist daher bei geschlossenem Schalter 7 ein grösserer Istwert erforderlich, damit die Spannung am Eingang 19 grosser als diejenige am Eingang 18 wird, der Schaltverstärker 1O durchschaltet, der Schalttransistor 11 sperrt und das Relais 5 anzieht.With the switch 7, the voltage or the current in the Two-wire line 3, 4 and thus the supply voltage U the Bridge circuit 8 can be changed in two stages. The bridge circuit 8 works as a voltage or current detector and controls the threshold value of the switching amplifier 10 accordingly. When the switch 7 is closed, the voltage at the Wire 3, at the supply connection 20 of the switching amplifier 1O and on the feed diagonal of the bridge circuit 8 larger. Also the voltage at the input 18 of the switching amplifier 1O, which through the supply voltage U and given by the voltage divider ratio of the resistors 14 and 15 is greater. At the entrance 19, on the other hand, the voltage does not change noticeably when the current in the measuring sensor 9 essentially changes through the actual value the physical variable to be monitored and is independent of the supply voltage U. It is therefore closed Switch 7 a larger actual value is required so that the voltage at the input 19 is greater than that at the input 18, the switching amplifier 1O switches through, the switching transistor 11 blocks and relay 5 picks up.

Die Vorteile der beschriebenen Ueberwachungseinrichtung lassen sich nun leicht erkennen. Zwischen dem Speise- und Schaltgerät 1 und dem Fühlerkopf 2 ist lediglich eine Zweidrahtleitung 3, 4 erforderlich, die zur Speisung des Schaltverstärkers 1O und der Brückenschaltung 8, zur Uebertragung der Zustandsmeldung vom Fühlerkopf 2 zum Speise- und Schaltgerät 1 sowie zur Fernsteuerung des Schwellenwertes des Schaltverstärkers 1O dient. Die Adern 3 und 4 können miteinander vertauscht werden, ohne dass dadurch die Arbeitsweise der Ueberwachungseinrichtung beeinträchtigt wird.The advantages of the monitoring device described can now be easily recognized. Between the power supply and switching device 1 and the sensor head 2 only a two-wire line 3, 4 is required to feed the switching amplifier 1O and the bridge circuit 8, for the transmission of the status message from the sensor head 2 to the supply and switching device 1 and for remote control the threshold value of the switching amplifier 1O is used. The wires 3 and 4 can be interchanged without that this affects the operation of the monitoring device.

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Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, dass ein Unterbruch in den Adern 3 und 4 oder ein Kurzschluss zwischen diesen Adern keine unzutreffende Zustandsmeldung "Istwert grosser Sollwert" bewirken kann. Bei einem Leitungskurzschluss ist nämlich die Erregerspule des Relais 5 unmittelbar kurzgeschlossen und das Relais somit abgefallen, bei einem Unterbruch dagegen liegt das Relais an einer Wechselspannung, so dass es dauernd flattert, was einem Abfall gleichkommt.Another major advantage is that there is an interruption in wires 3 and 4 or a short circuit between no incorrect status message "actual value greater In the event of a line short circuit, the excitation coil of relay 5 is directly short-circuited and the relay has dropped out. In the event of an interruption, however, the relay is connected to an alternating voltage, so that it constantly fluttering, which is tantamount to garbage.

Die Fig. 2, in der gleiche Teile wie in der Fig. 1 mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, zeigt ein Speise- und Schaltgerät 27 mit einer Lichtquelle 28, die anstelle des Relais 5 der Fig. 1 mit dem Widerstand 6 in Reihe geschaltet ist. An diese Lichtquelle ist ein lichtempfindlicher Halbleiterschalter 29 elektrooptisch gekoppelt. Eine von der Ueberwachungseinrichtung zu steuernde Last 30 liegt in Reihe mit dem Halbleiterschalter 29 an den Leitungen Ph und Mp.FIG. 2, in which the same parts as in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, shows a feed and Switching device 27 with a light source 28 which, instead of the relay 5 of FIG. 1, is connected in series with the resistor 6 is. A light-sensitive semiconductor switch is attached to this light source 29 electro-optically coupled. A load 30 to be controlled by the monitoring device is in series with the Semiconductor switch 29 on lines Ph and Mp.

Beim Speise- und Schaltgerät 31 nach der Fig. 3 ist die Lichtquelle 28 unmittelbar an die Leitungen Ph und Mp angeschlossen. In Reihe mit dem Widerstand 6 ist eine Flüssigkristall-Zelle 32 geschaltet, die zwischen der Lichtquelle 28 und dem lichtempfindlichen Halbleiterschalter 29 angeordnet ist und eine von der Spannung an der Zweidrahtleitung 3, 4 gesteuerte Lichtblende bildet.In the case of the supply and switching device 31 according to FIG. 3, the light source is 28 connected directly to the lines Ph and Mp. In series with the resistor 6 is a liquid crystal cell 32 connected between the light source 28 and the light-sensitive Semiconductor switch 29 is arranged and a light screen controlled by the voltage on the two-wire line 3, 4 forms.

Die Fig. 4 zeigt ein Speise- und Schaltgerät 33 mit einem mehrpoligen Umschalter 34 sowie drei Fühlerköpfe 2, 2' und 2", die über je eine Zweidrahtleitung 3, 4 bzw. 3', 4' bzw. 3", 4" entsprechend der Stellung des Umschalters 34 in Reihe oder parallel an das Speise- und Schaltgerät 33 angeschlossen sind. Bei Reihenschaltung-der Fühlerköpfe 2, 2' und 2" zieht das Relais 5 an, wenn wenigstens einer der Fühlerköpfe in den hochohmigen Zustand schaltet, bei Parallelschaltung dagegen müssen alle drei Fühlerköpfe den hochohmigen Zustand einnehmen, damit das Relais anzieht. Mit dem Umschalter 34 kann also zwischen einer logischen ODER-Verknüpfung und einer logi-Fig. 4 shows a supply and switching device 33 with a multi-pole changeover switch 34 and three sensor heads 2, 2 'and 2 ", each via a two-wire line 3, 4 or 3 ', 4' or 3 ", 4" according to the position of the switch 34 in series or are connected in parallel to the supply and switching device 33. If the sensor heads 2, 2 'and 2 "are connected in series, this pulls Relay 5 on when at least one of the sensor heads switches to the high-resistance state, in contrast with parallel connection all three sensor heads must adopt the high-resistance state, so that the relay picks up. With the switch 34 it is possible to switch between a logical OR operation and a logical

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sehen UND-Verknüpfung der Fühlerköpfe 2, 21 und 2" gewählt werden. Zur Flammenüberwachung in Brenneranlagen können die Schalter 7 und 34 zur Test/Betriebsumschaltung miteinander gekoppelt werden, so dass gleichzeitig der Schwellenwert und die logische Verknüpfung der Fühlerköpfe 2, 2' und 2" verändert werden kann.See AND link of the sensor heads 2, 2 1 and 2 "can be selected. For flame monitoring in burner systems, the switches 7 and 34 can be coupled to each other for test / operating changeover, so that the threshold value and the logical link of the sensor heads 2, 2 'and 2 "can be changed.

Die Fig. 5 zeigt eine Ueberwachungseinrichtung mit einem Speise- und Schaltgerät 35 und einem Fühlerkopf 36. Das Speise- und Schaltgerät 35 besteht aus dem hier nicht veränderbaren Widerstand 6, dem Relais 5 und einem als Signalgeber arbeitenden Wischkontakt 37, der bei Betätigung die Zweidrahtleitung 3, 4 kurzzeitig kurzschliesst oder unterbricht. 5 shows a monitoring device with a Supply and switching device 35 and a sensor head 36. The supply and switching device 35 consists of that which cannot be changed here Resistor 6, the relay 5 and a wiper contact 37 working as a signal generator, which when actuated Two-wire line 3, 4 briefly short-circuits or interrupts.

Der Fühlerkopf 36 unterscheidet sich vom Fühlerkopf 2 (Fig. 1) durch folgendes: Der Widerstand 25 ist weggelassen. Zur Stabilisierung und Pufferung der Speisespannung U sind eine Zenerdiode 37 und ein Kondensator 38 an die Speisediagonale der Brückenschaltung 8 angeschlossen. Parallel zu dieser Speisediagonale liegt ein Spannungsteiler 39. Ein weiterer Spannungsteiler 4O ist an die Zweidrahtleitung 3, 4 angeschlossen. Die Abgriffe der beiden Spannungsteiler 39, 4O sind an Eingänge 41, 42 eines Auffangspeichers (latch) 43 geschaltet, der zwei stabile Stellungen einnehmen kann und entweder einen Widerstand 14' oder einen Widerstand 14" der Brückenschaltung 8 ein- und den anderen ausschaltet.The sensor head 36 differs from the sensor head 2 (Fig. 1) in the following: The resistor 25 is omitted. To stabilize and buffer the supply voltage U, a Zener diode 37 and a capacitor 38 are connected to the supply diagonal of the bridge circuit 8. A voltage divider 39 is located parallel to this feed diagonal. Another voltage divider 40 is connected to the two-wire line 3, 4. The taps of the two voltage dividers 39, 40 are connected to inputs 41, 42 of a latch 43, which can assume two stable positions and either a resistor 14 'or a resistor 14 "of the bridge circuit 8 switches on and the other off.

Der Eingang 42 des als Signalempfänger arbeitenden Auffangspeichers 43 ist unverzögert und der Eingang 41 durch die Wirkung des Kondensators 38 verzögert an die Zweidrahtleitung 3, 4 gekoppelt. Beim Einschalten der Netzspannung steigt die Spannung am Eingang 42 sofort, am Eingang 41 dagegen nur langsam an, wodurch der Auffangspeicher 43 seinen ersten stabilen Zustand einnimmt und der Widerstand 14* in die Brückenschaltung 8 eingeschaltet wird. Wird der Wischkontakt 37 betätigt, fällt die Spannung am Eingang 42 für kurze Zeit auf Null. AmThe input 42 of the latch 43 functioning as a signal receiver is undelayed and the input 41 is coupled to the two-wire line 3, 4 with a delay due to the effect of the capacitor 38. When the mains voltage is switched on, the voltage at input 42 rises immediately, but at input 41 only slowly, whereby the latch 43 assumes its first stable state and the resistor 14 * is switched on in the bridge circuit 8. If the wiper contact 37 is actuated, the voltage at the input 42 drops to zero for a short time. At the

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Eingang 41 dagegen bleibt die Spannung erhalten, so dass der Auffangspeicher 43 in den zweiten stabilen Zustand kippt, der Widerstand 14" anstelle des Widerstandes 14" eingeschaltet bzw. zu diesem zugeschaltet und die Schwellenspannung des Schaltverstärkers 10 entsprechend verändert wird.Input 41, however, the voltage is retained, so that the latch 43 toggles into the second stable state, the Resistor 14 "switched on instead of resistor 14" or switched on to this and the threshold voltage of the Switching amplifier 10 is changed accordingly.

Ferner könnte es sich bei dem Speicher 43 um einen Speicher handeln, der nur auf bestimmte Codeworte, die einmalig oder zyklisch auftreten, die Schwellenspannung des Schaltverstärkers 1O in mindestens 2 Stufen umschaltet.Furthermore, the memory 43 could be a memory that only responds to certain code words that are unique or occur cyclically, the threshold voltage of the switching amplifier 1O switches in at least 2 stages.

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Claims (15)

2G54941 PATENTANSPRUECHE2G54941 PATENT CLAIMS 1.) Ueberwachungseinrichtung für physikalische Grossen, insbesondere Flammenwächter, mit einem Fühlerkopf, der einen im Eingangskreis eines Schaltverstärkers angeordneten Messfühler aufweist und über eine Zweidrahtleitung speisbar ist, wobei der Strom in der Zweidrahtleitung vom Schaltzustand des Schaltverstärkers abhängig ist und in einem Speise- und Schaltgerät auswertbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweidrahtleitung (3, 4) im Speise- und Schaltgerät (i ; 27; 31; 33; 35) an eine Wechselspannung und im Fühlerkopf (2; 36) an einen Gleichrichter (13) vertauschbar angeschlossen ist und dass zur Steuerung des Schwellenwertes des Schaltverstärkers (10) im Speise- und Schaltgerät (1; 27; 31; 33; 35) ein Signalgeber (7; 37) und im Fühlerkopf (2; 36) ein Signalempfänger (8; 43) an die Zweidrahtleitung (3, 4) gekoppelt ist.1.) Monitoring device for physical quantities, in particular Flame monitor, with a sensor head, which is a sensor arranged in the input circuit of a switching amplifier and can be fed via a two-wire line, the current in the two-wire line from the switching state of the Switching amplifier is dependent and can be evaluated in a supply and switching device, characterized in that the two-wire line (3, 4) in the supply and switching device (i; 27; 31; 33; 35) to an alternating voltage and in the sensor head (2; 36) is interchangeably connected to a rectifier (13) and that for controlling the threshold value of the switching amplifier (10) a signal transmitter (7; 37) in the supply and switching device (1; 27; 31; 33; 35) and a signal receiver in the sensor head (2; 36) (8; 43) is coupled to the two-wire line (3, 4). 2. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichrichter (13) eine an die beiden Adern (3; 4) der Zweidrahtleitung (3, 4) angeschlossene Diode ist.2. Monitoring device according to claim 1, characterized in that that the rectifier (13) has a diode connected to the two wires (3; 4) of the two-wire line (3, 4) is. 3. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Speise- und Schaltgerät (1; 27; 31; 33; 35) ein an eine Netzwechselspannung anschliessbarer Spannungsteiler (6, 5; 6, 28; 6, 32) angeordnet ist, dessen ein3. Monitoring device according to claim 1 or 2, characterized in that in the supply and switching device (1; 27; 31; 33; 35) a voltage divider (6, 5; 6, 28; 6, 32) that can be connected to a mains AC voltage is arranged, one of which is 809817/0566 -1' 809817/0566 - 1 ' PA 1944PA 1944 Teilwiderstand (5; 28; 32) mit den beiden Adern (3; 4) der Zweidrahtleitung (3t 4) verbunden ist, und dass ein Schaltorgan (5; 29) von der an diesem Teilwiderstand abfallenden Spannung oder von dem in ihm fliessenden Strom steuerbar ist.Partial resistance (5; 28; 32) with the two wires (3; 4) of the two-wire line (3 t 4) is connected, and that a switching element (5; 29) of the voltage dropping across this partial resistance or of the current flowing in it is controllable. 4. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Teilwiderstand (5) durch die Erregerwicklung eines Gleichstromrelais gebildet ist.4. Monitoring device according to claim 3, characterized in that that one partial resistance (5) is formed by the field winding of a direct current relay. 5. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Teilwiderstand (28) durch eine Lichtquelle gebildet ist, an welche ein lichtempfindlicher Halbleiterschalter (29) gekoppelt ist.5. Monitoring device according to claim 3, characterized in that that the one partial resistor (28) is formed by a light source to which a light-sensitive semiconductor switch (29) is coupled. 6. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Teilwiderstand (32) durch eine Flüssigkristall-Zelle gebildet ist, die zwischen einer Lichtquelle (28) und einem lichtempfindlichen Halbleiterschalter (29) angeordnet ist.6. Monitoring device according to claim 3, characterized in that that the one partial resistor (32) by a liquid crystal cell is formed, which is arranged between a light source (28) and a light-sensitive semiconductor switch (29) is. 7. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Signalgeber (6; 37) die Spannung an oder der Strom in der Zweidrahtleitung (3, 4) veränderbar ist und dass der Signalempfänger (8; 43) zur Steuerung des Schwellenwertes des Schaltverstärkers (1O) ein Spannungs- oder Stromdetektor ist.7. Monitoring device according to claim 1 or one of the Claims 2 to 6, characterized in that with the signal transmitter (6; 37) the voltage or the current in the Two-wire line (3, 4) can be changed and that the signal receiver (8; 43) for controlling the threshold value of the switching amplifier (1O) is a voltage or current detector. 8. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler (9) in einem Zweig einer Brückenschaltung (8) angeordnet ist, die in einem ihrer Zweige ein nichtlineares Widerstandselement (9) aufweist und deren Ausgangsdiagonale an den als Differenzverstärker ausgebildeten Schaltverstärker (1O) angeschlossen ist, und dass die Speisespannung für die Brückenschaltung (8) durch den Signalgeber (7) in mindestens zwei Stufen veränderbar ist.8. Monitoring device according to claim 7, characterized in that the measuring sensor (9) is arranged in a branch of a bridge circuit (8) which has a non-linear resistance element (9) in one of its branches and the output diagonal of which is connected to the switching amplifier (1O) designed as a differential amplifier ) is connected, and that the supply voltage for the bridge circuit (8) can be changed in at least two stages by the signal generator (7). 809817/056 6809817/056 6 PA 1944PA 1944 ~ 265494t ~ 265494t 9. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Speisekreis des Schaltverstärkers (10) ein von diesem derart gesteuertes Netzwerk (22, 25, 26, 12, 11) angeordnet ist, dass die Speisespannung (U ) des Schaltverstärkers (1O) von dessen Schaltzustand unabhängig ist.9. Monitoring device according to claim 8, characterized in that that in the supply circuit of the switching amplifier (10) a network (22, 25, 26, 12, 11) controlled by it in this way is arranged so that the supply voltage (U) of the switching amplifier (1O) is independent of its switching state. 10. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Schaltverstärker (1O) gesteuerter Schalttransistor (11) in Reihe mit einem Lastwiderstand (12) an die beiden Adern (-3; 4) der Zweidrahtleitung (3, A) angeschlossen ist, dass der Kollektor des Schalttransistors (11) über einen ersten Widerstand (22) und der Emitter über einen zweiten Widerstand (25) mit dem Speiseanschluss (2O) des Schaltverstärkers (1O) verbunden ist und dass der mit dem Schalttransistor (11 ) in Reihe geschaltete Lastwiderstand (12) an den Emitter des Schalttransistors (11) und an den Masseanschluss (21) des Verstärkers (1O) angeschlossen ist.10. Monitoring device according to claim 9, characterized in that a switching transistor (11) controlled by the switching amplifier (1O) is connected in series with a load resistor (12) to the two wires (-3; 4) of the two-wire line (3, A) , that the collector of the switching transistor (11) is connected via a first resistor (22) and the emitter via a second resistor (25) to the supply connection (2O) of the switching amplifier (1O) and that the switching amplifier (11) is connected in series Load resistor (12) is connected to the emitter of the switching transistor (11) and to the ground connection (21) of the amplifier (1O). 11. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 1O, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum zweiten Widerstand (25) eine Diode (26) geschaltet ist,11. Monitoring device according to claim 1O, characterized in that that a diode (26) is connected in parallel to the second resistor (25), 12. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber (37) ein die Spannung an der Zweidrahtleitung (3, 4) kurzzeitig unterbrechender oder kurzschliessender Schalter ist und dass der Spannungsdetektor (43) ein auf Spannungsunterbrechungen ansprechender Speicher ist.12. Ueberwachungseinrichtung according to claim 1, characterized in that the signal generator (37) is a voltage on the two-wire line (3, 4) briefly interrupting or short-circuiting switch and that the voltage detector (43) is a responsive to voltage interruptions memory. 13. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsdetektor (43) ein Auffangsspeicher (latch) mit zwei Eingängen (41; 42) ist, von denen der eine (42) unverzögert und der andere (41) verzögert an die Zweidrahtleitung (3, 4) gekoppelt ist, und dass der Auffangspeicher (43) jeweils beim Einschalten der Spannung an der Zweidrahtleitung (3, 4) in den einen stabilen Zustand und durch eine nur kurzzeitige Spannungsunterbrechung in den anderen stabilen Zustand kippbar ist.13. Monitoring device according to claim 12, characterized in that that the voltage detector (43) is a latch with two inputs (41; 42), of which one (42) without delay and the other (41) with a delay the two-wire line (3, 4) is coupled, and that the collecting memory (43) in each case when switching on the voltage on the two-wire line (3, 4) in a stable state and can be tilted to the other stable state by only briefly interrupting the voltage. 809817/0586809817/0586 PA 1944PA 1944 14. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsdetektor (43) ein auf bestimmte Codeworte ansprechender Speicher ist.14. Monitoring device according to claim 12, characterized in that that the voltage detector (43) is a memory responsive to specific code words. 15. Ueberwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Fühlerköpfe (2; 21; 2"; 36) über je eine Zweidrahtleitung (3, 4; 3', 4'; 3", 4") in Reihe oder parallel an das Speise- und Schaltgerät (1; 27; 31; 33; 35) angeschlossen sind.15. Monitoring device according to claim 1 or one of claims 2 to 13, characterized in that at least two sensor heads (2; 2 1 ; 2 "; 36) each via a two-wire line (3, 4; 3 ', 4';3", 4 ") are connected in series or in parallel to the supply and switching device (1; 27; 31; 33; 35). 809817/0SSS809817 / 0SSS PA 1944PA 1944
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